三种AAV载体的生产体系(三质粒瞬转体系、杆状病毒表达载体体系以及包装细胞体系) 中都会出现三种衣壳:完整衣壳(full capsid)、部分衣壳(partial capsid),和空衣壳(empty capsid)。其中完整衣壳包含正确的DNA序列,是人们所期待的产品;部分衣壳和空衣壳包含部分不包含目的基因,属于生产中的杂质,约占细胞生产的总AAV颗粒的50%-90%。空衣壳/部分衣壳有如下几种危害:1), 影响产品的纯度,2), 增加终产品的免疫原性,3), 与完整衣壳竞争infection细胞上的载体结合受体,抑制完整衣壳的转导,4),增加总体病毒载量。部分衣壳与空衣壳地存在严重地影响了AAV产品的安全性和有效性,因此监管机构强烈建议在整个生产过程中监控空/完整衣壳比(空壳率)。SAN HQ终产品放行检测包括微生物、Fungus及Endotoxin检测等;青海SAN HQ高盐核酸酶70921-150
一个美国客户做了对照实验,比较Benzonase和SAN HQ高盐核酸酶纯化病毒载体的效率。实验设计如下,HEK293细胞转染及培养后,分别取了150Million的293细胞进行裂解,分别在各自适宜的条件下(即SAN HQ组反应条件为500mM盐浓度,而Benzonase组反应条件是150mM盐浓度)加入等量的酶(0、2kU、3kU、4kU、5kU、6kU),37°孵育1hr,加入Picogreen染料后检测DNA的残留量。结果发现,SAN HQ高盐核酸酶组用更少的酶得到了更好的去除效果(即2kU的SAN HQ消化结果明显优于6kU的Benzonase),且SAN HQ的高纯化效率是非血清型依赖的。青海SAN HQ高盐核酸酶70921-150ArcticZymes Technologies旨在是研究和开发具有独特特性的酶。
有研究发现,杆状病毒表达载体体系BEV生产的rAAV发生了与293生产体系不同的衣壳蛋白翻译后修饰(post-translationalmodifications,PTMs)。这一差异是否会影响载体趋向性和转导效率还需要进一步验证。除此之外,杆状病毒多重infection会导致载体蛋白VP1、VP2和VP3比例不一致。尽管如此,BEV/Sf9系统仍然是一种颇有吸引力的大规模临床级载体生产策略。随着以后对基因药物需求的增加,AAV载体的需求量也会与日俱增,而BEV系统能够降低AAV的成本,未来还是很有发展潜力的。
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。在AAV生产过程中盐浓度是纯化工艺的重要参数之一。
SAN HQ高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400mM-600mM,能耐受高达1M NaCl浓度。适宜反应温度为25℃-37℃,能耐受4℃-38℃。Mg2+浓度大于1mM即可,在5-20mM范围即可表现更高活性。跟全能核酸酶类似,SAN HQ高盐核酸酶也是一款碱性核酸酶,其适宜pH为8.0-8.9,能耐受6.8-9.5。为了达到更高酶活性,可以通过调节pH实现。鉴于SAN HQ的耐受性,可以用于很多应用,如大规模生产、蛋白纯化、蛋白组学等。SAN HQ高盐核酸酶的检测标准,都符合USP-EP要求。青海SAN HQ TF高盐核酸酶70921
US FDA指南要求:重组生物制品终产品中,核酸杂质含量低于10ng/dose。青海SAN HQ高盐核酸酶70921-150
从国内来看,由于 AAV 基因药物研发管线绝大部分集中在眼科遗传病上,载体用量较小,三质粒共转染 AAV 系统足以满足未来的临床及商业需求,因此,国内的 AAV 生产系统主要以三质粒为主。然而,考虑到未来 AAV 基因药物在血液、神经系统、肌肉系统等领域的临床应用,三质粒系统显然难以胜任。如药明生基从国外收购了 OXGENE 的辅助腺病毒 AAV 生产系统 TESSA,据报道较三质粒系统有10倍的提升;而基因药物 CDMO 企业北京五加和基因则在国内率先采用了陈海峰博士的威洛克公司授权的Bac-to-AAV 系统,凭借公司在病毒载体领域持续30年的研发经验,不断摸索、试验,终于在临床级生产方面获得了巨大的成功,为 AAV 基因药物管线研发公司锦篮基因进行多批次临床 CDMO 代工生产。青海SAN HQ高盐核酸酶70921-150
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