ExpISF™杆状病毒表达系统表现出从微量到大规模的高产蛋白和病毒载体产生

疫苗和基因疗法在医学的未来发挥作用。如目前的Covid-19大流行,疫苗和病毒载体的快速开发和制造可能对我们解决和治疗新兴医疗需求的能力产生巨大影响。可扩展和高效的蛋白质和病毒载体产生对于疫苗和基因疗法的发育至关重要。然而,这通常会呈现挑战,因为表达系统不提供满足多种格式或生产要求所需的多功能性。

表达系统

有效的蛋白质和病毒载体产生需要选择多功能和高效的表达系统。基于昆虫的杆状病毒表达载体系统(BEV)在大规模生产蛋白质和病毒载体中显示了其效用。Expisf™表达系统中最近的一张海报,可扩展蛋白和AAV生产,演示了Gibco™Expisf™表达系统的使用,用于使用快速流线型工作流程的蛋白质和病毒颗粒的高产蛋白和病毒颗粒。188jinbaobo该系统表明了在搅拌罐,摇摆运动和微生物反应器中生产的可扩展性。描述了最佳的生物处理参数和协议,以实现利用目标的生产目标的高质量过程开发。

海报亮点

可缩放的蛋白质表达,产量高

在该研究中,在Expisf表达系统中针对尺寸下降(AMBR 15)并缩放(摇摆运动和搅拌罐生物反应器)产生的蛋白质表达。有关使用的特定协议,请参阅海报,包括每个生产格式的优化参数。作者证明,与摇动瓶对照相比,生物过程参数的优化导致相似的蛋白质滴度和比例缩放格式。除了可扩展性之外,作者还证明了摇摆运动生物反应器和搅拌罐生物反应器中的高蛋白质产量。

缩小蛋白质生产 - 微生物反应器

在海报中,数据支持Expisf9文化系统的可扩展性。在使用AMBR 15中使用Expisf表达系统的速度,用摇瓶作为控制,可行细胞和活力百分比具有相似。AMBR 15微生物反应器的Expisf9培养物中的GFP滴度和摇瓶的培养物相当(图1)。

图1. AMBR15微生物反应器系统中的蛋白质表达。(a)GFP表达中ExpISF9细胞的活细胞密度(VCD)和细胞活性在125ml摇瓶和AMBR15微生物反应器中运行。实线代表活细胞密度;虚线表示可行性百分比。(b)来自125ml摇瓶和AMBR15微生物反应器的Expisf9培养物的GFP滴度。收集样品3至4天后感染后。数据代表几轮测试后优化的微生物反应器条件。

扩大蛋白表达 - 摇摆运动生物反应器

Expisf9系统无缝缩放到22L摇摆运动生物反应器。为了评估活细胞,活力和蛋白质表达百分比,作者评估了GFP,Fc融合蛋白和分泌的碱性磷酸酶(SEAP)的蛋白质表达。当将摇瓶与摇摆运动生物反应器比较时,它们发现了类似的增长曲线。与摇瓶相比,在摇摆运动生物反应器中实现至少80%的蛋白质产量(图2)。

图2.摇摆运动生物反应器中的蛋白质表达。Expisf蛋白表达的可活细胞密度(VCD)和细胞活性为(A)GFP,(B)Fc融合蛋白,和(C)分泌的碱性磷酸酶(SEAP)显示出类似的125ml摇瓶和22L摇摆中的类似生长动力学运动生物反应器。实线代表活细胞密度;虚线表示可行性百分比。(D,E,F)GFP,Fc融合蛋白和Expisf9培养物的Seap滴度,来自125ml摇瓶和摇摆运动生物反应器。收集样品3,4和5天后感染后5天。

扩大蛋白质生产 - 搅拌罐生物反应器

作者接下来看着将Expisf9系统缩放到3L Hyperforma搅拌罐生物反应器,其中125 mL摇瓶作为对照。与125ml摇瓶对照相比,它们展示了3L生物反应器规模的可比较的生长动力学和GFP滴度。(图3)。

图3.超法搅拌釜生物反应器中的蛋白质表达。(a)Expisf GFP表达的活细胞密度(Vcd)和细胞活性在125ml摇瓶中运行,3L Hymerforma搅拌釜生物反应器显示出可比的生长动力学。实线代表活细胞密度;虚线表示可行性百分比。(b)来自125ml摇瓶的Expisf9培养物的GFP滴度和3L Hymerforma搅拌釜生物反应器。收集样品3,4和5天后感染后5天。数据代表多轮测试后优化的搅拌釜生物反应器条件。

