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2021年5月25日
SCIEX
遺伝子治療用ウィルスベクター創製:
研究開発から製造・上市まで~
AAVを中心に~
自動化可能な
GLP/GMP対応電気泳動システムによる、
AAV・プラスミド・mRNAの品質管理応用
DOC-MKT11-884A中空毛細ガラス管内の
電解液中での
自由泳動が基本
泳動電解液中の
添加物との動的会合も
分離に応用できる
キャピラリー
内径:20、50、75、100μm、有効長:10~50cm、
キャピラリー電気泳動(
CE)法
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キャピラリー電気泳動法が、
第十四改定日本薬局方
第二追補第二部に
参考情報として収載されました!
JP
生物製剤(タンパク質医薬品)について、
特に詳しく記載されています。
ヨーロッパ薬局方(EP)では、エリスロポイエチンの多様性
試験にキャピラリー電気泳動法が採用されています。
USPでは抗体医薬品応用での収載があります。
その他の製剤への応用もあります。
キャピラリー電気泳動
in 薬局方
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PA 800 Plus
生物製薬開発キャピラリー
電気泳動システム
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糖鎖の有無
がポイントに
サイズ分離(
SDS PAGE)の置換・標準化
純度試験に応用!
IgGアッセイキット
(
SDSゲル分子量解析キットと同じ泳動系)
キャピラリーSDS ゲル電気泳動法(Beckman Coulter IgG アッセイキット)
還元状態 :
L鎖、糖鎖の無いH鎖、H鎖の割合
非還元状態 : 内部標準ピーク以降の全ピーク面積と、IgGメインピークの割合
試料前処理(SDS変性)、 システム適合性試験 の記述が含まれる。
Available from Beckman Coulter as a component of test kit,
catalog number A10663, or a suitable equivalent.
Capillary : Beckman Coulter catalog number 338472 or equivalent.
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ssDNA 100-Rキット
1塩基違いの分離(Poly A, 40~60 mer)
1本鎖
DNA/RNAのサイズ分離、20~100 mer
泳動ポリマー溶液の希釈により、さらに大きなサイズの分離に対応
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キャピラリー電気泳動法による
遺伝子治療用ベクタ-関連応用
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PA 800 Plus 遺伝子治療関連応用
遺伝子ベクター周辺の品質管理応用
プラスミド
トポロジー解析 (
DNA高次構造評価)
導入遺伝子評価 (2本鎖DNA サイズ分離)
AAV(アデノ随伴ウィルス)
ウィルス構成蛋白質(カプシド)解析 (蛋白質 サイズ分離)
導入遺伝子の有無(Full/Empty) (電荷変化解析)
導入遺伝子完全性評価 (
1本鎖DNA サイズ分離)
mRNA
断片化体の純度試験 (1本鎖RNA サイズ分離)
トポロジー解析
導入遺伝子評価 制限酵素消化断片2本鎖DNA解析
Sciex参考テクニカルノート
PA 800 Plus 遺伝子治療関連応用
プラスミド
Sciex参考テクニカルノート
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プラスミド トポロジー解析
(ベクター応用されるプラスミドの品質管理)
RE
nicking
enzyme
Liniar
DNA高次構造評価
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プラスミド トポロジー解析
(ベクター応用されるプラスミドの品質管理)
Overlay of 18 runs of untreated 5 kb plasmid preparation
Separation of plasmid isoforms in a 7 kb plasmid
preparation
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プラスミド トポロジー解析
(最適化、安定性及び純度試験応用)
7
kbpプラスミドの熱ストレス(40℃)による構造変化
非ストレス状態(T0)から12週間(T12)までの変化をモニタ―、 SYBR Goldによる蛍光検出
安定性試験応用
DNA高次構造評価
ΦX 174のHaeIII消化断片
a : ΦX 174構造とHaeIII切断部位
b : 消化物泳動結果
2本鎖DNA サイズプロファイル評価
