Thermo Scientific抗體藥解決方案

 篇首語

抗體藥物市場增長強(qiáng)勁，被業(yè)內(nèi)認(rèn)為是生物制藥產(chǎn)業(yè)中活躍的組成部分，已成為未來生物醫(yī)藥領(lǐng)域發(fā)展的“潛力股"。

隨著國家醫(yī)藥生物產(chǎn)業(yè)規(guī)劃升級的推動，中國的抗體藥將迎來新的發(fā)展機(jī)遇期。

 

前期研發(fā)：文庫篩選和效價測定

抗體藥前期研發(fā)的核心是文庫篩選，獲得高特異性、高親和力單克隆抗體。主流文庫篩選有兩大技術(shù)平臺：噬菌體/酵母展示文庫篩選和雜交瘤細(xì)胞篩選。

 

1、噬菌體/酵母展示文庫篩選

文庫篩選又稱Biopanning，通過“結(jié)合-清洗-洗脫-擴(kuò)增"多輪循環(huán)操作，篩選出特異性強(qiáng)，親和力高的單克隆抗體。傳統(tǒng)篩選多基于96微孔板，步驟繁瑣，結(jié)果一致性差。

       

Thermo Scientific™ Kingfisher Flex™磁珠純化系統(tǒng)是新一代自動化噬菌體文庫篩選平臺，將手動篩選過程實(shí)現(xiàn)自動化。《抗體工程》2010版將Kingfisher Flex作為自動化文庫篩選標(biāo)準(zhǔn)化流程予以推薦。美國Recombinant Antibody Network成員也都采用Kingfisher Flex進(jìn)行自動化文庫篩選。

 

Kingfisher Flex包含8個板位，各板位分別放置噬菌體庫及用于淘洗的Wash buffer、Elution buffer，通過96磁頭實(shí)現(xiàn)磁珠在不同板位間的轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)高通量淘洗。整個過程條件可控，包括淘洗強(qiáng)度、溫度、結(jié)合和洗脫時間等，一致性好，便于標(biāo)準(zhǔn)化操作。

 

Thermo Scientific™ Cytomat 2C TOS™自動化振蕩培養(yǎng)箱實(shí)現(xiàn)噬菌體擴(kuò)增培養(yǎng)的自動化及通量的提高，專有的雙磁頭驅(qū)動設(shè)計(jì)保證箱體內(nèi)載板架上層和下層振幅的一致性，實(shí)現(xiàn)良好的培養(yǎng)效果。

 

2、雜交瘤細(xì)胞篩選

雜交瘤細(xì)胞篩選關(guān)鍵是雜交瘤細(xì)胞的單克隆化，經(jīng)典方法是采用有限稀釋法，形成單細(xì)胞克隆，通過ELISA檢測培養(yǎng)基上清效價，確定陽性克隆。

 

雜交瘤細(xì)胞快速分液

Thermo Scientific™ Multidrop Combi™微孔板自動分液器可以實(shí)現(xiàn)快速的細(xì)胞分液。10秒鐘即可自動完成一塊96孔板每孔100μL的細(xì)胞分液，整個過程自動化、快速、一致性高。

 

高通量雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)

Thermo Scientific™ Cytomat™培養(yǎng)箱是基于賀利氏技術(shù)的自動化培養(yǎng)箱，使用Cytomat 48C可以將通量提高到1008塊標(biāo)準(zhǔn)板，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞培養(yǎng)的自動化和標(biāo)準(zhǔn)化。

 

單克隆抗體效價測定

對培養(yǎng)后的雜交瘤細(xì)胞單克隆進(jìn)行篩選，獲得高親和力、高特異性的單克隆抗體。篩選的原理基于抗原、抗體間相互作用，經(jīng)典方法是基于微孔板的高通量ELISA篩選。

整個抗體篩選流程中ELISA檢測通量非常大，整合Thermo Scientific™Orbitor™機(jī)械臂、Thermo Scientific™ Wellwash Versa™洗板機(jī)、Multidrop Combi分液器及酶標(biāo)儀的自動化ELISA檢測系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)自動化高通量的ELISA檢測。

 

 

Thermo Scientific™ Varioskan LUX™多功能酶標(biāo)儀作為通用檢測平臺，可進(jìn)行包括光吸收、熒光、化學(xué)發(fā)光、時間分辨熒光、HTRF、FRET、Alpha等多種方式檢測。例如PD1/PDL1相互作用研究就可以通過Varioskan LUX的HTRF檢測功能來實(shí)現(xiàn)。

