Gyrolab免疫平臺在CGT細(xì)胞與基因治療解決病毒滴度和HCP難題的應(yīng)用

細(xì)胞與基因治療（ Cell and Gene Therapy, CGT）主要分為細(xì)胞治療和基因治療。細(xì)胞治療主要涉及體外治療，將病患的細(xì)胞在體外進(jìn)行一定修飾后再輸回患者體內(nèi)，從而達(dá)到治療效果；基因治療主要涉及體內(nèi)治療，將外源的基因?qū)�入到患者體內(nèi)的靶細(xì)胞內(nèi)，然后在基因?qū)用嬷委熣{(diào)控蛋白的表達(dá)，從而達(dá)到治療疾病的目的。CGT是繼抗體藥后又一重磅藥物類型，主要優(yōu)勢是單次治療的療效持久、靶點(diǎn)多可以覆蓋難治性疾病。作為癌癥及遺傳病治療的新領(lǐng)域，在未來一段時(shí)間，CGT必將迎來大的突破，市場容量的天花板也逐漸打開。

CGT療法生產(chǎn)主要包括了質(zhì)粒生產(chǎn)、病毒載體生產(chǎn)及細(xì)胞制備這三個(gè)環(huán)節(jié)。其中，病毒載體是CGT產(chǎn)品開發(fā)的主要瓶頸之一，因?yàn)椴《据d體工藝及大規(guī)模GMP生產(chǎn)的工藝復(fù)雜、產(chǎn)能短缺和制備周期較長，這些因素限制了整個(gè)CGT行業(yè)的發(fā)展。因此，選擇合適的高效的分析解決方案對于加快CGT進(jìn)程至關(guān)重要。

 

Gyrolab平臺滿足CGT載體生產(chǎn)化標(biāo)準(zhǔn)

 

CGT療法的獨(dú)特特征需要關(guān)注各種生物分析挑戰(zhàn)，如速度、分析靈敏度、動(dòng)態(tài)范圍、分析物穩(wěn)定性、細(xì)胞產(chǎn)物和載體（病毒或LNP）異質(zhì)性的性能，以及集成多個(gè)分析平臺的需要。
 

Gyrolab 納升級高通量微流控免疫分析工作站滿足CGT病毒載體開發(fā)所需的獨(dú)特生物分析和高通量標(biāo)準(zhǔn)。Gyrolab平臺靈敏度可以達(dá)到pg/mL級別，能夠輕松檢測低濃度樣品；寬動(dòng)態(tài)范圍可以完美覆蓋不同濃度范圍的樣品；不僅如此，Gyrolab平臺一天內(nèi)可以自動(dòng)化完成多達(dá)上千個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，使原本需要幾周或者數(shù)月時(shí)間才能完成的實(shí)驗(yàn)在短短幾天就可以完成，大大縮短了CGT項(xiàng)目周期。

 

Gyrolab平臺在病毒載體中的應(yīng)用

 

1. 病毒滴度檢測

以病毒為載體的細(xì)胞治療產(chǎn)品中，滴度是表示產(chǎn)品含量及病毒數(shù)量的指標(biāo)。病毒滴度分為總顆粒數(shù)、基因組滴度、感染性滴度、轉(zhuǎn)導(dǎo)滴度等不同的類型�？傤w粒數(shù)和基因組滴度表示病毒的物理數(shù)量，為物理滴度；感染性滴度和轉(zhuǎn)導(dǎo)滴度表示有生物活性病毒的數(shù)量，為生物滴度。Gyrolab免疫分析平臺可提供慢病毒和腺相關(guān)病毒不同類型總顆粒數(shù)檢測方案。

 

Gyrolab p24 Kit: 即用型試劑盒。用于細(xì)胞和基因治療病毒載體制造中慢病毒滴度測定（p24蛋白定量）。

AAV9 Titer Kit: 即用型試劑盒。測定生物過程中的AAV血清型9總病毒顆粒，并制造用于細(xì)胞和基因治療的AAV9病毒載體樣品。

AAVX Titer Kit: 即用型試劑盒。在生物過程中測定AAV血清型1-8、AAVrh10病毒顆粒，并制造用于細(xì)胞和基因治療的AAV病毒載體樣品。

 

數(shù)據(jù)展示

圖1. Gyrolab AAV9 Titer Kit與ELISA數(shù)據(jù)比較

Gyrolab平臺只需要ELISA實(shí)驗(yàn)樣本量的十分之一，就可以得到質(zhì)量相當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)果，和更寬廣的動(dòng)態(tài)范圍（擴(kuò)展了2個(gè)log）。

 