可扩展和高收益AAV生产

在海报中,作者还提供有关传染性rAAV粒子的生产和纯化的数据。188jinbaobo采用双感染方法评估expisf系统中两种不同重组腺相关病毒(RAAV)血清型,AAV2和AAV6的生产。为此目的,Expisf9细胞用两种杆状病毒感染:Repcapx,其中X表示血清型2或血清型6,并反转末端重复(ITR)-Green荧光蛋白(GFP)。Repcap Baculovirus为基因组复制,基因组包装和衣壳组装提供必要的病毒基因。ITR-GFP杆状病毒含有由AAV ITR序列侧翼的感兴趣(编码GFP)的基因。

扩大AAV生产 - 搅拌罐生物反应器

在海报中,作者使用3L Hyperforma搅拌釜生物反应器与125ml抖动烧瓶中的Expisf9系统看了生产RAAV2和RAAV6。在AAV2产量中看到相当的生长动力学,为125 mL摇瓶和3L超鲜液搅拌釜生物反应器。在感染后3天测量粗裂解物的AAV2基因组滴度。在3L Hyperforma搅拌罐中的生产运行,每个体积值10和15W / m 3的电源输入相当于125mL摇瓶对照。最后,接种HT1080细胞的光和荧光图像接种与RAAV2和RAAV6 EXPISF粗裂解物证实,来自Expisf9粗裂解物的Raav是传染性的(图4)。

图4. SF9细胞中RAAV2和RAAV6的可扩展生产。(a)SF-900™II SFM培养基中的来自ExpISF9细胞和SF9细胞的粗裂解物的AAV基因组滴度。SF-900 II II II SFM培养基中的SF9细胞接种在2×106.可活细胞/ ml,并使用每个杆状病毒的MOI感染。生产经运行以125ml摇瓶中的25ml规模进行,并且收集粗裂解物两次和3天后感染后。(b)HT1080细胞接种rAAV2和RAAV6 EXPISF粗裂解物的光和荧光图像;来自Expisf粗裂解物的Raav是传染性的。(c)可活细胞密度(VCD)和Expisf Raav2生产中的细胞活性在125ml摇瓶和3L超鲜液搅拌釜生物反应器中显示出可比的生长动力学。实线代表活细胞密度;虚线表示可行性百分比。(d)AAV2粗裂解物的基因组滴度3天,从生产的感染后3升Hyperforma搅拌罐生物反应器,电力输纸体积值为2.5,4.5,10和15W / m 3。较高的电力输纸体积(10和15W / m 3)显示了等效的RAAV2滴度至125mL摇瓶(SF)控制。

rav净化

从ExpiSF9生产运行中纯化RAAV6,并且ÄKTA色谱图显示了在Poros捕获中纯化的Raav6的洗脱峰选择AAVX亲和树脂。从Coomassie染色的凝胶上运行的AAV6纯化的级分显示​​出衣壳蛋白VP1,VP2和VP3。纯化的RAAV6的透射电子显微镜图像显示为空和完整的颗粒。188jinbaobo载体基因组回收率也擅长60%。

图5.从Expisf生产运行中净化RAAV6。(a)ÄKTA色谱图显示在孔捕获上纯化的RAAV6的洗脱峰选择AAVX亲和树脂。(b)来自AAV6净化在Coomassie染色的凝胶上的馏分。表明衣壳蛋白VP1,VP2和VP3。(c)纯化的RAAV6颗粒的透射电子镜图像。188jinbaobo在图像中表示空和完整粒子。188jinbaobo(d)HT1080细胞的光和荧光显微镜图像感染纯化的RAAV6病毒。在感染之前加热粗裂解物以灭活杆状病毒。(e)载体基因组回收,相对于载荷,流入(Ft),洗涤(W1-W3),以及RAAV6纯化的洗脱级分。

概括

作者展示了Expisf表达系统对许多用于生产重组蛋白和病毒载体的格式和尺度的适应性。与摇瓶对照相比,生物过程参数的优化导致相似的蛋白质滴度(微生物反应器)和缩小(摇摆运动和搅拌罐生物反应器)形式。最后,传染性raav粒子的生产和纯化强调了Expisf表达系统的多功能性。188jinbaobo

有关Expisf表达式系统的更多信息,请参阅:www.thermofisher.com/expisf.

这篇文章由Thermo Fisher Scientific赞助。

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