Стратегии снижения окислительного стресса для повышения продукции рекомбинантных белков в клетках CHO

Крупномасштабное биофармацевтическое производство биологических препаратов основано на сверхэкспрессии чужеродных белков клетками, культивируемыми в биореакторах с перемешиванием. Хорошо известно и документально подтверждено, что сверхэкспрессия белков может влиять на метаболизм клеток-хозяев, а факторы, связанные с крупномасштабным культивированием, такие как гидродинамические силы и неоднородности внутри биореакторов, могут способствовать развитию клеточного стресса. Метаболические адаптации, необходимые для поддержания высокого уровня экспрессии рекомбинантных белков, включают усиление энергетического обмена и повышение секреторной способности, что, в свою очередь, может приводить к увеличению образования активных форм кислорода (АФК) в процессе дыхательного метаболизма и при взаимодействии с компонентами питательной среды. Окислительный стресс определяется как дисбаланс между образованием свободных радикалов и антиоксидантным ответом клеток. Накопление внутриклеточных АФК может нарушать клеточные процессы и оказывать цитотоксическое действие вследствие изменения клеточных компонентов. В связи с этим были разработаны стратегии снижения окислительного стресса, возникающего в процессе культивирования, с целью улучшения роста и продуктивности клеток, а также уменьшения микрогетерогенности продукта. В настоящем обзоре обобщены различные подходы к снижению окислительного стресса в клетках яичника китайского хомячка и выделены разработка питательных сред и клеточная инженерия как основные направления, позволяющие контролировать уровень АФК.