在生物工艺中,核酸酶的主要作用是高效消化宿主细胞DNA(HCD),并将其分解成足够小的片段,以便在下游纯化过程中去除。虽然大多数核酸酶可以在生理盐条件下高效地将裸DNA降解成微小片段,比如Benzonase和SANs都可以把dsDNA分解成小于8nt的寡核苷酸链,但实际生产中的核酸污染情况更加复杂。HCD通常以染色质形式存在,与细胞裂解碎片、病毒颗粒等结合在一起,影响核酸酶的识别及剪切。因此,HCD去除的关键在于——核酸酶如何在复杂的生产体系中识别并剪切HCD。SAN HQ应用于生产工艺流程中,有效去除核酸污染;截止目前,已用于全球20+临床项目中。北京ArcticZymes高盐核酸酶70921-150
杆状病毒表达载体体系Baculovirus/Sf9(Baculovirusexpression vector,BEV),是应用杆状病毒表达载体(BEV)系统infect昆虫细胞Sf9,是一种替代哺乳动物包装细胞系的生产方案。整个系统包含两种BEV,其中一个BEV携带两侧有ITRs的目的基因,另一BEV则携带rep/cap基因。这两种BEV同时infectSf9即可组装AAV。由于杆状病毒具有辅助功能,因此BEV系统与可以稳定表达rep的Sf9细胞相结合,可用于灵活的、高滴度的大规模载体生产。BEV体系安全性好,infection效率高,生产工艺较之sTT更易放大,有更高的体积生产率优势。四川进口生物试剂高盐核酸酶70921-160SAN HQ高盐核酸酶在盐浓度400-650mM条件下活性达到峰值。
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。
AAV病毒滴度通常分为物理滴度和infection滴度。物理滴度一般是指基因组滴度或者衣壳滴度。在测定AAV的含量时,通常采用基因组滴度或者衣壳滴度作为单位,其中基因组滴度为携带基因组的AAV的浓度,衣壳滴度为AAV物理颗粒的浓度。基因组滴度一般采用qPCR、ddPCR、染料法、UV/Vis等方法来测定;衣壳滴度主要是通过ELISA、HPLC等方法来测定。AAV基因组滴度检测的关键在于尽可能彻底去除AAV衣壳外的HCD残留,减少污染核酸对qPCR或ddPCR的影响。经典方法是加入常规核酸酶(如Dnase I、Benzonase等)消化AAV衣壳外的HCD残留,然后加入Proteinase K破碎病毒衣壳,进行后续检测。经过对比发现,用SAN HQ高盐核酸酶替代常规核酸酶处理AAV病毒,能够更高效去除衣壳外的核酸残留,qPCR或ddPCR结果重复性更高、更稳定。使用SAN HQ高盐核酸酶可以更少的酶量获得更高的去除率,对载体的产量和活性没有任何负面影响;
通过三质粒瞬转体系生产病毒载体,会引入宿主细胞DNA残留(HCD)、蛋白残留(HCP)、工艺杂质(如antibiotics、核酸酶等外源物质)等污染,存在潜在的致瘤性和免疫原性等风险。药品监管机构一般允许生物制品中存在10ng/dose以下的残留DNA。此外,根据杂质来源、工艺以及产品类型不同,也会对HCD限度做不同要求。为了达到这个要求,一般通过核酸酶处理和色谱联用的方法。一般在细胞培养液裂解/收获、澄清收获及超滤浓缩等环节加入核酸酶处理,需要工艺摸索来确认处理方式。高盐能够抑制AAV病毒载体聚集,提高AAV病毒载体产量。北京ArcticZymes高盐核酸酶70921-150
SAN HQ高盐核酸酶在低温下也能保持高活性。北京ArcticZymes高盐核酸酶70921-150
大规模生产阶段,AAV/LV载体生产流程跟抗体、疫苗类药物的生产类似,主要包含上游培养、下游纯化及制剂部分。上游培养分为质粒开发、细胞扩增、三质粒共转染及病毒载体生产等步骤。下游纯化分为细胞裂解释放AAV病毒颗粒(可以通过去污剂、机械作用、高渗或冻融操作等)or收获细胞上清液得到含LV病毒原液、加入核酸酶以减少宿主细胞核酸污染、澄清是通过离心或过滤等方法去除细胞碎片和杂质等、超滤浓缩以减少后续色谱纯化体系、亲合及离子交换等纯化得到高纯度病毒载体。制剂部分主要是超滤更换缓冲液、过滤除菌及制剂灌装等。北京ArcticZymes高盐核酸酶70921-150
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