目前基因药物领域常用的病毒载体有腺病毒、慢病毒、重组腺相关病毒(rAAV)以及逆转录病du等,其中AAV因其免疫原性极低、安全性高、宿主细胞范围广、扩散能力强、表达稳定以及特异性强等优势脱颖而出。据NIH统计,已有超过200个正在进行或已完成的基因药物临床试验使用rAAV载体。尽管rAAV基因药物已显示出巨大的前景,但是强大、稳健而且可放大的基因载体生产制造工艺一直是CGT行业的痛点。目前rAAV生产平台主要有三种:三质粒瞬转体系(TransientTransfection, TT)、杆状病毒表达载体体系(Baculovirusexpression vector,BEV)和包装细胞体系(Packaging/Producercell line,PCL)。SAN HQ高盐核酸酶在高盐浓度下活性更适,DNA去除效率更高。吉林ArcticZymes高盐核酸酶70921-160
从细胞中释放AAV载体的基本机械技术是反复冷冻/解冻,然后是低速离心步骤然而,但是这种技术很难放大生产。机械均质,如法式压滤,是另一种裂解方法,在这种方法中,细胞膜在高压剪切力作用下发生破裂。虽然这种方法是可放大的,但是由于剪切应力引起的聚集和沉淀,往往会导致产品损失。而化学裂解方式,例如Triton X-100在病毒载体纯化过程有较高的总收率,而且易于放大。但是也有其局限性。研究表明,Triton X-100造成了一些急性口服毒性、眼睛损伤、皮肤刺激和慢性水生毒性。因此,该去垢剂在2016年被欧洲化学品管理局(European Chemicals Agency)被列为需要高度关注的物质。山东分子研究高盐核酸酶ArcticZymes致力于提供高质量产品,具有好的批间一致性、稳定可靠的质量。
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)。
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。ArcticZymes所有产品的开发、生产及销售等都符合ISO13485:2016质量管理体系标准。
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高盐核酸酶更适合用于AAV生产。上海SAN HQ高盐核酸酶70921-150
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;吉林ArcticZymes高盐核酸酶70921-160
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。吉林ArcticZymes高盐核酸酶70921-160
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...
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