圖2.  Gyrolab AAV9 Titer Kit與ELISA對一系列樣本檢測結(jié)果比較

從AAV9過程的各個(gè)階段采集樣品，使用Gyrolab與ELISA進(jìn)行效價(jià)評估。從上游處理（USP）到下游純化（DSP），所有數(shù)據(jù)都證明了Gyrolab平臺結(jié)果與ELISA結(jié)果具有可比性，這證明了Gyrolab數(shù)據(jù)的可靠性。

 

圖3. Gyrolab AAVX Titer Kit 提供的AAV血清型1–8和AAVrh10的滴度數(shù)據(jù)

 

Gyrolab AAVX Titer Kit 可快速提供AAV血清型1–8和AAVrh10的高質(zhì)量滴度數(shù)據(jù)，良好的稀釋線性確保了可以從生物過程分析中涉及的各種樣品中獲得準(zhǔn)確的結(jié)果。

 

2. 宿主蛋白殘留（HCP）分析
 

在整個(gè)載體生產(chǎn)純化過程和最終產(chǎn)品中，必須及時(shí)監(jiān)測宿主細(xì)胞蛋白（HCP）的雜質(zhì)水平，并應(yīng)將其降至最低實(shí)際水平，因?yàn)镠CP可能具有免疫原性、干擾藥物療效或影響藥物穩(wěn)定性。Gyrolab平臺可以為細(xì)胞與基因治療提供多種HCP分析解決方案。
 

 

HEK 293 HCP Kit: 即用型試劑盒。檢測HEK 293細(xì)胞中的HCP。

E. coli HCP Kit: 即用型試劑盒。檢測大腸桿菌表達(dá)系統(tǒng)中的HCP。

 

數(shù)據(jù)展示

 

圖4. Gyrolab HEK 293 HCP Kit和ELISA測量AAV載體純化不同階段樣品中HEK 293 HCP的濃度

 

使用Gyrolab HEK 293 HCP試劑盒和傳統(tǒng)ELISA評估不同工藝步驟樣品中的HEK 293 HCP雜質(zhì)，兩者的數(shù)據(jù)質(zhì)量相當(dāng)。但Gyrolab有著更高的吞吐量，更寬的動(dòng)態(tài)范圍（3 log），并從較小的樣本體積（僅8µL/樣本）生成可重復(fù)的數(shù)據(jù)。此外還獲得了非常好的靈敏度（<4ng/ml）、更廣泛的樣品稀釋線性和良好的加標(biāo)回收率（結(jié)果未顯示）。（數(shù)據(jù)由從事基因治療的 Viralgen Vector Core提供）

 

Gyrolab免疫平臺的優(yōu)勢

 

1. 速度快:80min內(nèi)完成1片CD的樣品96個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)（上樣、清洗、數(shù)據(jù)處理）

2. 通量高:1個(gè)工作日可獲得多達(dá)960個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)據(jù)分析，支持在幾天內(nèi)而非幾周內(nèi)開發(fā)新實(shí)驗(yàn)

3.上樣量小:獨(dú)特的微流控技術(shù)只需要納升級的上樣量，最小上樣量僅需要20nL

4. 動(dòng)態(tài)范圍寬:拓寬LLOQ和ULOQ，有利于檢測到含量較高或者較低的蛋白質(zhì)，完美覆蓋不同濃度范圍的樣品

5. 靈敏度高:pg/mL級別的高靈敏度，輕松檢測低濃度樣品

6.全自動(dòng):高度自動(dòng)化和免維護(hù)的特點(diǎn)可以減少人工操作時(shí)間和減少手動(dòng)錯(cuò)誤，使研究人員能夠?qū)�時(shí)間花在更重要的任務(wù)上

7. 數(shù)據(jù)可靠:Gyrolab軟件符合FDA 21 CFR Part 11標(biāo)準(zhǔn)，確保數(shù)據(jù)的有效性和可靠性

 

Gyrolab在CGT中的應(yīng)用前景
 

目前，Gyrolab免疫分析技術(shù)已廣泛應(yīng)用在加速生物制藥行業(yè)CGT開發(fā)過程中，如AAV免疫原性評估、病毒載體滴度測定以及過程雜質(zhì)（如HCP、浸出配體和添加劑）的分析。選擇這種集成多種高質(zhì)量性能的免疫分析平臺，必將幫助您加快工藝開發(fā)和優(yōu)化工作流程，加速您的CGT研究進(jìn)展。以上的案例證明了Gyrolab系統(tǒng)在支持細(xì)胞和基因治療產(chǎn)品的開發(fā)和評估方面的真正價(jià)值。
 

圖5. Gyrolab平臺在制藥行業(yè)用戶