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。在AAV生产过程中使用SAN HQ高盐核酸酶。江苏500mM盐浓度条件高盐核酸酶70921-150
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。浙江上海倍笃生物高盐核酸酶70921-202SAN HQ高盐核酸酶在低温下也能保持高活性。
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。
一般来说,生物生产工艺用的核酸酶以BenzonaseTM(BenzonaseTM是Merck的注册商标)为主,能高效降解任何形式(双链、单链、线状、环状)的DNA和RNA。该酶来自于大自然界普遍存在的S.Marcescen,通过E.coli发酵生产得到。该酶的适宜反应条件是低盐浓度范围(<100mM盐浓度),且酶活随着盐浓度上升而下降,在300mM盐浓度时酶活几乎丧失。对于细胞基因药物常用的两种病毒载体LV和AAV,LV由于含有脂包膜结构一般都在生理盐条件下存在,而AAV在高盐条件下不易团聚、更稳定。而在生理盐浓度及更高浓度条件下,Benzonase活性受到抑制。在符合ISO13485:2016体系基础上,增加了cGMP相应要求。
监管部门对HCD的残留量有明确的规定。美国FDA发布的指导原则中指出生物制品HCD残余限度为 100pg/剂,对于大剂量生物制品如单克隆抗体,根据其残留DNA来源及给药途径,残留量可放宽至 10ng/剂。细胞基因药物终产品的DNA残留有两种来源,分别是宿主细胞DNA(HCD)和转染用的质粒。质粒和HCD的存在形式不同,去除效率也差别很大。其中,质粒是裸露的DNA双链,带强负电荷,通过色谱纯化主要是离子交换能够很高效去除;HCD则是以核小体紧密折叠形成的染色质形式存在,几乎不以裸DNA形式存在,所以很难去除。SAN HQ具有合规的资质及完善的文件体系,支持制药领域严格的监管要求。上海高盐条件高盐核酸酶70921-202
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。江苏500mM盐浓度条件高盐核酸酶70921-150
有研究发现,杆状病毒表达载体体系BEV生产的rAAV发生了与293生产体系不同的衣壳蛋白翻译后修饰(post-translationalmodifications,PTMs)。这一差异是否会影响载体趋向性和转导效率还需要进一步验证。除此之外,杆状病毒多重infection会导致载体蛋白VP1、VP2和VP3比例不一致。尽管如此,BEV/Sf9系统仍然是一种颇有吸引力的大规模临床级载体生产策略。随着以后对基因药物需求的增加,AAV载体的需求量也会与日俱增,而BEV系统能够降低AAV的成本,未来还是很有发展潜力的。江苏500mM盐浓度条件高盐核酸酶70921-150
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