為更好滿足AAV病毒純化過程中高鹽環(huán)境對(duì)全能核酸酶的活性要求, 逐典生物自主開發(fā)出耐高鹽版本全能核酸酶,在高鹽條件下,仍具有高酶活,是AAV病毒生產(chǎn)及其它生物工藝流程中去除核酸污染的理想選擇。
基因治療是一種利用基因治療載體將外源的治療性基因轉(zhuǎn)導(dǎo)至細(xì)胞,通過外源基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯,改變細(xì)胞原有基因表達(dá)以治療疾病的方法。腺相關(guān)病毒(AAV)載體具有不整合宿主基因組、靶向組織特異性等核心優(yōu)勢(shì)成為最通用和最成功的基因治療遞送載體之一。隨著AAV基因治療的研究從實(shí)驗(yàn)室開發(fā)轉(zhuǎn)向臨床規(guī);a(chǎn),AAV病毒載體的上游生產(chǎn)和下游純化過程仍然面臨重要挑戰(zhàn)。
AAV gene transfer therapy mechanism of action. Mol Ther Methods Clin Dev. 2022;25:74-83.
一,AAV病毒的工業(yè)生產(chǎn)
AAV病毒載體的生產(chǎn)流程跟抗體、疫苗類藥物的生產(chǎn)類似,主要包含上游培養(yǎng)、下游純化以及制劑部分。其中,病毒生產(chǎn)流程的后半部分需要從工藝和產(chǎn)品相關(guān)的雜質(zhì)中純化病毒顆粒,這些下游處理步驟可能占病毒生產(chǎn)總成本的很大一部分,因此高效地產(chǎn)生高純度病毒非常重要。一般下游操作主要包括:(1)用去污劑、機(jī)械作用、高滲或凍融操作裂解細(xì)胞釋放病毒;(2)核酸去除,裂解物經(jīng)全能核酸酶消化以減少核酸污染物;(3)在色譜純化前通過離心或微濾去除細(xì)胞碎片和碎片;(4)親和層析,去除宿主細(xì)胞蛋白(HCPs)和任何血清蛋白雜質(zhì);(5)用氯化銫梯度超離心法從空殼病毒、非感染性病毒中分離包含全基因的完整病毒顆粒。
Timeline for GMP manufacture of AAVs – Example
二,常規(guī)全能核酸酶在AAV生產(chǎn)中的作用和限制
根據(jù)WHO和各國藥物注冊(cè)監(jiān)管機(jī)構(gòu)要求,生物制劑中殘留的宿主DNA的劑量不得超過100 pg/劑量,部分特殊情況下不得高于10 ng/劑量,基于此,常使用全能核酸酶應(yīng)用于生產(chǎn)工藝流程中來去除核酸污染。在AAV病毒生產(chǎn)中,經(jīng)宿主細(xì)胞大量擴(kuò)增,在細(xì)胞裂解后,往往需要加入全能核酸酶來去除核酸污染,同時(shí)可以降低粘樣品稠度,便于后續(xù)上柱純化。值得注意的是,在AAV病毒純化過程中,為提高病毒收率,常使用含有較高鹽濃度的buffer(400-500mM),而常規(guī)版本全能核酸酶的酶活會(huì)隨著鹽濃度升高而急劇下降,實(shí)際使用中,常需要通過增加酶的用量或延長孵育時(shí)間來提高純化效果,但這無疑增加了AAV純化成本和工藝復(fù)雜度。
宿主核酸與AAV病毒纏繞在一起,影響核酸酶的酶切效果
實(shí)際上,鹽是各種純化方案的重要組成部分,鹽濃度的提高可有效地減少AAV病毒顆粒的聚集,提高AAV病毒顆粒產(chǎn)率。
三,逐典耐高鹽核酸酶應(yīng)用案例: