EA048105B1 - COMPOSITION FOR DETECTING BIOLOGICAL POLLUTANT - Google Patents
COMPOSITION FOR DETECTING BIOLOGICAL POLLUTANT Download PDFInfo
- Publication number
- EA048105B1 EA048105B1 EA202190319 EA048105B1 EA 048105 B1 EA048105 B1 EA 048105B1 EA 202190319 EA202190319 EA 202190319 EA 048105 B1 EA048105 B1 EA 048105B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- parvovirus
- seq
- sequence
- pcr
- detection probe
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 33
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 title description 9
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 title description 9
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 240
- 241000125945 Protoparvovirus Species 0.000 claims description 137
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 claims description 135
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 130
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 claims description 113
- 241000283984 Rodentia Species 0.000 claims description 93
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 91
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 claims description 79
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 claims description 79
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 claims description 65
- 238000003753 real-time PCR Methods 0.000 claims description 62
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 58
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 58
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 claims description 48
- 241000700605 Viruses Species 0.000 claims description 47
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 claims description 46
- 239000013641 positive control Substances 0.000 claims description 41
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 32
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims description 12
- FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 4-amino-1-[(2r)-6-amino-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-amino-3-phenylpropanoyl]amino]-3-phenylpropanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]hexanoyl]piperidine-4-carboxylic acid Chemical compound C([C@H](C(=O)N[C@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](CCCCN)C(=O)N1CCC(N)(CC1)C(O)=O)NC(=O)[C@H](N)CC=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 0.000 claims description 11
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims description 7
- 241000147160 Hamster parvovirus Species 0.000 claims description 6
- 241000724834 Kilham rat virus Species 0.000 claims description 5
- 241000147164 Mouse parvovirus 1b Species 0.000 claims description 5
- 241000147161 Mouse parvovirus 1c Species 0.000 claims description 5
- UDGUGZTYGWUUSG-UHFFFAOYSA-N 4-[4-[[2,5-dimethoxy-4-[(4-nitrophenyl)diazenyl]phenyl]diazenyl]-n-methylanilino]butanoic acid Chemical compound COC=1C=C(N=NC=2C=CC(=CC=2)N(C)CCCC(O)=O)C(OC)=CC=1N=NC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 UDGUGZTYGWUUSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 241001278336 Rat parvovirus 1 Species 0.000 claims description 4
- 108700038653 parvovirus NS1 Proteins 0.000 claims description 4
- 102000023732 binding proteins Human genes 0.000 claims description 3
- 108091008324 binding proteins Proteins 0.000 claims description 3
- 230000001506 immunosuppresive effect Effects 0.000 claims description 3
- 241000702224 Enterobacteria phage M13 Species 0.000 claims 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 107
- 238000003752 polymerase chain reaction Methods 0.000 description 79
- 239000013615 primer Substances 0.000 description 78
- 239000002987 primer (paints) Substances 0.000 description 78
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 65
- 238000000034 method Methods 0.000 description 48
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 47
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 44
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 44
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 42
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 40
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 40
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 38
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 37
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 35
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 24
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 21
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 19
- 108091093088 Amplicon Proteins 0.000 description 18
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 17
- 210000004978 chinese hamster ovary cell Anatomy 0.000 description 16
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 16
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 16
- 102000040430 polynucleotide Human genes 0.000 description 15
