Cristallizzazione a membrana: nuovo metodo di produzione industriale di anticorpi monoclonali

Il progetto AMECRYS (Revolutionising Downstream Processing of Monoclonal Antibodies by Continuous Template-Assisted Membrane Crystallization), coordinato dal Cnr, è stato appena ammesso al finanziamento nell’ambito del bando “Future Emerging Technologies” del programma Horizon2020 (call H2020-FETOPEN-2014/2015). E’ stato selezionato tra gli 800 progetti eleggibili presentati nella sezione RIA, totalizzando il massimo punteggio in tutti gli ambiti di valutazione: eccellenza, impatto, qualità ed efficienza dell’implementazione. Prevede un finanziamento di 4 anni, per un totale di 3.5 milioni di euro, e sarà condotto da un team costituito da due enti di ricerca: Cnr e Cnrs francese; quattro Università: Università della Calabria, Imperial College di Londra, Strathclyde University di Glasgow, Libera Università di Bruxelles; tre imprese: Centre for Processing Innovation (UK), GVS Filter Technology S.p.a., uno dei maggiori produttori mondiali di membrane e filtri, Fujifilm Diosynth Biotechnologies, azienda fornitrice di macromolecole biologiche e servizi per aziende biofarmaceutiche.

Il Cnr è presente con tre Istituti: l’Istituto per la tecnologia delle membrane (Cnr-Itm) di Rende (Cs), l’Istituto di Cristallografia (Cnr-Ic) di Bari e l’Istituto per le applicazioni del Calcolo (Cnr-Iac) di Bari. L’idea progettuale, estremamente innovativa e ambiziosa, nasce da una pluriennale collaborazione tra il gruppo del Dr. Gianluca Di Profio dell’Itm e quello del Dr. Rocco Caliandro dell’Ic, che ha portato alla pubblicazione di numerosi articoli apparsi su riviste ad alto impatto quali Crystal Growth & Design, Advanced Functional Materials e Advanced Materials. Essa si propone di rivoluzionare gli attuali processi di produzione industriale di anticorpi monoclonali (mAbs) mediante la realizzazione di cristallizzatori a membrana operanti in continuo, in grado di separare e purificare le macromolecole biologiche direttamente nel loro brodo di coltura. Ciò permetterà di risparmiare circa il 60% degli attuali costi di produzione di mAbs. La cristallizzazione di mAbs direttamente da una soluzione multi-componente non è stata finora mai realizzata, e rappresenta la sfida più ambiziosa che i ricercatori affronteranno nel corso del progetto, partendo da tre punti di forza: l’efficienza della tecnologia di cristallizzazione basata sulla tecnologia di membrane ingegnerizzate, la capacità di indurre la cristallizzazione selettiva mediante nanomateriali opportunamente funzionalizzati, l’approccio “pharma-on-a-chip” mediante dispositivi microfluidici appositamente disegnati per la cristallizzazione a flusso continuo. Tale strategia sarà supportato da una analisi dettagliata delle proprietà dei cristalli prodotti e da un intenso sforzo computazionale, finalizzato ad indagare i meccanismi molecolari alla base del processo di cristallizzazione, e a studiare la relazione tra le molteplici variabili sperimentali e i risultati della cristallizzazione.