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基因治疗

这些分析工具和专业知识可快速跟踪改变您一生的基因治疗产品

充分发挥世界领先的分析技术和行业专业知识的力量,提供未来的基因疗法。

基因治疗开发商现今面临哪些挑战?

使用病毒作为细胞和基因治疗载体非常复杂,在这个快速发展的领域,没有任何行动手册可帮助您开发方法并安全地扩大产品和工艺的规模。  

您是否认识到这些挑战?

  • 建立符合目的的分析工具集,以识别和验证复杂蛋白质的关键质量属性
  • 确定并实施适当的方法,以生成所需的数据来确保病毒载体的安全性、效力和纯度
  • 及时了解最新技术和方法,同时快速调整现有工具和工艺的用途 
  • 遵守因国家/地区而异且不断发展的监管准则
  • 确定效率、人员和资源的最佳组合来开发创新产品和工艺 
  • 应对与复杂任务相关的障碍,如衣壳设计、质量控制和工艺优化 
  • 成功地将新发现转移到扩大规模和制造领域

Malvern Panalytical 可以提供帮助

Malvern Panalytical 提供的不只是世界领先的仪器。 

开发病毒载体需要符合目的的工具以及应用这些工具生成所需数据的专业知识。我们的应用科学家多年来一直支持客户开发基因治疗产品,累积了丰富的经验和知识,可以帮助您从分析工具箱中获得突破性的见解。

与我们携手应对您的基因治疗挑战: 

  • 利用符合目的的分析仪器,识别多个关键质量属性,并提供高效且合规的方法
  • 通过跨多个载体的正交分析方法,探索各种工具来表征病毒滴度、空/满比率、聚合内容和批次间一致性
  • 通过为您的团队提供培训和支持,快速实现您在分析技术方面的投资的全部价值
  • 我们的科学家在基因治疗应用中使用先进仪器方面拥有无与伦比的经验,可随时成为您的团队的左膀右臂
  • 我们提供方法开发服务来应对您的特定挑战
  • 我们帮助您开发可靠、可重复的技术,以提高工作流程的效率 


我们随时可以将分析仪器与多年经验相结合,在您需要的任何时间、任何地点提供灵活的支持,推动未来的治疗。

精选内容

您准备好迎接挑战了吗?

无论您面临何种表征挑战,我们都有可能与您这样的团队合作,帮助他们实施所需的技术和方法,以更快地生产安全有效的药品。 

要了解我们的专家团队如何加速您的下一款产品的开发并加快您的上市步伐,请立即与我们联系。  

发现更多

基因治疗开发病毒衣壳设计工艺开发
从衣壳设计到下游工艺条件的优化。从配方和稳定性测试到原料药和药品的扩展表征。全面的物理化学、生物化学和生物学数据提供了有关病毒载体性能的见解,有助于选择最佳的病毒衣壳。基因治疗生产工艺必须符合严格的监管要求以及针对质量、时间表和成本的其他内部预期,这就要求有符合目的的解决方案和专业知识。

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特色解决方案

凝胶渗透色谱仪OMNISEC系统

使用先进的多检测器 GPC/SEC 测量绝对分子量、分子大小、固有粘度和其他病毒载体属性
凝胶渗透色谱仪OMNISEC系统

Zetasizer Advance 系列

先进的光散射技术可帮助您确定病毒载体的结构稳定性和病毒载量释放
Zetasizer Advance 系列

MicroCal DSC 系列

表征用于生物制药开发和制造的蛋白质和其他生物分子的热稳定性
MicroCal DSC 系列

Creoptix WAVEcore

面向工业和学术研究的药物发现和生命科学的下一代生物分析仪器
Creoptix WAVEcore

特色技术

动态光散射(DLS)

动态光散射可用于蛋白质、纳米颗粒、聚合物和胶状分散体的粒度表征
动态光散射(DLS)

电泳光散射(ELS)

电泳光散射可用于测量电泳迁移率和电动电势
电泳光散射(ELS)

尺寸排阻色谱 (SEC)

尺寸排阻色谱(SEC 或 SEC-HPLC)用于测量蛋白质绝对分子量、结构、大小及构成
尺寸排阻色谱 (SEC)

等温滴定量热法 (ITC)

无标记测量生物分子相互作用的亲和力和热力学特性,以在分子水平下了解其功能和作用机制
等温滴定量热法 (ITC)

基因治疗开发

从衣壳设计到下游工艺条件的优化,再到药物活性成分与药物产品的配方和稳定性测试以及扩展表征,诸如动态光散射 (DLS)电泳光散射 (ELS)多角度动态光散射 (MADLS)尺寸排阻色谱与多角度光散射联用 (SEC-MAS)纳米颗粒跟踪分析技术 (NTA)Grating-Coupled Interferometry (GCI)等温滴定量热法 (ITC)差示扫描量热法 (DSC) 等技术均用于向科学家们提供有关病毒载体的关键分析和质量属性的信息,从而能够表征、比较和优化:

