一般来说,生物生产工艺用的核酸酶以BenzonaseTM(BenzonaseTM是Merck的注册商标)为主,能高效降解任何形式(双链、单链、线状、环状)的DNA和RNA。该酶来自于大自然界普遍存在的S.Marcescen,通过E.coli发酵生产得到。该酶的适宜反应条件是低盐浓度范围(<100mM盐浓度),且酶活随着盐浓度上升而下降,在300mM盐浓度时酶活几乎丧失。对于细胞基因药物常用的两种病毒载体LV和AAV,LV由于含有脂包膜结构一般都在生理盐条件下存在,而AAV在高盐条件下不易团聚、更稳定。而在生理盐浓度及更高浓度条件下,Benzonase活性受到抑制。M-SAN HQ中盐核酸酶在生理盐浓度下具有较高活性,较适合盐浓度为125-250 mM。云南等渗条件中盐核酸酶70950
监管部门对HCD的残留量有明确的规定。美国FDA发布的指导原则中指出生物制品HCD残余限度为 100pg/剂,对于大剂量生物制品如单克隆抗体,根据其残留DNA来源及给药途径,残留量可放宽至 10ng/剂。细胞基因药物终产品的DNA残留有两种来源,分别是宿主细胞DNA(HCD)和转染用的质粒。质粒和HCD的存在形式不同,去除效率也差别很大。其中,质粒是裸露的DNA双链,带强负电荷,通过色谱纯化主要是离子交换能够很高效去除;HCD则是以核小体紧密折叠形成的染色质形式存在,几乎不以裸DNA形式存在,所以很难去除。天津M-SAN中盐核酸酶70950相比全能核酸酶,M-SAN HQ中盐核酸酶能将HCD酶切成更小片段,破坏核小体结构。
伦敦大学学院(UCL)的工艺开发团队,在细胞药物Car-T涉及的慢病毒(Lentivirus,LV)生产过程中,比较了Benzonase和M-SAN HQ中盐核酸酶在酶活、酶切时间、各阶段LV的稳定性等方面的表现,发现在生理盐条件下M-SAN HQ中盐核酸酶酶活更高、酶切时间更短,同时用纳米颗粒分析(NTA)技术确认M-SAN HQ组得到的LV病毒颗粒聚集更少、稳定性更高。他们会继续探究HCD是否影响LV的稳定性,及对LV侵染效率和生命周期是否有影响。通过更多研究,我们探究M-SAN HQ中盐核酸酶助力LV生产的关键机制。
M-SAN HQ中盐核酸酶发挥酶活性的条件比较广。例如,该酶适宜的盐浓度(NaCl)范围是0mM-225mM,能耐受400mM NaCl浓度。适宜反应温度为20℃-37℃,能耐受4℃-40℃。Mg2+浓度大于0.5mM即可,在4-15mM范围即可表现更高活性。跟其他核酸酶不同,M-SAN HQ中盐核酸酶不是碱性核酸酶,其适宜pH为7.2-8.7,能耐受6.3-8.7。综合这些特点,在生理盐条件下,M-SAN HQ的酶活是传统全能核酸酶的5倍左右。因此,可以说M-SAN HQ是更适合生理盐条件下的核酸酶。M-SAN HQ中盐核酸酶在生理盐条件下具有更高活性,降解HCD效率更高,便于HCD的去除。
宿主细胞DNA残留的担忧是基于致ai风险理论,特别是生产细胞系所包含的致ai序列,比如较常见腺病毒基因E1A和E1B(HEK293, PerC.6 和CAP 细胞系),人乳tou瘤病毒E6和E7基因(HeLa细胞系)等。当使用致ai细胞系生产AAV时,下游纯化须尽可能减少残留DNA。工业上一般使用核酸酶分解残留DNA,普遍认为小于200 bp的DNA片段可有效降低致ai风险。宿主细胞蛋白残留与免疫原性、炎症或过敏性休克有关。尽管与非人类的生产原料相比(非人类细胞系如BHK21或昆虫细胞,以及辅助病毒如HSV、腺病毒、杆状病毒),人类细胞免疫原性比较弱。US FDA指南要求:重组biologics终产品中,核酸杂质含量低于10ng/dose。河北M-SAN中盐核酸酶70950-202
在150mM NaCl条件下,M-SAN HQ中盐核酸酶的酶切活性达到常规核酸酶的5倍左右。云南等渗条件中盐核酸酶70950
此外,文章作者对每个步骤的样品进行纳米颗粒分析(NTA),结果发现:澄清环节后,M-SAN HQ中盐核酸酶和Benzonase处理组才出现比较明确的LV病毒颗粒峰;TFF处理后,回流液样品的LV病毒颗粒峰更加尖锐,表明病毒颗粒分散度更好、稳定性更高。回流液的NTA结果进一步表明,M-SAN HQ中盐核酸酶处理组只有一个病毒颗粒峰,而Benzonase处理组的回流液中有三个峰。作者推测Benzonase处理组的病毒颗粒还有严重的病毒团聚现象,而呈现多峰现象。云南等渗条件中盐核酸酶70950
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