UF/DF স্কেল-অলটারনেটিভ স্ক্রীন চ্যানেল ক্যাসেট সহ ডাউন মডেলিং
প্রসেস ক্যারেক্টারাইজেশনের সময় স্থাপিত ডিজাইন স্পেসটি ফেজ III ক্লিনিকাল ট্রায়াল ব্যাচ তৈরির জন্য ব্যবহৃত অপারেটিং প্যারামিটার রেঞ্জের চেয়ে বিস্তৃত বা সংকীর্ণ হলে কী করা উচিত?
Ⅰ সমস্যা বিশ্লেষণ
বিবেচনা:প্রশ্নটি একটি আল্ট্রাফিল্ট্রেশন/ডায়াফিল্ট্রেশন (UF/DF) প্রক্রিয়ার জন্য একটি স্কেল-ডাউন মডেলের প্রতিনিধিত্ব নিয়ে উদ্বিগ্ন। যেহেতু প্রয়োজনীয় ছিদ্র আকার/MWCO সহ একটি C-স্ক্রিন চ্যানেল আল্ট্রাফিল্ট্রেশন ক্যাসেট উপলব্ধ নেই, তাই একটি A-স্ক্রিন চ্যানেল আল্ট্রাফিল্ট্রেশন ক্যাসেট বিকল্প হিসেবে ব্যবহার করার পরিকল্পনা করা হয়েছে। মূল প্রশ্ন হল A-স্ক্রিন ক্যাসেট একটি প্রতিনিধিত্বমূলক স্কেল-ডাউন মডেল হিসেবে কাজ করতে পারে কিনা।
এই প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার জন্য, আমাদের প্রথমে বুঝতে হবে বিভিন্ন স্ক্রিন চ্যানেল ডিজাইনের সাথে আল্ট্রাফিল্ট্রেশন ক্যাসেটের মধ্যে পার্থক্য আছে কিনা এবং এই পার্থক্যগুলি UF/DF প্রক্রিয়ার উপর কী প্রভাব ফেলতে পারে।
1. আল্ট্রাফিল্ট্রেশন ক্যাসেটে বিভিন্ন ধরনের স্ক্রীন চ্যানেল নির্বাচন
আল্ট্রাফিল্ট্রেশন ক্যাসেটে বিভিন্ন ধরনের স্ক্রীন চ্যানেলের জ্ঞান সম্পর্কে, একটি বিশদ বিবরণ দেওয়া হয়েছে (নথি 1: উচ্চ ঘনত্ব/সান্দ্রতা অ্যাপ্লিকেশনের আল্ট্রাফিল্ট্রেশন/ডায়াফিল্ট্রেশন প্রক্রিয়া উন্নয়ন):
আমরা বর্তমানে চারটি ভিন্ন স্ক্রীন অফার করি: (A, C, D এবং V) Pellicon® ক্যাসেট বিন্যাস পরিসরে।
একটি পর্দা: একটি টাইট পর্দা যা পাতলা প্রোটিন দ্রবণ বা কম সান্দ্রতা সমাধানের জন্য ব্যবহৃত হয়। আঁটসাঁট বুনা উচ্চ ঘনীভূত প্রোটিন দ্রবণের জন্য উপযুক্ত নয় কারণ বৃহত্তর সান্দ্রতায় চাপের ড্রপ অগ্রহণযোগ্যভাবে বেশি। যাইহোক, এই পর্দা সাধারণত উচ্চতর ফ্লাক্স কর্মক্ষমতা প্রদান করে।
সি স্ক্রিন:একটি মোটা পর্দা যা 15 cP পর্যন্ত সান্দ্রতা সহ পণ্য স্ট্রিমগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়। সি স্ক্রিন ভাল ফ্লাক্স পারফরম্যান্স প্রদান করে কিন্তু সান্দ্রতা বৃদ্ধি পেলে চাপ ড্রপ ব্যবহারের সীমার উপরে থাকে।
ভি পর্দা: একটি সাসপেন্ডেড সি স্ক্রীন। V স্ক্রীন C স্ক্রীনের তুলনায় কম চাপ দেয়, কিন্তু C স্ক্রীনের তুলনায় ফ্লাক্স কর্মক্ষমতা অনেক কম।
ডি পর্দা: এই নতুন স্ক্রিনে স্ট্যান্ডার্ড সি স্ক্রিনের তুলনায় একটি মোটা জাল এবং পরিবর্তিত বুনা রয়েছে। এটি একটি স্থগিত স্ক্রিন প্রযুক্তি ব্যবহার করার সময় পাওয়া বৃহৎ ফ্লাক্স কর্মক্ষমতা জরিমানা ছাড়া নিম্ন চাপ ড্রপ অফার করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল।
