基因治疗解决方案
基因治疗(gene therapy)药物一般通过将外源基因 (或基因编辑工具)导入靶细胞或组织,替代、补偿、阻断、 修正、增加或敲除特定基因以发挥治疗作用[1]。按照基因导入人体的方式不同,基因治疗可分为ex vivo疗法(体外离体疗法)和in vivo疗法(体内疗法)。Ex vivo疗法一般在体外将外源基因(或基因编辑工具)导入细胞,制备成为经基因修饰的细胞或细胞衍生产品,最终经回输以发挥治疗作用。In vivo疗法将外源基因(或基因编辑工具)通过非病毒载体(如LNP)或病毒载体(如腺相关病毒AAV、慢病毒LV等)导入人体发挥治疗作用。

Fig. 1 基因治疗[1][2]

体外酶法合成DNA载体
体外酶法合成DNA载体可以有效替代传统的质粒DNA生产,完美避开生物发酵过程的诸多不可控风险,并且可以在更短的时间内完成工业化生产,达到加快生产、降低成本的目的。在基因治疗领域主要应用于制备AAV、LV等病毒载体。
01 TelN Protelomerase

TelN Protelomerase可用于合成线性闭合mini DNA载体,其在识别位点 TelRL(56bp)切割双链DNA,并在酶切位点处留下共价封闭的发夹结构,有效地将环状DNA转化为有发夹末端的线性DNA。在实际应用中会将质粒上的目的片段和骨架序列通过TelRL位点间隔。

注:在某些应用场景下,使用此酶会有专利限制。

Fig.2 TelN Protelomerase可有效将环状DNA转化为有发夹末端的线性DNA,其活性与知名供应商相当。在50 μl体系中加入323 fmol dsRNA和5 U TelN Protelomerase(1-6孔依次2倍梯度稀释,NC为对照组),37℃反应30 min。

02 phi29 DNA Polymerase

phi29 DNA polymerase具有很强的链置换活性和连续合成的特性,可用于在体外合成双链DNA。

注:在某些应用场景下,使用此酶会有专利限制。

03 Exonuclease III/T5 Exonuclease

经TelN Protelomerase切割-连接形成的DNA载体有两类,一类含骨架序列,一类含目的片段。骨架序列上有相应的限制性酶切位点,经酶切后形成平末端或粘性末端,进一步经Exonuclease III或T5 Exonuclease作用,达到降解骨架序列,富集目的片段的目的。

Fig. 3 Exonuclease III & T5 Exonuclease有效降解BsaI线性化的双链DNA(BsaI酶切后形成5’突出末端),而对TelN Protelomerase线性化的双链DNA无影响(TelN Protelomerase线性化形成带有发夹末端的线性DNA )。在20 μl反应体系中加入2 μg 经BsaI/TelN Protelomerase处理过的双链DNA和100 U Exonuclease III/20 U T5 Exonuclease,37℃下反应30 min。

注:图中的Exo III代表Exonuclease III;T5 Exo代表T5 Exonuclease

基因编辑疗法
01 Cas9、Cas12a、hfCas12Max®等基因编辑核酸酶

主要参与细胞与基因治疗药物(如造血干细胞、T细胞等)的基因修饰, 其中,GMP级Cas9核酸酶于高标准的CGT蛋白酶GMP生产车间生产,并经体外胞内双重验证。已完成DMF备案(编号:036578),并已协助客户完成IND申报。

Fig. 4 Cas9核酸酶体外切割DNA实验,三批次的Cas9核酸酶的体外切割效率基本相当。
Fig. 5 Cas9核酸酶用于293T细胞、Jurkat细胞、T细胞的基因敲除,其在不同细胞中的基因敲除效率与竞品相当。
02 Cas9 (CRISPR Associated Protein 9) ELISA Kit

定量检测基因编辑细胞药物在回输人体之前胞外或胞内中Cas9核酸酶的残留。试剂盒检测范围为0.25 ng/ml-16 ng/ml,灵敏度可达0.125 ng/ml。

Fig. 6 拟合标准曲线,R2达到0.9997。

使用同一试剂盒测试高中低三个不同浓度的Cas9核酸酶在稀释缓冲液中的加样回收率。

Fig. 7 在稀释缓冲液中检测不同浓度Cas9样本的加样回收率均介于80%-120%,表明本试剂盒检测Cas9核酸酶残留的准确度高。

使用三批次试剂盒分别对高中低三个不同浓度的Cas9核酸酶进行检测,每个样本重复检测10次,计算这10次检测的平均值(M)和标准差(SD),计算变异系数(CV)。

如Table 1所示,每批次试剂盒检测高中低三个不同浓度的Cas9样本的CV均小于10%,表明试剂盒对Cas9的残留检测具有良好的批内重复性。

使用三批次试剂盒对高中低三个不同浓度的Cas9核酸酶进行检测,每个样本使用同批次检测10次,三批次共检测30次,计算这30次检测的平均值(M)和标准差(SD),计算变异系数(CV)。

