Nghiên cứu khả năng quét virus của quá trình xuôi dòng kháng thể đơn dòng

Nov 18, 2024

Các sản phẩm công nghệ sinh học có nguồn gốc từ các dòng tế bào có thể có nguy cơ bị nhiễm vi rút - mức độ phụ thuộc vào một số yếu tố, bao gồm nguồn điều chế, nguyên liệu thô được sử dụng, hệ thống sản xuất, thuốc thử tinh chế và tá dược. Nghiên cứu việc loại bỏ hoặc vô hiệu hóa vi-rút trong quy trình sản xuất là một bước quan trọng nhằm giảm khả năng lây truyền vi-rút gây bệnh do thầy thuốc và do đó giảm thiểu rủi ro, điều này rất cần thiết cho sự an toàn của sản phẩm. Trước khi các sản phẩm sinh học có thể được đưa vào thử nghiệm lâm sàng và đưa ra thị trường, quy trình sản xuất chúng phải được chứng minh là có khả năng loại bỏ các loại virus đã biết và được cho là.

Nghiên cứu về khả năng loại bỏ vi rút thường bằng cách thêm vi rút chỉ thị hiệu giá đã biết vào sản phẩm trung gian ở các giai đoạn sản xuất khác nhau, sau đó xác định hiệu giá vi rút còn sót lại trong mẫu được xử lý bằng một quy trình cụ thể và cuối cùng đánh giá giá trị giảm log (LRV) của hiệu giá virus. Các bước xử lý đối với LRV Lớn hơn hoặc bằng 4log10 thường được coi là các bước loại bỏ vi-rút hiệu quả. Quá trình với LRV<41og10 can be considered as helpful to increase the total virus clearance in the production process. However, due to the limitations of virus verification, the process with LRV≤11og10 has little significance for virus removal, and its LRV value is not included in the total amount of the production process.

Khi sử dụng phương pháp quy trình sản xuất mô phỏng (reduced process) cần thiết kế kế hoạch nghiên cứu, thử nghiệm loại bỏ/bất hoạt virus hợp lý liên quan đến quy trình sản xuất thực tế nhất có thể, đặc biệt là các bước quy trình sản xuất hiệu quả. Quá trình mô phỏng phải hoàn toàn phù hợp với quy trình thực tế về các thông số thử nghiệm và điều kiện kiểm soát.

Các virus chỉ thị phổ biến được thể hiện trong Bảng 1.

Ở giai đoạn nghiên cứu Ứng dụng thuốc mới (IND), một sản phẩm công nghệ sinh học cần có các nghiên cứu làm sạch vi-rút đối với ít nhất 2 loại vi-rút mẫu, thường chọn một loại vi-rút retrovirus (X-MuLV) và một loại vi-rút parvovirus (MMV). Trong giai đoạn đăng ký giấy phép sinh học (BLA), các nghiên cứu loại bỏ vi rút thường được tiến hành bằng cách sử dụng 3-5 vi rút cụ thể/không đặc hiệu và 3-5 bước quy trình được đánh giá để chứng minh rằng sản phẩm có hệ số an toàn thích hợp từ một quan điểm an toàn virus. Do các hướng dẫn trong và ngoài nước khác nhau nên có một số khác biệt trong các bước xác minh loại bỏ vi-rút được sử dụng để khai báo. Các sơ đồ xác minh loại bỏ vi rút thường được sử dụng trong quy trình sản xuất mAb được trình bày trong Bảng 2.

Tính đến năm 2009, các sản phẩm kháng thể đơn dòng được đệ trình lên FDA cho IND và BLA, sắc ký ái lực Protein A, độ pH thấp, sắc ký trao đổi anion AEX (chế độ thâm nhập dòng chảy), sắc ký trao đổi cation CEX (chế độ liên kết - rửa giải) và xác nhận độ thanh thải vi rút không bao gồm lọc vi-rút là các họ vi-rút chỉ thị được sử dụng phổ biến nhất và giá trị trung bình cũng như phạm vi tác dụng thanh lọc của chúng được thể hiện trong Hình 1.