বিভিন্ন স্ক্রীনের ধরন এবং সর্বজনীনভাবে উপলব্ধ তথ্যের উপরোক্ত বর্ণনার উপর ভিত্তি করে, বিভিন্ন স্ক্রীন চ্যানেলের বৈশিষ্ট্যগুলিকে নিম্নরূপ সংক্ষিপ্ত করা যেতে পারে:
2. UF/DF প্রক্রিয়াগুলিতে বিভিন্ন ধরনের স্ক্রীন চ্যানেলের প্রভাব
উপরের বর্ণনার উপর ভিত্তি করে, এটি যুক্তিসঙ্গতভাবে অনুমান করা যেতে পারে যে বিভিন্ন ধরণের স্ক্রিন চ্যানেল সরাসরি UF/DF প্রক্রিয়া কার্যকারিতাকে প্রভাবিত করে:
তরল গতিবিদ্যা এবং শিয়ার বল:
কারণ পর্দা (জাল) গঠন ঝিল্লি পৃষ্ঠ জুড়ে তরল প্রবাহ প্যাটার্ন নির্ধারণ করে, সেইসাথে অশান্তি ডিগ্রী এবং ফলে শিয়ার ফোর্স উত্পন্ন হয়।
ভর স্থানান্তর দক্ষতা:
পর্দার ধরন ঘনত্ব মেরুকরণ এবং ঝিল্লি ফাউলিং নিয়ন্ত্রণকে প্রভাবিত করে।
প্রক্রিয়া কর্মক্ষমতা:
যেমন চূড়ান্ত প্রবাহ, ধরে রাখার হার, এবং পণ্যের গুণমান (যেমন, শিয়ার-জনিত সমষ্টি)।
(রেফারেন্স 2: "আল্ট্রাফিল্ট্রেশন ডায়াফিল্ট্রেশন (UF/DF), 2016 এর সময় জীববিজ্ঞানের উপর চ্যানেলের প্রভাব-")মনোক্লোনাল অ্যান্টিবডি এবং ফিউশন প্রোটিনের মতো বায়োফার্মাসিউটিক্যাল পণ্যের গুণমানের উপর বিভিন্ন স্ক্রীন চ্যানেল ডিজাইন দ্বারা প্ররোচিত শিয়ার ফোর্সের প্রভাব প্রদর্শন করে।
এই সমীক্ষায়, ফিক্সড ফিড ফ্লাক্স (300 LMH) এবং ট্রান্সমেমব্রেন প্রেসার (1.4 বার) এর প্রমিত উৎপাদন অবস্থার অধীনে, তিনটি নির্মাতার-মিলিপোরসিগমা, পল এবং নোভাসেপ-এর মেমব্রেন মডিউল মূল্যায়ন করা হয়েছিল, যার মধ্যে মাঝারি স্ক্রিন, লাইট- ওপেন স্ক্রিন- কনফিগারেশন- ওপেন স্ক্রিন-এসপি চারটি প্রতিনিধি জীববিজ্ঞান, যার মধ্যে শিয়ার-সংবেদনশীল IgG4, শিয়ার-সহনশীল IgG1, এবং ফিউশন প্রোটিন, পরীক্ষার নমুনা হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছিল। বিশ্লেষণমূলক পদ্ধতি যেমন SEC, MFI, DLS, এবং Vmax ফিল্টারবিলিটি পরীক্ষাগুলি বিভিন্ন চ্যানেল ডিজাইনের হাইড্রোলিক কর্মক্ষমতা এবং পণ্যের গুণমানের উপর তাদের প্রভাব পদ্ধতিগতভাবে মূল্যায়ন করার জন্য প্রয়োগ করা হয়েছিল।
