基因药物常用的AAV载体有三种生产方法,分别是三质粒瞬转体系、杆状病毒表达载体体系和包装细胞体系。其中,20多年前开发的三质粒瞬转表达技术仍然占据腺相关病毒AAV生产的主流地位,其三质粒分别是Helper质粒(含E2a/b、E4和VARNA基因)、目标基因表达质粒及辅助质粒(含Cap和Rep基因)。虽然AAV病毒载体的血清型不同,但AAV的生产流程基本一致,主要有质粒共转宿主细胞HEK293、293细胞生产病毒颗粒、从细胞培养上清或/及细胞裂解液中收获病毒载体、纯化/制剂/无菌过滤/灌装等流程。M-SAN HQ中盐核酸酶兼容常见细胞培养基,在多种培养基条件下去除核酸污染效率更高;黑龙江ArcticZymes中盐核酸酶
细胞基因药物领域的进展使得对高质量基因转移技术的需求急剧增加,包括高质量慢病毒载体(LV)的大规模生产。宿主细胞DNA残留(HCD)是一类主要的工艺相关杂质,对下游纯化带来很大挑战。根据相关法规要求,需要去除HCD才能达到临床级LV。HCD去除是通过核酸酶处理联合下游工艺(DSP)共同实现的。文章作者研究了两款核酸酶M-SAN HQ中盐核酸酶(ArcticZymes Technologies)和Benzonase(Merck)对HCD去除效率的差别,其下游工艺包含过滤澄清及TFF超滤。河北等渗条件中盐核酸酶70950-150鉴于biologics制品更严格的质量要求,厂家对M-SAN HQ中盐核酸酶的生产及质控符合更高标准。
大多数研究级别的慢病毒是通过批次浓缩而不是粗制剂之后应用的,浓缩基本上是通过两步离心法产生的。在70000g通过超速离心浓缩后的慢病毒再通过蔗糖缓冲(50000g)纯化,然后溶解在配方缓冲液中。一种改进,特别是纯度方面的改进,基于离心/色谱联用的纯化方法。例如,Kutner等评估了组合纯化/浓缩方法。蔗糖缓冲的超速离心结合阴离子交换层析获得了88.2%的收率,而相反的组合则获得了77.6%的收率。在两种方法中,浓缩都超过了100倍,病毒滴度都超过了1010TU/ml(VSV-g包被的慢病毒)。
染色质由组蛋白和DNA组成,——147个碱基对的DNA缠绕在8个组蛋白(由H2A、H2B、H3和H4形成的八聚体)周围,形成基本的染色质单位,即核小体。核小体像珠串一样串连在一起,并被包装成更高阶的染色质结构。DNA带负电荷,富含碱性氨基酸的组蛋白带正电荷,且组蛋白多聚物有很多疏水区段。所有这些特点导致宿主DNA残留(HCD)能吸附很多物质,包括宿主蛋白残留(HCD)、色谱填料、目的病毒颗粒等,因此,HCD的存在增加了工艺流程的复杂度,同时也降低了病毒颗粒的稳定性。M-SAN HQ中盐核酸酶在细胞培养盐浓度下具有较高活性,缩短酶切时间、得到更短DNA片段;
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。一般来说,生理盐条件相当于150mM NaCl溶液,而这正是中盐核酸酶较为适合的条件。山西培养基条件中盐核酸酶
M-SAN HQ中盐核酸酶终产品经过0.22µm过滤;黑龙江ArcticZymes中盐核酸酶
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。黑龙江ArcticZymes中盐核酸酶
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