Đối với retrovirus, ngoại trừ CEX có LRV khoảng 3log10 (như được hiển thị trong biểu đồ thanh A ở Hình 1), các quy trình khác đều mạnh mẽ (LRV Lớn hơn hoặc bằng 4log10). Herpesvirus và retrovirus có tác dụng thanh thải tương tự nhau và LRV > 4log10 (như thể hiện trong biểu đồ thanh B ở Hình 1). Các virus nhỏ không có vỏ bọc, chẳng hạn như parvovirus, khó loại bỏ hiệu quả hơn, có khả năng chống lại việc xử lý bằng hóa chất và không dễ bị bẫy bởi các bộ lọc (được hiển thị trong biểu đồ thanh C trong Hình 1). Chỉ AEX và các bộ lọc vi rút nhỏ mới có hiệu quả trong việc loại bỏ parvoviridae (LRV trung bình > 4log10).

Các quy trình được hiển thị trong Hình 1 là ProteinA, AEX (chế độ thâm nhập dòng chảy), CEX (chế độ rửa giải đồng thời), bất hoạt độ pH thấp ("loại bỏ" không hoàn toàn "so với" hoàn toàn ") và lọc khử vi-rút khẩu độ lớn và nhỏ.

Sự phân bố các giá trị LRV cho từng quy trình được thể hiện trong Hình 2. Các nghiên cứu có 0 ~ 21og10 được phân loại là nhóm LRV thấp và những nghiên cứu có nhiều hơn 6log10 được phân loại là nhóm LRV cao để phân tích so sánh.

Không có mối tương quan đáng kể giữa giá trị LRV của quy trình Protein A và dung dịch đệm cân bằng/rửa, chất độn, thành phần rửa giải và giá trị pH rửa giải. Mẫu số chung của nhóm LRV thấp là nguyên liệu khá phức tạp và có thể sự tương tác phức tạp giữa nguyên liệu và chất độn ảnh hưởng tiêu cực đến khả năng loại bỏ vi rút của cột sắc ký.

Strauss và cộng sự. cho thấy độ pH và độ dẫn điện của mẫu AEX có thể ảnh hưởng đến LRV. Tuy nhiên, kết quả thống kê của Miesegaes và cộng sự cho thấy, tương tự như ProteinA, LRV của AEX (chế độ thâm nhập dòng chảy) không có mối tương quan đáng kể với các chất đệm, chất độn, độ pH và độ dẫn điện khác nhau, điều này có thể là do sự tối ưu hóa độ pH và độ dẫn điện trong các điều kiện xử lý trường hợp được báo cáo.

Việc loại bỏ virus bằng quy trình CEX chưa đủ mạnh. Không có mối tương quan đáng kể giữa LRV trong nhóm LRV cao và dung dịch đệm, mức độ trải nghiệm hoặc bất kỳ đặc tính cột sắc ký nào, chẳng hạn như chiều cao cột và loại nhựa. Tuy nhiên, các giá trị pH cân bằng/nạp và rửa giải được sử dụng trong nghiên cứu LRV cao đều thấp hơn, ở mức 5,3±0.2; Ở nhóm LRV thấp, độ pH là 6.0±0.2. Một yếu tố khác là nồng độ muối trong đệm cũng có thể gây ra sự chênh lệch giá trị LRV. Dung dịch đệm được sử dụng trong nghiên cứu LRV thấp có nồng độ muối cao hơn, với nồng độ trung bình là 290±120 mM trong dung dịch nạp/cân bằng và 340±70 mM trong dung dịch rửa giải, trong khi nồng độ NaCl trong nghiên cứu LRV cao là 58 ±27 mM và 183±31 mM tương ứng.

Trong quy trình pH thấp, pH là thông số chính của quy trình và độ pH 3,8 là đủ để làm bất hoạt retrovirus theo mức độ. Nhóm LRV thấp có độ pH là 3,9, trong khi nghiên cứu có LRV cao có độ pH là 3,4.

