基因治療

使用病毒作為細胞和基因治療用載體的過程十分複雜，而在這個瞬息萬變的領域中，沒有任何教戰守則能協助您發展方法，並安全擴充產品和程序。  

您是否認清到這些挑戰？

• 建立符合目標的分析工具組，以識別並驗證複雜蛋白質的重要品質屬性
• 找出並執行適當方法，來產生確保病毒載體安全性、效價和純度所需的資料
• 隨時掌握最新技術與作法，並以不同方式迅速重新利用現有的工具與程序 
• 遵循因國家/地區不同而不斷演變的法規準則
• 確保開發創新產品和程序所需的效率、人力和資源 
• 克服殼體設計、品質控制和程序最佳化等複雜工作的相關障礙 
• 成功將新發現轉移到垂直擴充和製造

Malvern Panalytical 不僅是提供全球頂尖儀器。 

若要開發病毒載體，必須備妥合適的工具，並且需要相關知識，才能妥善活用工具來產生所需的資料。我們擁有多年支援客戶開發基因治療產品的經驗，內部的應用科學家具有豐富知識，可協助您透過您所擁有的分析工具，取得突破性洞見。

與我們攜手合作，克服您的基因治療挑戰： 

• 利用符合目標的分析儀器，識別多項關鍵品質屬性，並獲得高效率且符合法規的方法
• 探索多項適用於各種載體的正交法分析工具，說明病毒力價的特性、空/全比率、聚結體含量和各批之一致性
• 透過團隊訓練和支援，快速實現您投資於分析技術上的完整價值
• 在基因治療應用中，我們的科學家在進階儀器運用方面擁有優異經驗，能成為您團隊的靈活助力
• 我們提供方法開發服務，助您克服特定的挑戰
• 我們協助您開發可靠、可重複的技術，改善工作流程的效率 

我們已準備好充分活用各式分析儀器與自身多年的經驗，隨時隨地來為您提供所需的彈性支援，以驅動未來的療程。

無論您面臨的特性說明挑戰為何，別擔心：在大多數情況下，我們都曾與您類似的團隊合作過，並協助他們執行所需的技術和方法，快速打造安全有效的藥物產品。 

若想瞭解我們的專家團隊能如何加速開發您的下一款產品，並加速產品上市，請立即聯絡我們。  

科學家運用動態光散射 (DLS)、電泳光散射 (ELS)、多角動態光散射 (MADLS)、尺寸篩選層析法多角光散射 (SEC-MALS)、奈米粒子追蹤分析 (NTA)、Grating-Coupled Interferometry (GCI), 等溫滴定量熱法 (ITC) 和 差示掃描量熱法 (DSC) 等技術，進行殼體設計、下游程序條件最佳化、配方、穩定性測試、藥物物質與藥物產品的擴充特性說明，以瞭解病毒載體的關鍵分析與品質屬性，並針對以下項目進行特性說明、比較與最佳化：

• 殼體尺寸 (DLS、SEC、NTA)
• 殼體力價或粒子計數 (MADLS、SEC、NTA)
• 含基因體之病毒粒子的百分比/百分比完整分析 (SEC) 
• 聚集組成 (DLS、MADLS、SEC、NTA)
• 片段化 (SEC)
• 熱穩定性 (DLS、DSC)
• 高階結構分析 (DSC)
• 血清型識別 (DSC)
• 殼體去殼與基因體驅排 (DLS 和 DSC)
• 結合至受體 (ITC 和 GCI)
• 電荷 (ELS)

DLS、MADLS、SEC-MALS、NTA、GCI、ITC 和 DSC 為非標記生物物理技術，需要的檢測開發程度極低，而且可以隨時運用在所有階段，強化基因治療發展的分析工作流程。

