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。SAN HQ高盐核酸酶在高盐浓度下具有较高活性。黑龙江500mM盐浓度条件高盐核酸酶70921-160
在不同的盐浓度条件下,AAV病毒载体的存在形式不同。低盐浓度条件下,AAV病毒颗粒表面会通过电荷作用等非特异结合到HCD上,从而产生病毒颗粒团聚现象。随着溶液盐浓度上升,AAV病毒颗粒与HCD的离子相互作用会被破坏,AAV病毒颗粒会逐渐解离。当盐浓度升到更高范围(>400mM左右),AAV病毒颗粒与HCD的结合更弱,AAV颗粒更稳定。因此,在高盐浓度溶液中,AAV颗粒更加稳定,且有数据表明高盐浓度不会削弱AAV的侵染能力。所以,我们推荐提高AAV病毒生产中的盐浓度。浙江基因药物生产用高盐核酸酶70921-202SAN HQ高盐核酸酶在盐浓度400-650mM条件下活性达到峰值。
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。
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等)生产中,高盐浓度使宿主细胞DNA(HCD)解聚,让核酸片段暴露,提高了核酸片段的可及性。而ArcticZymes的SAN HQ高盐核酸酶能够在高盐条件下更好发挥酶切活性,作为高盐条件下去除HCD的更好选择。SAN HQ高盐核酸酶的出现,让一些通过常规方法很难解决的工艺问题得到高效解决,不仅提高了生产效率,降低了药物生产成本,更拓宽了生物工艺生产的边界。SAN HQ终产品放行检测包括微生物、Fungus及Endotoxin检测等;
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。SAN HQ高盐核酸酶的检测标准,都符合USP-EP要求。安徽500mM盐浓度条件高盐核酸酶70921-202
在AAV生产过程中使用SAN HQ高盐核酸酶。黑龙江500mM盐浓度条件高盐核酸酶70921-160
在生物工艺流程中,需要使用核酸酶去除终产品中的核酸污染,而核酸酶作为外源成份,也需要在生产流程中去除。核酸酶去除工艺包括热灭活法、酶抑制剂、离子交换和亲合层析法等。AAV衣壳亚种之间因表面电荷的差异导致不同的的等电点,——空衣壳pI在6.3左右,包装了完整基因组DNA后的病毒颗粒pI大致为5.9。而来自于S.marcescens的全能核酸酶pI 6.85左右,SAN HQ高盐核酸酶pI 9.6左右。因此,在同样的条件下,从AAV溶液中去除SAN HQ高盐核酸酶比去除Benzonase全能核酸酶更容易、更彻底。黑龙江500mM盐浓度条件高盐核酸酶70921-160
在生物工艺中,核酸酶的主要作用是高效消化宿主细胞DNA(HCD),并将其分解成足够小的片段,以便在下...
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