- 108091033319 polynucleotide Proteins 0.000 description 15
- 239000002157 polynucleotide Substances 0.000 description 15
- 108020001507 fusion proteins Proteins 0.000 description 14
- 102000037865 fusion proteins Human genes 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 14
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 13
- 230000000692 anti-sense effect Effects 0.000 description 13
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 13
- 108010014303 DNA-directed DNA polymerase Proteins 0.000 description 12
- 102000016928 DNA-directed DNA polymerase Human genes 0.000 description 12
- 108060003951 Immunoglobulin Proteins 0.000 description 12
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 12
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 12
- 102000018358 immunoglobulin Human genes 0.000 description 12
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 12
- 238000002866 fluorescence resonance energy transfer Methods 0.000 description 11
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 11
- 210000004962 mammalian cell Anatomy 0.000 description 11
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 description 10
- 230000004544 DNA amplification Effects 0.000 description 10
- 239000003155 DNA primer Substances 0.000 description 9
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 9
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 9
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 9
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 9
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 8
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 8
- 102000006943 Uracil-DNA Glycosidase Human genes 0.000 description 7
- 108010072685 Uracil-DNA Glycosidase Proteins 0.000 description 7
- JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N [3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-hydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methyl [5-(6-aminopurin-9-yl)-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] hydrogen phosphate Polymers Cc1cn(C2CC(OP(O)(=O)OCC3OC(CC3OP(O)(=O)OCC3OC(CC3O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)C(COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3CO)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)O2)c(=O)[nH]c1=O JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 7
- 229960000074 biopharmaceutical Drugs 0.000 description 7
- 239000002751 oligonucleotide probe Substances 0.000 description 7
- 102000005962 receptors Human genes 0.000 description 7
- 108020003175 receptors Proteins 0.000 description 7
- 230000014616 translation Effects 0.000 description 7
- 101150033828 NS1 gene Proteins 0.000 description 6
- 108010006785 Taq Polymerase Proteins 0.000 description 6
- 229940124642 endogenous agent Drugs 0.000 description 6
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 6
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 6
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 101000633984 Homo sapiens Influenza virus NS1A-binding protein Proteins 0.000 description 5
- 102100029241 Influenza virus NS1A-binding protein Human genes 0.000 description 5
- 108020005187 Oligonucleotide Probes Proteins 0.000 description 5
- 238000012408 PCR amplification Methods 0.000 description 5
- 238000011529 RT qPCR Methods 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 5
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 5
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- 238000012864 cross contamination Methods 0.000 description 5
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 5
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 5
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 5
- 238000013102 re-test Methods 0.000 description 5
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 4
- BZTDTCNHAFUJOG-UHFFFAOYSA-N 6-carboxyfluorescein Chemical compound C12=CC=C(O)C=C2OC2=CC(O)=CC=C2C11OC(=O)C2=CC=C(C(=O)O)C=C21 BZTDTCNHAFUJOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 108010047041 Complementarity Determining Regions Proteins 0.000 description 4
- 238000007400 DNA extraction Methods 0.000 description 4
- 241000702623 Minute virus of mice Species 0.000 description 4
- 239000012807 PCR reagent Substances 0.000 description 4
- 108091081021 Sense strand Proteins 0.000 description 4
- 108020004682 Single-Stranded DNA Proteins 0.000 description 4
- 108091008605 VEGF receptors Proteins 0.000 description 4
- 102000009484 Vascular Endothelial Growth Factor Receptors Human genes 0.000 description 4
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 4
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 4
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 4
- 238000012552 review Methods 0.000 description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 4
