ArcticZymes Technologies推出了SAN HQ高盐核酸酶和M-SAN HQ中盐核酸酶,为生物工艺领域提供了革新性、更高效的方案来解决大规模生产中核酸残留问题。此前,受限于盐浓度和核酸酶活性的负调控效应,行业在核酸残留去除效果和酶成本之间寻找平衡,更多的是让工艺选择适应酶。此后,行业可以根据工艺具体需求而选择更合适的酶产品,既能达到理想的去除效果,又能轻松控制酶用量及综合成本,真正实现让酶适应工艺选择。SAN HQ和M-SAN HQ为行业提供更高效率的解决方案。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的去除效率更高。山西ArcticZymes中盐核酸酶70950-150
经典的慢病毒载体(LV)的生产工艺如下,——三质粒系统瞬时转染HEK293细胞系,转染24小时后LV由转染阳性细胞生产并排出到培养上清液中;收获上清培养液后,加入核酸酶去除HCD污染,通过澄清步骤去除大的细胞碎片等杂质;下游纯化步骤分离LV载体,纯化方法包括切向流过滤TFF、色谱纯化及超速离心;纯化后的LV病毒颗粒经过无菌过滤,更换到优化后的配方中,灌装并冷冻保存。每批Car-T生产时取对应量的LV病毒,切忌反复冻融,否则LV病毒会失活。甘肃ArcticZymes中盐核酸酶70950-160在细胞培养液或收获的培养上清中,不需调整任何组分,M-SAN HQ中盐核酸酶即可表现较高核酸酶活性。
核酸酶活性受到很多因素影响,如盐浓度、pH、底物、温度等。因此,不同客户、不同项目中核酸酶的使用条件都不一。目前,生物制药行业对Benonase全能核酸酶的使用比较熟悉,如生理盐或低盐浓度、脱盐操作等。对于大部分使用Benzonase的项目,使用M-SAN HQ中盐核酸酶可以完全替代,而且温度、Mg2+浓度等条件不用做任何调整,同样酶量的M-SAN HQ对宿主细胞DNA(HCD)的去除效果更好、病毒载体得率更高。经过工艺优化后,可以将M-SAN HQ中盐核酸酶的用量减少到原来的1/3-1/2,且HCD去除效果及产品得率更高。
ArcticZymes Technologies提供独特特性的盐活性核酸酶(Salt Active Nucleases,SANs)系列产品,主要包含SAN HQ高盐核酸酶和M-SAN HQ中盐核酸酶。这两款酶都是非特异核酸内切酶,跟Benzonase一样能高效降解任何形式(双链、单链、线状、环状)的DNA和RNA;都来自于深海microbes,通过Pichia pastoris发酵生产得到。这两款酶的区别在于发挥酶活的适宜盐浓度不同,——M-SAN HQ中盐核酸酶的适宜盐浓度在175mM-250mM,而SAN HQ高盐核酸酶的适宜盐浓度在400mM-600mM。M-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;
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。中盐核酸酶适宜pH范围广(pH7.2-8.7),且在125–250mM盐浓度内具有较高活性。山西ArcticZymes中盐核酸酶70950-150
在已有工艺中,不需做任何调整,用中盐核酸酶能够完全替换全能核酸酶,且去除HCD效率更高;山西ArcticZymes中盐核酸酶70950-150
除了获得载体的滴度及产量,生产慢病毒更关心的指标主要是各种污染物的去除。总DNA污染的去除百分比在99.1-99.84%,总蛋白污染物的去除百分比在99.85-99.9%。针对宿主细胞的DNA(HCD)及蛋白(HCP),有报道其去除百分比分别为99.8%和99.4%。因为不仅残存的DNA可能是个问题,而且DNA的大小以及由此引起的可能转移整个有功能的开放阅读框也是问题,因此监管机构对残存DNA污染的分子量上限的要求越来越高。例如,FDA的指南‘生产用于传染病适应症的病毒疫苗的细胞基质和其他生物材料的特性和鉴定’中说明,残留的细胞宿主的DNA片段不能超过一个功能基因的长度,估计在200bp左右。山西ArcticZymes中盐核酸酶70950-150
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