遺伝子治療

細胞および遺伝子治療ベクターとしてのウイルスの使用は複雑であり、この急速に変化する分野では、メソッドの開発や製品およびプロセスを安全にスケールアップさせるのに役立つプレイブックはありません。  

これらの課題を認識していますか？

• 複雑なタンパク質の重要な品質属性を特定および検証するための、目的に適合した分析ツールセットを確立する
• ウイルスベクターの安全性、効力、および純度を確保するために必要なデータを生成する適切な方法を特定し、実装する
• 既存のツールとプロセスを迅速に転用しながら、最新のテクノロジーとアプローチを最新の状態に維持する 
• 国ごとに異なり、絶えず進化する規制ガイドラインに常に準拠する
• 革新的な製品とプロセスを開発するための効率、人材、リソースを見つける 
• カプシドの設計、品質管理、プロセス最適化など、複雑なタスクに関連する課題を克服する 
• 新しい発見をスケールアップおよび製造にうまくつなげる

Malvern Panalyticalは、世界をリードする装置のみならず、それ以上を提供します。 

ウイルスベクターの開発には、目的に合ったツールと、それらを適用して必要なデータを生成するためのノウハウが必要です。遺伝子治療製品の開発においてお客さまをサポートしてきた長年の経験を活かして、当社のアプリケーション科学者は、分析装置から画期的な洞察にアクセスするための知識を備えています。

当社と協力して、お客さまの遺伝子治療の課題を克服してください。 

• 複数の重要な品質属性を特定でき、効率的で規制に準拠した方法を提供する、用途に適した分析装置を利用します
• 複数のベクターにわたる分析への直交アプローチを使用して、ウイルス力価、空/完全比、凝集物の量、バッチ間の一貫性を特性評価するツールをm見つけます
• チームのトレーニングとサポートにより、分析技術への投資の価値を迅速に実現します
• 当社の科学者は、遺伝子治療アプリケーションに高度な機器を使用した経験が豊富であり、お客さまのチームのフレキシブルな拡張メンバーとして行動することができます
• お客さま独自の課題を克服するメソッド開発サービスを提供します
• ワークフローの効率を向上させる、信頼性が高く、再現性のある技術の開発を支援します 

当社は、分析装置と長年の経験を組み合わせることで、いつでもどこでも必要な時に柔軟なサポートを提供し、将来の治療法を推進します。

直面している特性評価の課題が何であれ、当社はお客さまのような企業のチームと連携し、安全で効果的な医薬品を迅速に製造するために必要な技術と手法の実装を支援してきました。 

当社の専門家チームはどのように次の製品の開発を加速し、市場投入までの期間を短縮しているのかについては、今すぐお問い合わせください。  

カプシドの設計から、下流プロセス条件の最適化、製剤および安定性試験を通じて、製剤原料および医薬品生産の拡張特性評価にいたるまで、ダイナミック光散乱(DLS)、電気泳動光散乱(ELS)、多角度動的光散乱(MADLS)、サイズ排除クロマトグラフィー-多角度光散乱法(SEC-MALS)、ナノ粒子トラッキング解析(NTA)、Grating-Coupled Interferometry (GCI), 等温滴定型カロリメトリー(ITC)、示差走査熱型カロリメトリー(DSC)などの技術が、ウイルスベクターの主要な分析や品質属性を科学者が把握するために、次のような要素の特性評価、比較、最適化に使用されます。

• カプシドサイズ(DLS、SEC、NTA)
• カプシド力価または粒子数(MADLS、SEC、NTA)
• ゲノム含有ウイルス粒子の割合/%完全解析(SEC) 
• 凝集体形成(DLS、MADLS、SEC、NTA)
• 断片化(SEC)
• 熱安定性(DLS, DSC)
• 高次構造解析(DSC)
• 血清型識別(DSC)
• カプシドの脱殻とゲノム回出(DLSおよびDSC)
• 受容体との結合(ITC, GCI)
• 電荷(ELS)

DLS、MADLS、SEC-MALS、NTA、GCI, ITC、DSCは、最小限のアッセイ開発が必要なラベルフリーの生物物理学的手法であり、あらゆる段階で簡単に適用できるため、遺伝子治療開発の分析ワークフローが強化されます。

遺伝子治療の発見プロセスは従来の創薬よりも短縮されていますが、製品が複雑になると、安全で効果的な製品を確実に提供するために早期対処の必要な課題が発生します。これらの課題には、次のようなものがあります。

