目前基因藥物領域常用的病毒載體有腺病毒、慢病毒、重組腺相關病毒(rAAV)以及逆轉錄病毒等,其中AAV因其免疫原性極低、安全性高、宿主細胞范圍廣、擴散能力強、表達穩定以及特異性強等優勢脫穎而出。據NIH統計,已有超過200個正在進行或已完成的基因藥物臨床試驗使用rAAV載體。盡管rAAV基因藥物已顯示出巨大的前景,但是強大、穩健而且可放大的基因載體生產制造工藝一直是CGT行業的痛點。目前rAAV生產平臺主要有三種:三質粒瞬轉體系(TransientTransfection, TT)、桿狀病毒表達載體體系(Baculovirusexpression vector,BEV)和包裝細胞體系(Packaging/Producercell line,PCL)。使用SAN HQ高鹽核酸酶可以更少的酶量獲得更高的去除率,對載體的產量和活性沒有任何負面影響;廣東500mM鹽濃度條件高鹽核酸酶70921-150
一個美國客戶做了對照實驗,比較Benzonase和SAN HQ高鹽核酸酶純化病毒載體的效率。實驗設計如下,HEK293細胞轉染及培養后,分別取了150Million的293細胞進行裂解,分別在各自適宜的條件下(即SAN HQ組反應條件為500mM鹽濃度,而Benzonase組反應條件是150mM鹽濃度)加入等量的酶(0、2kU、3kU、4kU、5kU、6kU),37°孵育1hr,加入Picogreen染料后檢測DNA的殘留量。結果發現,SAN HQ高鹽核酸酶組用更少的酶得到了更好的去除效果(即2kU的SAN HQ消化結果明顯優于6kU的Benzonase),且SAN HQ的高純化效率是非血清型依賴的。廣東500mM鹽濃度條件高鹽核酸酶70921-150在AAV生產過程中使用SAN HQ高鹽核酸酶。
大規模生產階段,AAV/LV載體生產流程跟抗體、疫苗類藥物的生產類似,主要包含上游培養、下游純化及制劑部分。上游培養分為質粒開發、細胞擴增、三質粒共轉染及病毒載體生產等步驟。下游純化分為細胞裂解釋放AAV病毒顆粒(可以通過去污劑、機械作用、高滲或凍融操作等)or收獲細胞上清液得到含LV病毒原液、加入核酸酶以減少宿主細胞核酸污染、澄清是通過離心或過濾等方法去除細胞碎片和雜質等、超濾濃縮以減少后續色譜純化體系、親合及離子交換等純化得到高純度病毒載體。制劑部分主要是超濾更換緩沖液、過濾除菌及制劑灌裝等。
殘留的宿主DNA是生產中產生的雜質,其存在潛在的致瘤性、傳染性和免疫原性等風險。相關研究表明,基因的大小普遍在200bp以上,因此大于200bp有可能會有一定的致病性,而且殘留DNA片段越大,生物制品的風險等級越高。因此,各國監管機構對其提出了嚴格要求。美國食品藥品監督管理局(FDA)在《關于人類基因zhiliao新產品生產指導文件》中明確指出HCD的片段要小于200bp。2022年5月,國家藥品監督管理局藥品評審中心(CDE)發布的《體內基因藥物產品藥學研究與評價技術指導原則(試行)》中也明確指出需對DNA殘留量和殘留片段大小進行控制,建議盡量將DNA殘留片段的大小控制在200bp以下。SAN HQ高鹽核酸酶是一種新型的、耐高鹽的工程化內切酶;
核酸酶活性受到很多因素影響,如鹽濃度、pH、底物、溫度等。因此,不同客戶、不同項目中核酸酶的使用條件都不一樣。目前,生物制藥行業對Benonase全能核酸酶的使用比較熟悉,如生理鹽或低鹽濃度、脫鹽操作等。對于AdV/AAV等項目,使用SAN HQ高鹽核酸酶替代Benzonase時,只需提高反應體系總鹽濃度到400mM-500mM即可,溫度、Mg2+濃度等條件不用做任何調整,同樣酶量的SAN HQ對宿主細胞DNA(HCD)的去除效果更好、病毒載體得率更高。經過工藝優化后,可以將SAN HQ高鹽核酸酶的用量減少到原來的1/3-1/4,且HCD去除效果及產品得率更高。SAN HQ用量是Benzonase用量的1/3-1/4,酶用量更少,成本更低、工藝更簡單。廣東500mM鹽濃度條件高鹽核酸酶70921-150
SAN HQ高鹽核酸酶能夠使載體表面的DNA去除更徹底,得到的AAV病毒顆粒更穩定。廣東500mM鹽濃度條件高鹽核酸酶70921-150
SAN HQ高鹽核酸酶發揮酶活性的條件比較廣。例如,該酶適宜的鹽濃度(NaCl)范圍是400mM-600mM,能耐受高達1M NaCl濃度。適宜反應溫度為25℃-37℃,能耐受4℃-38℃。Mg2+濃度大于1mM即可,在5-20mM范圍即可表現更高活性。跟全能核酸酶類似,SAN HQ高鹽核酸酶也是一款堿性核酸酶,其適宜pH為8.0-8.9,能耐受6.8-9.5。為了達到更高酶活性,可以通過調節pH實現。鑒于SAN HQ的耐受性,可以用于很多應用,如大規模生產、蛋白純化、蛋白組學等。廣東500mM鹽濃度條件高鹽核酸酶70921-150