染色質(zhì)由組蛋白和DNA組成,——147個堿基對的DNA纏繞在8個組蛋白(由H2A、H2B、H3和H4形成的八聚體)周圍,形成基本的染色質(zhì)單位,即核小體。核小體像珠串一樣串連在一起,并被包裝成更高階的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)。DNA帶負(fù)電荷,富含堿性氨基酸的組蛋白帶正電荷,且組蛋白多聚物有很多疏水區(qū)段。所有這些特點導(dǎo)致宿主DNA殘留(HCD)能吸附很多物質(zhì),包括宿主蛋白殘留(HCD)、色譜填料、目的病毒顆粒等,因此,HCD的存在增加了工藝流程的復(fù)雜度,同時也降低了病毒顆粒的穩(wěn)定性。SAN HQ提高核酸污染去除效率,同時提高目標(biāo)產(chǎn)物產(chǎn)量。安徽ArcticZymes高鹽核酸酶70921-202
在不同的鹽濃度條件下,AAV病毒載體的存在形式不同。低鹽濃度條件下,AAV病毒顆粒表面會通過電荷作用等非特異結(jié)合到HCD上,從而產(chǎn)生病毒顆粒團聚現(xiàn)象。隨著溶液鹽濃度上升,AAV病毒顆粒與HCD的離子相互作用會被破壞,AAV病毒顆粒會逐漸解離。當(dāng)鹽濃度升到更高范圍(>400mM左右),AAV病毒顆粒與HCD的結(jié)合更弱,AAV顆粒更穩(wěn)定。因此,在高鹽濃度溶液中,AAV顆粒更加穩(wěn)定,且有數(shù)據(jù)表明高鹽濃度不會削弱AAV的侵染能力。所以,我們推薦提高AAV病毒生產(chǎn)中的鹽濃度。河南上海倍篤生物高鹽核酸酶SAN HQ高鹽核酸酶是一種新型的、耐高鹽的工程化內(nèi)切酶;
綜合腺相關(guān)病毒AAV制備的三個工藝階段介紹,可以看出下游處理可以占病毒生產(chǎn)總成本的很大一部分,而且難度也是非常大,尤其是純化過程。原因之一是由于有超過100種不同血清型的變體AAV衣殼,不同血清型的AAV蛋白存在差異。因此,各種血清型的表面特性增加AAV純化難度。原因之二是:針對工藝和產(chǎn)品相關(guān)的雜質(zhì)(包括宿主細(xì)胞物質(zhì),DNA和空衣殼),缺乏一個有效和可重復(fù)的平臺方法,尤其是來從空衣殼中分離出完整的衣殼。為了解決以上問題,國內(nèi)外大的藥企公司都致力于純化新產(chǎn)品的開發(fā),以期達(dá)到:(1)實現(xiàn)病毒顆粒的分離(2)減少產(chǎn)品相關(guān)雜質(zhì)(3)保持效力和產(chǎn)量的目標(biāo)。
Mayer等(2023)以measles virus(麻疹病毒,MV)為例,評估了四種不同核酸酶(BenzonaseTM、DeneraseTM、M-SAN HQ中鹽核酸酶及SAN HQ高鹽核酸酶)對于染色質(zhì)DNA去除的效果。Vero細(xì)胞通過微載體貼壁培養(yǎng)來生產(chǎn)麻疹病毒MV,72hr后收獲上清液,使用3μm cellulose filter(Sartorius)過濾后分裝多份,置于-80℃保存便于后續(xù)使用。在解凍后的上清中調(diào)節(jié)對應(yīng)鹽濃度,并加入50 U/ml核酸酶,37℃孵育2hr進(jìn)行消化,消化后留樣;將消化后上清液過Capto Core 700 (Cytiva)柱子,收集流穿液,之后洗雜、洗脫,并分別留樣。通過SDS-PAGE分析發(fā)現(xiàn),相比Benzonase等傳統(tǒng)核酸酶,在生理鹽條件下M-SAN HQ中鹽核酸酶更高效將染色質(zhì)DNA剪切成更小片段,甚至將核小體DNA剪切更徹底。ArcticZymes于2005年在Olso證券交易所上市,精于規(guī)模化生產(chǎn)獨特特性的酶產(chǎn)品。
ArcticZymes廠家對鹽活性核酸酶系列產(chǎn)品(Salt Active Nucleases,SANs)的生產(chǎn)及質(zhì)控,包括SAN HQ高鹽核酸酶和M-SAN HQ中鹽核酸酶,在符合ISO13485:2016體系基礎(chǔ)上,增加了cGMP質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn),如microbes、endotoxin、蛋白酶等;同時提供TSE/BSE聲明、無動物源(Animal-Origin Free)聲明、非轉(zhuǎn)基因聲明等文件協(xié)助藥物申報。此外,ArcticZymes的生產(chǎn)場地接受客戶的定期審計,其第三方審計文件已得到國際TOP CDMO及Biotech的認(rèn)可,并已經(jīng)成為國際TOP CDMO的供應(yīng)商。具體文件體系可以跟廠家或?qū)?yīng)銷售人員聯(lián)系。一個美國客戶對SAN HQ高鹽核酸酶純化病毒載體的效率進(jìn)行了評估。浙江500mM鹽濃度條件高鹽核酸酶70921-160
US FDA指南要求:重組生物制品終產(chǎn)品中,核酸雜質(zhì)含量低于10ng/dose。安徽ArcticZymes高鹽核酸酶70921-202
宿主細(xì)胞DNA殘留的擔(dān)憂是基于致ai風(fēng)險理論,特別是生產(chǎn)細(xì)胞系所包含的致ai序列,比如較常見腺病毒基因E1A和E1B(HEK293, PerC.6 和CAP 細(xì)胞系),人乳tou瘤病毒E6和E7基因(HeLa細(xì)胞系)等。當(dāng)使用致ai細(xì)胞系生產(chǎn)AAV時,下游純化須盡可能減少殘留DNA。工業(yè)上一般使用核酸酶分解殘留DNA,普遍認(rèn)為小于200 bp的DNA片段可有效降低致ai風(fēng)險。宿主細(xì)胞蛋白殘留與免疫原性、炎癥或過敏性休克有關(guān)。盡管與非人類的生產(chǎn)原料相比(非人類細(xì)胞系如BHK21或昆蟲細(xì)胞,以及輔助病毒如HSV、腺病毒、桿狀病毒),人類細(xì)胞免疫原性比較弱。安徽ArcticZymes高鹽核酸酶70921-202