隨著越來(lái)越多的生物制品進(jìn)入治療領(lǐng)域,該類制品的質(zhì)量控制也日趨嚴(yán)格,其中核酸殘留一項(xiàng)是各類質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)的重中之重,因?yàn)閐na的穩(wěn)定性,容易在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生殘留,而這些生物制品應(yīng)用到人類疾病治療時(shí),會(huì)帶來(lái)不可控危險(xiǎn)因素。終產(chǎn)品的宿主核酸殘留量必須遵循who、fda和emea以及我國(guó)nmpa監(jiān)管條例。尤其近年來(lái)包括進(jìn)口產(chǎn)品在內(nèi)的狂犬疫苗dna殘留超標(biāo)問(wèn)題,引起了社會(huì)和業(yè)界的廣泛關(guān)注。
生產(chǎn)生物制品的宿主細(xì)胞多是連續(xù)傳代細(xì)胞(continuouscelllines, ccls),其調(diào)控生長(zhǎng)的基因失靈,而擁有無(wú)限增殖的能力,ccls的殘留dna可能使人體細(xì)胞生長(zhǎng)失控,變成腫瘤細(xì)胞。所以需要嚴(yán)格控制生物制品的殘余dna,避免這種風(fēng)險(xiǎn)危害。1984年的國(guó)際會(huì)議上采納了殘余dna的臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn),即來(lái)自ccls的生物制品dna殘留不能超過(guò)10pg/人份劑量。1986年who的會(huì)議指出殘余宿主dna的主要風(fēng)險(xiǎn)與其潛在致瘤活性有關(guān)。
此外,殘余dna中可能存在感染性病毒基因組,病毒基因組能夠擴(kuò)增并產(chǎn)生感染性病毒粒子。體外實(shí)驗(yàn)表明,1pg逆轉(zhuǎn)錄病毒的前病毒dna就具有感染性。有些殘留dna可能攜帶hiv病毒或者ras致癌基因,dna感染性風(fēng)險(xiǎn)可能比致瘤風(fēng)險(xiǎn)更高。
另外,有學(xué)者認(rèn)為,接種幾十針疫苗后,其殘余的dna累積可能具有其他潛在危害:未發(fā)生降解的外源dna,在哺乳細(xì)胞基因line-1的逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子作用下有插入細(xì)胞基因組的可能性,帶來(lái)其他潛在風(fēng)險(xiǎn)。
而且,由于微生物來(lái)源的基因組dna富含cpg和非甲基化序列,增加了重組蛋白藥物在體內(nèi)的免疫原性風(fēng)險(xiǎn),可能增加體內(nèi)免疫反應(yīng),誘導(dǎo)產(chǎn)生dna抗體。
因此從安全角度,在生物制品的生產(chǎn)工藝中必須有去除dna的步驟,并進(jìn)行檢驗(yàn)驗(yàn)證。有研究采用病毒dna定量感染的方法評(píng)價(jià)dna的滅活程度,采用逐典全能核酸酶可消除其感染活性。who和各國(guó)藥物監(jiān)管機(jī)構(gòu)一般控制100pg/每劑量的殘留dna,特殊情況下最高允許10ng/劑量。
我國(guó)部分疫苗及治療用生物制品殘留dna標(biāo)準(zhǔn)
(中國(guó)藥典2015)
來(lái)源 名稱 細(xì)胞 dna殘留標(biāo)準(zhǔn)
進(jìn)口疫苗 小兒麻痹疫苗 vero 10pg 劑量-1
狂犬病疫苗 vero 10ng odose-1
國(guó)產(chǎn)疫苗 腎綜合征出血熱疫苗 vero 100pg 劑量-1
乙型腦炎疫苗 vero 10pg 劑量-1
狂犬病疫苗 vero 100pg 劑量-1
乙型肝炎疫苗 vero 10pg 劑量-1
甲型肝炎滅活疫苗 vero 100pg 劑量-1
治療性生物制品 epo、單克隆抗體等 cho 100pg 劑量-1
干擾素、gm-csf、白介素等 e.coli/yeast 10pg 劑量-1