- 241000699802 Cricetulus griseus Species 0.000 description 3
- 241001524679 Escherichia virus M13 Species 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 108010054477 Immunoglobulin Fab Fragments Proteins 0.000 description 3
- 102000001706 Immunoglobulin Fab Fragments Human genes 0.000 description 3
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 3
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 3
- 108010010677 Phosphodiesterase I Proteins 0.000 description 3
- 210000004102 animal cell Anatomy 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 108091036078 conserved sequence Proteins 0.000 description 3
- LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I dipotassium trisodium dihydrogen phosphate hydrogen phosphate dichloride Chemical compound P(=O)(O)(O)[O-].[K+].P(=O)(O)([O-])[O-].[Na+].[Na+].[Cl-].[K+].[Cl-].[Na+] LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 3
- 241001493065 dsRNA viruses Species 0.000 description 3
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 3
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 3
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 3
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 210000001672 ovary Anatomy 0.000 description 3
- 239000002953 phosphate buffered saline Substances 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 3
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 3
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 3
- WCKQPPQRFNHPRJ-UHFFFAOYSA-N 4-[[4-(dimethylamino)phenyl]diazenyl]benzoic acid Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC=C1N=NC1=CC=C(C(O)=O)C=C1 WCKQPPQRFNHPRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001600492 Cache Valley virus Species 0.000 description 2
- 101100427576 Caenorhabditis elegans ung-1 gene Proteins 0.000 description 2
- 230000006820 DNA synthesis Effects 0.000 description 2
- 241000450599 DNA viruses Species 0.000 description 2
- AHCYMLUZIRLXAA-SHYZEUOFSA-N Deoxyuridine 5'-triphosphate Chemical compound O1[C@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)[C@@H](O)C[C@@H]1N1C(=O)NC(=O)C=C1 AHCYMLUZIRLXAA-SHYZEUOFSA-N 0.000 description 2
- 108010067770 Endopeptidase K Proteins 0.000 description 2
- 241000709744 Enterobacterio phage MS2 Species 0.000 description 2
- 241000120510 Epizootic hemorrhagic disease virus Species 0.000 description 2
- 108010021625 Immunoglobulin Fragments Proteins 0.000 description 2
- 102000008394 Immunoglobulin Fragments Human genes 0.000 description 2
- 108700005091 Immunoglobulin Genes Proteins 0.000 description 2
- 102000006496 Immunoglobulin Heavy Chains Human genes 0.000 description 2
- 108010019476 Immunoglobulin Heavy Chains Proteins 0.000 description 2
- 102000013463 Immunoglobulin Light Chains Human genes 0.000 description 2
- 108010065825 Immunoglobulin Light Chains Proteins 0.000 description 2
- 108010067060 Immunoglobulin Variable Region Proteins 0.000 description 2
- 102000017727 Immunoglobulin Variable Region Human genes 0.000 description 2
- 108010002352 Interleukin-1 Proteins 0.000 description 2
- 102000044594 Interleukin-1 Receptor Accessory Human genes 0.000 description 2
- 101710180389 Interleukin-1 receptor accessory protein Proteins 0.000 description 2
- 241001480506 Mammalian orthoreovirus 2 Species 0.000 description 2
- BNQSTAOJRULKNX-UHFFFAOYSA-N N-(6-acetamidohexyl)acetamide Chemical compound CC(=O)NCCCCCCNC(C)=O BNQSTAOJRULKNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000701945 Parvoviridae Species 0.000 description 2
- 102100024952 Protein CBFA2T1 Human genes 0.000 description 2
- 108010008281 Recombinant Fusion Proteins Proteins 0.000 description 2
- 102000007056 Recombinant Fusion Proteins Human genes 0.000 description 2
- PXIPVTKHYLBLMZ-UHFFFAOYSA-N Sodium azide Chemical compound [Na+].[N-]=[N+]=[N-] PXIPVTKHYLBLMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NKANXQFJJICGDU-QPLCGJKRSA-N Tamoxifen Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(/CC)=C(C=1C=CC(OCCN(C)C)=CC=1)/C1=CC=CC=C1 NKANXQFJJICGDU-QPLCGJKRSA-N 0.000 description 2
- 102000005789 Vascular Endothelial Growth Factors Human genes 0.000 description 2
- 108010019530 Vascular Endothelial Growth Factors Proteins 0.000 description 2
- 108010081667 aflibercept Proteins 0.000 description 2
- 229960002833 aflibercept Drugs 0.000 description 2
- 125000000539 amino acid group Chemical group 0.000 description 2
- RYYVLZVUVIJVGH-UHFFFAOYSA-N caffeine Chemical compound CN1C(=O)N(C)C(=O)C2=C1N=CN2C RYYVLZVUVIJVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012930 cell culture fluid Substances 0.000 description 2
- 210000003837 chick embryo Anatomy 0.000 description 2
- 238000012936 correction and preventive action Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 230000001605 fetal effect Effects 0.000 description 2
