染色质由组蛋白和DNA组成,——147个碱基对的DNA缠绕在8个组蛋白(由H2A、H2B、H3和H4形成的八聚体)周围,形成基本的染色质单位,即核小体。核小体像珠串一样串连在一起,并被包装成更高阶的染色质结构。DNA带负电荷,富含碱性氨基酸的组蛋白带正电荷,且组蛋白多聚物有很多疏水区段。所有这些特点导致宿主DNA残留(HCD)能吸附很多物质,包括宿主蛋白残留(HCD)、色谱填料、目的病毒颗粒等,因此,HCD的存在增加了工艺流程的复杂度,同时也降低了病毒颗粒的稳定性。M-SAN HQ中盐核酸酶不含动物源成份,无蛋白酶活性;辽宁生理盐条件中盐核酸酶70950-150
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。陕西生理盐条件中盐核酸酶一般来说,生理盐条件相当于150mM NaCl溶液,而这正是中盐核酸酶较为适合的条件。
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。
文章作者按照经典的慢病毒载体生产流程操作,在融化、核酸酶消化、澄清、超滤等步骤留样,分别检测dsDNA浓度及功能性LV病毒滴度。经过分析发现,——去除主要发生在澄清环节,能去除dsDNA的80%-90%;2. M-SAN HQ中盐核酸酶比Benzonase能更高效去除dsDNA,即M-SAN HQ组的TFF回流液中dsDNA残留量是Benzonase组回流液的20%左右;3. LV病毒滴度在澄清环节损失30%-40%;4. M-SAN HQ组的TFF回流液中LV病毒滴度略高于Benzonase组的回流液数据。中盐核酸酶的生产在符合ISO13485:2016体系基础上,增加了cGMP相应要求。
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。US FDA指南要求:重组biologics终产品中,核酸杂质含量低于10ng/dose。北京等渗条件中盐核酸酶
M-SAN HQ中盐核酸酶用在生产工艺流程中,在生理盐条件下去除双链及单链的DNA及RNA。辽宁生理盐条件中盐核酸酶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。辽宁生理盐条件中盐核酸酶70950-150
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