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强强联合,助力蛋白高端制造

2020.05.15


新闻摘要
今天和大家分享一个尖端科技如何助力科学研究的成功案例 - 北京志道生物科技有限公司(以下简称“志道生物”)将沃特世BioAccord系统应用于高质量重组蛋白血管紧张素酶2(ACE2)开发和生产中。此前,BioAccord系统已被全球多家知名科研机构与企业用于病毒研究、疫苗和核心诊断试剂以及治疗性药物研发和质控中。


关于ACE2

已报道,血管紧张素酶2ACE2是新冠病毒主要的致病靶标蛋白,针对ACE2的药物筛选和治疗已成为目前研究的热点。在众多阻止病毒入侵的治疗方法 (除中和抗体、干扰素、细胞治疗等)中,重组人ACE2胞外段蛋白可能是较快能够应用于临床治疗的药物,具有高特异性和理想的安全性,以及可能的预防呼吸窘迫细胞因子风暴的效果。hrACE2很可能成为所有借助ACE2作为受体入侵人体细胞的病毒(目前包括SARS-CoVSARS-CoV-2两种病毒)的特效药。

 

第一时间构建ACE2蛋白放大生产工艺

蛋白质制造是生命科学领域的核心竞争力,作为一家尖端技术主导型企业,志道生物聚焦蛋白质的设计、制造、开发以及产业化落地。疫情暴发初期,志道生物的科研团队就开始了多方研讨和论证,确定了可行性和治疗药物的结构设计,加急构建了拥有自主知识产权的重组人ACE2 高表达稳定细胞株,迅速建立了能放大生产的纯化工艺及完善的质量控制标准和方法体系。目前已经生产出了第一代高纯度、高质量、有活性(dimer as functional protein)hrACE2蛋白

从目前发表的科学论文中,志道生物的科学家们前瞻性分析推测:hrACE2适用于感染初期特别是无症状感染者,可以作为喷剂进行鼻咽部局部用药或静脉注射。对于重症患者,适合剂量的hrACE2静脉注射,不仅可以通过增加表面活性蛋白DSufactant Protein D)的浓度从而缓解呼吸窘迫,而且还可以降低白细胞介素-6浓度减轻细胞因子风暴。

(注:hrACE2II期临床结果https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28877748


 

图一. 志道生物生产的hrACE2 部分QC 结果

 

最近Cell期刊在线发表的瑞典卡罗林斯卡学院、瑞典国家兽医研究所和西班牙巴塞那罗科学技术研究所等机构的研究文章“Inhibition of SARS-CoV-2 infections in engineered human tissues using clinical-grade soluble human ACE2”进一步印证了志道生物科学家们的分析推测。用于重症治疗的第二代hrACE2蛋白的设计和生产也在志道生物紧锣密鼓地进行中,以期能用于抗病毒治疗的各个阶段。

 

基于BioAccord系统成功建立质量控制体系

不管是生物药物,还是包括IVD体外诊断试剂在内的生物制剂,蛋白质都是其产品的重要一环,也是技术难点所在。志道生物从成立之初就立足生物医疗领域的蛋白质重组制造等相关领域,聚焦蛋白质技术研发、运用创新的专利技术和先进的制造理念,专注解决蛋白产品开发中遇到的瓶颈问题。

在这次寻找抗击新冠药物研究的行动中,志道生物部署的沃特世BioAccord智能LC-MS系统在其中发挥了分析质控的核心作用。在不到两周的时间内,志道生物科学家团队就快速摸索出高表达目标蛋白的表达条件,建立起了质量控制的方法,包括聚集体评价、纯度控制和部分切糖后的准确分子量测定。

BioAccord提供了高度可信的结果用于确定和监测产品关键质量属性(CQA),确保低聚集、高纯度、精确质量数控制的ACE2蛋白能够在放大规模下实现良好的批次一致性生产。这充分体现了志道生物精心打造的平台化蛋白分析流程和质量保障体系的高效性、完整性以及团队应对突发任务的技术实力。

图二. 志道生物重组蛋白平台质量分析表征检测项目示例

 

在志道生物,严格的质量控制贯穿整个生产流程,志道生物质检中心张秋磊女士介绍到:

这次为抗击疫情而研究和生产的ACE2糖基化蛋白,复杂程度高,对分析质控有较高的挑战性,我们借助于Waters ACQUITY UPLC H-Class/TUV/FLR和智能化高分辨质谱BioAccord LC-MS/UNIFI科学信息管理系统搭建的质量分析表征平台,很快实现了对蛋白质量的全程监测,包含蛋白定量、纯度控制、完整分子量测定、肽图分析、各种翻译后修饰(PTMs)分析、稳定性研究、放行检测等。

志道生物在BioAccord一发布就部署了这套系统,它给实验室带来了创新性变化和竞争优势。基于BioAccord给出的准确数据,我们可以快速地在分子还处于比较早期的时候就预判是否该继续往下走,这大大提高了效率,为项目推进和及时交付赢得了宝贵的时间窗口。

使用这套系统还有一个特点是上手快,我们的工艺和质量控制人员无须是质谱专家,简单培训即可自行出具符合法规要求的报告,这也从某种程度上增加了我们人员配置的灵活性。BioAccord依托的UNIFI信息学系统的法规依从性设计也在我们对未来满足监管要求CMC车间布局的考量之中。

 

 

 

图三. 志道生物的科学家正在使用BioAccord LC-MS系统

 

运用分析技术优势,高效推动药物研究与试剂开发
近期,沃特世推出了COVID-19系列短视频(持续更新中),欢迎?点击原文收看,了解分析科学技术如何帮助确保病毒检测试剂疫苗治疗性药物的质量和安全性。

 

l  我们如何帮助确保PCR诊断技术顺利用于病毒检测?(已上线)

l  为什么糖基化分析对潜力COVID-19疫苗生产非常关键?(已上线)

l  我们如何帮助确保COVID-19治疗性抗体的质量?(即将上线)

 

北京志道生物科技有限公司

北京志道生物科技有限公司成立于201412月,是一家创新和研发驱动型的生物技术平台型企业。志道生物致力于生命科学领域的蛋白质药物研究与开发,拥有先进的蛋白质工程学和工艺制造技术,在蛋白质药物研发领域不断开拓创新,发展出拥有志道特色的技术支撑体系,突破了国际巨头在蛋白科技领域的垄断。经过坚持不懈的努力,志道生物已充分掌握重组蛋白产品及药物研发过程中从结构设计、纯化工艺及其稳定剂型相关的多项核心技术,在抗肿瘤细胞因子类药物和重组酶类药物领域开发出一系列独具特色的具有完全自主知识产权的药物研发管线。公司创始团队曾在国际知名药企担任研发项目负责人和项目立项部专家组成员等研发重要职位,具有丰富生物药品研究发现及开发经验。志道生物期待和医疗卫生行业的同仁志士一起努力,抗击新冠肺炎和病毒的传播。