- 210000004602 germ cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 2
- 229940072221 immunoglobulins Drugs 0.000 description 2
- 239000000411 inducer Substances 0.000 description 2
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 2
- 238000002703 mutagenesis Methods 0.000 description 2
- 231100000350 mutagenesis Toxicity 0.000 description 2
- -1 nucleotide triphosphates Chemical class 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 2
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 2
- 238000011533 pre-incubation Methods 0.000 description 2
- 108010046141 rilonacept Proteins 0.000 description 2
- 229960001886 rilonacept Drugs 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- ANRHNWWPFJCPAZ-UHFFFAOYSA-M thionine Chemical compound [Cl-].C1=CC(N)=CC2=[S+]C3=CC(N)=CC=C3N=C21 ANRHNWWPFJCPAZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000001226 triphosphate Substances 0.000 description 2
- 235000011178 triphosphate Nutrition 0.000 description 2
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 2
- 210000003501 vero cell Anatomy 0.000 description 2
- SGKRLCUYIXIAHR-AKNGSSGZSA-N (4s,4ar,5s,5ar,6r,12ar)-4-(dimethylamino)-1,5,10,11,12a-pentahydroxy-6-methyl-3,12-dioxo-4a,5,5a,6-tetrahydro-4h-tetracene-2-carboxamide Chemical compound C1=CC=C2[C@H](C)[C@@H]([C@H](O)[C@@H]3[C@](C(O)=C(C(N)=O)C(=O)[C@H]3N(C)C)(O)C3=O)C3=C(O)C2=C1O SGKRLCUYIXIAHR-AKNGSSGZSA-N 0.000 description 1
- 102000040650 (ribonucleotides)n+m Human genes 0.000 description 1
- QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;hydron;chloride Chemical compound Cl.OCC(N)(CO)CO QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101150106774 9 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000005730 ADP ribosylation Effects 0.000 description 1
- 206010069754 Acquired gene mutation Diseases 0.000 description 1
- 241000271566 Aves Species 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 241000120506 Bluetongue virus Species 0.000 description 1
- 241000711443 Bovine coronavirus Species 0.000 description 1
- 241000711895 Bovine orthopneumovirus Species 0.000 description 1
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-M Butyrate Chemical compound CCCC([O-])=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Natural products CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100476210 Caenorhabditis elegans rnt-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 102100035360 Cerebellar degeneration-related antigen 1 Human genes 0.000 description 1
- 108091035707 Consensus sequence Proteins 0.000 description 1
- 241000709675 Coxsackievirus B3 Species 0.000 description 1
- 241000699800 Cricetinae Species 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- 238000001712 DNA sequencing Methods 0.000 description 1
- 241000710188 Encephalomyocarditis virus Species 0.000 description 1
- 241000702374 Enterobacteria phage fd Species 0.000 description 1
- 241000709661 Enterovirus Species 0.000 description 1
- 241000724791 Filamentous phage Species 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 description 1
- 241000702620 H-1 parvovirus Species 0.000 description 1
- 102000012153 HLA-B27 Antigen Human genes 0.000 description 1
- 108010061486 HLA-B27 Antigen Proteins 0.000 description 1
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 1
- 102000018071 Immunoglobulin Fc Fragments Human genes 0.000 description 1
- 108010091135 Immunoglobulin Fc Fragments Proteins 0.000 description 1
- 238000012369 In process control Methods 0.000 description 1
- 241000712431 Influenza A virus Species 0.000 description 1
- LPHGQDQBBGAPDZ-UHFFFAOYSA-N Isocaffeine Natural products CN1C(=O)N(C)C(=O)C2=C1N(C)C=N2 LPHGQDQBBGAPDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000701076 Macacine alphaherpesvirus 1 Species 0.000 description 1
- 241001480504 Mammalian orthoreovirus 1 Species 0.000 description 1
- 241001559185 Mammalian rubulavirus 5 Species 0.000 description 1
- 241001493108 Mouse parvovirus 1 Species 0.000 description 1
- 241000601258 Mouse parvovirus 1e Species 0.000 description 1
- 241000721894 Mouse parvovirus 3 Species 0.000 description 1
- 241001252222 Mouse parvovirus 4a Species 0.000 description 1
- 241001252223 Mouse parvovirus 4b Species 0.000 description 1
- 241001252224 Mouse parvovirus 5a Species 0.000 description 1
- 241000711646 Mouse parvovirus UT Species 0.000 description 1
- 241000711386 Mumps virus Species 0.000 description 1
- 241001529936 Murinae Species 0.000 description 1
- 241000204031 Mycoplasma Species 0.000 description 1
- 101710163270 Nuclease Proteins 0.000 description 1
- 238000002944 PCR assay Methods 0.000 description 1
- 108090000526 Papain Proteins 0.000 description 1
- 208000002606 Paramyxoviridae Infections Diseases 0.000 description 1
- 208000008071 Parvoviridae Infections Diseases 0.000 description 1
- 102000057297 Pepsin A Human genes 0.000 description 1
