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用于病毒载体生产的上游生物工艺(第2部分)

2019年10月4日

 

(第2部分/共2部分)

 

欢迎回到博客‘用于病毒载体生产的上游生物工艺’(第2部分)

 

在本博客中,我们将继续探讨用于病毒载体生产的不同技术。如果错过了第1部分,可以查看此处的 用于病毒载体生产的上游生物工艺(第1部分)

 

悬浮细胞工艺用于载体的放大生产

 

病毒载体领域的研究者正在探索使用悬浮细胞系进行基于瞬时转染的病毒载体生产。将贴壁培养的细胞系调整为悬浮培养方法会增加工艺开发时间,但是,一旦筛选出最佳细胞株,将不再需要用于细胞贴壁培养的基质。

 

相对比贴壁细胞培养,悬浮细胞培养具有大量优点,包括:

 

  • 易于从实验室规模的摇瓶或转瓶平台放大至生物反应器规模,不需要细胞附着和解离。
  • 使用化学成分确定的或无血清培养基中培养时,用于载体生产的各种HEK293细胞系将更容易从贴壁培养驯化为为悬浮培养。
  • 使用不含动物成分的培养基进行培养可以减少下游纯化步骤,降低外源试剂相关管控风险,从而增加生产时的优势。

 

搅拌式生物反应器在业内用于商业化生产重组蛋白和单克隆抗体已长达几十年,这些反应器具有许多优点,包括:

 

  • 该技术已为工业化生产所采用,并已针对生物制剂的生产进行了优化。
  • 该平台生产的许多药物已被全球监管机构批准使用。
  • 已证明可放大至大规模生产。

 

这种生物反应器平台可以用于贴壁培养细胞,借助微载体使其由贴壁培养转悬浮培养,使也可用于悬浮细胞培养进行载体的大规模生产。

 

稳转细胞系

 

稳转细胞系经过基因修饰,通过诱导型启动子表达辅助基因、包装基因以及目标基因,用于生产病毒载体。稳转细胞系可以通过避免多质粒转染步骤简化病毒载体生产步骤,通过避免使用昂贵的cGMP质粒降低成本,通过生成历史清晰的细胞系最大程度地降低管控要求。

 

当前已获批或处于临床阶段后期的基因疗法,主要聚焦于治疗罕见的遗传疾病,其中目标患者人群数和每剂量的病毒颗粒的需求量相对较小。但是,老年痴呆症、帕金森症、类风湿性关节炎和血友病等疾病治疗的商业化面临巨大生产挑战,这是因为每剂量的病毒颗粒数会显著增加(对数级),并且患者人数也会更多。治疗此类疾病需要更多的病毒剂量和更高的病毒滴度,预计稳转细胞系的开发会显著提高病毒载体生产能力,满足这些疗法所需要的条件和规格。

 

稳转细胞系的开发可能需要较长的时间,这会增加上市时间。但是,一旦该细胞系经过工程改造和克隆可以达到更高的细胞密度和病毒载体滴度,该工艺最终会实现更高的生产效率并具备可扩展性。

 

许多公司正在积极开发设计人源细胞系,使其适合在悬浮培养的无血清培养基中生长。希望向稳定的人源生产细胞系的转变将减少管控安全问题,并通过提供糖基化修饰方式提高病毒载体在人体内的稳定性。

 

显然,基因疗法的前景在飞速变化,并且技术的发展势必会推动其进入这一革命性的医学领域。颇尔致力于提供技术服务和完整的一次性技术平台,来帮助企业生产高品质和成本可控的基因治疗产品。

 

请在Mark Szczypka博士的博客中,了解她以下研究的更多相关信息:基因治疗生产过程面临的首要工业化挑战

 

References:

 

  1. https://insights.bio/cell-and-gene-therapy-insights/wp-content/uploads/2019/04/Ankita-Desai-Philipp-Nold-Interview.pdf
  2. https://labiotech.eu/sponsored/producing-adeno-associated-virus-vectors-cevec/
  3. https://www.pharmasalmanac.com/articles/transient-transfection-at-a-large-scale-for-flexibility-in-clinical-and-commercial-vector-manufacturing
  4. Closing the production gap in gene therapy - A scalable helper virus-free AAV production platform webinar – 11 July 2019 - https://insights.bio/cell-and-gene-therapy-insights
  5. Key consideration in Gene Therapy manufacturing for commercialization – Cell culture DISH https://cellculturedish.com/wp-content/uploads/2018/09/Key-Considerations-Gen-Therapy-Manufacturing-Commercialization.pdf

 

Upstream Bioprocessing for Manufacturing Viral Vectors

Grishma Patel – 工艺开发业务高级科学家

Grishma Patel是颇尔生物技术的工艺开发业务(PDS)团队的高级科学家。她拥有细胞分子生物学理学硕士学位,在贴壁细胞培养工艺放大领域拥有10多年的经验。在闲暇时间,Grishma喜欢与家人呆在一起、玩棋盘游戏和旅行。
Grishma Patel是颇尔生物技术的工艺开发业务(PDS)团队的高级科学家。她拥有细胞分子生物学理学硕士学位,在贴壁细胞培养工艺放大领域拥有10多年的经验。在闲暇时间,Grishma喜欢与家人呆在一起、玩棋盘游戏和旅行。
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