案例应用丨CEL-G® Culture Ad60系列固定床生物反应器助力逆转录病毒产量提升

Release date:2024-06-14


γ逆转录病毒(GRV)和慢病毒(LV)载体来源于逆转录病毒科的包膜RNA病毒,由于它们能够将遗传物质整合到宿主细胞基因组中并稳定表达转基因,所以在基因修饰细胞疗法,尤其是在GCT疗法中起到了非常关键的作用。


2023年全年,全球最畅销的前10个基因和细胞治疗药物,总销售额达到了53.4亿美元。使用逆转病毒载体的Yescarta销售额排名第一,10个药物中有6个使用的是逆转录病毒科载体。可见,逆转录病毒载体在基因修饰疗法尤其是GCT疗法中有着非常巨大的商业价值。


表1. 2023年全球销售额前10基因和细胞治疗药物


生产大规模、高滴度、临床级的逆转录病毒是进行临床I/II期实验的先决条件。使用滚瓶或10至40层细胞工厂从稳定的包装细胞系生产逆转录病毒载体受到狭窄的收获窗口期(3天以内)、劳动强度、敞开式操作以及对大量培养箱空间的要求的限制。


同时,逆转录病毒还具有产量相对较低、稳定性差的缺点。如何在更短的时间内大量获得稳定的、具有生物活性的逆转录病毒是目前逆转录病毒载体生产的一个难题。


同腾新创开发的CEL-G® Culture Ad60系列固定床生物反应器,具有独特的瀑布流设计,让固定床具备更小的剪切力,提供更加亲和的细胞培养环境。使用CEL-G® Culture Ad60系列固定床生物反应器,可轻松实现逆转录病毒的多批次、连续性收获,将病毒载体的收获窗口期拓宽到7天以上,在很小的培养空间内实现了逆转录病毒的显著性提升。



使用1平米固定床进行2次逆转录病毒培养,并在第2次采用了灌流模式收毒。实验结果表明,使用CEL-G® Culture Ad60系列生物反应器培养逆转录病毒,细胞生长和代谢正常,实现了高密度培养,最高细胞密度达到了7.9×105/cm2,在7天时间内实现了最高22.5倍的细胞扩增。



细胞培养中期开始,进行连续多次的上清收获,并且在第2批次培养期间,开启体积达到8L的灌流培养,通过收取上清检测拷贝数,计算每一个批次收获的病毒量,并和CF10的病毒产量进行对比。



从本次实验结果的数据可以看出,同腾新创开发的CEL-G® Culture Ad60系列生物反应器在进行逆转录病毒的生产过程中可以极大地提高逆转录病毒的产量,单位面积平均病毒核酸产量可以达到10层细胞工厂的2倍。


参考文献


[1]Norihiro Watanabe, Mary Kathryn McKenna.Generation of CAR T-cells using γ-retroviral vector.Methods Cell Biol. 2022 ; 167: 171–183.

[2]O-W Merten.State-of-the-art of the production of retroviral vectors.J Gene Med.2004 Feb:6 Suppl 1:S105-24.

[3]Xiuyan Wang, Malgorzata Olszewska. et al.Large-scale Clinical-grade Retroviral Vector Production in a Fixed-Bed Bioreactor.J Immunother 2015;38:127-135.

[4]RomanP. Labbé. Et al.Lentiviral Vectors for T Cell Engineering: Clinical Applications, Bioprocessing and Future Perspectives.Viruses 2021, 13, 1528.