- 108090000284 Pepsin A Proteins 0.000 description 1
- 241000928435 Porcine circovirus 1 Species 0.000 description 1
- 102000029797 Prion Human genes 0.000 description 1
- 108091000054 Prion Proteins 0.000 description 1
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 1
- MTVVRWVOXZSVBW-UHFFFAOYSA-M QSY21 succinimidyl ester Chemical compound [Cl-].C1CN(S(=O)(=O)C=2C(=CC=CC=2)C2=C3C=CC(C=C3OC3=CC(=CC=C32)N2CC3=CC=CC=C3C2)=[N+]2CC3=CC=CC=C3C2)CCC1C(=O)ON1C(=O)CCC1=O MTVVRWVOXZSVBW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 108020004511 Recombinant DNA Proteins 0.000 description 1
- 101710195674 Replication initiator protein Proteins 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 241000710961 Semliki Forest virus Species 0.000 description 1
- 241000710960 Sindbis virus Species 0.000 description 1
- 108010090804 Streptavidin Proteins 0.000 description 1
- 241000701093 Suid alphaherpesvirus 1 Species 0.000 description 1
- 239000004098 Tetracycline Substances 0.000 description 1
- 241000589500 Thermus aquaticus Species 0.000 description 1
- 108700019146 Transgenes Proteins 0.000 description 1
- 208000018756 Variant Creutzfeldt-Jakob disease Diseases 0.000 description 1
- 241000251539 Vertebrata <Metazoa> Species 0.000 description 1
- 241000711975 Vesicular stomatitis virus Species 0.000 description 1
- 241000369696 Vesivirus Species 0.000 description 1
- 108020005202 Viral DNA Proteins 0.000 description 1
- 108010003533 Viral Envelope Proteins Proteins 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000029936 alkylation Effects 0.000 description 1
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000003275 alpha amino acid group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003698 anagen phase Effects 0.000 description 1
- 238000005571 anion exchange chromatography Methods 0.000 description 1
- 210000003719 b-lymphocyte Anatomy 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000012472 biological sample Substances 0.000 description 1
- 229940126587 biotherapeutics Drugs 0.000 description 1
- 208000005881 bovine spongiform encephalopathy Diseases 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 description 1
- 210000004899 c-terminal region Anatomy 0.000 description 1
- 229960001948 caffeine Drugs 0.000 description 1
- VJEONQKOZGKCAK-UHFFFAOYSA-N caffeine Natural products CN1C(=O)N(C)C(=O)C2=C1C=CN2C VJEONQKOZGKCAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VSGNNIFQASZAOI-UHFFFAOYSA-L calcium acetate Chemical compound [Ca+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O VSGNNIFQASZAOI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229960005147 calcium acetate Drugs 0.000 description 1
- 239000001639 calcium acetate Substances 0.000 description 1
- 235000011092 calcium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 238000005277 cation exchange chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000006143 cell culture medium Substances 0.000 description 1
- 238000012832 cell culture technique Methods 0.000 description 1
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 1
- 230000006037 cell lysis Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010367 cloning Methods 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000151 cysteine group Chemical group N[C@@H](CS)C(=O)* 0.000 description 1
- 238000004163 cytometry Methods 0.000 description 1
- 230000000120 cytopathologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 229960003722 doxycycline Drugs 0.000 description 1
- 229940126534 drug product Drugs 0.000 description 1
- 229940088679 drug related substance Drugs 0.000 description 1
- 210000002257 embryonic structure Anatomy 0.000 description 1
- 229940011871 estrogen Drugs 0.000 description 1
- 239000000262 estrogen Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000013604 expression vector Substances 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- GNBHRKFJIUUOQI-UHFFFAOYSA-N fluorescein Chemical group O1C(=O)C2=CC=CC=C2C21C1=CC=C(O)C=C1OC1=CC(O)=CC=C21 GNBHRKFJIUUOQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 238000001390 forced Rayleigh scattering spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000006251 gamma-carboxylation Effects 0.000 description 1
- 238000013412 genome amplification Methods 0.000 description 1
- 125000000291 glutamic acid group Chemical group N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)* 0.000 description 1
- 230000013595 glycosylation Effects 0.000 description 1
- 238000006206 glycosylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000035931 haemagglutination Effects 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000003505 heat denaturation Methods 0.000 description 1
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 1
