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案例分享丨CGT上游工艺-基于微小型生物反应器的HSV-1片状载体制备工艺
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病毒载体在CGT产业有重要的地位,是最常用的基因递送载体之一。对于病毒载体制备和分泌型产物生产等工艺,基于篮式生物反应器和片状载体的贴壁培养工艺是较为常用的方式[1]。

引言


病毒载体在CGT产业有重要的地位,是最常用的基因递送载体之一。对于病毒载体制备和分泌型产物生产等工艺,基于篮式生物反应器和片状载体的贴壁培养工艺是较为常用的方式[1]


在之前的案例中,我们使用微载体悬浮培养工艺在“CloudReady云平台平行生物反应器”(500 mL)中进行了HSV-1工艺开发


本次案例使用片状载体培养工艺在迪必尔生物“CloudReady云平台平行生物反应器”(500 mL篮式)建立单纯疱疹病毒载体HSV-1的制备工艺,验证了高通量微小型生物反应器在单纯疱疹病毒基因治疗应用领域的优势和适配性,填补了在这类工艺中缺少高通量微小型生物反应器的空白。


方法与结果


实验场所:

迪必尔应用技术与工程研究中心(CARE)-病原微生物实验室(BSL-2)


病毒载体:

Ⅰ型单纯疱疹病毒重组病毒载体HSV-1-GFP


病毒来源:

中国科学院深圳先进技术研究院


反应器品牌及型号:

迪必尔生物CloudReady™云平台平行生物反应器(500 mL篮式)


具体如下:


使用生物反应器(图1)进行Vero细胞的培养。在300 mL工作体积下,Vero细胞接种密度为6×105 cells/mL,片状载体投放量为6 g,表面积为9000 cm²。本次实验工艺参数设置如表1所示。温度由半导体Peltier模块的加热和制冷实现无水控温。DO由空气和氧气的通气速率级联控制。pH由二氧化碳的通气速率和碱液(0.5 M NaOH)的流加速率级联控制。其中,进气模式均为底部通气。


图1 CloudReady™云平台平行生物反应器(500 mL篮式)


表1 反应器工艺参数


为维持罐内营养物质水平并减少代谢物累积,Day 3 ~ 4以1 VVD的灌流速度进行灌流。Day 4时换液100 mL并以MOI=0.1接入HSV-1-GFP病毒载体。Day 6 ~ 7每天通过收获50%上清液,并补入等量新鲜培养基。Day 8收获全部上清液并结束制备过程。在整个培养周期中,葡萄糖浓度维持在1 g/L以上,葡萄糖和乳酸浓度变化如图2所示,每24 h葡萄糖消耗量和乳酸积累量变化如图3所示。


每天留取7 mL悬液混合后检测TCID50值为5.88×106 /mL,通过qPCR方法检测CT值为17.17。


图2 葡萄糖和乳酸浓度变化曲线


图3 每24 h葡萄糖消耗量和乳酸积累量变化曲线


结论


篮式生物反应器具有剪切力低、载体比表面积高、分泌型产物易于分离等优势,在病毒载体制备、疫苗、干细胞、外泌体等领域应用广泛。


迪必尔生物CloudReady™云平台平行生物反应器(500 mL篮式)填补了在这类工艺中缺少高通量微小型生物反应器的空白,有助于基于现有大规模篮式反应器建立缩小模型,提高工艺开发效率,节省研发周期和物料成本,助力将QbD理念贯彻到病毒载体制备的工艺开发进程,在基因治疗领域发挥应用潜力。



应用技术与工程研究中心CARE 张君轩供稿