  • 衣壳粒度(DLSSECNTA
  • 衣壳效价或颗粒计数(MADLSSECNTA
  • 含病毒颗粒的基因组百分比/全面分析百分比 (SEC
  • 聚集体形成(DLSMADLSSECNTA
  • 断裂 (SEC)
  • 热稳定性(DLSDSC
  • 高阶结构分析 (DSC)
  • 血清型鉴定 (DSC)
  • 脱壳和基因组喷射(DLSDSC
  • 与受体结合 (ITC 和 GCI)
  • 电荷 (ELS)


DLS、MADLS、SEC-MALS、NTA、GCI、ITC 和 DSC 是无标记生物物理技术,所需的测定方法开发工作极少,可在所有阶段轻松应用,从而强化基因治疗开发的分析工作流程。

病病毒衣壳设计 - 研究和早期开发

虽然基因治疗的发现过程比常见的传统药物发现过程要短,但产品的高度复杂性带来了更多挑战,必须及早解决这些挑战,才能确保提供安全有效的产品。这些挑战包括:

  • 根据最优性质和功能选择病毒衣壳
  • 改善和改造原始病毒衣壳的性质和功能的理性蛋白质工程


这两种情况下的解决方案都基于一套全面的物理化学、生物化学和生物数据,这些数据可以说明病毒载体的性能并反馈到选择过程中。 

在这一阶段,使用 DLSMADLSSEC-MALSITCDSC 对工程化衣壳和病毒载体进行广泛的生物物理表征,通过衣壳大小和效价、聚集体形成、全面测量百分比、受体结合、热稳定性和脱壳倾向的测量值,为重要质量指标的可靠评估和生物化学测定与生物测定结果的解释提供支持。

基因治疗工艺开发

基因治疗生产工艺必须满足严格的监管要求以及针对质量、时间和成本的其他内部预期。需要通过符合目的的解决方案来支持和加强分析工作流程,并应对以下方面的挑战: 

  • 产品的高度复杂性
  • 在设计和开发中用于基因传递的病毒载体的多样性 
  • 分析测定时间长且变异性大的次优下游处理


在整个下游纯化过程中,会执行多项测定来确定决定收率的关键分析属性并报告关键质量属性 (CQA),例如病毒载体纯度、效价、稳定性和安全性。  这些参数通常包括但不限于以下各项:  

  • 衣壳效价或颗粒计数
  • 基因组计数
  • 含有病毒颗粒的基因组百分比或全面分析百分比
  • 血清型鉴定
  • 聚集体形成 
  • 非目标宿主细胞蛋白和核苷酸污染 


前三个参数(衣壳效价、基因组计数、全面分析百分比)通常使用以下两种或多种测定进行测量:  qPCR、ddPCR、ELISA、AUC、HPLC-AEX 和/或 TEM。  每种方法都具有与所测量的参数、通量、速度、准确度和样品体积要求相关的内在优势和弱点。 

基因治疗:表征、比较、优化

在 AAV 等病毒载体的工艺开发中,Zetasizer Ultra 非常适合用作补充测定方法,该方法可用于现有分析工作流程,对总病毒颗粒浓度、衣壳效价、衣壳粒度、电荷、聚集体形成、热稳定性和脱壳进行快速、无标记、无损、低容量的正交测量。

准确无误的粒度分析对于颗粒浓度测量至关重要。Zetasizer Ultra 利用三个散射角度实现更精确、更高分辨率的测量。在多角度动态光散射 (MADLS) 中,会收集来自背面、侧面和正面角度的散射信息并将其组合到单个更高分辨率的粒度分布中,从而提供更具代表性的数据。

尺寸排阻色谱法 (SEC) 长期以来一直是被用作测量大分子、蛋白质、病毒、多糖和聚合物分子量的关键工具。多检测 SEC 系统 OMNISEC 可以提供 AAV 的多项关键分析和质量属性的相关数据,例如衣壳和基因组效价以及全面百分比 — 仅通过紫外线检测无法获取这些数据。这些重要参数提供了有关病毒载体纯度、效价和稳定性的关键信息。

差示扫描量热法 (DSC) 是一种成熟的工具,用于对基于病毒的产品(包括几种商业疫苗)进行表征和开发。除了病毒载体的多项稳定性指标,DSC 还提供了具有血清型 ID 特征的衣壳崩解 TM,它会映射热稳定性、指纹高阶结构,并且可检测因应力、配方或工艺条件变化而导致的结构变化。

病毒衣壳稳定性和功能处于良好的平衡中。病毒衣壳必须足够稳定才能容纳和保护基因组,与宿主细胞表面结合以进行细胞摄取,以及在细胞环境中确定正确的行进方向。但是,病毒衣壳也必须提供足够的构象不稳定性才能在复制位点释放基因组。

目前我们对 AAV 载体脱壳机制还缺乏足够的了解,但似乎需要结构变化才能进行脱壳和基因组释放。  病毒载体脱壳倾向被认为与重要的质量属性 — 传染性相关。DSC 与动态光散射热坡道相结合,可用于评估病毒衣壳在缓冲和应力条件下的脱壳倾向。