经历三十年的风雨挫折,基因疗法以罕见遗传病为出发点,逐步向各个疾病领域扩展,实施这一治疗需要用载体将靶基因运送到患者的细胞中,而腺相关病毒(AAV)是目前公认的最合适、技术相对成熟的靶基因运送载体。目前全球有超过4000项基因治疗试验处于临床阶段,其中近300项与AAV相关的临床试验正在进行当中[1]。
尽管基因疗法应用的范围不断扩大,但该领域尚未就质量控制分析的最佳实践达成共识,以AAV载体为例,不同类型的AAV衣壳以及不同生产工艺具有差异性。同时,随着基因治技术日趋完善,以及临床经验不断累积,监管机构针对基因疗法的管控也越发严谨慎微,需要就特定质量属性如何影响临床安全性和有效性提供指导。
AAV上游生产工艺阶段有三个主要步骤,包括生产细胞系的扩增→病毒载体引入基因组分→收获和分离载体。每个步骤都有多个工艺参数,这些工艺参数可能会影响产品质量。如辅助病毒与生产细胞的感染复数、细胞密度、感染时间以及载体的收获时间等。
这一阶段AAV的规模化生产包括贴壁培养体系和悬浮培养体系。据CRB披露,约有65%的公司正在建设或预计建设悬浮细胞病毒载体生产平台。AAV上游生产的细胞系培养正在向悬浮平台发展,但仍有许多企业的AAV生产工艺是以贴壁培养为主进行的。两个平台都需对参数进行控制和监测,以确保扩增过程中的一致性。
AAV病毒载体生产的下游工艺包括细胞裂解、澄清、核酸酶处理、超滤、色谱柱纯化、超滤浓缩、除菌过滤及罐装等,涉及的工艺复杂。需要考察产品相关杂质、过程相关杂质的去除效率。尤其是AAV纯化工艺平台所面临的挑战,空衣壳是每一家AAV供应商都需要克服的挑战,同时,空衣壳还被监管机构认为是纯化过程中的杂质。这意味着供应商们需要想尽办法、尽可能降低空衣壳率,并控制空/完整衣壳比例。
另外,由于载体的电荷或等电点不同,以及包装的转基因的大小不同,开发一种适用于不同衣壳或血清型的通用层析富集方法通常很困难。而这可能对生产和纯化广泛的AAV血清型或修饰衣壳的公司或合同制造组织构成挑战[2]。
最后AAV原液与制剂放行项目中,一般还包括外观、理化性质(pH值、渗透压)、病毒滴度(物理滴度、感染滴度)、纯度(蛋白残留、吸光度比值、宿主DNA残留、质粒DNA残留、核酸酶残留等)、效力(目的基因表达、体外活性、体内活性等)、安全性(内毒素、无菌、rcAAV等)。
总而言之,生产和纯化方法以及相关产品质量的这些差异突显了需要更可靠的分析方法,同时也将工艺变化与其对产品质量和载体性能的影响联系起来。由于有大量的方法被用来检测相同的产品属性以及它们在过程中哪个阶段可以被利用的差异性,在分析方法不可用或产品质量属性尚未完全鉴定的情况下,一家公司如何才能针对工艺变化做出合适的设计决策,需要一份量化的评估表作为参考,以确保载体性能不受生产更改或工艺规模放大的影响。
针对AAV制品与生产工艺相关的质量控制策略,博腾生物携手医麦课堂,将在4月25日(周一)上线一场主题为“AAV基因治疗产品和工艺过程质量控制策略”的线上直播课程。
本次课程将由陈慧博士为大家进行主题分享,围绕AAV基因治疗产品和工艺过程质量控制策略的难点进行深入分析和经验分享,帮助企业加快研发进程,达到合规要求。
直播题目:AAV基因治疗产品和工艺过程质量控制策略
直播时间:2022年4月25日(周一)19:00到20:00
课程摘要:
➤ AAV制品和工艺过程质量控制要点
➤ AAV产品质量属性评估
➤ 物料风险评估


参考资料:
1.https://endpts.com/after-3-deaths-rock-the-field-gene-therapy-researchers-contemplate-aavs-future/
2.D.Chu, H.Archarya, E.Springfield, et al., Challenges in AAV manufacturing: the interplay of process variations, in-process characterization, and drug product quality. Cell & Gene Therapy Insights 2021; 7(9), 1231–1237.
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