Perpustakaan Digital ITB

Sel Chinese Hamster Ovary (CHO) sering digunakan untuk produksi biopharmaceutical karena sel CHO dapat melakukan modifikasi protein pada tahap pasca translasi. Sel CHO dapat menghasilkan asam laktat sebagai produk samping dalam produksi biopharmaceutical. Asam laktat dapat menurunkan produksi protein terapetik. Konsentrasi asam laktat dapat dikurangi dengan suplementasi galaktosa. Respon kultur sel CHO terhadap suplementasi galaktosa dapat dianalisis berdasarkan dinamika konsentrasi substrat, metabolit, dan produk sel CHO yang ditentukan berdasarkan eksperimen in silico menggunakan pemodelan matematis metabolic flux analysis (MFA). Tujuan dari penelitian ini adalah mengoptimasi nilai parameter kinetik berdasarkan data konsentrasi sel, ammonia, laktat, glukosa dan galaktosa dari Artikel Wilkens et al., (2011). Parameter yang telah dioptimasi kemudian dianalisis dengan analisis sensitivitas. MFA dibangun menggunakan aplikasi SimBiology dalam software Matlab R2020b menggunakan persamaan reaksi kinetik generalized mass action. Parameter kinetik yang dioptimasi adalah konstanta laju reaksi reaksi hexokinase (VmaxHK), laktat dehidrogenase (VmaxrLDH dan VmaxrLDH), galaktokinase (VmaxUDPGAL), glutamat dehidrogenase (VmaxGLDH), glutamin ligase (VmaxrGLNS dan VmaxfGLNS), pertumbuhan sel (Vmaxgrowth). Seluruh parameter dioptimasi dengan solver lsqnonlin. Analisis sensitivitas menggunakan metode sobol dilakukan pada model dengan kualitas terbaik yaitu variasi 2 mM glukosa dan 18 mM galaktosa. Berdasarkan hasil optimasi, didapatkan bahwa glukosa lebih cepat dikonsumsi oleh sel CHO dibanding galaktosa. Konsentrasi akhir sel dan laktat semakin rendah jika konsentrasi galaktosa meningkat. Dinamika konsentrasi ammonia tidak berbeda secara signifikan pada seluruh variasi yaitu 20 mM Glukosa, 6 mM Glukosa dan 14 mM galaktosa, serta 2 mM glukosa dan 18 mM galaktosa. Hasil Analisis sensitivitas menunjukan bahwa parameter kinetik VmaxHK sensitif terhadap glukosa dan parameter kinetik VmaxUDPGAL terhadap galaktosa. Berdasarkan hasil tersebut, dapat disimpulkan, parameter VmaxHK dan VmaxUDPGAL sangat berpengaruh secara signifikan pada model MFA dengan suplementasi galaktosa.