Up-Scaling und Downstream-Processing

Die Bryotechnologie beruht auf der Kultivierung des Mooses Physcomitrella patens in einem Glasfermenter. Das Moosprotonema wächst bei diesem Verfahren unter photoautotrophen Kultivierungsbedingungen in einem Medium, das im Wesentlichen aus Wasser und Salzen besteht. Dabei dienen Licht und Kohlendioxid als die einzigen Energie- und Kohlenstoffquellen.

Die Kultivierung in Suspensionskultur erlaubt dabei ein Up-Scaling des Prozesses auf mehrere tausend Liter. Die Adaption der etablierten Technologie für die großtechnische Kultivierung wird in Kooperation mit dem Arbeitskreis von Prof. Posten an der Technischen Universität Karlsruhe umgesetzt. Der derzeitige Pilotreaktor hat eine Kapazität von 30 L. Dieses Projekt wird von einem BMBF grant finanziert. Zurzeit wird bei greenovation in Freiburg ein 100 L Photobioreaktor installiert, der GMP-Kriterien erfüllt.

Heterologe Proteine, die im Moosprotonema produziert wurden, werden in das Medium sekretiert. Das Downstream Processing der sekretierten Proteine gestaltet sich stark vereinfacht im Vergleich zu herkömmlichen Systemen, da die Proteine im Medium schon in sehr reiner Form vorliegen. Dadurch können bestimmte Reinigungschritte wie die Reinigung über ProteinA-Säulen, die besonders kostenintensiv sind, umgangen werden. Da das Moos zudem bei pH-Werten zwischen 4.0 und 8.0 problemlos wächst können Bedingungen ausgewählt werden, die für das produzierte Glykoprotein optimal sind.

Für die Optimierung des Downstream Processing arbeitet greenovation mit der Sartorius BBI Systems GmbH zusammen, einem führenden Hersteller im Bereich der Bioprozesstechnik.

Generell sind die Investitionskosten für das Up-Scaling und Downstream Processing bei der Kultivierung von Mooszellen in Photobioreaktoren im Vergleich zu konventionellen Produktionssystemen, die auf der Kultivierung von Säugerzellen in Stahlreaktoren beruhen, niedriger.