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。鉴于其在高盐条件下的较高活性,SAN HQ高盐核酸酶在不损失载体产量和活性的情况下改善了下游工艺。湖南500mM盐浓度条件高盐核酸酶70921
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,以便在下游纯化过程中去除。虽然大多数核酸酶可以在生理盐条件下高效地将裸DNA降解成微小片段,比如Benzonase和SANs都可以把dsDNA分解成小于8nt的寡核苷酸链,但实际生产中的核酸污染情况更加复杂。HCD通常以染色质形式存在,与细胞裂解碎片、病毒颗粒等结合在一起,影响核酸酶的识别及剪切。因此,HCD去除的关键在于——核酸酶如何在复杂的生产体系中识别并剪切HCD。天津SAN HQ TF高盐核酸酶70921-202致力于从深海微生物中识别新的冷适应酶,用于分子研究、体外诊断和制药领域。
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。
相比传统的Benzonase核酸酶,SAN HQ高盐核酸酶的优势是在400mM-600mM盐浓度条件下具有适宜酶活性。在这个条件下,AAV病毒载体聚集更少、更加稳定;SAN HQ的使用能够简化生产工艺、降低酶用量及成本,不需额外脱盐操作;AAV病毒载体得率更高,且HCD残留更少、AAV产物更稳定。曲光教授在2005年发表的文章中,以AAV2为例探讨了引起AAV病毒聚集的因素,并探索了AAV病毒纯化和制剂过程中抑制聚集的方法。该文章通过筛选发现,高盐浓度能够抑制AAV病毒团聚,让AAV病毒更加稳定,且高盐浓度并不削弱AAV病毒的侵染活性。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。
杆状病毒表达载体体系Baculovirus/Sf9(Baculovirusexpression vector,BEV),是应用杆状病毒表达载体(BEV)系统infect昆虫细胞Sf9,是一种替代哺乳动物包装细胞系的生产方案。整个系统包含两种BEV,其中一个BEV携带两侧有ITRs的目的基因,另一BEV则携带rep/cap基因。这两种BEV同时infectSf9即可组装AAV。由于杆状病毒具有辅助功能,因此BEV系统与可以稳定表达rep的Sf9细胞相结合,可用于灵活的、高滴度的大规模载体生产。BEV体系安全性好,infection效率高,生产工艺较之sTT更易放大,有更高的体积生产率优势。ArcticZymes所有产品的开发、生产及销售等都符合ISO13485:2016质量管理体系标准。安徽上海倍笃生物高盐核酸酶70921-150
SAN HQ高盐核酸酶的改善效果与血清型无关。湖南500mM盐浓度条件高盐核酸酶70921
基因疗法制造商面临的挑战与抗体疗法刚出现时单克隆抗体制造商面临的挑战相似。例如,在生产、储存和处理过程中,单克隆抗体也会受到低滴度、产品和工艺相关杂质和降解的挑战。尽管与重组单克隆抗体相比,单剂量AAV产品与工艺相关杂质相关的风险可能更低(取决于杂质的类型、剂量和给药途径),但这也不能忽视。由于这些相似性,制药商、化学品和辅料供应商有机会进行合作,并开发创新的解决方案,以实现稳健和成本效益高的AAV产品生产。湖南500mM盐浓度条件高盐核酸酶70921