Đối với cả bộ lọc khẩu độ nhỏ và lớn, giá trị LRV của việc loại bỏ MuLV không nhỏ hơn 2log10 và chỉ 1% nghiên cứu là dưới 3log10 (hiển thị trong cột h và i trong Hình 2). Khả năng thanh lọc tổng thể của retrovirus bằng các bộ lọc vi rút khẩu độ lớn thấp hơn so với các bộ lọc vi rút khẩu độ nhỏ (như được hiển thị trong biểu đồ thanh C trong Hình 1). Lý do chính ảnh hưởng đến kết quả loại bỏ parvovirus là do các loại bộ lọc khác nhau. Nói chung, tính năng lọc chống vi-rút có thể loại bỏ vi-rút một cách đáng tin cậy.

Các quy trình là Protein A(a), chế độ thâm nhập AEX (b), chế độ liên kết - rửa giải CEX (c), liên kết AEX Ⅰ chế độ rửa giải (d), Bất hoạt độ pH thấp ("không đầy đủ" và "hoàn thành" thanh thải)(e ~ g), và kích thước lỗ lớn (h) và kích thước lỗ nhỏ (i ~ j) lọc virus (trong đó, a ~ i: Retrovirus; j: Parvovirus).

Sự phát triển và đổi mới liên tục trong lĩnh vực quy trình dược phẩm sinh học ở hạ nguồn chắc chắn sẽ mang lại những đổi mới trong đánh giá khả năng thanh thải virus. Những tiến bộ trong các quy trình ngược dòng và hạ nguồn - chẳng hạn như các quy trình sinh học dòng liên tục - đã khiến việc đánh giá và thiết lập các quy trình loại bỏ vi rút hiệu quả và mạnh mẽ trở nên cần thiết. Trong quá trình xử lý liên tục, các bước như vô hiệu hóa vi-rút và lọc vi-rút vẫn được dự kiến sẽ được thực hiện ở chế độ hàng loạt. Mặc dù khả năng loại bỏ vi-rút của các quy trình sắc ký ở chế độ dòng chảy liên tục không khác biệt đáng kể so với khả năng xử lý theo mẻ nhưng nó phải được hỗ trợ bởi dữ liệu.

Từ góc độ an toàn virus, sự an toàn tuyệt vời của ngành dược phẩm sinh học phần lớn có thể là do ngành này tuân thủ nghiêm ngặt ba chiến lược chính về an toàn virus: tìm nguồn cung ứng và thử nghiệm đầy đủ các nguồn nguyên liệu và ngân hàng tế bào, ghi lại các đánh giá về độ thanh thải virus (nghiên cứu xác nhận virus) và xét nghiệm virus trong quá trình. Đặc điểm của thuốc sinh học được sản xuất bởi chất nền tế bào mới có thể thay đổi với các rủi ro khác nhau và cần có chiến lược quản lý rủi ro tốt để đảm bảo an toàn cho thuốc sinh học. Guidling Technology có đội ngũ kỹ thuật chuyên nghiệp giàu kinh nghiệm, đảm nhiệm quá trình lọc từ thử nghiệm nhỏ, thử nghiệm thí điểm đến sản xuất quy mô lớn, các bộ lọc màng và màng của chúng tôi được sử dụng rộng rãi trong quá trình lọc trước, lọc vi mô, siêu lọc, cô đặc lọc nano, chiết và tách; Nhiều dòng sản phẩm của chúng tôi, từ lọc nhỏ trong phòng thí nghiệm sử dụng một lần đến hệ thống lọc định hướng sản xuất, kiểm tra độ vô trùng, lên men, nuôi cấy tế bào, v.v., đảm bảo tăng năng suất.

Jiuling lấy chất lượng sản phẩm làm chỉ số đầu tiên, theo đuổi "giảm chi phí, tăng hiệu quả" trên con đường khám phá, mong được hợp tác với bạn trong tương lai để đối mặt với những thách thức của ngành và tìm kiếm sự phát triển tốt hơn.

Một cặp: Nghiên cứu ứng dụng lọc sâu trong quy trình sản xuất vắc xin lở mồm long móng

Tiếp theo: Quy trình thanh lọc hạ lưu vắc xin tiêu chảy cho lợn