細胞與基因治療（ Cell and Gene Therapy, CGT）主要分為細胞治療和基因治療。細胞治療主要涉及體外治療，將病患的細胞在體外進行一定修飾后再輸回患者體內，從而達到治療效果；基因治療主要涉及體內治療，將外源的基因導入到患者體內的靶細胞內，然后在基因層面治療調控蛋白的表達，從而達到治療疾病的目的。CGT是繼抗體藥后又一重磅藥物類型，主要優(yōu)勢是單次治療的療效持久、靶點多可以覆蓋難治性疾病。作為癌癥及遺傳病治療的新領域，在未來一段時間，CGT必將迎來大的突破，市場容量的天花板也逐漸打開。

CGT療法生產主要包括了質粒生產、病毒載體生產及細胞制備這三個環(huán)節(jié)。其中，病毒載體是CGT產品開發(fā)的主要瓶頸之一，因為病毒載體工藝及大規(guī)模GMP生產的工藝復雜、產能短缺和制備周期較長，這些因素限制了整個CGT行業(yè)的發(fā)展。因此，選擇合適的高效的分析解決方案對于加快CGT進程至關重要。

 

Gyrolab平臺滿足CGT載體生產化標準

 

CGT療法的獨特特征需要關注各種生物分析挑戰(zhàn)，如速度、分析靈敏度、動態(tài)范圍、分析物穩(wěn)定性、細胞產物和載體（病毒或LNP）異質性的性能，以及集成多個分析平臺的需要。
 

Gyrolab 納升級高通量微流控免疫分析工作站滿足CGT病毒載體開發(fā)所需的獨特生物分析和高通量標準。Gyrolab平臺靈敏度可以達到pg/mL級別，能夠輕松檢測低濃度樣品；寬動態(tài)范圍可以完美覆蓋不同濃度范圍的樣品；不僅如此，Gyrolab平臺一天內可以自動化完成多達上千個數(shù)據(jù)點，使原本需要幾周或者數(shù)月時間才能完成的實驗在短短幾天就可以完成，大大縮短了CGT項目周期。

 

Gyrolab平臺在病毒載體中的應用

 

1. 病毒滴度檢測

以病毒為載體的細胞治療產品中，滴度是表示產品含量及病毒數(shù)量的指標。病毒滴度分為總顆粒數(shù)、基因組滴度、感染性滴度、轉導滴度等不同的類型。總顆粒數(shù)和基因組滴度表示病毒的物理數(shù)量，為物理滴度；感染性滴度和轉導滴度表示有生物活性病毒的數(shù)量，為生物滴度。Gyrolab免疫分析平臺可提供慢病毒和腺相關病毒不同類型總顆粒數(shù)檢測方案。

 

Gyrolab p24 Kit: 即用型試劑盒。用于細胞和基因治療病毒載體制造中慢病毒滴度測定（p24蛋白定量）。

AAV9 Titer Kit: 即用型試劑盒。測定生物過程中的AAV血清型9總病毒顆粒，并制造用于細胞和基因治療的AAV9病毒載體樣品。

AAVX Titer Kit: 即用型試劑盒。在生物過程中測定AAV血清型1-8、AAVrh10病毒顆粒，并制造用于細胞和基因治療的AAV病毒載體樣品。

 

數(shù)據(jù)展示

圖1. Gyrolab AAV9 Titer Kit與ELISA數(shù)據(jù)比較

Gyrolab平臺只需要ELISA實驗樣本量的十分之一，就可以得到質量相當?shù)臄?shù)據(jù)結果，和更寬廣的動態(tài)范圍（擴展了2個log）。

 

圖2.  Gyrolab AAV9 Titer Kit與ELISA對一系列樣本檢測結果比較

從AAV9過程的各個階段采集樣品，使用Gyrolab與ELISA進行效價評估。從上游處理（USP）到下游純化（DSP），所有數(shù)據(jù)都證明了Gyrolab平臺結果與ELISA結果具有可比性，這證明了Gyrolab數(shù)據(jù)的可靠性。

 

圖3. Gyrolab AAVX Titer Kit 提供的AAV血清型1–8和AAVrh10的滴度數(shù)據(jù)

 

Gyrolab AAVX Titer Kit 可快速提供AAV血清型1–8和AAVrh10的高質量滴度數(shù)據(jù)，良好的稀釋線性確保了可以從生物過程分析中涉及的各種樣品中獲得準確的結果。

 

2. 宿主蛋白殘留（HCP）分析
 

在整個載體生產純化過程和最終產品中，必須及時監(jiān)測宿主細胞蛋白（HCP）的雜質水平，并應將其降至最低實際水平，因為HCP可能具有免疫原性、干擾藥物療效或影響藥物穩(wěn)定性。Gyrolab平臺可以為細胞與基因治療提供多種HCP分析解決方案。
 

 

HEK 293 HCP Kit: 即用型試劑盒。檢測HEK 293細胞中的HCP。

E. coli HCP Kit: 即用型試劑盒。檢測大腸桿菌表達系統(tǒng)中的HCP。

 

數(shù)據(jù)展示

 

圖4. Gyrolab HEK 293 HCP Kit和ELISA測量AAV載體純化不同階段樣品中HEK 293 HCP的濃度

 

使用Gyrolab HEK 293 HCP試劑盒和傳統(tǒng)ELISA評估不同工藝步驟樣品中的HEK 293 HCP雜質，兩者的數(shù)據(jù)質量相當。但Gyrolab有著更高的吞吐量，更寬的動態(tài)范圍（3 log），并從較小的樣本體積（僅8µL/樣本）生成可重復的數(shù)據(jù)。此外還獲得了非常好的靈敏度（<4ng/ml）、更廣泛的樣品稀釋線性和良好的加標回收率（結果未顯示）。（數(shù)據(jù)由從事基因治療的 Viralgen Vector Core提供）

 

Gyrolab免疫平臺的優(yōu)勢

 

1. 速度快:80min內完成1片CD的樣品96個數(shù)據(jù)點（上樣、清洗、數(shù)據(jù)處理）

2. 通量高:1個工作日可獲得多達960個數(shù)據(jù)點數(shù)據(jù)分析，支持在幾天內而非幾周內開發(fā)新實驗

3.上樣量小:獨特的微流控技術只需要納升級的上樣量，最小上樣量僅需要20nL

4. 動態(tài)范圍寬:拓寬LLOQ和ULOQ，有利于檢測到含量較高或者較低的蛋白質，完美覆蓋不同濃度范圍的樣品

5. 靈敏度高:pg/mL級別的高靈敏度，輕松檢測低濃度樣品

6.全自動:高度自動化和免維護的特點可以減少人工操作時間和減少手動錯誤，使研究人員能夠將時間花在更重要的任務上

7. 數(shù)據(jù)可靠:Gyrolab軟件符合FDA 21 CFR Part 11標準，確保數(shù)據(jù)的有效性和可靠性

 

Gyrolab在CGT中的應用前景
 

目前，Gyrolab免疫分析技術已廣泛應用在加速生物制藥行業(yè)CGT開發(fā)過程中，如AAV免疫原性評估、病毒載體滴度測定以及過程雜質（如HCP、浸出配體和添加劑）的分析。選擇這種集成多種高質量性能的免疫分析平臺，必將幫助您加快工藝開發(fā)和優(yōu)化工作流程，加速您的CGT研究進展。以上的案例證明了Gyrolab系統(tǒng)在支持細胞和基因治療產品的開發(fā)和評估方面的真正價值。
 

圖5. Gyrolab平臺在制藥行業(yè)用戶