基因医疗临床试验载体使用情况
截止2023年1月,与此相关的全球上市细胞与基因治疗产品共计26项,慢病毒载体8项,腺相关病毒6项,腺病毒6项,逆转录病毒3项,单纯疱疹病毒2项,埃可病毒1项。临床项目中,以AAV为载体的基因治疗试验数量呈现迅猛增长之势,在 ClinicalTrials.gov登记的以AAV为载体的基因治疗临床试验从2016年的不足10个增至2018年11月的145个,再到2022年6月进一步提升至 239个。
病毒载体生产工艺
病毒载体生产需要稳健的工艺流程,且工艺可进行全面放大并符合法规要求。
上游工艺是得到数量充足,包装完整病毒颗粒的过程,常见细胞主要有3种:基于人胚胎肾细胞HEK293的三质粒转染系统;基于夜蛾昆虫细胞(Sf9)的杆状病毒表达载体系统;哺乳动物稳定细胞系等。细胞复苏和DMSO去除后进入细胞培养阶段,通过控制pH,DO,培养温度等参数在培养基体系内得到适宜密度的细胞。在质粒转染阶段,控制质粒总量,转染试剂/质粒质量比,细胞密度等相关工艺参数,在完成病毒包装后进行收获。
下游工艺是去除杂质和病毒载体浓缩,由于每种载体产品的特性不同,例如空壳/完整衣壳比例,滴度,吸附特性,聚集特性等,不可能开发一种通用工艺。典型步骤:细胞收获液裂解后经澄清去除细胞碎片和颗粒物类杂质,需要考虑过滤器孔径,载量,流速的参数,核酸酶消化进行酶切反应以去除宿主DNA或转染残留的质粒DNA,由于上游收获的体积较大,通过超滤浓缩减少工作体积,并且要防止产物聚集;病毒载体在层析阶段可能用到离子交换层析,亲和层析或凝胶层析,需要充分考虑目标产品的特性进行工艺选择;最后超滤再进行浓缩换液,除菌过滤和灌装。
CUR一次性激流式生物反应器
采用“非鼓泡式交界面传氧机制”进行传氧,无搅拌桨、无底通鼓泡极大减少剪切力对细胞的损伤,特别适合剪切力敏感的细胞,用于病毒载体培养以实现高密度高活性细胞培养,适用于不同培养工艺(如批次培养、批流加、灌流)。
▪ 无搅拌桨,剪切力极低平均剪切率低于20S-1
▪ 无需消泡剂,减少细胞抑制
▪ 控制系统智能化,操作界面简单,数据实时采集
▪ 可实现参数和工艺的远程监控;为用户提供符合FDA 21CFR part 11 电子记录和电子签名的多级账户管理系统
CUR在病毒载体培养的数据表现
293细胞在CUR2.5L反应器中最大细胞密度为8.2*106 cells/mL
SF9细胞在CUR50L反应器中最大细胞密度约为1.1*107cells/mL