氯化铯(CsCl)/碘克沙醇密度梯度离心大概是经典的AAV纯化技术了。这种技术适用于所有血清型且分辨率高,但是因生产工艺很难放大,低通量等缺点阻碍了其在工业中的应用。继密度梯度离心之后,色谱法不断发展,并逐渐成为一种成熟的、主流的方法。色谱法通过载体的净电荷、疏水性、对配体的亲和性、大小以及其他性质来分离并纯化载体。这类技术有诸多的优点:更具可扩展性和成本效益,可多次重复使用,可并行运行或串联运行,还可有效去除非定植剂,这是开发后期的一个关键方面。SAN HQ高盐核酸酶具有热不稳定的特性,在还原剂存在条件下,50℃、30min孵育即可失活;福建SAN HQ TF高盐核酸酶70921-150

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。广东上海倍笃生物高盐核酸酶70921-160ArcticZymes Technologies成立于20世纪80年代后期,总部位于挪威北部的特罗姆瑟(Tromsø)。

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。
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。SAN HQ高盐核酸酶在低温下也能保持高活性。

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。在AAV生产过程中使用SAN HQ高盐核酸酶。福建SAN HQ TF高盐核酸酶70921-150
SAN HQ用量是Benzonase用量的1/3-1/4,酶用量更少,成本更低、工艺更简单。福建SAN HQ TF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。福建SAN HQ TF高盐核酸酶70921-150
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