In der Gentherapie und bei Impfstoffen werden virale Vektoren eingesetzt, um die dem Patienten verabreichte Nukleinsäure zu schützen und sie in ein Zielgewebe zu leiten. Obwohl bei der Reinigung viraler Vektoren während der Herstellung mittels Chromatographie und Filtration erhebliche Fortschritte erzielt wurden, bleibt die Trennung von vollen und leeren Viruspartikeln (Capsiden) sowie die Unterscheidung von Capsiden mit unerwünschter Beladung (verkürzte Gene, Wirtszell-DNA, Plasmid-DNA) oft ungelöst. Dies kann zu potenziellen Problemen bei der Patientensicherheit und der Wirksamkeit von Arzneimitteln führen. Wenn leere oder unerwünschte Viruspartikel in erheblichem Umfang verabreicht werden, wirft dies Bedenken hinsichtlich immunogener und anderer unerwünschter Reaktionen auf. Daher ist eine gründliche Analyse des Verhältnisses von vollen/fehlerhaften/leeren viralen Vektoren als erweiterte Charakterisierung erforderlich, um einen robusten pharmazeutischen Herstellungsprozess und ein sicheres Arzneimittel zu etablieren, zwischen Standorten zu übertragen, zu skalieren und zu validieren.
Die Analytische Ultrazentrifugation ist der Goldstandard für die Untersuchung dieser wichtigen Aspekte. Geeignete Nachweissysteme und Erfahrung in der Versuchsplanung und der Interpretation der Ergebnisse sind erforderlich, um die verschiedenen Spezies zu unterscheiden und ihre Struktur und Beschaffenheit durch mehr als nur Vermutungen zu identifizieren. Nanolytics verfügt über mehr als 20 Jahre Erfahrung in der AUZ und über branchenweit führende eigene Detektionssysteme. Unser Expertenteam kann Sie bei der Entwicklung geeigneter Versuchsstrategien, der reproduzierbaren Durchführung komplexer Versuche und der Interpretation der Ergebnisse unterstützen, damit Sie Einblicke in Ihr Produkt und Ihren Prozess erhalten.
FALLSTUDIE: Mit DNA beladene AAV-Capside.
Bei der Fallstudie handelt es sich um ein komplexes System von AAV-Capsiden, teilweise leer bzw. beladen, mit verschiedenen Aggregaten. Das System wurde durch eine Kombination von Sedimentationsgeschwindigkeits- und Dichtegradiententechniken aufgeklärt. Die Komponenten werden durch einen dreifachen Zugang adressiert: anhand ihrer Sedimentationsgeschwindigkeit, ihrer Dichte und ihrer spektroskopischen Eigenschaften.
Die obere Abbildung zeigt die Sedimentationskoeffizientenverteilungen, gemessen mit Absorption bei zwei Wellenlängen. Während die linke Spezies leere Capside darstellt, was durch das A280/A260-Verhältnis bestätigt werden kann, stellen die anderen eine Mischung aus gefüllten Capsiden und Dimeren von leeren Capsiden dar, die mit ähnlichen Geschwindigkeiten sedimentieren. Höhere Aggregate werden in geringer Konzentration bei hohen Sedimentationskoeffizienten gefunden. In einem Dichtegradienten werden diese Spezies allein anhand ihrer Dichte getrennt, und die Absorptionsverhältnisse der Spezies ermöglichen es, die drei wichtigsten Spezies eindeutig als leere Capside (Monomere und Dimere) und teilweise/voll beladene Capside zu identifizieren. Ihre Dichte erlaubt es, die Zusammensetzung orthogonal zu berechnen.
