2022-11-18 09:16:32, 陈老湿 德国赛多利斯集团
细胞株开发(CLD)是生物药CMC的起点和基础,构建一个适合于生产的高表达稳定细胞株至关重要,因为其在很大程度上决定了药物开发的效率和成本。然而,细胞株开发流程成本昂贵、耗时耗力,每个步骤都涉及复杂而精细的生物分析和质量研究工作,才能确保其能够成功进行商业化生产。
尽管人们越来越需要了解更早期的质量和工艺性质信息,但哺乳动物细胞株开发中初始克隆筛选所关注的焦点仍然不变:一是生长,二是产量。然而,那些生长最快、产量最大的克隆所分泌的产物的特征可能并不符合目标质量标准,从而造成下游成本高昂、处理效率低下。因此,开发者不得不对大量克隆进行反复筛选并扩增、鉴定,从而尽最大可能找到能以高滴度分泌优良工艺性质产物分子的细胞株。
Octet® 非标记分子互作分析系统已成为快速测定抗体滴度的成熟平台,可以快速选择高产克隆。结合Octet® 唾液酸(GlyS)和Octet® 甘露糖(GlyM)试剂盒检测,细胞株开发科学家也可以在粗制样本或纯化样本中筛选出相对的末端唾液酸含量,从而更好地选出高产且含有所需唾液酸含量的优质克隆。
主要特点
结合产量筛选和聚糖表征,可以显著缩短开发抗体的时间
分别使用高通量的Octet® RH16或RH96系统,可以节省FTE费用,开展更多项目
细胞株开发通常包括筛选数千个克隆,目的是找到那些表现稳定、生产优良、高产但数量极少的克隆。从构建优良的细胞株到生产目标生物制剂,其中花费的时间令人望而却步,而且每个分子可能各不相同。虽然产量筛选等表达水平分析是在早期开展,但由于缺少可用于快速筛选且适用的高通量分析技术(图1),聚糖表征等其他关键质量属性通常是在研发工艺后期进行评估。
图 1:自动化Octet® 平台,加速细胞株开发
抗体量化常用方法需要专业仪器和技术人才(HPLC),或者非常耗时(ELISA)。与此不同的是,Octet® 平台(图2)使用生物层干涉(BLI)技术,实时探测分子结合,从而进行量化分析或综合分析。该技术不仅仅减少了可选的稀释步骤,而且淘汰了任何样本制备工作。
图 2:每个阶段使用标准筛选/ 测试,选择标准克隆并优化工作流程:工作流程早期筛选表达和产量,但由于筛选限制只能在后期评估产品质量(PQ)属性。
BLI 技术仅测量生物传感器捕获的物质,因此用复杂指标测量时,如粗制上清液等,就可以准确具体的测量。高通量Octet® 模型可以同时处理多达96 个样本。克隆筛选和生物治疗工艺优化时,使用Octet® RH96 系统的快速检测蛋白质产量和粗制细胞培养上清液的唾液酸含量,可以增强您在克隆筛选方面的信心。
产量测量
Octet® 仪器为细胞株开发科学家提供快速生产抗体克隆的平台,从而可以快速筛选优质克隆,缩短药品开发时间。即用型生物传感器表面,如蛋白质A和G等,结合了自动化Octet® RH16仪器或高通量Octet® RH96仪器,相比较于ELISA和HPLC等技术,企业可以有效节省FTE经费。此外,Octet® 平台形成产量化结果的时间比使用HPLC或ELISA快了很多,足以每年开展更多项目。
ELISA | HPLC | Octet® R8系统1 | |
FTE 人工费 | 15X | 3X | X |
得出结果的时间(小时) | 625 | 1040 | 52 |
项目数/年 | 3 | 2 | 40 |
表1. Octet® R8系统、ELISA、HPLC的mAb筛选对比:对比表仅指细胞株开发工作流程的产量部分。本案例项目产量测定总数是10000 个mAb克隆。本表数据假设Octet®,HPLC,ELISA三个平台的96 个样本分析分别需要0.2个人工时、0.5个人工时、3个人工时。
相关糖型筛选和产量
鉴于糖基化对于药物动力学性质及产品稳定性的潜在影响,药品的糖基化就是一个关键的质量属性(CQA)。赛多利斯Octet® GlyS和GlyM试剂盒可以分别在粗制样本和纯化样本中,进行唾液酸和甘露糖含量的高通量筛选(图3)。无需样本纯化或聚糖消化步骤。Octet® RH96系统筛选1000个克隆的时间小于10 小时。
图3:人源性IgG或人源性Fc- 融合蛋白检测工作流程示意图:选择性信号放大是对相关蛋白质,而不是宿主细胞蛋白(HCP)。其他规定和监测导则请参考 Octet® GlyS和GlyM用户指南。
Octet® GlyS试剂盒和GlyM试剂盒结合Octet® ProA生物传感器,或任何赛多利斯量化生物传感器就可以对Octet® 系统所用的相同样本进行产量和唾液酸含量筛选。Octet® Analysis Studio软件可以把产量数据与唾液酸及甘露糖含量数据相结合(图4)。同时查看和选择所需的产量及唾液酸化和甘露糖含量水平,为做出合理决策提供更多信息内容。软件生成的数据和报告,结合这些CQA 可以直接用于后期报告。
图 4:Octet® 平台产量分析和糖型筛选工作流程
总结
基于Octet® 平台高效快速的细胞株开发解决方案,结合使用GlyS和 GlyM 试剂盒以及Octet® 生物传感器检测方法,能够在克隆筛选早期鉴别出并淘汰产物有潜在聚集倾向的克隆,从而确保进入生产药物阶段的细胞株均为高产高质的细胞株。
GlyS和 GlyM试剂盒是Octet® 平台持续开发的能够在细胞株开发早期阶段提供产物质量数据的检测方法,未来针对产物不同关键质量属性的其他检测方法的推出将使Octet® 平台细胞株开发解决方案变得更加强大。
用户在细胞株开发的早期即能够识别出具备优良工艺特征的CHO细胞株,通过选择少数优质克隆进行扩增,可降低总体生物工艺成本、提高成功概率并缩短研发时间。
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《高效细胞株开发策略》
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