Fabrication biopharmaceutique
Trouver où un jumeau numérique est rentable dans un procédé de protéine recombinante
Un fabricant d’une protéine thérapeutique recombinante se demande où un jumeau numérique sera rentable en premier : en upstream, au repliement ou à la purification.
Le défi
Le procédé comporte de nombreuses étapes, et les pertes de rendement s’additionnent de l’une à l’autre. Le repliement est souvent l’étape critique pour le rendement : il est sensible à la concentration en protéine, aux conditions redox, au pH, à la température et au temps.
Les résultats arrivent hors ligne après chaque étape, et une grande partie du savoir-faire qui maintient le procédé sur les rails repose sur du personnel expérimenté. En fabrication GMP, tout modèle qui aide à décider doit en outre pouvoir être défendu devant la QA.
Le client
Un fabricant biopharmaceutique qui produit une protéine thérapeutique recombinante dans E. coli, exprimée sous forme de corps d’inclusion, puis repliée et purifiée en plusieurs étapes de chromatographie.
Notre approche
Nous partons de la littérature et de sources publiques, et non d’hypothèses sur le procédé du client, et cartographions pour chaque étape des leviers possibles, à tester comme hypothèses :
- Upstream : fermentation surveillée par rapport à un golden batch, avec des capteurs logiciels pour la biomasse et la formation des corps d’inclusion
- Repliement : un modèle hybride du rendement de repliement en fonction des conditions, pour tester des conditions in silico avant le laboratoire
- Downstream : des modèles des étapes de chromatographie, pour voir où le produit est perdu
Effets estimés
35–70%
d’expériences de repliement en moins
Fourchette rapportée par des études de cas industrielles publiées sur l’expérimentation guidée par modèle hybride.
≈ 3%
de produit en plus pour chaque +1 point de pourcentage de rendement de repliement
À titre illustratif : suppose un rendement de repliement de 30% et des étapes aval inchangées.
Des heures, pas des semaines
pour cribler une condition de repliement
Un essai sur le modèle au lieu d’une expérience en laboratoire.
Estimations à vérifier sur les données de procédé du fabricant avant de choisir une variante de PoC, et non des résultats.
Comment nous arrivons à un PoC
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01
Document d’ouverture
Les étapes de procédé identifiées, les leviers possibles et les données nécessaires, formulés au conditionnel et fondés sur la littérature.
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02
Données de procédé
Un P&ID, une description du procédé et les données qui existent aujourd’hui.
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03
Hypothèses vérifiées
Chaque levier est évalué sur la valeur, la complexité et le coût au regard des données réelles.
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04
Variantes de PoC
Une ou deux variantes recommandées, réalisées sous forme d’étude de faisabilité (étape 0) avec un périmètre fixe et des critères de réussite convenus à l’avance.
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05
Vers la fabrication
Si le PoC réussit, le modèle suit notre cadre de qualification en vue d’un usage GMP.
Ce que nous avons demandé
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P&ID
Équipements et points de mesure pour les étapes concernées.
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Description du procédé
Étapes, consignes, ainsi que les paramètres critiques et les attributs qualité par étape.
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Données disponibles
Quels signaux et résultats de laboratoire existent, sous quelle forme et sur combien de lots.
Ce que vous obtenez
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Un investissement ciblé
L’effort va à l’étape où un modèle est rentable en premier, pas à toutes à la fois.
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Moins d’expériences en laboratoire
Des conditions de repliement testées in silico avant de l’être au laboratoire.
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Une alerte plus précoce
Un lot faible repéré pendant l’essai plutôt qu’après les tests de libération.
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Un modèle acceptable pour la QA
Un parcours documenté, par étapes, vers un modèle qualifié.
Tout ce qui précède est une hypothèse construite à partir de la littérature et de sources publiques. Les priorités ne sont fixées qu’une fois que le fabricant a confirmé ses données de procédé.
Vous avez un procédé similaire ?
Parlez-nous-en. Nous vous dirons où un modèle est rentable en premier et de quelles données vous auriez besoin.
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