 

3、單克隆抗體熱穩(wěn)定性測定

抗體蛋白熱穩(wěn)定性是一個重要檢測指標(biāo)。借助Protein thermal shift分析技術(shù)通過Tm值的變化可以直觀判定抗體蛋白的熱穩(wěn)定性。ThermoScientific™ QuantStudio 7 Flex™實(shí)時熒光定量PCR系統(tǒng)及其配套的Protein Thermal Shift試劑及軟件可以很好的檢測抗體蛋白Tm值的變化，以及促進(jìn)蛋白穩(wěn)定性的緩沖液條件的優(yōu)化。

 

 

抗體生產(chǎn)+質(zhì)控

1、生產(chǎn)：

對篩選出的單克隆抗體噬菌體或雜交瘤細(xì)胞，將抗體基因轉(zhuǎn)入到生產(chǎn)型細(xì)胞表達(dá)株，如CHO細(xì)胞進(jìn)行大規(guī)模的培養(yǎng)和抗體表達(dá)，建議采用一次性生物反應(yīng)器、一次性發(fā)酵罐進(jìn)行生產(chǎn)。

 

 

一次性生物反應(yīng)器：適用于動物細(xì)胞、懸浮型細(xì)胞的培養(yǎng)，可用于批次、補(bǔ)料和灌流培養(yǎng)。

 

一次性生物發(fā)酵罐：適用于要求較高的微生物發(fā)酵，易于從玻璃罐迅速放大到300L規(guī)模，適合新藥平臺。

 

 

離心機(jī)：從中試到放大生產(chǎn)，需要有強(qiáng)大的離心設(shè)備。ThermoScientific™ Sorvall BIOS™ 16大容量離心機(jī)專為生物制藥生產(chǎn)及GMP量身定制，具有腔門自動開啟及關(guān)閉的Auto-Door功能，實(shí)現(xiàn)自動化控制；具有遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控及原始數(shù)據(jù)追溯的功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理；Centri-Touch高靈敏度液晶觸控屏控制功能，增加了易用性。

 

 

2、質(zhì)控：

對獲得的單克隆抗體藥物需要進(jìn)行一系列的質(zhì)控檢測，包括宿主細(xì)胞DNA殘留檢測、宿主細(xì)胞蛋白殘留檢測、微生物檢測、內(nèi)毒素檢測、純度檢測等，以達(dá)到FDA/CFDA的監(jiān)管要求。

    質(zhì)控檢測試劑盒：

? MycoSEQ 宿主支原體檢測

? ViralSEQ 病毒檢測

? MicroSEQ 微生物測定

? GlycanAssure 糖型分析

? resDNASEQ 宿主細(xì)胞DNA殘留定量

? ProteinSEQ 蛋白A和CHO宿主蛋白殘留定量

 

Kingfisher Flex磁珠純化系統(tǒng)

基于磁珠法的Kingfisher Flex磁珠純化系統(tǒng)可進(jìn)行多種質(zhì)控檢測樣品的高通量自動化制備，包括DNA殘留、Protein A殘留、HCP(宿主細(xì)胞蛋白)殘留檢測及支原體檢測等。

 

Thermo Scientific™ Multiskan ET™專為內(nèi)毒素檢測優(yōu)化設(shè)計(jì)光路，是一款專業(yè)的內(nèi)毒素檢測設(shè)備，適用于各種內(nèi)毒素檢測試劑盒。

 

 

超高效液相系統(tǒng)

對于單克隆抗體的分離純化采用兼具模塊化與靈活性的Thermo Scientific™ Vanquish UHPLC™進(jìn)行高靈敏、快速的分離，并能對樣品進(jìn)行純度、滴度的分析。

 

 

自動化整合系統(tǒng)案例

 

UCSF自動化抗體篩選平臺

(RAN，Recombinant Antibody Network成員)

整合功能模塊：

? 單克隆挑選 Kbiosystems K6-2

? 細(xì)胞培養(yǎng) Cytomat

? 噬菌體淘洗 Kingfisher Flex

? 液體處理 Liquid handling

? ELISA檢測 Microplate reader & wahser

? 抗體熱穩(wěn)定性測定 qPCR