儘管基因治療的發現過程比傳統藥物發現時間還要短，但相關產品的高複雜度帶來了額外挑戰，且這些挑戰必須及早因應，以確保產品的安全性及有效性。其中的挑戰包括：

• 根據最佳屬性和功能選擇病毒殼體
• 透過理論蛋白質工程，改善並修改原始病毒殼體的屬性和功能

這兩種情況的解決方案皆以整套全面性的物理化學、生物化學和生物資料為基礎，可提供病毒載體效能相關資訊，並在選擇過程中給予回饋。 

在這個階段，使用 DLS、MADLS、SEC-MALS、ITC 和 DSC 並透過殼體尺寸和力價、聚集組成、完整測量百分比、受體結合、熱穩定性和殼體去殼傾向等項目之量測結果，進行大量的工程化殼體與病毒載體擴充生物物理特性說明，有助於就重要品質指標進行有效評估，以及解讀生物化學與生物檢測結果。

基因治療生產程序必須符合嚴格的法規要求，以及其他內部對於品質、時程和成本的預期。必須有符合目標的解決方案，才能支援並強化分析工作流程，以因應下列相關挑戰： 

• 高產品複雜度
• 設計和開發用於基因遞送之病毒載體時所面臨的多元性 
• 下游處理未能最佳化，分析檢測冗長且變異性極大

在下游淨化程序中會執行多種檢測，以判定決定產量的關鍵分析屬性，並報告病毒載體的純度、效價、穩定性和安全性等關鍵品質屬性 (CQA)。  這些參數通常包括不限於下列項目：  

• 殼體力價或粒子計數
• 基因體計數
• 含基因體之病毒粒子的百分比或百分比完整分析
• 血清型特性說明
• 聚集組成 
• 非預期之宿主細胞蛋白質和核苷酸汙染 

前三個參數 (殼體力價、基因體計數、百分比完整分析) 通常使用下列兩項或更多項檢測來測量：  qPCR、ddPCR、ELISA、AUC、HPLC-AEX 和/或 TEM。  每一種方法在測量參數、處理量、速度、準確度和樣本容積要求等面向上，都有其各自的優勢與缺點。 

在 AAV 等病毒載體的程序開發中，Zetasizer Ultra 非常適合做為輔助檢測，可用於現有的分析工作流程，以快速、非標記、非破壞性、低容積且正交的形式測量整體病毒粒子濃度、殼體力價、殼體尺寸、電荷、聚集組成、熱穩定性與殼體去殼情形。

準確精準的尺寸分析對粒子濃度測量而言非常重要。Zetasizer Ultra 採用三種散射角度，使測量結果更精確、解析度更高。多角度動態光散射 (MADLS) 會收集來自背面、側面和前方角度的散射資訊，並結合成單一較高解析度的尺寸分佈，提供更多代表性資料。

尺寸篩選層析法 (SEC) 長久以來是測量高分子、蛋白質、病毒、多醣、聚合物分子量的重要工具。OMNISEC 是多重偵測 SEC 系統，可提供多項 AAV 關鍵分析及品質屬性的資料，例如殼體、基因體力價及完整百分比，而這些資料均無法僅透過 UV 偵測獲得。這些重要參數提供病毒載體純度、效價和穩定性的關鍵資訊。

對於病毒型產品 (包含多種商業疫苗) 的特性說明和開發而言，差示掃描量熱法 (DSC) 是相當可靠的工具。除了病毒載體的多重穩定性指標外，DSC 亦提供殼體崩解的 TM，此為血清型識別的特性，可揭示熱穩定性、記錄高階結構，並能偵測到壓力、配方或程序條件改變時所產生的結構變化。

病毒殼體穩定性與功能必須維持良好平衡。病毒殼體必須具備足夠的穩定性，以容納並保護基因體、與宿主細胞表面結合以供細胞攝入，並且在細胞環境內移動。然而，病毒殼體也必須提供足夠的構象不穩定性，才能在複製時釋放基因體。

AAV 載體去殼的機制尚不明瞭，但是殼體去殼與基因體釋放似乎需要結構變化。  一般相信病毒載體的去殼傾向可能與一項重要的品質屬性有關聯：感染性。DSC 搭配 動態光散射熱斜率，可用於評估在緩衝與壓力情況下的病毒載體去殼傾向。