经典的慢病毒载体(LV)的生产工艺如下,——三质粒系统瞬时转染HEK293细胞系,转染24小时后LV由转染阳性细胞生产并排出到培养上清液中;收获上清培养液后,加入核酸酶去除HCD污染,通过澄清步骤去除大的细胞碎片等杂质;下游纯化步骤分离LV载体,纯化方法包括切向流过滤TFF、色谱纯化及超速离心;纯化后的LV病毒颗粒经过无菌过滤,更换到优化后的配方中,灌装并冷冻保存。每批Car-T生产时取对应量的LV病毒,切忌反复冻融,否则LV病毒会失活。ArcticZymes致力于提供高质量产品,具有好的批间一致性、稳定可靠的质量。四川高盐条件高盐核酸酶70921-202

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。北京体外诊断高盐核酸酶70921-202ArcticZymes Technologies旨在是研究和开发具有独特特性的酶。

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。
已有文献表明,高盐浓度能够破坏染色质结构,让核小体解聚。在能耐受高盐条件的病毒载体(如AdV/AAV等)生产中,高盐浓度使宿主细胞DNA(HCD)解聚,让核酸片段暴露,提高了核酸片段的可及性。而ArcticZymes的SAN HQ高盐核酸酶能够在高盐条件下更好发挥酶切活性,作为高盐条件下去除HCD的更好选择。SAN HQ高盐核酸酶的出现,让一些通过常规方法很难解决的工艺问题得到高效解决,不仅提高了生产效率,降低了药物生产成本,更拓宽了生物工艺生产的边界。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。

ArcticZymes厂家对盐活性核酸酶系列产品(Salt Active Nucleases,SANs)的生产及质控,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,符合USP-EP要求。厂家提供HQ级别和GMP级别的SAN HQ高盐核酸酶和M-SAN HQ中盐核酸酶,从成本角度分别满足临床前和早期临床阶段、商业化大规模生产阶段的需求;且GMP级SAN HQ高盐核酸酶已完成在FDA的药物主文件(Drug Master File, DMF)申报备案,助力加快药物申报流程。SAN HQ高盐核酸酶的生产用原辅料是Non-animal和Non-plant来源的。北京体外诊断高盐核酸酶70921-202
ArcticZymes Technologies的研发基于北极海洋区的自然资源。四川高盐条件高盐核酸酶70921-202
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。四川高盐条件高盐核酸酶70921-202