制限酵素消化断片解析
(導入遺伝子
DNAの品質管理)
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制限酵素消化断片解析
(導入遺伝子
DNAの品質管理)
ΦX 174のHaeIII消化断片、
リニア
pUC18dGプラスミドDNA、1 kb plus DNAラダー
2本鎖DNA サイズプロファイル評価
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PA 800 Plus 遺伝子治療関連応用
AAV(アデノ随伴ウィルス)
ウィルス構成蛋白質(カプシド)解析
導入遺伝子の有無(Full/Empty)
導入遺伝子完全性評価
Sciex参考データシート
Sciex参考データシート
Sciex参考データシート
AAV Full
Capsid
AAV Empty
Capsid
AAV Partial
Capsid
AAV Full
Capsid
“Other”
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AAV2、1×10
12
GC/mL
蛋白質
SDSサイズ分離・評価
検出方法の比較
AAV8、1×10
13
GC/mL
蛍光
UV 220 nm
(ATTO-TAG
TM
FQ)
AAV ウィルス構成蛋白質(カプシド)解析
(プロファイリング品質管理)
AAV8、1×10
10
GC/mL
濃度直線性
AAV8、
1X10
10
~
1.6X10
14
GC/mL
蛋白質
SDSサイズ分離・評価
AAV ウィルス構成蛋白質(カプシド)解析
(プロファイリング品質管理)
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AAV 導入遺伝子の有無 (Full/Empty)
導入遺伝子DNAによる等電点シフトを応用
セロタイプ、導入遺伝子により異なるpI
同定/確認試験応用
pI of AAV Full Capsid
<
pI of AAV Empty Capsid
<
cIEF Separates analytes by pI (isoelectric point) values
Proprietary AAV、Empty rich vs Full rich
キャピラリー等電点電気泳動
<
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4.5 kb遺伝子を含むAAV8
繰返し再現性
RSD for migration time
was < 0.5%.
AAV Full
Capsid
“Other”
Capsid
AAV Partial
Capsid
1~10 kbレベルの1本鎖RNAまたはDNA用サイズ分離
AAV 導入遺伝子の完全性評価
(DNAレベルの純度試験)
1本鎖DNA サイズ分離
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AAV 導入遺伝子の完全性評価
(1本鎖DNAサイズ評価)
元のサンプルにはカプシド外の核酸も含まれる。
①
AAVカプシド外の核酸のBenzonase消化
② フィルタリングによる分離
③ カプシドの分解(Proteinase K処理)
④ 導入遺伝子DNA抽出(PCR精製キット)
以上の前処理の効果、及び迅速化のための省略も検討
1本鎖DNA サイズ分離
Intact
Genome
Partial
Genome
Small Size
Impurities
R
F
U
Fast size-based screening workflow
①→②→③→
④
AAV 導入遺伝子の完全性評価
(1本鎖DNAサイズ評価)
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mRNA純度試験
今後の応用条件開発
Sciex参考テクニカルノート
PA 800 Plus 遺伝子治療関連応用
mRNA(RNAワクチン)
5’ UTR
3’ UTR
Poly A
CAP
Open Reading Flame
サイズは相当か? 断片化は?
CAP check
Poly A check
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RNAワクチン mRNA純度試験
断片化体を分離・存在割合を
確認
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PA 800 Plus 遺伝子治療関連応用
遺伝子ベクター周辺の品質管理応用
プラスミド
トポロジー解析 (
DNA高次構造評価)
導入遺伝子評価 (2本鎖DNA サイズ分離)
AAV(アデノ随伴ウィルス)
ウィルス構成蛋白質(カプシド)解析 (蛋白質 サイズ分離)
導入遺伝子の有無(Full/Empty) (電荷変化解析)
導入遺伝子完全性評価 (
1本鎖DNA サイズ分離)
mRNA
断片化体の純度試験 (1本鎖RNA サイズ分離)
ご参加、有難う
ございました。
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