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【AAV熱點應用】Zetasizer精準表征rAAV顆粒粒徑及衣殼滴度
腺相關病毒(adeno-associated virus, AAV)是微小病毒科(Parvoviridae)家族的成員之一。其直徑約為20-26nm,含有4.7kb左右的線狀單鏈DNA。重組腺相關病毒載體(recombination AAV, rAAV)則是在非致病的野生型AAV基礎上改造而成的,因其具有:安全性高、免疫原性低;宿主細胞范圍廣(對分裂細胞和非分裂細胞均具有感染能力);體內(nèi)表達時間長;血清型眾多,且具有組織特異性等特點被廣泛用于基因治療、疫苗等研究、應用領域[1]。
在rAAV的生產(chǎn)工藝中,有無團聚體(aggregate),以及衣殼滴度(titer)的高低是重點考察的關鍵質量屬性(CQAs)[2],Zetasizer納米粒度儀通過對rAAV顆粒的粒徑及衣殼滴度的表征,快速實現(xiàn)該CQAs的鑒定。
納米粒度電位儀
馬爾文帕納科 Zetasizer Ultra
01
將兩種不同生產(chǎn)批次的rAAV分別用緩沖液稀釋至合適的濃度,利用Zetasizer Ultra-Red (Malvern Panalytical Ltd.)以及小體積石英比色皿(ZEN2112)進行相應的粒徑和滴度測定[3]。樣品測試體積為20 µL,rAAV折射率、吸收率分別設置為1.45和0.001,緩沖液的散射光強度測定為80 kcps。
02
通過多角度動態(tài)光散射(multi-angle DLS, MADLS)技術,我們分別對兩種批次的rAAV粒度大小及分布進行表征(圖1、3)??梢钥吹?,批次1的rAAV只有一個粒徑分布峰,其值大小為28.2 nm,說明體系中沒有團聚體產(chǎn)生,而批次2的rAAV則呈現(xiàn)出3個粒徑分布峰,分別位于28.2、150.9以及430.6 nm,這說明體系中除了rAAV單體,還有團聚體產(chǎn)生。
此外,基于MADLS技術得到的顆粒的準確粒徑分布圖,我們還能得到對應尺寸的衣殼滴度(圖2、4)。
圖1,批次1 rAA的光強粒徑分布圖
圖2,批次1的衣殼滴度
圖3,批次2 rAA的光強粒徑分布圖
圖4,批次2的衣殼滴度
參考文獻
1. Mendell J R, Al-Zaidy S A, Rodino-Klapac L R, et al. Current Clinical Applications of in vivo Gene Therapy with AAVs. Molecular Therapy, 2021, 29 (2), 464-488.
2. Gimpel A L, Katsikis G, Sha S, et al. Analytical Methods for Process and Product Characterization of Recombinant Adeno-Associated Virus-based Gene Therapies. Molecular Therapy — Methods & Clinical Development, 2021, 20, 740-754.
3. Cole L, Fernandes D, Hussain M T, et al. Characterization of Recombinant Adeno-Associated Viruses (rAAVs) for Gene Therapy Using Orthogonal Techniques. Pharmaceutics, 2021, 13, 586.