在不同的盐浓度条件下,AAV病毒载体的存在形式不同。低盐浓度条件下,AAV病毒颗粒表面会通过电荷作用等非特异结合到HCD上,从而产生病毒颗粒团聚现象。随着溶液盐浓度上升,AAV病毒颗粒与HCD的离子相互作用会被破坏,AAV病毒颗粒会逐渐解离。当盐浓度升到更高范围(>400mM左右),AAV病毒颗粒与HCD的结合更弱,AAV颗粒更稳定。因此,在高盐浓度溶液中,AAV颗粒更加稳定,且有数据表明高盐浓度不会削弱AAV的侵染能力。所以,我们推荐提高AAV病毒生产中的盐浓度。SAN HQ高盐核酸酶促进残留DNA的消化,有助于符合FDA要求。四川基因药物生产用高盐核酸酶70921-202
AAV病毒滴度通常分为物理滴度和infection滴度。物理滴度一般是指基因组滴度或者衣壳滴度。在测定AAV的含量时,通常采用基因组滴度或者衣壳滴度作为单位,其中基因组滴度为携带基因组的AAV的浓度,衣壳滴度为AAV物理颗粒的浓度。基因组滴度一般采用qPCR、ddPCR、染料法、UV/Vis等方法来测定;衣壳滴度主要是通过ELISA、HPLC等方法来测定。AAV基因组滴度检测的关键在于尽可能彻底去除AAV衣壳外的HCD残留,减少污染核酸对qPCR或ddPCR的影响。经典方法是加入常规核酸酶(如Dnase I、Benzonase等)消化AAV衣壳外的HCD残留,然后加入Proteinase K破碎病毒衣壳,进行后续检测。经过对比发现,用SAN HQ高盐核酸酶替代常规核酸酶处理AAV病毒,能够更高效去除衣壳外的核酸残留,qPCR或ddPCR结果重复性更高、更稳定。江西基因药物生产用高盐核酸酶SAN HQ具有合规的资质及完善的文件体系,支持制药领域严格的监管要求。
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。
监管部门对HCD的残留量有明确的规定。美国FDA发布的指导原则中指出生物制品HCD残余限度为 100pg/剂,对于大剂量生物制品如单克隆抗体,根据其残留DNA来源及给药途径,残留量可放宽至 10ng/剂。细胞基因药物终产品的DNA残留有两种来源,分别是宿主细胞DNA(HCD)和转染用的质粒。质粒和HCD的存在形式不同,去除效率也差别很大。其中,质粒是裸露的DNA双链,带强负电荷,通过色谱纯化主要是离子交换能够很高效去除;HCD则是以核小体紧密折叠形成的染色质形式存在,几乎不以裸DNA形式存在,所以很难去除。高盐能够抑制AAV病毒载体聚集,提高AAV病毒载体产量。
跟其他类型的核酸酶一样,SAN HQ高盐核酸酶和M-SAN HQ中盐核酸酶的灭活方法有很多,分为可逆灭活及不可逆灭活。金属离子螯合剂如EDTA会可逆抑制两者的活性,加入的EDTA浓度一般是溶液中Mg2+浓度的2倍左右即可完全抑制活性;后续补加过量的Mg2+即可恢复核酸酶活性。加热、还原剂(如DTT)、咪唑、甘油及表面活性剂(如高于15%浓度的Triton X-100、SDS、尿素等)等都可以使其不可逆失活。在生物工艺流程,需要结合上下游应用需要选择合适的方法去除或灭活核酸酶。使用Benzonase时,不能把载体表面的DNA去除彻底,因而不能阻止纯化的病毒载体聚集。云南高盐条件高盐核酸酶70921
无需为了保持高酶活而进行脱盐操作,简化工艺、节省时间;四川基因药物生产用高盐核酸酶70921-202
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。四川基因药物生产用高盐核酸酶70921-202
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