পরীক্ষামূলক ফলাফলগুলি দেখায় যে চ্যানেল (স্ক্রিন) কাঠামো সরাসরি শিয়ারের তীব্রতা এবং ভর স্থানান্তর দক্ষতা নির্ধারণ করে। মাঝারি পর্দার চ্যানেলটি সর্বোচ্চ ভর স্থানান্তর সহগ প্রদর্শন করে যাইহোক, প্রাচীর শিয়ার স্ট্রেস এবং মোট শিয়ার স্ট্রেস উভয়ই উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত ছিল। বিপরীতে, ওপেন-চ্যানেল (স্ক্রিনলেস) কনফিগারেশন সর্বনিম্ন শিয়ার স্ট্রেস তৈরি করেছে, কিন্তু অত্যন্ত দুর্বল ভর স্থানান্তর কর্মক্ষমতার কারণে ভুগছে, যার ফলে অত্যধিক পুনঃপ্রবর্তন চক্রের প্রয়োজন হয় এবং এর ফলে প্রক্রিয়ার দক্ষতা কম হয়৷ হালকা সাসপেনশন স্ক্রিন চ্যানেল (পেলিকন ডি) সর্বোত্তম সামগ্রিক কর্মক্ষমতা প্রদর্শন করেছে৷ এর ভর স্থানান্তর সহগ মাঝারি পর্দার তুলনায় মাত্র 22% কম, তবুও খোলা চ্যানেল ডিজাইনের তুলনায় 260% বেশি। ইতিমধ্যে, এর মোট শিয়ার স্ট্রেস সমস্ত কনফিগারেশনের মধ্যে সর্বনিম্ন ছিল, মাত্র 1120 Pa। পণ্যের গুণমানের ক্ষেত্রে, শিয়ার{11}}মাঝারি স্ক্রীন ব্যবহার করে প্রক্রিয়া করা সংবেদনশীল প্রোটিনগুলি দৃশ্যমান কণাগুলির উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধি সহ দ্রবণীয় সমষ্টিতে 78%–186% বৃদ্ধি দেখায়৷ 0.2 μm জীবাণুমুক্ত পরিস্রাবণের জন্য Vmax মান খুব কম ছিল, যা গুরুতর ঝিল্লি ফাউলিং এবং দুর্বল ফিল্টারযোগ্যতা নির্দেশ করে। বিপরীতে, হালকা সাসপেনশন স্ক্রিন চ্যানেলের সাথে প্রক্রিয়াকৃত নমুনাগুলি একত্রিতকরণে শুধুমাত্র 0%-25% বৃদ্ধি, উল্লেখযোগ্যভাবে কণার মাত্রা হ্রাস এবং পরিস্রাবণ কার্যক্ষমতায় 3-18× উন্নতি দেখায়। উচ্চ-ঘনত্ব ঘনত্ব অধ্যয়ন আরও নিশ্চিত করেছে যে হালকা সাসপেনশন স্ক্রিন চ্যানেল স্থিতিশীল ট্রান্সমেমব্রেন চাপ বজায় রাখে এবং সহজেই 200 g/L এর উপরে ঘনত্ব অর্জন করতে পারে। তুলনামূলকভাবে, মাঝারি পর্দার চ্যানেল উচ্চ ঘনত্বে চাপের একটি ধারালো বৃদ্ধি প্রদর্শন করেছে, যা লক্ষ্য ঘনত্বে পৌঁছানো কঠিন করে তোলে এবং ফলস্বরূপ পণ্যের গুণমান হ্রাস পায়।
(রেফারেন্স 3: "জিন থেরাপিতে ব্যবহৃত রিকম্বিন্যান্ট অ্যাডেনো-সম্পর্কিত ভাইরাল ভেক্টরের আল্ট্রাফিল্ট্রেশন আচরণ", 2021)AAV ভেক্টরের UF/DF প্রক্রিয়াতে C-স্ক্রিন এবং D-স্ক্রিন চ্যানেল ডিজাইনের প্রভাবের তুলনা করে।
ফলাফলগুলি দেখায় যে যখন ডি- স্ক্রীন ব্যবহার করা হয়েছিল, তখন ক্রিটিক্যাল ট্রান্সমেমব্রেন প্রেসার (টিএমপি) কম ছিল, এবং গড় প্রবাহ 14% কমে গিয়েছিল।
চিত্র. 2C "D" স্ক্রীনের সাথে 30 kDa ঝিল্লি ব্যবহার করে ফ্লাক্স বনাম TMP ডেটা উপস্থাপন করে। ডি স্ক্রিন বা ভি স্ক্রিন এই কাজে কম সান্দ্রতা ফিড স্ট্রিমগুলির আল্ট্রাফিল্ট্রেশনের জন্য উপযুক্ত হবে না। আমাদের গোষ্ঠীর অতীতের কাজগুলি উচ্চ ঘনত্বের মনোক্লোনাল অ্যান্টিবডি এবং Fc-ফিউশন প্রোটিনের জন্য এই স্ক্রীন করা চ্যানেলগুলি ব্যবহার করেছে [13,33]। "D" স্ক্রীন ডিভাইসের সাথে AAV2-এর জন্য, চিত্র. 2এ দেখানো "C" স্ক্রীন ডিভাইসের তুলনায় সমালোচনামূলক TMP কম TMP-তে পৌঁছেছিল। তাত্ত্বিক প্রত্যাশার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, "C" স্ক্রীন ডিভাইসের তুলনায় Q=350 L/h/m2 এবং Q=500 L/h/m2 (p < 0.05) ফিড প্রবাহ হারে "D" স্ক্রীন ডিভাইসের সাথে ফ্লাক্স গড়ে 14% কম ছিল, কিন্তু "C" স্ক্রীন ফিড (RCD2) স্ক্রীন (RCD2A) স্ক্রীন (RCD2A) ফিডের মধ্যে কোনো পার্থক্য ছিল না। Q=120 L/h/m2 (p > 0.05) এর হার (চিত্র. 2C)।
Ⅱবাস্তবায়ন সুপারিশ:
সুতরাং এটি উপসংহারে পৌঁছানো যেতে পারে যে স্ক্রীনের ধরন প্রক্রিয়া কার্যক্ষমতা এবং পণ্যের গুণমান উভয়কেই প্রভাবিত করে একটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ, এবং স্কেল-ডাউন মডেলগুলিতে সঠিকভাবে বিবেচনা করা উচিত। তদনুসারে, অনুসন্ধানের জবাবে, যদি একটি অভিন্ন C-স্ক্রিন মেমব্রেন ক্যাসেট উপলব্ধ না হয়, তাহলে "একই ছিদ্র আকার কিন্তু ভিন্ন স্ক্রীনের ধরন" এর উপর ভিত্তি করে সরাসরি প্রতিস্থাপন করা উপযুক্ত নয়, যেমন এটিকে একটি A-স্ক্রিন মেমব্রেন ক্যাসেট দিয়ে প্রতিস্থাপন করা।
সরাসরি প্রতিস্থাপন (অর্থাৎ, একই অপারেটিং প্যারামিটার ব্যবহার করে) সাধারণত প্রতিনিধিত্বমূলক নয়, বিশেষ করে নিম্নলিখিত ক্ষেত্রে:
· যখন পণ্যটি শিয়ার-সংবেদনশীল হয় (যেমন, মনোক্লোনাল অ্যান্টিবডি, ফিউশন প্রোটিন, ভাইরাল ভেক্টর)।
· যখন ফ্লাক্স, পরিস্রাবণ সময়, এবং ফাউলিং আচরণ সহ বৃহৎ আকারের প্রক্রিয়া কর্মক্ষমতার সঠিক পূর্বাভাস প্রয়োজন হয়।
· যখন ট্রান্সমেমব্রেন প্রেসার (টিএমপি) এবং ক্রসফ্লো বেগ-এর মতো ক্রিটিক্যাল প্রসেস প্যারামিটার (সিপিপি) এর ডিজাইন স্পেস সংজ্ঞায়িত করার জন্য প্রক্রিয়া চরিত্রায়ন অধ্যয়ন পরিচালিত হয়।
তারপর অন্য কোন উপযুক্ত বিকল্প বিকল্প বা বাস্তবায়ন ব্যবস্থা আছে? আলোচনার পরে, জিংচেন দল নিম্নলিখিত পদ্ধতির সুপারিশ করে:
1. কার্যকরীভাবে সমতুল্য বিকল্প ঝিল্লি ক্যাসেট সনাক্ত করুন
এতে অন্যান্য সরবরাহকারীদের থেকে ছোট-স্কেল মেমব্রেন ক্যাসেটগুলি সনাক্ত করা জড়িত যা একই রকম হাইড্রোডাইনামিক বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে, বিশেষ করে শিয়ার আচরণ।
আল্ট্রাফিল্ট্রেশন মেমব্রেন ক্যাসেট সরবরাহকারীদের সাথে পরামর্শ করার এবং ল্যাবরেটরি-স্কেল পণ্যগুলির জন্য অনুরোধ করা বাঞ্ছনীয় যেগুলি একই নীতির উপর ভিত্তি করে ডিজাইন করা হয়েছে এবং উৎপাদনে ব্যবহৃত সি-স্ক্রিন চ্যানেল ক্যাসেটের সাথে তুলনীয় প্রবাহ গতিশীলতা প্রদর্শন করে৷
