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。宿主细胞DNA主要以染色质形态存在,其中的组蛋白通过离子相互作用及疏水相互作用与DNA紧密结合;上海上海倍笃生物高盐核酸酶70921-160
经过多年的经验积累及市场积淀,倍笃生物已组合多条不同产品线,分别满足体外诊断、organoid及干细胞、细胞基因药物等领域的需求。其中,细胞基因药物领域产品线包含SAN HQ高盐核酸酶及M-SAN HQ中盐核酸酶、泊洛沙姆P 188 Bio、GMP级MSC/PSC培养基、GMP级胶原酶、AAV滴度检测产品、工艺杂质及外源污染物残留检测产品、AAV中和抗体蛋白酶等;相关品牌有挪威ArcticZymes Technologies、德国BASF、德国Sartorius、德国Nordmark、瑞典Genovis、中国君研生物等。浙江ArcticZymes高盐核酸酶70921-202高盐浓度下,宿主DNA与蛋白质能够更高效解离,从而更容易被降解。
在生物工艺流程中,需要使用核酸酶去除终产品中的核酸污染,而核酸酶作为外源成份,也需要在生产流程中去除。核酸酶去除工艺包括热灭活法、酶抑制剂、离子交换和亲合层析法等。AAV衣壳亚种之间因表面电荷的差异导致不同的的等电点,——空衣壳pI在6.3左右,包装了完整基因组DNA后的病毒颗粒pI大致为5.9。而来自于S.marcescens的全能核酸酶pI 6.85左右,SAN HQ高盐核酸酶pI 9.6左右。因此,在同样的条件下,从AAV溶液中去除SAN HQ高盐核酸酶比去除Benzonase全能核酸酶更容易、更彻底。
已有文献表明,高盐浓度能够破坏染色质结构,让核小体解聚。在能耐受高盐条件的病毒载体(如AdV/AAV等)生产中,高盐浓度使宿主细胞DNA(HCD)解聚,让核酸片段暴露,提高了核酸片段的可及性。而ArcticZymes的SAN HQ高盐核酸酶能够在高盐条件下更好发挥酶切活性,作为高盐条件下去除HCD的更好选择。SAN HQ高盐核酸酶的出现,让一些通过常规方法很难解决的工艺问题得到高效解决,不仅提高了生产效率,降低了药物生产成本,更拓宽了生物工艺生产的边界。SAN HQ高盐核酸酶的检测标准,都符合USP-EP要求。
相比传统的Benzonase核酸酶,SAN HQ高盐核酸酶的优势是在400mM-600mM盐浓度条件下具有适宜酶活性。在这个条件下,AAV病毒载体聚集更少、更加稳定;SAN HQ的使用能够简化生产工艺、降低酶用量及成本,不需额外脱盐操作;AAV病毒载体得率更高,且HCD残留更少、AAV产物更稳定。曲光教授在2005年发表的文章中,以AAV2为例探讨了引起AAV病毒聚集的因素,并探索了AAV病毒纯化和制剂过程中抑制聚集的方法。该文章通过筛选发现,高盐浓度能够抑制AAV病毒团聚,让AAV病毒更加稳定,且高盐浓度并不削弱AAV病毒的侵染活性。SAN HQ终产品经过0.22 µm过滤除菌;湖南ArcticZymes高盐核酸酶70921-150
鉴于生物制品药物更严格的质量要求,厂家对SAN HQ高盐核酸酶的生产及质控符合更高标准。上海上海倍笃生物高盐核酸酶70921-160
离子交换层析 (IEC) 是一种简单、通用且经济高效的技术,已成为许多载体纯化的关键步骤。IEC分为阴离子/阳离子交换柱,其中AEC(Anion-exchange chromatography)适用于AAV纯化,是大规模AAV生产中去除空衣壳的主要手段。AAV衣壳亚种之间因表面电荷的差异导致不同的的等电点。空衣壳PI在6.3左右,包装了完整基因组DNA后的病毒颗粒PI大致为5.9。AAV与基质之间的静电相互作用正是取决于衣壳的等电点(pI)和缓冲液的pH值。基于这一原理在正电荷固定相上进行样品的分离纯化,去除杂质(如空衣壳和部分衣壳),并有效地回收目的载体。上海上海倍笃生物高盐核酸酶70921-160
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