残留的宿主DNA是生产中产生的杂质,其存在潜在的致瘤性、传染性和免疫原性等风险。相关研究表明,基因的大小普遍在200bp以上,因此大于200bp有可能会有一定的致病性,而且残留DNA片段越大,生物制品的风险等级越高。因此,各国监管机构对其提出了严格要求。美国食品药品监督管理局(FDA)在《关于人类基因zhiliao新产品生产指导文件》中明确指出HCD的片段要小于200bp。2022年5月,国家药品监督管理局药品评审中心(CDE)发布的《体内基因药物产品药学研究与评价技术指导原则(试行)》中也明确指出需对DNA残留量和残留片段大小进行控制,建议尽量将DNA残留片段的大小控制在200bp以下。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;天津ArcticZymes中盐核酸酶70950-160
经过多年的经验积累及市场积淀,倍笃生物已组合多条不同产品线,分别满足体外诊断、organoid及干细胞、细胞基因药物等领域的需求。其中,细胞基因药物领域产品线包含SAN HQ高盐核酸酶及M-SAN HQ中盐核酸酶、泊洛沙姆P 188 Bio、GMP级MSC/PSC培养基、GMP级胶原酶、AAV滴度检测产品、工艺杂质及外源污染物残留检测产品、AAV中和抗体蛋白酶等;相关品牌有挪威ArcticZymes Technologies、德国BASF、德国Sartorius、德国Nordmark、瑞典Genovis、中国君研生物等。上海ArcticZymes中盐核酸酶70950-202在已有工艺中,不需做任何调整,用中盐核酸酶能够完全替换全能核酸酶,且去除HCD效率更高;
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。
染色质由组蛋白和DNA组成,——147个碱基对的DNA缠绕在8个组蛋白(由H2A、H2B、H3和H4形成的八聚体)周围,形成基本的染色质单位,即核小体。核小体像珠串一样串连在一起,并被包装成更高阶的染色质结构。DNA带负电荷,富含碱性氨基酸的组蛋白带正电荷,且组蛋白多聚物有很多疏水区段。所有这些特点导致宿主DNA残留(HCD)能吸附很多物质,包括宿主蛋白残留(HCD)、色谱填料、目的病毒颗粒等,因此,HCD的存在增加了工艺流程的复杂度,同时也降低了病毒颗粒的稳定性。ArcticZymes致力于提供高质量产品,中盐核酸酶具有好的批间一致性、稳定可靠的质量。
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。在150mM NaCl条件下,M-SAN HQ中盐核酸酶的酶切活性达到常规核酸酶的5倍左右。北京M-SAN中盐核酸酶70950-160
相比全能核酸酶,M-SAN HQ中盐核酸酶能将HCD酶切成更小片段,破坏核小体结构。天津ArcticZymes中盐核酸酶70950-160
M-SAN HQ中盐核酸酶,这款核酸酶的适宜pH范围很广(pH 7.2 - 8.7),且在125 – 250 mM盐浓度内具有良好活性。在细胞培养液或收获的培养上清中,不需调整任何组分,直接加入M-SAN HQ即可表现良好核酸酶活性。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的去除更高效、更彻底。Medium-Salt Active Nuclease High Quality (M-SAN HQ) 中盐核酸酶是用Pichia pastoris表达的重组非特异内切核酸酶,广泛应用于生产工艺流程中,在生理盐条件下去除双链及单链的DNA及RNA。天津ArcticZymes中盐核酸酶70950-160
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