通过三质粒瞬转体系生产病毒载体,会引入宿主细胞DNA残留(HCD)、蛋白残留(HCP)、工艺杂质(如antibiotics、核酸酶等外源物质)等污染,存在潜在的致瘤性和免疫原性等风险。药品监管机构一般允许生物制品中存在10ng/dose以下的残留DNA。此外,根据杂质来源、工艺以及产品类型不同,也会对HCD限度做不同要求。为了达到这个要求,一般通过核酸酶处理和色谱联用的方法。一般在细胞培养液裂解/收获、澄清收获及超滤浓缩等环节加入核酸酶处理,需要工艺摸索来确认处理方式。一个美国客户对SAN HQ高盐核酸酶纯化病毒载体的效率进行了评估。山东SAN HQ高盐核酸酶70921-202
在生物工艺流程中,需要使用核酸酶去除终产品中的核酸污染,而核酸酶作为外源成份,也需要在生产流程中去除。核酸酶去除工艺包括热灭活法、酶抑制剂、离子交换和亲合层析法等。AAV衣壳亚种之间因表面电荷的差异导致不同的的等电点,——空衣壳pI在6.3左右,包装了完整基因组DNA后的病毒颗粒pI大致为5.9。而来自于S.marcescens的全能核酸酶pI 6.85左右,SAN HQ高盐核酸酶pI 9.6左右。因此,在同样的条件下,从AAV溶液中去除SAN HQ高盐核酸酶比去除Benzonase全能核酸酶更容易、更彻底。北京高盐核酸酶70921-150染色质的双螺旋结构影响DNA的检测与酶切处理。
ArcticZymes厂家对盐活性核酸酶系列产品(Salt Active Nucleases,SANs)的生产及质控,包括SAN HQ高盐核酸酶和M-SAN HQ中盐核酸酶,在符合ISO13485:2016体系基础上,增加了cGMP质控标准,如microbes、endotoxin、蛋白酶等;同时提供TSE/BSE声明、无动物源(Animal-Origin Free)声明、非转基因声明等文件协助药物申报。此外,ArcticZymes的生产场地接受客户的定期审计,其第三方审计文件已得到国际TOP CDMO及Biotech的认可,并已经成为国际TOP CDMO的供应商。具体文件体系可以跟厂家或对应销售人员联系。
相比传统的Benzonase核酸酶,SAN HQ高盐核酸酶的优势是在400mM-600mM盐浓度条件下具有适宜酶活性。在这个条件下,AAV病毒载体聚集更少、更加稳定;SAN HQ的使用能够简化生产工艺、降低酶用量及成本,不需额外脱盐操作;AAV病毒载体得率更高,且HCD残留更少、AAV产物更稳定。曲光教授在2005年发表的文章中,以AAV2为例探讨了引起AAV病毒聚集的因素,并探索了AAV病毒纯化和制剂过程中抑制聚集的方法。该文章通过筛选发现,高盐浓度能够抑制AAV病毒团聚,让AAV病毒更加稳定,且高盐浓度并不削弱AAV病毒的侵染活性。SAN HQ提高核酸污染去除效率,同时提高目标产物产量。
在生物工艺中,核酸酶的主要作用是高效消化宿主细胞DNA(HCD),并将其分解成足够小的片段,以便在下游纯化过程中去除。虽然大多数核酸酶可以在生理盐条件下高效地将裸DNA降解成微小片段,比如Benzonase和SANs都可以把dsDNA分解成小于8nt的寡核苷酸链,但实际生产中的核酸污染情况更加复杂。HCD通常以染色质形式存在,与细胞裂解碎片、病毒颗粒等结合在一起,影响核酸酶的识别及剪切。因此,HCD去除的关键在于——核酸酶如何在复杂的生产体系中识别并剪切HCD。在如抗体、病毒载体药物等的生产工艺流程中,核酸杂质的去除至关重要。北京高盐核酸酶70921-150
在AAV生产过程中盐浓度是纯化工艺的重要参数之一。山东SAN HQ高盐核酸酶70921-202
综合腺相关病毒AAV制备的三个工艺阶段介绍,可以看出下游处理可以占病毒生产总成本的很大一部分,而且难度也是非常大,尤其是纯化过程。原因之一是由于有超过100种不同血清型的变体AAV衣壳,不同血清型的AAV蛋白存在差异。因此,各种血清型的表面特性增加AAV纯化难度。原因之二是:针对工艺和产品相关的杂质(包括宿主细胞物质,DNA和空衣壳),缺乏一个有效和可重复的平台方法,尤其是来从空衣壳中分离出完整的衣壳。为了解决以上问题,国内外大的药企公司都致力于纯化新产品的开发,以期达到:(1)实现病毒颗粒的分离(2)减少产品相关杂质(3)保持效力和产量的目标。山东SAN HQ高盐核酸酶70921-202