Die Entwicklung von Adenovirus-Produkten steht vor der Herausforderung, kritische Qualitätsmerkmale wie Identität, Reinheit und Titer schnell zu bestimmen. In diesem Artikel präsentieren wir das Konzept der Echtzeit-Mehrwinkelstreuung (RT-MALS), das sofortige Messungen der Größe und des Titers von Virusvektoren während der nachgelagerten Verarbeitung und Abfüllung ermöglicht.
Fortschritte in der biopharmazeutischen Forschung
In den letzten Jahren haben wir die robuste Anwendung analytischer Techniken in verschiedenen Phasen der biopharmazeutischen Forschung dokumentiert. Die COVID-19-Pandemie hat die Notwendigkeit aufgezeigt, Impfstoffentwicklungen erheblich zu beschleunigen. Daher konzentrieren wir uns auf Ansätze zur Beschleunigung der Bioprozessentwicklung, indem analytische Lösungen direkt in die Prozesse integriert werden. RT-MALS ermöglicht eine kontinuierliche Überwachung während der nachgelagerten Verarbeitung von Adenovirus-Vektoren.
Adenoviren als Vektoren
Adenoviren (AdV) sind führende Vektoren zur Genübertragung, sowohl für therapeutische Anwendungen als auch für prophylaktische Impfstoffe. Die Vaccines and Prevention Unit von Johnson & Johnson hat die proprietäre AdVac-Plattform zur Entwicklung mehrerer Produkte genutzt, darunter Impfstoffe gegen Ebola, Zika, RSV, SARS-CoV-2 und HIV.
Herausforderungen bei der AdV-DSP-Entwicklung
Eine der größten Herausforderungen in der nachgelagerten Verarbeitung von AdV ist die schnelle Bestimmung kritischer Qualitätsattribute. Während die UV-Spektroskopie zur Überwachung von Biomolekülen eingesetzt werden kann, liefert sie kaum nützliche Informationen über diese Attribute. Daher werden AdV-DSPs oft durch mühsame Off-Line-Messungen entwickelt, was zu Verzögerungen und großen Sicherheitsmargen führt.
RT-MALS als Prozessanalytiktechnologie
RT-MALS basiert auf den gleichen physikalischen Prinzipien wie die Standard-Mehrwinkelstreuung und misst die molare Masse sowie die Größe von Makromolekülen und Nanopartikeln. Im Vergleich zu herkömmlichen MALS-Methoden kann RT-MALS in Echtzeit mit Flüssigkeitschromatographie gekoppelt werden. Die Technologie ist in der Lage, hohe Streuungsintensitäten zu bewältigen, die während der AdV-DSP auftreten.
Anwendungen von RT-MALS
RT-MALS kann in verschiedenen biologischen Anwendungen eingesetzt werden, darunter die DSP für Proteine, Nukleinsäuren und virale Vektoren. Für kleine virale Vektoren wie adenoassoziierte Viren kann die Technologie das genomische Payload und die Titer von vollen und leeren Kapsiden quantifizieren. Weitere Anwendungen umfassen das Monitoring der Verkapselung von Lipid-Nanopartikeln während der Herstellung von mRNA-Produkten.
Echtzeit-Überwachung während der Produktion
Durch die Integration von RT-MALS mit vorbereitender Flüssigkeitschromatographie können kritische Qualitätsattribute in Echtzeit überwacht werden. Die Observer-Software ermöglicht die Erfassung und Berichterstattung von Partikelgrößen und Konzentrationen, was zu schnellerem Feedback und besserer Prozesskontrolle führt. Während des gesamten Prozesses werden kontinuierliche Daten erfasst, was eine sofortige Bewertung der Produktqualität ermöglicht.
Off-Line-Analysen und ihre Bedeutung
Zusätzlich zu den Echtzeit-Messungen werden auch Proben für Off-Line-Analysen gesammelt. Diese Analysen sind wichtig, um die Reinheit und den Titer des Produkts zu bestätigen und die Prozessparameter für nachfolgende Schritte zu optimieren. Die Kombination aus Echtzeit- und Off-Line-Daten bietet eine umfassende Sicht auf den Prozess.
Fazit
Die Einführung von RT-MALS in die Entwicklung von Adenovirus-Prozessen revolutioniert die Art und Weise, wie Qualitätsmerkmale überwacht und gesteuert werden. Mit der Fähigkeit, kritische Daten in Echtzeit bereitzustellen, wird die Effizienz der Prozessentwicklung erheblich gesteigert, was letztendlich zu einer schnelleren Markteinführung lebensrettender Impfstoffe führt. Diese Technologie könnte das neue Paradigma in der Prozessanalytik für virale Vektoren etablieren.
- Echtzeit-Überwachung verbessert die Produktqualität.
- RT-MALS ermöglicht schnellere Entwicklungszyklen.
- Kombination von Echtzeit- und Off-Line-Daten für umfassende Analysen.
- Reduziert die Anzahl an Off-Line-Tests.
- Beschleunigt die Markteinführung lebensrettender Therapien.
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