我國(guó)參照who、fda和歐盟標(biāo)準(zhǔn),很早就對(duì)生物制品中殘余dna含量進(jìn)行限制。從衛(wèi)生部頒布的《人用重組dna制品質(zhì)量控制要點(diǎn)》到近年的《中國(guó)生物制品規(guī)程》和藥典,都對(duì)dna殘留做了嚴(yán)格要求,部分標(biāo)準(zhǔn)高于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)藥典2015版(usp38-nf33)中增加了新的章節(jié)(general chapter<30>)來(lái)進(jìn)一步規(guī)范殘留dna的檢測(cè)方法和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。新版usp中將推薦qpcr法作為生物制品中的宿主殘留dna檢測(cè)方法。
此外,在car-t細(xì)胞治療中,病毒包裝后的核酸去除也是必要質(zhì)量控制,必須保證回輸?shù)募?xì)胞足夠純,減低風(fēng)險(xiǎn)和危害。
除卻生物制品中必須要去除核酸殘留,在平常的蛋白提取、生化分析樣品回收中,核酸殘留的影響也是非常大的,有效去除核酸殘留,可明顯降低細(xì)胞裂解液粘度,提高蛋白得率,蛋白生化分析中也可提高分辨率,并提高回收率。
在核酸殘留去除工作中,難點(diǎn)是由于dna帶有大量的電荷易與其他生物大分子結(jié)合從而產(chǎn)生聚集(吸附)、包裹作用而難以除去。傳統(tǒng)的方法均存在低含量核酸殘留去除不凈、工作量大耗時(shí)長(zhǎng)的致命缺陷,全能核酸酶可解決此類難點(diǎn)。
常用核酸去除方法
方法 作用 特點(diǎn)
離子交換層析 dna帶有大量的負(fù)電荷,可以被陰離子交換劑吸附而除去 負(fù)載量大、成本低廉,其缺點(diǎn)是在dna殘留要求較高的情況下難以達(dá)到。
魚精蛋白沉淀 魚精蛋白為堿性蛋白,帶有大量的正電荷,能夠與dna結(jié)合生產(chǎn)沉淀,從而將dna去除 操作簡(jiǎn)便、迅速,能有效降低dna?殘留量。? 其缺點(diǎn)在dna殘留要求較高的情況下難以達(dá)到;需要使用大量的魚精蛋白,容易造成魚精蛋白殘留。
dnasei dnase ⅰ具有dna酶活性而不具有rna酶活性,主要用于rna去除dna 用于重組蛋白等去除dna活性偏低,效果不理想
全能核酸酶 能夠降解各種形式dna和rna,對(duì)單鏈、雙鏈、線狀、環(huán)狀和超螺旋形式的dna和rna的磷酸二酯鍵均具有很高的活性,產(chǎn)生5’-磷酸核苷酸或5’-磷酸寡核苷酸 高效去除核酸殘留,且對(duì)核酸沒(méi)有序列要求操作簡(jiǎn)便耗時(shí)短
逐典pannarase全能核酸酶是一種來(lái)源于serratia marcescens的非特異性核酸內(nèi)切酶,該酶可以將任何形式的 dna 和 rna (線性、環(huán)形、超螺旋)降解成3-5bp的寡核苷酸,并可在一系列寬泛的操作條件下保持高效性。逐典全能核酸酶從e.coli中表達(dá)純化并在gmp條件下生產(chǎn),可高效去除各種樣品中的核酸雜質(zhì),助力解決廣大疫苗生產(chǎn)、基因和細(xì)胞治療廠商解決產(chǎn)品的核酸殘留問(wèn)題;此外某些病毒生產(chǎn)中可能會(huì)涉及到高鹽的環(huán)境,逐典pannarase耐高鹽全能核酸酶將成為您“疑難雜癥”的選擇!
全能核酸酶優(yōu)勢(shì):
1.無(wú)動(dòng)物源性、無(wú)氨芐青霉素
2.杰出單位比酶活、更高效的核酸降解能力
3.先進(jìn)的生產(chǎn)工藝,非傳統(tǒng)his標(biāo)簽純化、排除引入金屬離子風(fēng)險(xiǎn)
4.嚴(yán)格的質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn),內(nèi)毒水平低,確保單位酶活的準(zhǔn)確性以及批次間穩(wěn)定性
全能核酸酶應(yīng)用條件:
全能核酸酶的酶活會(huì)受到多種因素的影響(例如溫度、ph、離子強(qiáng)度等),故用量范圍也會(huì)從0.1 u/ml-250 u/ml不等。因此,不同的操作環(huán)境下酶的最佳濃度不同,需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)置梯度進(jìn)行最佳條件的摸索。
應(yīng)用實(shí)例:
1.樣品:狂犬病毒濃縮液
處理?xiàng)l件:核酸酶濃度50~90u/ml ,
37 ℃處理 2 h,轉(zhuǎn)入18 ~ 26 ℃處理 6h
2.樣品:狂犬病病毒濃縮液
處理?xiàng)l件:25、50和100 u/ml,37℃
3.樣品:流感病毒濃縮液
處理?xiàng)l件:10 u/ml,37℃
參考文獻(xiàn)
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