CHO工程細胞Horizon HD-BioP3的測試與應用

Horizon HD-BioP3主要特征
 

（1）知識產權明確：覆蓋質粒，細胞，基因編輯技術，無后顧之憂

（2）遺傳背景清晰：基因工程技術路線成熟，位點特異，全基因組測序結果公開

（3）可追溯性強：生產歷史清晰，外源致病因子/GS功能/病毒檢測完善，cGMP保存記錄標準完整

（4）生產穩(wěn)定：在無需任何優(yōu)化的情況下混合克隆1~1.5克/升以上，單克隆2~3克/升以上，優(yōu)化后表現可達7~9克/升

（5）兼容性好：無綁定銷售，適應于多種商業(yè)化的、化學定義的、無動物成分的培養(yǎng)基

（6）商業(yè)授權靈活：多種授權方式，支持與CRO/CDMO合作

（7）全球廣泛認可：全球70多家藥物研發(fā)機構授權使用，6個藥物獲批美國FDA IND申報（2018年第一個）

谷氨酰胺合成酶（GS）缺失的CHO-K1設計原理
·谷氨酰胺是細胞必須氨基酸；谷氨酰胺合成酶 （GS） 是一種催化谷氨酸和氨產生谷氨酰胺的酶，是細胞中谷氨酰胺產生的唯一途徑；谷氨酰胺合成酶（GS）功能缺失的情況下，細胞依賴外源性谷氨酰胺存活
·蛋氨酸硫氧胺（MSX）常被用于抑制谷氨酰胺合成酶（GS），然而蛋氨酸硫氧胺（MSX）具有毒性，在后期藥物生產過程中是不能使用的，相比利用MSX進行的篩選，使用無谷氨酰胺合成酶（GS）的細胞能提高篩選的效率，提高蛋白產量，可實現一步篩選獲得高產細胞克隆的目標
·表達重組蛋白和外源的谷氨酰胺合成酶（GS）的質粒載體可穩(wěn)定轉染進無內源谷氨酰胺合成酶(GS)的細胞，去除對培養(yǎng)基中添加谷氨酰胺的依賴；通過無谷氨酰胺的培養(yǎng)基富集成功轉染的陽性細胞，從而達到陽性細胞篩選的目的
·因此谷氨酰胺合成酶（GS）篩選法是目前行業(yè)生產蛋白藥的首選技術平臺

基因敲除功能驗證

當轉移到缺乏谷氨酰胺的培養(yǎng)基中時，野生型CHO細胞仍然存活，而GS-/-細胞無法存活。然而，當轉移到補充了4mM谷氨酰胺的培養(yǎng)基中時，兩個細胞系的生長速度相當。
Horizon的GS敲除 CHO K1細胞正在全球超過15個機構中進行獨立評估。其中一些評估結果使得我們已經獲得部分可用于分享的重組蛋白表達相關的細胞工藝開發(fā)數據，包括單克隆抗體和雙特異性抗體。盡管現階段在培養(yǎng)過程中仍在進行大量優(yōu)化，但我們始終一直在收到超過預期的表達報告。

HD-BIOP3與野生型CHOK1細胞對比

轉染含有單克隆抗體GS表達載體后，將細胞培養(yǎng)在無谷氨酰胺的培養(yǎng)基中篩選，相比于通過MSX篩選的野生型CHO K1細胞系統，GS缺失的細胞表達顯著提高的蛋白產量。此數據來自于在5L反應器中的穩(wěn)定混合克隆庫的表現。

穩(wěn)定的混合庫表達
 

不同載體細胞表現測試，細胞轉染了一個單克隆抗體的質粒，該質粒載體包含了來自ProteoNic的UnicTM元件。對穩(wěn)定的混合克隆進行補料培養(yǎng)，可延長細胞的培養(yǎng)時間，同時維持一個較好的VCD。在穩(wěn)定的混合克隆，生物仿制藥IgG的表達量可達 2g/L以上。

單克隆表達
 

對來自于上面穩(wěn)定的混合克隆庫的400個單克隆細胞進行篩選和產量評估。3個克隆的表達量在>5g/L 。該項目未經任何優(yōu)化的過程，后期優(yōu)化后將獲得更加表現。