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Biacore 走进细胞治疗:生产工艺中的腺病毒定量检测方案

GE生命科学
2019.7.05

随着转基因技术的发展,腺病毒载体在目的基因的导入和表达中获得了巨大成功。由于其效率高、适用细胞种类多、瞬时表达等特点,已经广泛应用在了基因治疗、细胞治疗、疫苗等生物医药领域。腺病毒的生产工艺中包含了细胞培养、细胞收集破碎、浓缩、缓冲液置换、层析、灭菌过滤等步骤,因此对病毒进行实时的滴度、活性、纯度等的检测是工艺中的关键环节。

目前进行腺病毒定量的方法主要是 qPCR,通过荧光定量的方法对模版拷贝数进行定量,反映的是完整病毒颗粒数。

或者通过细胞实验进行滴度检测,反映有效感染颗粒数,如基于 IN Cell 高内涵分析仪的 GFP 法获得 TCID50。但 qPCR 方法进行病毒颗粒定量费时费力且成本高,稳定性和重复性较差,因此越来越多的企业开始基于 Biacore 技术进行腺病毒的总浓度定量。

Biacore 进行病毒定量采用标准曲线法,通过特异的结合响应与标准品浓度之间的定量关系获得样品的活性浓度。Biacore 在腺病毒定量上有 2 种实验设计,一种是通过柯萨奇腺病毒受体 CAR 与腺病毒的特异性结合进行检测,另一种则通过 Factor X 蛋白与腺病毒的特异性结合进行检测。

Biacore 进行腺病毒定量的实验参数

1

基于 CAR 的实验设计

CAR(12.5ug/mL, pH5.5)通过氨基固定在 CM5 芯片上,偶联量为 2000RU,缓冲液 HBS-EP,ATCC 公司的 VR-1516 作为标准品用于标准曲线的制作,标准曲线定量范围为 0.11-14x109/mL,再生条件,再生条件为 10 mM Glycine 1.5。样品和标准品的进样时间均为 400s,流速 5ul/min。

2

基于 Factor X 的实验设计

六邻体的结合需要 Ca2+参与,因此缓冲液选用 HBS-P+5 mM CaCl2,HBS-EP+作为再生液。FX 蛋白(15ug/mL,pH5.0)通过氨基固定在 CM5 芯片上,偶联量为 4000RU。标准曲线和样品检测其他参数同 CAR 实验设计。

基于 CAR 方法和 FX 方法建立好标准曲线后,Biacore 可直接检测粗样品,研发人员可以对不同工艺流程中的样品都进行检测,从 cell harvest-NFF-TFF-Capto Q-Core 700-TFF-SF,每一步处理后的样品都可以直接上样而无需复杂的前处理过程。

仪器还可实现最多 60 h 无人值守,一天完成数千个样品的自动化检测。结果表明 Biacore 检测结果与 qPCR 基本一致。相比较 qPCR 方法,Biacore 的 CV 值更低,操作更简单。

除此之外,FDA 要求总病毒颗粒数和有效感染颗粒数的比值需要小于 30。因此,研发人员采用 Biacore 技术进行了总病毒颗粒数检测,同时搭配 IN Cell Analyzer 高内涵分析仪对有效感染颗粒数进行细胞学分析。

Biacore 不仅能够用于腺病毒的定量检测,在其他病毒如腺相关病毒、慢病毒以及疫苗的定量上也有大量实例。例如 Sanofi 的 IPV 疫苗和流感疫苗凡尔灵,均采用 Biacore 进行病毒含量的测定,与经典的单向免疫扩散法(SRID)相比,Biacore 具有更高的灵敏度和准确性。LOD 和 LOQ 较 SRID 法相比均降低了一个数量级,准确度高达 95%-105%。

OK, 敲黑板,精彩的来啦!

相比较传统的 qPCR 技术,利用 Biacore 对病毒进行定量检测有以下优势:

可以直接检测粗样品,从 cell harvest-NFF-TFF-Capto Q-Core 700-TFF-SF,每一步处理后的样品都可以直接检测;

样品不需要复杂的前处理,直接稀释就可以检测;

检测结果与 qPCR 一致,但精确度更高,操作也更简单;

Biacore 方法重现性和稳定性都非常高;

检测分子 CAR/FX 蛋白价格便宜,可以直接购买并固定到 CM5 芯片上,并且芯片可以重复使用上千次,因此检测成本更低;

Biacore 通过直接结合病毒的外壳蛋白进行定量,因此只要含外壳的都可以被检测,所以通过与 qPCR 配合使用,可以区分和定量空壳病毒含量。

因此,作为收录入美国与日本药典的分子互作检测标准技术,Biacore 在病毒浓度定量中的表现也得到了药监部门和生物制品企业的青睐和认可。准确、稳定、高效,Biacore 是您病毒工艺中的不二之选。

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