基因药物常用的AAV载体有三种生产方法,分别是三质粒瞬转体系、杆状病毒表达载体体系和包装细胞体系。其中,20多年前开发的三质粒瞬转表达技术仍然占据腺相关病毒AAV生产的主流地位,其三质粒分别是Helper质粒(含E2a/b、E4和VARNA基因)、目标基因表达质粒及辅助质粒(含Cap和Rep基因)。虽然AAV病毒载体的血清型不同,但AAV的生产流程基本一致,主要有质粒共转宿主细胞HEK293、293细胞生产病毒颗粒、从细胞培养上清或/及细胞裂解液中收获病毒载体、纯化/制剂/无菌过滤/灌装等流程。在AAV生产过程中盐浓度是纯化工艺的重要参数之一。广东高盐条件高盐核酸酶70921-202

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。上海ArcticZymes高盐核酸酶70921一个美国客户对SAN HQ高盐核酸酶纯化病毒载体的效率进行了评估。

综合腺相关病毒AAV制备的三个工艺阶段介绍,可以看出下游处理可以占病毒生产总成本的很大一部分,而且难度也是非常大,尤其是纯化过程。原因之一是由于有超过100种不同血清型的变体AAV衣壳,不同血清型的AAV蛋白存在差异。因此,各种血清型的表面特性增加AAV纯化难度。原因之二是:针对工艺和产品相关的杂质(包括宿主细胞物质,DNA和空衣壳),缺乏一个有效和可重复的平台方法,尤其是来从空衣壳中分离出完整的衣壳。为了解决以上问题,国内外大的药企公司都致力于纯化新产品的开发,以期达到:(1)实现病毒颗粒的分离(2)减少产品相关杂质(3)保持效力和产量的目标。
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。ArcticZymes厂家管控整个供应链及生产流程,协助客户进行文件审计及现场审计。

一个美国客户做了对照实验,比较Benzonase和SAN HQ高盐核酸酶纯化病毒载体的效率。实验设计如下,HEK293细胞转染及培养后,分别取了150Million的293细胞进行裂解,分别在各自适宜的条件下(即SAN HQ组反应条件为500mM盐浓度,而Benzonase组反应条件是150mM盐浓度)加入等量的酶(0、2kU、3kU、4kU、5kU、6kU),37°孵育1hr,加入Picogreen染料后检测DNA的残留量。结果发现,SAN HQ高盐核酸酶组用更少的酶得到了更好的去除效果(即2kU的SAN HQ消化结果明显优于6kU的Benzonase),且SAN HQ的高纯化效率是非血清型依赖的。SAN HQ高盐核酸酶是用Pichia pastoris表达的重组非特异性内切核酸酶。湖北500mM盐浓度条件高盐核酸酶70921-150
SAN HQ高盐核酸酶在盐浓度400-650mM条件下活性达到峰值。广东高盐条件高盐核酸酶70921-202
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。广东高盐条件高盐核酸酶70921-202
ArcticZymes厂家对盐活性核酸酶系列产品(Salt Active Nucleases,SAN...
【详情】ArcticZymes产品广泛应用于药物生产、分子研究、体外诊断等领域。例如,在药物生产领域,盐活性...
【详情】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...
【详情】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...
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【详情】基因药物是指将外源基因引入靶细胞,纠正或补偿基因缺陷或异常引起的疾病的。这种策略对许多疾病的康复有很...
【详情】已有文献表明,高盐浓度能够破坏染色质结构,让核小体解聚。在能耐受高盐条件的病毒载体(如AdV/AAV...
【详情】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 A...
【详情】细胞基因药物的基因递送有病毒及非病毒两种方式,其中病毒递送更为常用。在病毒递送路径中,腺相关病毒(A...
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