প্রার্থী ক্যাসেটের মূল প্যারামিটারগুলিকে লক্ষ্য C{0}}স্ক্রিন ক্যাসেটের সাথে তুলনা করা উচিত, যার মধ্যে চ্যানেলের উচ্চতা (বা হাইড্রোলিক ব্যাস), পর্দার গঠন (যেমন, স্ক্রীনের ধরন), ঝিল্লির উপাদান এবং ছিদ্রের আকার অন্তর্ভুক্ত, কারণ এই কারণগুলি আল্ট্রাফিল্ট্রেশন ক্যাসেটে উত্পন্ন শিয়ার ফোর্স নির্ধারণ করে।
2. একটি A-স্ক্রিন ক্যাসেট ব্যবহার করুন এবং অপারেটিং প্যারামিটারগুলি সামঞ্জস্য করে হাইড্রোডাইনামিক পার্থক্যের জন্য ক্ষতিপূরণ দিন
তাত্ত্বিকভাবে, A-স্ক্রিন কনফিগারেশনে সাধারণত C-স্ক্রীনের তুলনায় একটি শক্ত ফ্লো চ্যানেল থাকে, যার ফলে উচ্চ শিয়ার স্ট্রেস হতে পারে। অতএব, একই ফিড প্রবাহ হারের অধীনে দুটি সিস্টেমের মধ্যে শিয়ার পার্থক্য গণনা বা কম্পিউটেশনাল ফ্লুইড ডাইনামিকস (CFD) সিমুলেশনের মাধ্যমে অনুমান করা উচিত।
ছোট-স্কেল A-স্ক্রিন সিস্টেমের ফিড ফ্লো রেট (Q) তারপরে সামঞ্জস্য করা উচিত যাতে ঝিল্লি পৃষ্ঠে উত্পন্ন শিয়ার স্ট্রেস লক্ষ্য অপারেটিং ফ্লো অবস্থার অধীনে বৃহৎ-স্কেল C-স্ক্রীন সিস্টেম দ্বারা উত্পাদিত শিয়ার স্ট্রেসের সাথে মেলে।
সামঞ্জস্যপূর্ণ শিয়ার অবস্থার অধীনে, ফ্লাক্স এবং ধরে রাখার হারের মতো মূল কার্যক্ষমতা সূচকগুলি পরিমাপ করতে ছোট-স্কেল পরীক্ষাগুলি পরিচালনা করুন৷ এই ফলাফলগুলি এর ভবিষ্যদ্বাণী করার ক্ষমতা যাচাই করার জন্য বড়-স্কেল C-স্ক্রীন সিস্টেম থেকে ঐতিহাসিক ডেটা বা সমান্তরাল পরীক্ষামূলক ডেটার সাথে তুলনা করা উচিত।
3.নির্দিষ্ট দিকগুলিতে ফোকাস করুন এবং একটি হ্রাসকৃত প্রতিনিধিত্ব স্কেল-ডাউন মডেল স্থাপন করুন৷
যদি প্রক্রিয়া চরিত্রায়নের ফোকাস শিয়ার{0}}সংবেদনশীল পণ্যগুলিতে না হয়, বা যদি প্রাথমিক উদ্দেশ্য হাইড্রোডাইনামিকের পরিবর্তে ঝিল্লি ধরে রাখার বৈশিষ্ট্যগুলি মূল্যায়ন করা হয়, তাহলে পর্দার পার্থক্যের প্রভাব তুলনামূলকভাবে ছোট হতে পারে।
অতএব, এটা দেখাতে হবে যে, আপনার অধ্যয়নের সুযোগের মধ্যে, পর্দার ধরন পরিবর্তনশীলতার একটি গুরুত্বপূর্ণ উৎস নয়। উদাহরণ স্বরূপ, যদি মূল উদ্দেশ্য হয় একটি টার্গেট প্রোটিন ধরে রাখার উপর ঝিল্লির আণবিক ওজন কাটার-অফ (MWCO) প্রভাবের তদন্ত করা, এবং প্রক্রিয়াটি কম-শিয়ার অবস্থার অধীনে কাজ করে, তাহলে প্রাথমিক স্ক্রীনিংয়ের জন্য একটি A-স্ক্রিন ব্যবহার করা গ্রহণযোগ্য হতে পারে৷
যাইহোক, এটি স্বীকৃত হওয়া উচিত যে ফ্লাক্স, ফাউলিং, ঘনত্বের সময়, বা পণ্য একত্রিতকরণের সাথে জড়িত যে কোনও পরবর্তী অধ্যয়ন পর্দার প্রকারের পার্থক্যের কারণে পক্ষপাতদুষ্ট হতে পারে।
