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干貨 | 外源性DNA殘留檢測簡介

發布時間:2022-10-24 17:32 信息來(lai)源: 閱讀(du)次數: 次


外(wai)源性(xing)DNA屬于生物制品工(gong)藝(yi)相關雜(za)(za)質(zhi),對其含量進行檢(jian)測可(ke)以確認產品純(chun)化工(gong)藝(yi)是否合理,即能否有效去除外(wai)源DNA殘(can)余;同(tong)時可(ke)確認產品中雜(za)(za)質(zhi)含量是否符合標準要(yao)求,該檢(jian)測值(zhi)是生物制品質(zhi)量控制的重(zhong)要(yao)參數之一。


外源性DNA的來源



生產生物制品的宿主細胞(細菌、真菌和哺乳動物細胞)基因組,如E.coli、釀酒酵母、Vero細胞等;


生產用細胞攜帶的潛在病毒、包裝用病毒基因組或相關特定轉化序列,如逆轉錄病毒、輔助病毒、SV40大T抗原等;


質粒DNA,如包裝質粒或體外轉錄模板。


外源(yuan)性DNA殘留的風險



感染性風險:整合的或(huo)游離的DNA病毒(du)和反轉錄(lu)病毒(du)的DNA在機體(ti)內外均(jun)具(ju)有感染(ran)性(xing),感染(ran)后可(ke)產生感染(ran)性(xing)病毒(du)粒子,其風險(xian)(xian)可(ke)能比致癌性(xing)風險(xian)(xian)更(geng)高。


致癌性風(feng)險:現(xian)存的主要致癌機制是引入的顯性(xing)致癌基因(yin)(如(ru)真核生物中廣(guang)泛(fan)存在(zai)的ras基因(yin)),通過直接轉化使得部分正(zheng)常(chang)細(xi)胞(bao)分化為(wei)瘤性(xing)細(xi)胞(bao)。


免疫原性風(feng)險(xian):細菌基因組富含的CpG組分和未(wei)甲基化修飾的序列會刺(ci)激非特異性免(mian)(mian)疫反應,增加(jia)免(mian)(mian)疫原性風險。


致突變(bian)性(xing)風險:哺乳動物細胞基(ji)因(yin)組中含有高拷貝數的轉座子,可(ke)通過異位重排改變基(ji)因(yin)組從而(er)致突變。


外源(yuan)性DNA殘留的限定標準



中國藥典》2020年(nian)版規定:細胞基質(zhi)生(sheng)產的生(sheng)物制品DNA殘(can)留(liu)量(liang)(liang)不高(gao)于(yu)100 pg/劑(ji)、細菌或真菌基質(zhi)生(sheng)產的制劑(ji)DNA殘(can)留(liu)量(liang)(liang)不超過10 ng/劑(ji);


美(mei)國藥典:規定成品中(zhong)殘留DNA不(bu)高于10 ng/劑(ji)、長度不(bu)大于200 bp;


歐洲藥典(dian):規定殘留DNA不超(chao)過(guo)10 ng/劑,具(ju)體可接受限(xian)度需由權威機(ji)構批準。

圖片

后臺回復“外(wai)源性DNA殘留(liu)”,獲取相關法規原件。


外源性DNA殘(can)留(liu)的檢測方法



DNA 探(tan)針雜交(jiao)法

根(gen)據檢測目標DNA設計(ji)特異性(xing)探(tan)針(zhen),同位素或熒光染料標記后與(yu)固定在(zai)膜上(shang)的變性(xing)DNA樣本雜交并顯現斑點,通過與(yu)DNA標準(zhun)品信號值對比來估算樣本中DNA殘(can)留量。

該方法優勢在于可通過電泳估計DNA分子大小,但缺點也很明顯,即實驗耗時長(48 h)。另外,若用同位素標記探針,靈敏度能達到pg級,但只能半定量檢測且有放射性污染風險;熒光染料標記探針能對DNA殘留進行定量檢測,但靈敏度有所降低。


熒(ying)光染色法

應用熒光(guang)染料(liao)picogreen與雙鏈DNA結合(he)形(xing)成(cheng)復合(he)物,在(zai)(zai)480 nm激發光(guang)、520 nm接收光(guang)下檢測(ce),在(zai)(zai)一定(ding)的(de)DNA濃度范圍及熒光(guang)染料(liao)過量的(de)條件下熒光(guang)強度與DNA濃度成(cheng)正比,根(gen)據熒光(guang)強度計算樣本中DNA殘留(liu)量。

該方法操作簡單、成本低廉、無需純化DNA;純DNA條件下靈敏度為0.2 ng/ml,基質中單鏈DNA和RNA對檢測影響較小,高濃度蛋白對檢測有干擾,故疫苗類產品經方法學驗證后是可以使用的,但不適用于高劑量的蛋白類制品;該方法對各類DNA具有通用性,無需對不同類型DNA設計特異性探針,但也因其特異性差易受環境中DNA污染。


定量PCR法

對外(wai)源性(xing)(xing)DNA設計特異(yi)性(xing)(xing)引物(wu)和熒(ying)光標(biao)記的(de)(de)探針,以反(fan)應體(ti)系(xi)(xi)中熒(ying)光數(shu)值(zhi)反(fan)映特異(yi)性(xing)(xing)擴增產(chan)物(wu)量(liang)(liang),當反(fan)應過程中熒(ying)光強度達(da)到預設的(de)(de)閾值(zhi)時,體(ti)系(xi)(xi)的(de)(de)PCR循環數(shu)與該體(ti)系(xi)(xi)所含有的(de)(de)起(qi)始DNA模板量(liang)(liang)的(de)(de)對數(shu)呈線性(xing)(xing)關系(xi)(xi),依(yi)據DNA標(biao)準(zhun)品測定樣本中外(wai)源性(xing)(xing)DNA殘留量(liang)(liang)。

該方法序列特異性強、靈敏度高(fg級)、重現性好,是中國藥典、美國藥典和歐洲藥典均推薦的方法;靶標區域的選擇、引物和探針的特異性、DNA標準品質量對方法的靈敏度和準確度有較大影響,需針對不同外源性DNA開發特異的檢測體系和DNA標準品。


免(mian)疫閾值法

應(ying)用單(dan)鏈DNA結合(he)蛋白捕獲變性的(de)單(dan)鏈DNA,然(ran)后(hou)(hou)用尿(niao)素(su)(su)酶標記的(de)抗-DNA抗體與結合(he)的(de)DNA反(fan)應(ying),以尿(niao)素(su)(su)酶水(shui)解尿(niao)素(su)(su)后(hou)(hou)溶液(ye)pH變化反(fan)應(ying)體系(xi)中DNA含量(liang)(liang),經DNA標準品計(ji)算殘(can)留DNA含量(liang)(liang)。

該方法靈敏度高(1-3 pg),有標準化操作流程,但依賴單鏈DNA結合蛋白和抗-DNA單克隆抗體兩種蛋白與DNA的結合,費用較高且需片段不小于600 bp。


珈創生物致力于(yu)外源性DNA殘留檢測服務的開展,歡迎新老客戶前來咨詢。


參考文(wen)獻:

Xing Wang,Donna M. Morgan,Gan Wang, Ned M. Mozier1.Residual DNA Analysis in Biologics Development: Review of Measurement and Quantitation Technologies and Future Directions.Biotecnology





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