如Table 2所示,每个样本三个批次间的CV均小于15%,表明试剂盒对Cas9的残留检测具有良好的批间重现性。

03 AAV Titration ELISA Kit

AAV是基因治疗领域常用的病毒载体,AAV病毒颗粒滴度的检测方法有Dot blot、TEM、AUC、ELISA、SEC-MALS等。恺佧生物开发了AAV2/5/6/8/9 Titration ELISA Kit,旨在为AAV病毒颗粒滴度的测定提供更便捷、更可靠的解决方案。

Fig. 8 拟合AAV9 Titration ELISA Kit的标准曲线,其定量范围为2.03E+07-1.30E+09 capsids/ml。

ELISA间接法检测不同浓度的AAV9抗体与AAV2/5/8/9交叉结合,以检测抗体的浓度为横坐标,OD450值为纵坐标绘制曲线;ELISA夹心法检测AAV9抗体与完整AAV9以及变性AAV9的结合,以AAV9的颗粒滴度为横坐标,OD450值为纵坐标绘制曲线。

Fig. 9 AAV9检测抗体与AAV2/5/8/9交叉结合,结果显示AAV9检测抗体只特异性结合AAV9,不会交叉结合AAV2/5/8的衣壳蛋白。
Fig. 10 AAV9检测抗体与变性AAV9结合检测,结果显示AAV9检测抗体不结合变性的AAV9衣壳。

使用同一试剂盒测试高中低三个不同滴度AAV9样本在稀释缓冲液中的加样回收率。

Fig. 11 在稀释缓冲液中检测不同滴度AAV9样本的加样回收率均介于80%-120%,表明本试剂盒检测AAV9滴度的准确度高。

04 MaxNuclease全能核酸酶

在基因治疗领域,主要用于药物生产过程中去除宿主DNA和质粒DNA等杂质,GMP级MaxNuclease全能核酸酶于高标准的CGT蛋白酶GMP生产车间生产,不使用含动物源原材料,分析方法经系统验证,并经过全方位的QC放行检测,满足从研发到商业大规模生产的使用需求,并且已完成DMF备案(编号:036799)。

Fig. 12 MaxNuclease降解核酸效果

05 MaxNuclease ELISA Kit

定量检测基因治疗药物中MaxNuclease全能核酸酶的残留,试剂盒检测范围为46.88 pg/ml-3000 pg/ml,灵敏度可达23.44 pg/ml。

Fig. 13 拟合标准曲线,R2达到0.9995。

产品列表
货号 产品名称 规格
TLN-BE001 TelN Protelomerase 10 kU/50 kU 立即询价
PHI-BE101 phi29 DNA Polymerase 500 U/5000 U 立即询价
EXO-EE101 Exonuclease III 500 U/5000 U 立即询价
T5E-PE101 T5 Exonuclease 1000 U/10 kU 立即询价
KACTUS-CAS9 Cas9 Nuclease 1 mg/3 mg 立即询价
KACTUS-CAS9-GMP Cas9 Nuclease (GMP grade) 3 mg 立即询价
CAS-MM00B Cas9 (CRISPR Associated Protein 9) ELISA Kit 96 T 立即询价
CAS-EE111 SpCas9 D10A Nickase 1 mg 立即询价
CAS-EE121 AsCas12a Nuclease 1 mg 立即询价
CAS-EE128 hfCas12Max® 500 μg/1 mg 立即询价
AV2-MM00B AAV2 Titration ELISA Kit 96 T 立即询价
AV5-MM00B AAV5 Titration ELISA Kit 96 T 立即询价
AV6-MM00B AAV6 Titration ELISA Kit 96 T 立即询价
AV8-MM00B AAV8 Titration ELISA Kit 96 T 立即询价
AV9-MM00B AAV9 Titration ELISA Kit 96 T 立即询价
NUC-SE101 MaxNuclease全能核酸酶 50 kU/250 kU/5 MU 立即询价
GMP-NUC-SE101 MaxNuclease全能核酸酶(GMP grade) 250 kU/5 MU 立即询价
NUC-SE00B MaxNuclease ELISA Kit 96 T 立即询价

[1] 体内基因治疗产品药学研究与评价技术指导原则(试行)

[2] Savić N, Schwank G. Advances in therapeutic CRISPR/Cas9 genome editing. Transl Res.