工艺探讨:病毒清除-生物制品安全性的基础保障

2021-11-11 10:11 · 北京义翘神州

生物制品出现病毒污染会造成难以估算的损失,因此,相关法规对生物制品安全性要求日趋严格,不仅要控制原材料病毒来源,还要在生产过程中有经过病毒清除验证的工艺。

生物技术的快速发展,生物制品也逐渐占据医药市场的核心地位,使用人群在不断增加,但是由于病毒污染带来的安全性也被越来越重视。在生物制品的研制开发、生产过程和质量控制中,原材料及生产过程的特殊性,以及病毒检测方法本身检测范围和灵敏度的局限性,使得病毒污染风险控制成为保证生物安全的重要一步。

生物制品的病毒污染可能与细胞、培养基、添加剂等有关,也可能在生产过程中由工艺引入。生物制品出现病毒污染会造成难以估算的损失,如产品报废、大量原料损失、品牌可信度降低等。因此,相关法规对生物制品安全性要求日趋严格,不仅要控制原材料病毒来源,还要在生产过程中有经过病毒清除验证的工艺。

常用的病毒清除工艺有层析法、低pH灭活法、S/D灭活法、过滤法等。

过滤是生产过程中常用的病毒清除步骤,对较大的病毒颗粒有较好的去除效果,但对较小的病毒颗粒(如细小病毒)效果较差,但是随着纳米过滤材料的研发,这一限制也在减少。

低pH条件可以成功地灭活包膜病毒,并与单克隆抗体的纯化工艺兼容,因此具有较大的应用前途。病毒灭活步骤通常在pH3.0和4.0之间进行,已经证明,稳定的病毒灭活需要3.8或更低的pH值。在pH值为3.8或以下时,病毒灭活非常迅速,通常在10-15分钟内完成。

有些生物制品是不能耐受低pH的,那就要选择有机溶剂/表面活性剂(S/D)作为灭活包膜逆转录病毒的方法。S/D灭活法常用于血液制品及重组蛋白产品的包膜病毒灭活。

色谱层析也是病毒清除常用的工艺,包括亲和层析和离子交换层析。Protein A亲和层析常用于单克隆抗体和融合蛋白的纯化,通过亲和层析可以达到4-5个LRV的逆转录病毒清除率。离子交换层析在适当条件下,清除率可以超过4个LRV。

其他的病毒清除工艺还有巴氏消毒法、干热法等。对于热稳定的产品,可采用巴氏消毒法,可快速杀灭伪狂犬病病毒(PRV)、HIV病毒等。干热法在80℃加热72小时,可以灭活HBV、HCV、HIV等病毒,但是要考虑生物制品的水分含量、组分对病毒灭活效果的影响。

病毒清除工艺验证是在非生产现场的特定实验室进行,在缩小的规模下,通过一定量的指示病毒加入到生产过程或原料中,模拟实际生产工艺参数进行处理,检测处理后的残留指示病毒,以证明选择的病毒清除工艺能到满足相关规定的要求。

病毒清除工艺验证一般需要在生物制品上市前进行,包括新药临床申报(IND)阶段和生物制品许可申请(BLA)阶段。IND过程一般至少选择X-MuLV和MVM两种病毒。该阶段通常需要对关键工艺步骤进行病毒去除和灭活验证。BLA过程则需要进行全面系统的验证,其至少需要4种模型病毒,例如MVM、X-MuLV、PRV和Reo-3。

总之,病毒清除验证需要根据具体项目所处的阶段和对应的法规要求进行,通过构建尽量接近实际生产水平的缩小模型和添加合适的指示病毒进行工艺验证,结合TCID50和qPCR等方法测定病毒滴度,验证客户工艺的病毒清除效果,确保产品的生物完全性。

病毒清除工艺验证涉及很多方面,比如验证产品类型、指示病毒、实验室平台及人员操作经验等,因此怎样选择工艺呢?为此,我们邀请义翘神州的徐明明老师进行一场在线讲座,将会结合药典及ICH对病毒清除验证工艺的要求及难点进行分享。义翘神州病毒清除验证团队完成超过800次病毒清除验证研究,目前已完成多个项目的IND与BLA申报,并获得了NMPA的批准,涉及的产品类型有抗体、蛋白、疫苗等。于2020年5月正式获得CNAS认可证书,涵盖范围包括细胞库检测与病毒清除验证两大领域。

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