文章作者按照经典的慢病毒载体生产流程操作,在融化、核酸酶消化、澄清、超滤等步骤留样,分别检测dsDNA浓度及功能性LV病毒滴度。经过分析发现,——去除主要发生在澄清环节,能去除dsDNA的80%-90%;2. M-SAN HQ中盐核酸酶比Benzonase能更高效去除dsDNA,即M-SAN HQ组的TFF回流液中dsDNA残留量是Benzonase组回流液的20%左右;3. LV病毒滴度在澄清环节损失30%-40%;4. M-SAN HQ组的TFF回流液中LV病毒滴度略高于Benzonase组的回流液数据。ArcticZymes精于规模化生产独特特性的酶产品,于2005年在证券交易所上市。陕西培养基条件中盐核酸酶70950-150
除了获得载体的滴度及产量,生产慢病毒更关心的指标主要是各种污染物的去除。总DNA污染的去除百分比在99.1-99.84%,总蛋白污染物的去除百分比在99.85-99.9%。针对宿主细胞的DNA(HCD)及蛋白(HCP),有报道其去除百分比分别为99.8%和99.4%。因为不仅残存的DNA可能是个问题,而且DNA的大小以及由此引起的可能转移整个有功能的开放阅读框也是问题,因此监管机构对残存DNA污染的分子量上限的要求越来越高。例如,FDA的指南‘生产用于传染病适应症的病毒疫苗的细胞基质和其他生物材料的特性和鉴定’中说明,残留的细胞宿主的DNA片段不能超过一个功能基因的长度,估计在200bp左右。陕西培养基条件中盐核酸酶70950-150M-SAN HQ中盐核酸酶在细胞培养条件或生理盐浓度下具有较高活性。
ArcticZymes Technologies推出了SAN HQ高盐核酸酶和M-SAN HQ中盐核酸酶,为生物工艺领域提供了革新性、更高效的方案来解决大规模生产中核酸残留问题。此前,受限于盐浓度和核酸酶活性的负调控效应,行业在核酸残留去除效果和酶成本之间寻找平衡,更多的是让工艺选择适应酶。此后,行业可以根据工艺具体需求而选择更合适的酶产品,既能达到理想的去除效果,又能轻松控制酶用量及综合成本,真正实现让酶适应工艺选择。SAN HQ和M-SAN HQ为行业提供更高效率的解决方案。
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biopharma生产,如细胞基因medicine及vaccine生产中,宿主细胞DNA残留是关键质量参数之一。
文章作者对酶法去除dsDNA进行了优化研究,两种酶浓度梯度为25U/ml、50U/ml及100U/ml,Mg2+浓度为5mM,通过PicoGreen检测dsDNA含量。结果发现,25U/ml的M-SAN HQ中盐核酸酶对dsDNA去除效果明显优于100U/ml的Benzonase。此外,在酶切反应速度方面,M-SAN HQ有更明显的优势,——在低浓度底物dsDNA(如20ng/ml)条件下,50U/ml的M-SAN HQ在5分钟内将dsDNA降解到2ng/ml左右;而50U/ml的Benzonase在30分钟孵育消化后,dsDNA浓度依然是12ng/ml左右。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。甘肃ArcticZymes中盐核酸酶70950-160
M-SAN HQ中盐核酸酶终产品经过0.22µm过滤;陕西培养基条件中盐核酸酶70950-150
慢病毒载体既可以转导分裂细胞也可以转导非分裂细胞,被认为是安全的,并且可以提供长期的转基因表达,是目前较通用的基因转移方法之一。因慢病毒载体能有效地转导靶细胞,如造血干细胞和T细胞,在细胞和基因药物中的应用越来越guang泛。源自人类胚胎肾细胞的HEK293细胞系是成熟的生产LV的系统,因为它们非常适合悬浮培养并且易于转染。在无血清培养基中的悬浮培养在大规模生产中具有优势,因为它消除了批次之间的差异并降低了不定因子污染的风险。陕西培养基条件中盐核酸酶70950-150