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。高盐浓度能够减少目标产物聚集、增加目标产物溶解度及提高目标产物产量。江西基因药物生产用高盐核酸酶70921-150
一般来说,生物生产工艺用的核酸酶以BenzonaseTM(BenzonaseTM是Merck的注册商标)为主,能高效降解任何形式(双链、单链、线状、环状)的DNA和RNA。该酶来自于大自然界普遍存在的S.Marcescen,通过E.coli发酵生产得到。该酶的适宜反应条件是低盐浓度范围(<100mM盐浓度),且酶活随着盐浓度上升而下降,在300mM盐浓度时酶活几乎丧失。对于细胞基因药物常用的两种病毒载体LV和AAV,LV由于含有脂包膜结构一般都在生理盐条件下存在,而AAV在高盐条件下不易团聚、更稳定。而在生理盐浓度及更高浓度条件下,Benzonase活性受到抑制。江西基因药物生产用高盐核酸酶70921-150宿主细胞DNA主要以染色质形态存在,其中的组蛋白通过离子相互作用及疏水相互作用与DNA紧密结合;
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。
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高盐核酸酶的生产用原辅料是Non-animal和Non-plant来源的。
经典的慢病毒载体(LV)的生产工艺如下,——三质粒系统瞬时转染HEK293细胞系,转染24小时后LV由转染阳性细胞生产并排出到培养上清液中;收获上清培养液后,加入核酸酶去除HCD污染,通过澄清步骤去除大的细胞碎片等杂质;下游纯化步骤分离LV载体,纯化方法包括切向流过滤TFF、色谱纯化及超速离心;纯化后的LV病毒颗粒经过无菌过滤,更换到优化后的配方中,灌装并冷冻保存。每批Car-T生产时取对应量的LV病毒,切忌反复冻融,否则LV病毒会失活。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。上海SAN HQ TF高盐核酸酶70921-160
SAN HQ高盐核酸酶有两个级别,分别是生物工艺级别SAN HQ和GMP级别SAN HQ GMP。江西基因药物生产用高盐核酸酶70921-150
宿主细胞DNA(HCD)残留以染色质形式存在,其中有带负电荷的DNA、带正电荷及疏水区段的组蛋白,就像胶带一样能够吸附很多物质,包括各种杂蛋白、色谱填料、目的病毒颗粒。非特异吸附杂蛋白,会影响蛋白杂质(如HCP)等的去除;吸附到色谱填料上,会降低色谱分离纯化效率;吸附到目的病毒颗粒时,会影响目的产物的稳定性,从而降低目的产物的得率。因此,从生产工艺层面来讲,一定要去除HCD,从而能够简化工艺、提高目的产物的产量。江西基因药物生产用高盐核酸酶70921-150
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