细胞基因药物领域的进展使得对高质量基因转移技术的需求急剧增加,包括高质量慢病毒载体(LV)的大规模生产。宿主细胞DNA残留(HCD)是一类主要的工艺相关杂质,对下游纯化带来很大挑战。根据相关法规要求,需要去除HCD才能达到临床级LV。HCD去除是通过核酸酶处理联合下游工艺(DSP)共同实现的。文章作者研究了两款核酸酶M-SAN HQ中盐核酸酶(ArcticZymes Technologies)和Benzonase(Merck)对HCD去除效率的差别,其下游工艺包含过滤澄清及TFF超滤。ArcticZymes精于规模化生产独特特性的酶产品,于2005年在证券交易所上市。天津ArcticZymes中盐核酸酶70950-150

市售的M-SAN HQ中盐核酸酶有三个规格,分别是25kU、500kU及5MU,分别满足研发初期及大规模生产各阶段的要求。通过SDS-PAGE检测蛋白纯度在99%以上。基于ArcticZymes Technologies的30年的酶学开发及大规模生产经验,M-SAN HQ的生产体系稳定,产品纯度高,批次一致性好,无蛋白酶活性。厂家开发出特异的缓冲液体系,使M-SAN HQ保存起来更加稳定,-15℃ - -30℃条件下保存4年没有活性下降。研究数据表明,经过5-6次的反复冻融,M-SAN HQ中盐核酸酶活性没有明显变化。天津ArcticZymes中盐核酸酶70950-150M-SAN HQ中盐核酸酶兼容常见细胞培养基,在多种培养基条件下去除核酸污染效率更高;

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。
慢病毒大规模纯化的捕获步骤包括:膜过滤澄清,随后切向流过滤/超滤或者体积排阻色谱浓缩。此外,需用核酸酶(benzonase或M-SAN HQ中盐核酸酶)来去除细胞残留的、质粒来源的DNA污染。这两个步骤顺序可以调整,依据项目工艺而定。两种工艺路线各有优缺点:先用核酸酶消化的优点是可去除大的DNA片段,且后续步骤可以去除残留核酸酶;但所用的核酸酶的量也非常大。与此相反,将核酸酶步骤后置的优点是大幅降低核酸酶的量(成本降低);但后面的步骤必须有将核酸酶去除的能力。此外,后期用核酸酶的缺点是核酸污染可能会结合慢病毒颗粒形成沉淀,进而导致慢病毒在纯化中流失,从而影响得率。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。

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。M-SAN HQ中盐核酸酶的生产用原辅料是Non-animal和Non-plant来源的。天津ArcticZymes中盐核酸酶70950-150
M-SAN HQ ELISA kit检测产品操作简单,1.5–2hr即可完成检测。天津ArcticZymes中盐核酸酶70950-150
Medium-Salt Active Nuclease High Quality (M-SAN HQ,中盐核酸酶),是用Pichia pastoris表达的重组非特异内切核酸酶,广泛应用于生产工艺流程中,在生理盐条件下去除双链及单链的DNA及RNA。这款核酸酶的适宜pH范围很广(pH 7.2-8.7),且在125-250 mM盐浓度内具有适宜活性。在细胞培养液或收获的培养上清中,不需调整任何组分,直接加入M-SAN HQ即可表现高核酸酶活性。相比传统的全能核酸酶,M-SAN HQ中盐核酸酶在生理盐条件下,对HCD的去除更高效、更彻底。因此,M-SAN HQ中盐核酸酶非常适合部分病毒载体(如慢病毒、逆转录病毒及溶瘤病毒等)的生产。天津ArcticZymes中盐核酸酶70950-150
ArcticZymes Technologies提供独特特性的盐活性核酸酶(Salt Active ...
【详情】这款核酸酶的适宜pH范围很广(pH 7.2 - 8.7),且在125 – 250 mM盐浓度内具有优...
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