Mayer等(2023)以measles virus(麻疹病毒,MV)为例,评估了四种不同核酸酶(BenzonaseTM、DeneraseTM、M-SAN HQ中盐核酸酶及SAN HQ高盐核酸酶)对于染色质DNA去除的效果。Vero细胞通过微载体贴壁培养来生产麻疹病毒MV,72hr后收获上清液,使用3µm cellulose filter(Sartorius)过滤后分装多份,置于-80℃保存便于后续使用。在解冻后的上清中调节对应盐浓度,并加入50 U/ml核酸酶,37℃孵育2hr进行消化,消化后留样;将消化后上清液过Capto Core 700 (Cytiva)柱子,收集流穿液,之后洗杂、洗脱,并分别留样。通过SDS-PAGE分析发现,相比Benzonase等传统核酸酶,在生理盐条件下M-SAN HQ中盐核酸酶更高效将染色质DNA剪切成更小片段,甚至将核小体DNA剪切更彻底。M-SAN HQ中盐核酸酶更适合细胞基因drug(如AAV、LVV、RV及OV等)的生产。等渗条件中盐核酸酶70950-150

慢病毒载体既可以转导分裂细胞也可以转导非分裂细胞,被认为是安全的,并且可以提供长期的转基因表达,是目前较通用的基因转移方法之一。因慢病毒载体能有效地转导靶细胞,如造血干细胞和T细胞,在细胞和基因药物中的应用越来越guang泛。源自人类胚胎肾细胞的HEK293细胞系是成熟的生产LV的系统,因为它们非常适合悬浮培养并且易于转染。在无血清培养基中的悬浮培养在大规模生产中具有优势,因为它消除了批次之间的差异并降低了不定因子污染的风险。湖北ArcticZymes中盐核酸酶70950-160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。

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。
ArcticZymes厂家对盐活性核酸酶系列产品(Salt Active Nucleases,SANs)的生产及质控,在符合ISO13485:2016体系基础上,增加了cGMP质控标准,如microbes、endotoxin、蛋白酶等,符合USP-EP要求。厂家提供HQ级别和GMP级别的SAN HQ高盐核酸酶和M-SAN HQ中盐核酸酶,从成本角度分别满足临床前和早期临床阶段、商业化大规模生产阶段的需求;且GMP级SAN HQ高盐核酸酶已完成在FDA的药物主文件(Drug Master File, DMF)申报备案,助力加快药物申报流程。生理盐浓度下,M-SAN HQ中盐核酸酶性能优于常用核酸酶,对HCD的去除有些本质区别。

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。宿主细胞DNA主要以染色质形态存在,其中组蛋白通过离子作用及疏水作用与DNA紧密结合;黑龙江ArcticZymes中盐核酸酶
中盐核酸酶的生产在符合ISO13485:2016体系基础上,增加了cGMP相应要求。等渗条件中盐核酸酶70950-150
残留的宿主DNA是生产中产生的杂质,其存在潜在的致瘤性、传染性和免疫原性等风险。相关研究表明,基因的大小普遍在200bp以上,因此大于200bp有可能会有一定的致病性,而且残留DNA片段越大,生物制品的风险等级越高。因此,各国监管机构对其提出了严格要求。美国食品药品监督管理局(FDA)在《关于人类基因zhiliao新产品生产指导文件》中明确指出HCD的片段要小于200bp。2022年5月,国家药品监督管理局药品评审中心(CDE)发布的《体内基因药物产品药学研究与评价技术指导原则(试行)》中也明确指出需对DNA残留量和残留片段大小进行控制,建议尽量将DNA残留片段的大小控制在200bp以下。等渗条件中盐核酸酶70950-150
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