Perché scegliere il Plant Molecular Farming?
I biofarmaci, o proteine farmaceutiche, sono solitamente sintetizzati in cellule di mammiferi, lieviti o batteri. I lotti cellulari sono coltivati in bioreattori, che richiedono grandi investimenti e costi di gestione, hanno scarsa scalabilità, presentano un rischio reale di perdita di lotti per contaminazione con agenti patogeni umani e (nel caso dei batteri) offrono una bassa qualità del prodotto.
Come può il Plant Molacular Farming (PMF) superare questi limiti?
↑ Sicurezza
Il PMF può ridurre i rischi di perdita di lotti e contaminazione incrociata.
Nessun agente patogeno umano può infettare le cellule vegetali e viceversa, quindi non vi è alcun rischio di contaminazione dei lotti. Inoltre, le piante sono fondamentalmente bioreattori monouso, che riducono quindi drasticamente il rischio di contaminazione[1] incrociata del prodotto.
↑ Stabilità
Il PMF può immagazzinare a lungo termine proteine attive, complesse e tossiche senza perdita di qualità.
Anche i biofarmaci complessi possono essere conservati nella loro forma stabile nei semi di riso per anni, offrendo una risposta sicura ed economica agli improvvisi aumenti della domanda[2]. La compartimentazione dei semi consente anche la produzione di proteine[3] tossiche.
↑ Sostenibilità
PMF è una tecnologia ecologicamente sostenibile e verde.
Utilizzare le piante rispetto ai fermentatori tradizionali è una scelta ecologica. Nessun bioreattore a base di plastica o rifiuti pericolosi per l’ambiente. Strategia di fissazione dell’anidride carbonica (CO2) presente in natura. Tutti i materiali rimanenti dopo l’estrazione del prodotto vengono rapidamente biodegradati in condizioni ambientali tipiche. È possibile l’integrazione dei processi per l’utilizzo di tutti i sottoprodotti.
↑ Scalabilità
PMF offre una tecnologia modulare e scalabile .
Il sistema a base vegetale si adatta molto bene ad uno scale-up industriale. Essendo basato su singoli impianti, la sua natura è intrinsecamente modulare. La quantità di proteine ottenute è direttamente proporzionale alla biomassa prodotta (semi di riso), che può essere moltiplicata aumentando la superficie dedicata alla coltivazione del riso.
↓ Spesa
Il PMF può ridurre i costi a monte per i biofarmaci.
Le piante superiori come il riso possono essere coltivate in growth chamber o serre, non richiedendo alcun investimento e manutenzione ad alta tecnologia e riducendo i costi iniziali, di gestione e di stoccaggio. Esistono diverse stime della riduzione dei costi associata all’adozione delle tecnologie PMF rispetto alla piattaforma tradizionale. La quota stimata di riduzione dei costi di produzione, ad esempio, va da una valutazione prudente del 30%[4] fino a oltre il 50%[5], a seconda di diversi fattori come resa, scala e così via.
[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 .