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基因疗法在预防、治疗甚至治愈某些遗传性障碍和疾病方面展现出了巨大的前景。无论在国内还是国外,该领域内的研发管线数量都处于持续增长中;FDA和欧洲药品管理局预测,到2025年,他们每年将批准10至20种基因和细胞疗法。
然而,由于病毒(AAV)颗粒需要通过裂解宿主细胞来释放,而大规模的上游培养需要用大体积培养液产生大量的细胞,如何以简便易行、高效高质量的方法来裂解这些细胞,并实现稳定而可靠的放大给业界带来了巨大挑战。
在传统工艺中,工艺开发人员往往使用Triton X-100来完成细胞裂解并释放病毒颗粒。然而,由于欧盟REACH法案对于Triton X-100的限制,其将全面退出使用,而这将给细胞裂解工艺带来极大的挑战。
凭借对于生物工艺的深入理解,艾万拓旨在帮助客户建立一个合规、简单、有效且可稳定放大的标准化细胞裂解方案,能在整个裂解过程中最大程度的保护病毒,获得更高的滴度,基于此,其全新cGMP级细胞裂解液重磅上市!
该产品采用新型去垢剂,较常规产品而言,进一步优化了细胞裂解步骤,可100倍稀释后使用且无需冷藏保存。相比传统Triton X-100,艾万拓细胞裂解液性能优异,并且不在REACH法案限制清单内,无使用限制。
同时,艾万拓已推出了全新的病毒灭活液产品,具备环境友好、高效能、低粘度、即开即用、轻松混匀、效果显著等优点,二者可配合使用。往前推荐:新品推荐 | 病毒灭活新方案-艾万拓病毒灭活液
为更好反馈病毒灭活液的真实性能,艾万拓研发团队选用不同浓度的病毒灭活液,与其他常用去垢剂(Polysorbate 20及Triton X-100)进行了对比测试,并通过如下四个项目进行产品效果评估:
► 细胞裂解效果
► 温度和pH值对裂解效率的影响
► 对病毒载体完整性的影响
► 与核酸内切酶的相容性
高效裂解细胞
选用艾万拓细胞裂解液、0.25% PS20、1.00% PS20及 1.00% Triton X-100对不同浓度的悬浮培养HEK293F细胞进行裂解并测定残余细胞活力。结果表明,对于不同浓度的细胞样品,艾万拓细胞裂解液都有优异的裂解效能,相比之下,PS20对于高浓度细胞样品裂解效果不佳(图2)。

图2. 不同浓度HEK293F细胞经裂解后残余的细胞活力;细胞活使用台盼蓝染色由Vi-Cell XR测定
耐受较宽温度及pH范围
由于温度和pH值会影响去垢剂的裂解效率,通过对于这两个变量影响的测定,可以更好帮助客户选择合适的使用条件并全面展示产品效果。由结果可见(图3和图4),艾万拓细胞裂解液效果不受温度变化影响,且在可能的工艺范围内都保持着高效性和稳定性。对于另一个关键工艺参数pH值,由于通常会同时使用核酸内切酶与细胞裂解液,而核5酸内切酶最佳活性的pH值为8,因而细胞裂解液在此pH值下的表现则显得至关重要。从结果可见,艾万拓细胞裂解液在pH 8条件下具有良好的细胞裂解能力。

图3. 5e6 HEK293F细胞在不同温度下孵育1小时后的活力

图4. HEK293F细胞在不同pH下孵育1小时后的活力
不影响病毒载体完整性
去垢剂裂解过程中,病毒颗粒的完整性和产率对于使用者至关重要。如果载体浓度过低,则剂量体积则必须增加到不合理的水平,增加工艺复杂度。为测试裂解液对衣壳回收的影响,艾万拓研究人员在平台振荡器上以125rpm和37℃进行细胞裂解,在2小时和24小时时间点采集样品,并使用ELISA和ddPCR测定病毒滴度。结果显示(图5和6),在测试浓度下,无去垢剂对照、经细胞裂解溶液、Triton X-100和PS20处理搅拌后的滴度(vg/ml)回收率相似,这表明艾万拓细胞裂解液在化学裂解和搅拌过程中不会导致病毒滴度损失。

图5. 在两个时间点使用ELISA(Progen®AAV2 ELISA试剂盒)测量病毒滴度

图6. 在两个时间点使用ddPCR测量病毒滴度
完美兼容核酸内切酶
在细胞裂解步骤中,宿主DNA将会被同时释放,这将导致细胞裂解液变得粘稠,并且使得后续纯化过程难以开展,因而核酸内切酶通常被用于消化释放的宿主DNA。若核酸内切酶可与细胞裂解液联合使用,将能够提高操作便利性,大幅减少工艺时间,以提高收率。为此,我们对于共同孵育过程中,去垢剂对酶活性的影响。结果显示(图7),即使采用4倍裂解液工作浓度(1:25),艾万拓核酸内切酶也能保持其活性。因此,将艾万拓核酸内切酶与细胞裂解液联合使用,可在细胞裂解过程中同时进行稳健的DNA清除。

图7. 在如图所示稀释的溶液中测量的核酸内切酶活性百分比
综合上述研究结果表明,基于新型去垢剂的艾万拓细胞裂解液产品提供了与Triton X-100相当的细胞裂解性能。此产品在一系列工艺温度及pH 7.5~8.5范围内表现一致,为工艺开发提供了灵活性和稳健性。通过与艾万拓核酸内切酶的联合使用,可高效裂解细胞并清除宿主DNA。
艾万拓细胞裂解液有助于裂解过程中病毒载体的高效回收,赋能下游工艺产生高质量、高有效性的载体。同时,作为一种易于生物降解且环保的产品,为基于去垢剂的细胞裂解方案提供了符合REACH的有效替代方案。




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参考文献
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2. White M, Alsarraj M. Quantifying AAV Viral Titer and Integrity with ddPCR. American Pharmaceutical Review [Internet]. 2021 Aug 26. Available from: http://www.americanpharmaceuticalreview.com/Featured-Articles/578724-Quantifying-AAV-Viral-Titer-and-Integrity-with-ddPCR/
3. Stamatis C, Chatel A, Farid S. Can novel bioreactors improve the cost of goods of viral vectors? Cell & Gene Ther Ins. 2023; 9(5), 687–704.

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