公司动态 | 多种生物制品中的DNA残留质控策略

多种生物制品中的DNA残留质控策略

近几年，生物医药技术飞速发展，越来越多的生物制品进入治疗领域。生物制品中的重组蛋白药、抗体药、疫苗、细胞与基因药物等产品是用连续传代的菌种株/细胞株表达生产，虽然经过严格的纯化工艺，但产品中仍有可能残余宿主细胞的DNA片段，这些残留DNA可能带来传染性或致瘤性风险，所以必须使用一种安全可靠的手段去除残留核酸。

宿主核酸的去除

目前最常用的核酸去除方法是利用各种离子交换介质，但是这类方法成本较高，需要昂贵的仪器设备，不适合大规模去除核酸。核酸酶是一种可以使核酸降解的工具，其高效性使得通过酶去除核酸成为理想途径。核酸酶不仅能够轻松去除残留核酸，还可以降低蛋白样品的粘度，使得产品生产得率更高，效果更好，因而开发稳定高效的核酸酶显得尤为重要。

核酸酶的应用

1.生物制品纯化

病毒疫苗、疫苗病毒载体、细胞和基因治疗以及溶瘤病毒的纯化

2.降低粘度

从蛋白质和其他生物制品中去除核酸/细胞提取物中的粘度降低：进行重组蛋白纯化或者天然蛋白提取研究中，第一步就需要用裂解液对细胞进行裂解释放蛋白，在加裂解液的同时加入一定量的全能核酸酶，可以很好的清除粗提物中的核酸，有效降低粘度，提高后续操作的效率

3.提高过滤性

降低大肠杆菌细胞裂解液的粘度以提高过滤性:常应用于发酵技术及细胞工程，高浓度的宿主细胞DNA残留是下游纯化工艺的主要挑战，研究表明将全能核酸内切酶添加到大肠杆菌细胞裂解物中，可以有效提高膜过滤操作的性能以减少下游加工的挑战；

4.颗粒预处理

颗粒(病毒、包涵体等)预处理，纯化蛋白质片段：核酸很容易粘附在病毒样颗粒（VLP）、病毒粒子、包涵体等细胞生成颗粒的表面，使颗粒大小或电荷发生改变，造成这些颗粒的聚集。全能核酸酶可有效降解核酸，避免核酸对细胞产物的影响，利于提高细胞产物纯化效率。

生物制品生产工艺中的核酸酶处理

1. 病毒类生物制品生产工艺：细胞培养-病毒培养-收获病毒-澄清-核酸酶处理-浓缩纯化-无菌过滤

2. 亚单位疫苗：收集细胞-核酸酶+裂解液-细胞破碎-离心澄清-精纯层析-纳滤-除菌

公司产品

君研生物现推出一款Superbzon^TMNuclease超级核酸酶，该酶可用于疫苗、多糖、蛋白等工业生物制品中核酸的去除，使生物制品的最终核酸含量符合要求，同时提高生物制品功效。

 

 

 

将各厂家核酸酶稀释到1U对比消化核酸效果

1-8：其他厂商核酸酶   9：君研核酸酶

宿主DNA残留风险

宿主残留DNA是指可能出现于生物制品中的来自宿主组织的DNA片段或更长的分子。生产生物制品的宿主组织不尽相同，宿主细胞残留DNA带来的潜在危害也不同。这些DNA尽管有着相同的基本结构单位，但其片段长度不同，以不同的物理形式存在，进入人体后可造成多种多样的后果。主要可能存在的风险点包含：

1.致癌性：残留DNA的主要致癌机制是引入了显性致癌基因，这些显性致癌基因能够将部分细胞分化为瘤性细胞。连续传代细胞的生长调控基因失调，理论上传代细胞系的DNA具有使其他细胞生长失控、产生致癌活性的潜在能力，因此需要对其DNA残留量进行质量控制。

2.感染性：由于细胞DNA中可能存在感染性病毒基因组，病毒基因组能够扩增并产生感染性病毒粒子，因此，DNA感染性风险可能比致瘤风险更大。

宿主DNA残留标准

虽然核酸酶提供了很好地核酸去除途径，但宿主核酸的残留检测仍非常有必要。生物制品的质量控制日趋严格，其中宿主核酸残留是质控标准中非常重要的一项。为了保证生物制品的安全性，各监管机构（WHO，FDA，NMPA等）对参与治疗疾病的生物制品中的残留DNA制定了严格的标准。

 

宿主残留DNA检测方法

建立合适的宿主细胞残留DNA检测方法有助于监测生产工艺，确保生物制品的安全性和质量。目前常用的残留DNA的主要检测方法有：DNA探针杂交法、荧光染色法、阈值法和定量PCR法（qPCR），其中，定量PCR法是中国2019年国家药典委员会确认的外源性DNA残留测定方法。qPCR法的技术优势在于序列特异性高、灵敏度高、重现性好，可以为生物制药工业在工艺研究和成品质量控制方面提供可靠的检测手段，这将推动生物制品的工艺优化、质量提高以及新药申报。

HEK293宿主细胞核酸

基因治疗正迎来快速发展，据统计，目前有超过3000项临床试验在进行中，截止到2019年3月，经FDA批准的产品已有17种。有多种病毒载体被用于基因治疗，包括腺病毒、慢病毒和腺相关病毒等。这些载体大都使用HEK293细胞及其相关的细胞系进行生产，HEK293细胞的残留DNA就会随病毒原液存在于生产程序中。由于宿主细胞衍生的杂质可能会引起安全问题，生产商必须在工艺中去除宿主细胞衍生的杂质，对终产品的杂质检测是质量控制的关键环节。

君研生物自主研发的HEK293宿主残留DNA（qPCR）检测试剂盒专一性强，能快速、特异地检测生物制品和基因治疗产品中DNA残留。

 

 

 

此外，君研生物还研发的一系列宿主残留DNA（qPCR）检测试剂盒，助力生物制品的质量控制。