• 最適な特性と機能に基づいたウイルスカプシドの選択
• 元のウイルスカプシドの特性や機能を向上および修正するための合理的なタンパク質工学

どちらのソリューションでも、物理化学、生化学、生物学的データの包括的なセットに基づいてソリューションが構築され、ウイルスベクターの性能を明らかにし、選択プロセス関するフィードバックを提供します。 

この段階で、DLS、MADLS、SEC-MALS、ITC、DSCを使用した、工学的カプシドおよびウイルスベクターの広範な生物学的特性評価を行うことで、カプシドサイズと力価の測定、凝集体形成、%完全測定、受容体結合、熱安定性、カプノシの脱殻傾向を通じて、信頼性の高い重要な品質指標評価と生化学的/生物学的アッセイの解釈結果をサポートします。

遺伝子治療生産プロセスは、厳格な規制要件、およびその他の品質、スケジュール、コストに関する内部的な期待を満たす必要があります。目的に合ったソリューションは、分析ワークフローをサポートして強化し、次のような課題に対処するために必要です。 

• 製品が非常に複雑である
• 設計および開発における遺伝子導入のためのウイルスベクターの多様性 
• 大きな変動が生じている長期間の分析アッセイを伴う不適切な下流処理

下流精製プロセスでは、ウイルスベクターの純度、効力、安定性、安全性などの重要な品質属性(CQA)を決定する主要な分析属性を決定するために、複数のアッセイが実行されます。  これらのパラメータは通常、次のようになります(ただし、これらに限定されません):  

• カプシド力価または粒子数
• ゲノム数
• ゲノム含有ウイルス粒子の割合または%完全解析
• 血清型特性評価
• 凝集体形成 
• 不要な宿主細胞タンパク質やヌクレオチドによる汚染 

最初の3つのパラメータ(カプシド力価、ゲノム数、%完全分析)は、通常、次の2つ以上のアッセイを使用して測定されます:  qPCR、dPCR、ELISA、AUC、HPLC-AEX、TEM。  各メソッドには、測定されたパラメータ、スループット、速度、精度、サンプル量の要件に関連する固有の長所と短所があります。 

Zetasizer Ultraは、AAVなどのウイルスベクターのプロセス開発において、既存の分析ワークフローで利用可能な補完的アッセイとして最適であり、総ウイルス粒子濃度、カプシド力価、カプシドサイズ、電荷、凝集体形成、熱安定性、カプシドの脱殻の迅速でラベルフリーな非破壊、小容量、直交測定を実行できます。

粒子濃度測定には、精密で正確なサイズ分析が不可欠です。Zetasizer Ultraは、3つの散乱角度を利用して、高精度の高分解能測定を実行できます。多角度動的光散乱(MADLS)では、背面角、側面角、前面角からの散乱情報が収集され、より代表的なデータを提供する単一の高分解能粒度分布に結合されます。

サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)は長年にわたり、高分子、タンパク質、ウイルス、多糖類、ポリマーの分子量を測定するための重要なツールとして使用されてきました。OMNISECは、マルチ検出SECシステムで、AAV (カプシドやゲノム力価など)のいくつかの主要な分析および品質属性に関するデータを提供することができ、さらに%完全に関するデータも(これらのデータはUV検出のみではアクセスできません)提供できます。これらの重要なパラメータは、ウイルスベクターの純度、効力、安定性に関する重要な情報を提供します。

示差走査熱型カロリメトリー(DSC)は、市販のワクチンを含むウイルスベース製品の特性評価および開発において実績のあるツールです。DSCは、ウイルスベクターの複数の安定性指標に加えて、血清型IDの特徴であるカプシド分解のTMを提供、熱安定性をマッピングし、高次構造をフィンガープリントして、応力、組成、またはプロセス条件の変化に応じて構造変化を検出できます。

ウイルスカプシドの安定性と機能は、微妙なバランスで固定されています。ウイルスカプシドは、ゲノムを封じ込めて保護し、細胞取り込みのために宿主細胞表面に結合し、細胞環境に移動するために十分な安定性を備えている必要があります。ただし、ウイルスカプシドは、複製サイトでゲノムを解放するために、十分な構造不安定性も備えている必要があります。

AAVベクターの脱殻のメカニズムはまだ十分に理解されていませんが、カプシドの脱殻とゲノムのリリースには構造的な変更が必要であると考えられます。  ウイルスベクターの脱殻傾向は、重要な品質属性感染性と相関すると仮定しています。DSCは、多角度動的光散乱の昇温と組み合わせることで、緩衝液と応力の条件に応じてウイルスカプシドの脱殻傾向を評価することができます。