Kernkompetenzen unserer Fachstelle Biochemie und Bioanalytik unter Leitung von Prof. Dr. Christiane Zaborosch sind Rekombinante Proteintechnologie, Downstream Processing, Bioanalytik und Bioinformatik.

Unser Wissen setzen wir in Projekten mit Life-Science-Firmen, der Pharmaindustrie, sowie in Weiterbildungskursen und Lehre um.

Rekombinante Proteintechnologie

Pharmazeutisch und biotechnologisch relevante Proteine werden sowohl in prokaryontischen (z.B. E. coli) als auch in eukaryontischen Zellen (z.B. CHO, HEK) exprimiert. Ziel ist dabei, möglichst hohe Expressionsraten des Targetproteins für das Downstream Processing zu erzielen. Wir haben Erfahrung in der Produktion von löslichen Proteinen, dem Refolding aus Inclusion Bodies und in der Aufreinigung von Membranproteinen.

Downstream Processing

Im Downstream Processing (DSP) werden verschiedene Verfahren angewandt, um ein hochreines Targetprotein zu erhalten, wie es z.B. für Active Pharmaceutical Ingredients erforderlich ist. Im Mittelpunkt stehen dabei chromatographische Verfahren, daneben werden auch Filtrationsverfahren eingesetzt. Die Prozesse werden so entwickelt, dass ein Scale-Up für GMP Produktion möglich ist. Im Labormassstab erfolgt die Aufreinigung der rekombinanten Proteine für vorklinische Studien. Neben klassischen DSP Methoden entwickeln wir auch neue Verfahren, wie z.B. das automatisierte Screening von geeigneten Bedingungen zur Aufreinigung von Proteinen unter Anwendung von DOE.

Bioanalytik

Wir verwenden verschiedenste bioanalytische Methoden für die detaillierte Charakterisierung von Proteinen und Glykanen. Die Komplexität von Proteinen erfordert eine umfangreiche Analytik, um gesicherte Aussagen zur therapeutischen Wirksamkeit, Pharmakokinetik, Immunogenität, Proteinfaltung und Stabilität zu erhalten. Mit unserem LC-MS/MS (ESI-Q-TOF) können wir exakte Massen bestimmen und Informationen zu Sequenzen und posttranslationalen Modifikationen der Proteine generieren. Rekombinante Proteine enthalten oft komplexe Glykosylierungen, deren detaillierte Untersuchung wir mittels massenspektrometrischer und kapillarelektrophoretischer Methoden durchführen. Mit einem Biacore T200 werden mit einer state-of-the-art Methode zur markerfreien Echtzeit-Messung Ligand-Analyt Interaktionen untersucht, um Assoziations- und Dissoziationsgeschwindigkeitskonstanten, und damit Affinitäten, zu bestimmen.

Bioinformatik

Kenntnisse über die theoretischen physikochemischen Eigenschaften von Proteinen werden für analytische Experimente benötigt, erleichtern die Entwicklung einer Downstream Strategie und geben Aufschluss über die Stabilität des Produktes. Da keine der zurzeit angebotenen Softwareapplikationen alle Anforderungen zufriedenstellend abdecken kann, wurde eine eigenständige Web-App mit vollständigem Funktionsumfang entwickelt.

Im Team der Fachstelle Biochemie und Bioanalytik führen wir angewandte Wissenschaft im Rahmen von Forschungs- und Entwicklungsprojekten, Dienstleistungsaufträgen und Bachelor- und Masterarbeiten durch. Dabei nutzen wir unsere Erfahrung in den Kompetenzbereichen Rekombinante Proteintechnologie, Downstream Processing und Bioanalytik und die Infrastruktur unserer hervorragend ausgerüsteten Labore.

Im Bachelorstudiengang stehen die Vorlesungen Biochemie 1 - 4, Bioanalytik und das Biochemische Praktikum unter Verantwortung der Fachstelle Biochemie und Bioanalytik. Das Vertiefungspraktikum im 6. Semester und die sich anschliessende Bachelorarbeit beinhalten Fragestellungen aus unseren Kompetenzschwerpunkten in Zusammenarbeit mit Industriepartnern.

Im Masterstudiengang in der Vertiefung Chemistry for the Life Sciences führen wir das Modul Big Active Molecules mit der Vorlesung «Recombinant Proteins as Therapeutics» und dem Forschungspraktikum «Downstream Processing & Analytics» in den Laboren der Fachstelle durch. Die Themen der Master Theses orientieren sich an aktuellen Fragestellungen aus F&E Projekten der Fachstelle Biochemie und Bioanalytik.

Kurse im Bereich DSP als auch Bioanalytik werden gemäss kundenspezifischer Bedürfnisse angeboten. In der Regel beinhalten die Kurse neben Theorielektionen einen praktischen Teil im Labor. Seit 2005 wurden z.B. über 200 Mitarbeitende der F. Hoffmann-La Roche AG aus der MAB-Facility in Basel im DSP von monoklonalen Antikörpern in einem 1-2 wöchigen Kurs mit je 12 Teilnehmenden geschult.