近年来,细胞与基因治疗(Cell and Gene Therapy, 简称 CGT)成为全球生物医药领域最炙手可热的前沿方向。从CAR-T、TCR-T、iPSC、CRISPR,到AAV、LV、mRNA等技术平台,CGT正为癌症、罕见病和遗传疾病提供前所未有的治疗可能。然而,突破科学难题只是第一步,真正将CGT推向市场,还需跨越“产业化”这道鸿沟。
CGT的CMC工艺:
从质粒到细胞,环环相扣
图1. Oxford BioMedica为诺华Kymriah代工
的慢病毒制造流程(图片来源:Molecular Therapy)
CGT产品的CMC开发与传统生物药相比,更为复杂,其核心模块包括:
质粒(Plasmid DNA)制备:
病毒载体的“模版”
用途:构建AAV、LV等病毒载体,或直接用于mRNA转录。
关键工艺点:
高拷贝菌株选择(如DH5α);
发酵工艺的高密度优化(Fed-batch / Perfusion);
下游纯化策略:硅胶柱、超滤、内毒素清除;
挑战:粘度高、剪切敏感、质量标准尚不统一。
病毒载体生产(AAV/LV)
慢病毒(LV):
通常在HEK293T细胞中采用三/四质粒瞬转法;
需要BSL-2级别厂房。
腺相关病毒(AAV):
可采用细胞瞬转、昆虫杆状病毒系统(BEVS)或稳定细胞系;
工艺逐渐向高密度悬浮体系转移。
共性挑战:
滤器堵塞、纯度低、空壳率高;
放大工艺稳定性差;
成本高,约占CGT成本的30%-50%。
细胞制备(CAR-T、iPSC、NK等)
来源:自体或异体(Allogeneic)
关键步骤:
初代细胞的富集与激活;
基因转导(LV/AAV/mRNA等);
扩增、表型分析、冷冻保存。
GMP工艺需解决的问题:
批间差异性;
扩增过程中的表型漂移;
细胞活性与终产品一致性控制。
百林科为CGT工艺提供平台化解决方案
图2、3. 百林科质粒与病毒平台化解决方案
图4. 百林科细胞治疗解决方案(免疫细胞扩培)
细胞培养案例分享: 表1. 细胞扩增培养,试验方案
图5. CytoLinX® WB 一次性波浪式生物反应器
图6. CytoLinX® WB补料培养结果
从实际培养结果来看,细胞扩增的密度和活率均有较好的表现,培养过程中各项参数的控制和稳定性也符合预期,终产品达到产品质量的要求。
为了培育人员专业能力,夯实生产工艺基础,百林科在苏州应用中心设计了相关课程,培训课程包括细胞和基因治疗的生产工艺整体方案,主要生产环节,关键过程控制与质量管理要点,同时课程包含实际操作环节。希望能够通过理论与实践的结合能够帮助专业人士了解基础知识和实践技能。
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