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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 信息來源: 閱(yue)讀次數: 次


外源性DNA屬于(yu)生物(wu)(wu)制品(pin)工藝相關雜質,對其含量進(jin)行(xing)檢測可以確(que)認(ren)產品(pin)純化工藝是否合理,即(ji)能(neng)否有效去除外源DNA殘余;同時可確(que)認(ren)產品(pin)中雜質含量是否符合標準要(yao)求,該(gai)檢測值(zhi)是生物(wu)(wu)制品(pin)質量控制的(de)重(zhong)要(yao)參數(shu)之(zhi)一(yi)。


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。


外源性(xing)DNA殘留的風險



感染性風險:整合的或(huo)游離的DNA病毒和反轉(zhuan)錄(lu)病毒的DNA在(zai)機(ji)體內外均具有感染(ran)性(xing),感染(ran)后可產(chan)生感染(ran)性(xing)病毒粒子,其風(feng)險(xian)可能比致(zhi)癌性(xing)風(feng)險(xian)更高。


致癌性風險:現存的主(zhu)要(yao)致(zhi)癌(ai)機(ji)制是引入(ru)的顯(xian)性致(zhi)癌(ai)基(ji)因(如真核生物中廣(guang)泛(fan)存在(zai)的ras基(ji)因),通(tong)過直接轉化使得部分正常細胞(bao)分化為(wei)瘤(liu)性細胞(bao)。


免疫原性風(feng)險:細菌基(ji)因(yin)組富含的(de)CpG組分和未甲基(ji)化修飾的(de)序列(lie)會(hui)刺激非特異性(xing)免(mian)疫反應,增加免(mian)疫原性(xing)風險。


致(zhi)突(tu)變性風險:哺乳動物細胞基因組(zu)中含有(you)高(gao)拷(kao)貝數的轉座子,可(ke)通(tong)過(guo)異位重排改變(bian)基因組(zu)從而致(zhi)突變(bian)。


外源性DNA殘留的限定標準



中國(guo)藥典》2020年版規定(ding):細胞基(ji)質生產的生物制品DNA殘(can)留量不高于100 pg/劑、細菌或真菌基(ji)質生產的制劑DNA殘(can)留量不超過10 ng/劑;


美國藥典:規定成品中(zhong)殘留(liu)DNA不高于10 ng/劑、長度不大于200 bp;


歐洲藥(yao)典:規定殘留(liu)DNA不超過10 ng/劑,具體可接受限度(du)需由(you)權威機(ji)構批準。

圖片

后臺回復“外(wai)源性DNA殘留”,獲取相關法規原件。


外(wai)源性DNA殘留(liu)的檢測方(fang)法



DNA 探針雜(za)交法(fa)

根據檢測目標DNA設計特異性探(tan)針,同(tong)位素或熒(ying)光染料標記后與固定在膜上的變性DNA樣本(ben)雜(za)交并顯(xian)現(xian)斑點,通過(guo)與DNA標準品信號值對比(bi)來(lai)估(gu)算樣本(ben)中DNA殘留量。

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。


熒光染色法

應(ying)用熒(ying)光染料picogreen與雙鏈DNA結合形(xing)成復合物,在480 nm激發(fa)光、520 nm接(jie)收光下檢(jian)測,在一定的(de)DNA濃(nong)度(du)(du)范圍及熒(ying)光染料過(guo)量的(de)條件下熒(ying)光強(qiang)度(du)(du)與DNA濃(nong)度(du)(du)成正比,根據熒(ying)光強(qiang)度(du)(du)計算樣本中DNA殘留量。

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(dui)(dui)外源(yuan)性(xing)(xing)DNA設計特異性(xing)(xing)引物和(he)熒光標(biao)記的(de)探(tan)針,以反(fan)應(ying)體系(xi)中熒光數值反(fan)映(ying)特異性(xing)(xing)擴增產物量(liang),當反(fan)應(ying)過程中熒光強度達到預設的(de)閾值時,體系(xi)的(de)PCR循環數與該體系(xi)所含有的(de)起始(shi)DNA模板量(liang)的(de)對(dui)(dui)數呈(cheng)線性(xing)(xing)關(guan)系(xi),依(yi)據DNA標(biao)準品測定樣本中外源(yuan)性(xing)(xing)DNA殘留(liu)量(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(yi)閾(yu)值法

應(ying)用單鏈(lian)DNA結(jie)(jie)合(he)(he)蛋白(bai)捕獲變性的單鏈(lian)DNA,然(ran)后用尿素酶標記的抗-DNA抗體與結(jie)(jie)合(he)(he)的DNA反(fan)應(ying),以尿素酶水解尿素后溶液pH變化反(fan)應(ying)體系中(zhong)DNA含量,經DNA標準品計(ji)算殘留DNA含量。

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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