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。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。河北M-SAN中盐核酸酶70950-160
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。河北中盐核酸酶70950宿主细胞DNA主要以染色质形态存在,其中组蛋白通过离子作用及疏水作用与DNA紧密结合;
慢病毒大规模纯化的捕获步骤包括:膜过滤澄清,随后切向流过滤/超滤或者体积排阻色谱浓缩。此外,需用核酸酶(benzonase或M-SAN HQ中盐核酸酶)来去除细胞残留的、质粒来源的DNA污染。这两个步骤顺序可以调整,依据项目工艺而定。两种工艺路线各有优缺点:先用核酸酶消化的优点是可去除大的DNA片段,且后续步骤可以去除残留核酸酶;但所用的核酸酶的量也非常大。与此相反,将核酸酶步骤后置的优点是大幅降低核酸酶的量(成本降低);但后面的步骤必须有将核酸酶去除的能力。此外,后期用核酸酶的缺点是核酸污染可能会结合慢病毒颗粒形成沉淀,进而导致慢病毒在纯化中流失,从而影响得率。
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。M-SAN HQ中盐核酸酶在细胞培养条件或生理盐浓度下具有较高活性。
ArcticZymes厂家对盐活性核酸酶系列产品(Salt Active Nucleases,SANs)的生产及质控,包括SAN HQ高盐核酸酶和M-SAN HQ中盐核酸酶,在符合ISO13485:2016体系基础上,增加了cGMP质控标准,如microbes、endotoxin、蛋白酶等;同时提供TSE/BSE声明、无动物源(Animal-Origin Free)声明、非转基因声明等文件协助药物申报。此外,ArcticZymes的生产场地接受客户的定期审计,其第三方审计文件已得到国际TOP CDMO及Biotech的认可,并已经成为国际TOP CDMO的供应商。具体文件体系可以跟厂家或对应销售人员联系。M-SAN HQ中盐核酸酶的检测标准,都符合USP-EP要求。吉林M-SAN HQ中盐核酸酶70950-202
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;河北M-SAN中盐核酸酶70950-160
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(AAV)和慢病毒(Lentivirus)是常用的两种载体;差别是病毒基因组的存在形式,AAV的基因组一般不整合到染色体中,以游离形式存在于染色体之外,且一般会表达数年之久;而慢病毒的基因组则会整合到染色体达到长期持续表达的目的。此外,其它用于基因药物的病毒载体有单纯疱疹病毒(HSV)、痘苗病毒(Vaccina Virus)、痘病毒(Poxviruses)。河北M-SAN中盐核酸酶70950-160