Planta Med 2024; 90(10): 744-756
DOI: 10.1055/a-2307-0400
Biological and Pharmacological Activity
Original Papers

Statistical Experimental Designs for cLTB-Syn Vaccine Production Using Daucus carota Cell Suspension Cultures

Christian Carreño-Campos
1   Centro de Investigación en Biotecnología, Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Cuernavaca, Morelos, México
,
Elba Villegas
1   Centro de Investigación en Biotecnología, Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Cuernavaca, Morelos, México
,
María Luisa Villarreal
1   Centro de Investigación en Biotecnología, Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Cuernavaca, Morelos, México
,
Mónica Morales-Aguilar
1   Centro de Investigación en Biotecnología, Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Cuernavaca, Morelos, México
,
Dania Govea-Alonso
2   Laboratorio de Biofarmacéuticos Recombinantes, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, SLP, México
3   Sección de Biotecnología, Centro de Investigación en Ciencias de la Salud y Biomedicina (CICSaB), Universidad Autónoma de San Luis Potosí, SLP, México
,
Andrea Romero-Maldonado
2   Laboratorio de Biofarmacéuticos Recombinantes, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, SLP, México
3   Sección de Biotecnología, Centro de Investigación en Ciencias de la Salud y Biomedicina (CICSaB), Universidad Autónoma de San Luis Potosí, SLP, México
,
María E. Jimenez-Capdeville
4   Departamento de Bioquímica, Facultad de Medicina, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, SLP, México
,
Sergio Rosales-Mendoza
2   Laboratorio de Biofarmacéuticos Recombinantes, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, SLP, México
3   Sección de Biotecnología, Centro de Investigación en Ciencias de la Salud y Biomedicina (CICSaB), Universidad Autónoma de San Luis Potosí, SLP, México
,
Anabel Ortiz-Caltempa
1   Centro de Investigación en Biotecnología, Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Cuernavaca, Morelos, México
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Abstract

The carrot-made LTB-Syn antigen (cLTB-Syn) is a vaccine candidate against synucleinopathies based on carrot cells expressing the target antigen LTB and syn epitopes. Therefore, the development of an efficient production process is required with media culture optimization to increase the production yields as the main goal. In this study, the effect of two nitrogen sources (urea and glutamate) on callus cultures producing cLTB-Syn was studied, observing that the addition of 17 mM urea to MS medium favored the biomass yield. To optimize the MS media composition, the influence of seven medium components on biomass and cLTB-Syn production was first evaluated by a Plackett–Burman design (PBD). Then, three factors were further analyzed using a central composite design (CCD) and response surface methodology (RSM). The results showed a 1.2-fold improvement in biomass, and a 4.5-fold improvement in cLTB-Syn production was achieved at the shake-flask scale. At the bioreactor scale, there was a 1.5-fold increase in biomass and a 2.8-fold increase in cLTB-Syn yield compared with the standard MS medium. Moreover, the cLTB-Syn vaccine induced humoral responses in BALB/c mice subjected to either oral or subcutaneous immunization. Therefore, cLTB-Syn is a promising vaccine candidate that will aid in developing immunotherapeutic strategies to combat PD and other neurodegenerative diseases without the need for cold storage, making it a financially viable option for massive immunization.

Supporting Information



Publikationsverlauf

Eingereicht: 22. Dezember 2023

Angenommen nach Revision: 10. April 2024

Artikel online veröffentlicht:
02. Mai 2024

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