Wacker Biotech und XL-protein haben eine Machbarkeitsstudie zur Herstellung PASylierter therapeutischer Proteine mit der auf E. coli basierenden Sekretionstechnologie Esetec von Wacker erfolgreich abgeschlossen. In der Studie wurde mit Hilfe der Technologie ein PASyliertes humanes Wachstumshormon als Modellprotein untersucht. Wacker hat dazu eine Zelllinie entwickelt und das PASylierte, mit Esetec sekretierte Protein in hoher Ausbeute hergestellt. Mit der PASylation-Technologie lassen sich Biopharmazeutika mit verlängerter Plasma-Halbwertszeit entwickeln, was die Herstellung von Arzneimitteln mit besserer Verträglichkeit und verlängerter Wirkdauer bei weniger häufiger Wirkstoffgabe ermöglicht.

Ziel der Studie war die Bewertung, ob klinisch etablierte therapeutische Proteine, die mittels PASylation in ihren Eigenschaften verbessert wurden, durch moderne, kostengünstige Herstellverfahren mit hohen Ausbeuten produziert werden können. In der Studie wurde die auf E. coli-Bakterien basierende, proprietäre Technologie Esetec zur Herstellung eines PASylierten humanen Wachstumshormons verwendet.

Die Machbarkeitsstudie zeigte nicht nur, dass sich das gewünschte PASylierte Protein, welches eine Sequenz von 600 Aminosäuren aus Prolin, Alanin und Serin trägt, mit Esetec erfolgreich produzieren lässt. Sie führte auch zu einer effizienten Zelllinie, die in der Fermentation hohe Ausbeuten (3-4 g/l) des korrekt gefalteten, voll funktionsfähigen Proteins im Kulturmedium akkumuliert. Dies ist bemerkenswert, da die Bereitstellung von ausreichenden Mengen an Aminosäure-Bausteinen aus dem bakteriellen Primärstoffwechsel für die Biosynthese großer PASylierter Proteine eine potentielle Herausforderung darstellte. Detaillierte analytische Untersuchungen zeigten außerdem, dass das PASylierte humane Wachstumshormon in hoher Homogenität und in monomerer, nicht-aggregierter Form gebildet wurde, wobei die ausgezeichnete Rezeptoraffinität erhalten blieb.

Die PASylation besitzt gegenüber der heutigen Standardtechnologie zur Verlängerung der Plasma-Halbwertszeit von Biopharmazeutika - der PEGylation - den großen Vorteil, dass ein teurer, meist nicht sehr selektiver chemischer Modifikationsschritt im Herstellungsprozess vermieden werden kann. Darüber hinaus sind die PAS-Aminosäuresequenzen im Gegensatz zu dem chemischen Polymer-PEG biologisch abbaubar. Sie reichern sich daher nicht in Zellen oder Organen an.