Vantaggi del PMF

I biofarmaci, o proteine farmaceutiche, sono solitamente sintetizzati in cellule mammifere, lieviti o batteri. I lotti cellulari vengono coltivati in bioreattori, che richiedono grandi investimenti e costi di gestione, hanno una bassa scalabilità, comportano un rischio concreto di perdita di lotto a causa di contaminazioni con patogeni umani e (nel caso dei batteri) offrono una scarsa qualità di prodotto.

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↑ Sicurezza

Il PMF abbassa i rischi di perdita di lotto e cross-contaminazione

Nessun patogeno umano può infettare cellule vegetali e vice versa, perciò non c’è rischio di contaminazione di lotto. Inoltre, le piante si possono definire bioreattori usa-e-getta ad uso singolo, riducendo drasticamente la possibilità di contaminazioni incrociate di prodotto[1].

↑ Stability

Il PMF può conservare a lungo termine proteine attive, complesse, tossiche senza perdita di qualità

Perfino i biofarmaci più complessi possono essere conservati nella loro forma stabile all’interno dei semi di riso per anni, offrendo una risposta sicura ed economica a improvvisi aumenti nella richiesta di farmaco[2]. La compartimentazione nel seme, inoltre, permette anche la produzione di proteine tossiche[3].

↑ Sostenibilità

Il PMF è una tecnologia verde, sostenibile per l’ambiente

L’impiego di piante al posto dei tradizionali fermentatori è una scelta ecologica. Nessun bioreattore basato su plastiche o scarti pericolosi dal punto di vista biologico. Naturale fissaggio dell’anidride carbonica (CO2). Tutti i materiali residui dopo l’estrazione della molecola possono essere rapidamente biodegradati. E’ possibile integrare il processo produttivo utilizzandone i prodotti secondari.

↑ Scalabilità

Il PMF offre una tecnologia modulare e scalabile

Il sistema basato su piante si presta molto bene a uno scale-up industriale. Essendo composto da piante singole, la sua natura è intrinsecamente modulare. La quantità di proteina ottenibile è direttamente proporzionale alla biomassa prodotta (semi di riso), che può essere espansa incrementando l’area dedicata alla coltivazione.

↓ Spesa

Il PMF può ridurre i costi di produzione dei biofarmaci

Le piante superiori come il riso possono essere coltivate in celle climatiche o serre, non avendo bisogno di investimenti altamente tecnologici ed abbassando i costi iniziali, di mantenimento e di magazzino. Sono state fatte diverse stime sulla riduzione dei costi associati con l’impiego di tecnologie PMF in comparazione con la piattaforma più utilizzata, a cellule CHO. La portata della riduzione prevista nei costi di manifattura, per esempio, va da un conservativo 30%[4] fino a oltre il 50%[5], in dipendenza di fattori come la resa e la scala.

5S: Sustainable bio-industry
 

 

[1] Buyel JF. Plant Molecular Farming – Integration and Exploitation of Side Streams to Achieve Sustainable Biomanufacturing. Front Plant Sci. 2019;9:1893. Published 2019 Jan 18.
[2] Boothe J, et al. Seed-based expression systems for plant molecular farming. Plant Biotechnol J. 2010;8:588–606.
[3] Gengenbach, B. B., Keil, L. L., Opdensteinen, P., Müschen, C. R., and Buyel, J. F.. Comparison of microbial and transient expression (tobacco plants and plant cell packs) for the production and purification of the anti-cancer mistletoe lectin viscumin. Biotechnol Bioeng. 2019 Sep;116(9):2236-2249.
[4] Kaufman, J. & Kalaitzandonakes, N. (2011) The economic potential of plant-made pharmaceuticals in the manufacture of biologic pharmaceuticals. J Commer Biotechnol  17: 173. 
[5] Nandi S, Kwong AT, Holtz BR, Erwin RL, Marcel S, McDonald KA (2016) Techno-economic analysis of a transient plant-based platform for monoclonal antibody production. mAbs 8:1456–1466 .

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