- 210000004408 hybridoma Anatomy 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000033444 hydroxylation Effects 0.000 description 1
- 238000005805 hydroxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001900 immune effect Effects 0.000 description 1
- 230000016784 immunoglobulin production Effects 0.000 description 1
- 229960003444 immunosuppressant agent Drugs 0.000 description 1
- 230000001861 immunosuppressant effect Effects 0.000 description 1
- 239000003018 immunosuppressive agent Substances 0.000 description 1
- 238000010965 in-process control Methods 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 description 1
- 208000037797 influenza A Diseases 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000266 injurious effect Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 150000002602 lanthanoids Chemical group 0.000 description 1
- 238000012007 large scale cell culture Methods 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 210000002751 lymph Anatomy 0.000 description 1
- 239000012139 lysis buffer Substances 0.000 description 1
- 210000001161 mammalian embryo Anatomy 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 230000008774 maternal effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000003278 mimic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000010369 molecular cloning Methods 0.000 description 1
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 1
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 description 1
- 238000007899 nucleic acid hybridization Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 229940055729 papain Drugs 0.000 description 1
- 235000019834 papain Nutrition 0.000 description 1
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 1
- 229940111202 pepsin Drugs 0.000 description 1
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 239000000825 pharmaceutical preparation Substances 0.000 description 1
- 229920002704 polyhistidine Polymers 0.000 description 1
- 238000012794 pre-harvesting Methods 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000017854 proteolysis Effects 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 238000012207 quantitative assay Methods 0.000 description 1
- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 description 1
- 238000002708 random mutagenesis Methods 0.000 description 1
- 239000011535 reaction buffer Substances 0.000 description 1
- 238000011897 real-time detection Methods 0.000 description 1
- 238000003259 recombinant expression Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000246 remedial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003362 replicative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 238000012340 reverse transcriptase PCR Methods 0.000 description 1
- 238000002976 reverse transcriptase assay Methods 0.000 description 1
- 238000003757 reverse transcription PCR Methods 0.000 description 1
- 239000012898 sample dilution Substances 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000013207 serial dilution Methods 0.000 description 1
- 238000002741 site-directed mutagenesis Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000000392 somatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000037439 somatic mutation Effects 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000011895 specific detection Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 210000000130 stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000019635 sulfation Effects 0.000 description 1
- 238000005670 sulfation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229960001603 tamoxifen Drugs 0.000 description 1
- 229960002180 tetracycline Drugs 0.000 description 1
- 229930101283 tetracycline Natural products 0.000 description 1
- 235000019364 tetracycline Nutrition 0.000 description 1
- 150000003522 tetracyclines Chemical class 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 230000009261 transgenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004627 transmission electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 125000002264 triphosphate group Chemical class [H]OP(=O)(O[H])OP(=O)(O[H])OP(=O)(O[H])O* 0.000 description 1
- 239000013026 undiluted sample Substances 0.000 description 1
- 241000701161 unidentified adenovirus Species 0.000 description 1
- 241001529453 unidentified herpesvirus Species 0.000 description 1
- 241001515965 unidentified phage Species 0.000 description 1
- 241001430294 unidentified retrovirus Species 0.000 description 1
- 238000010977 unit operation Methods 0.000 description 1
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 1
- 210000002845 virion Anatomy 0.000 description 1
- 238000003260 vortexing Methods 0.000 description 1
- 210000005253 yeast cell Anatomy 0.000 description 1
Description
Перекрестная ссылка на родственные заявкиCross-reference to related applications
Данная заявка претендует согласно 35 USC 119 (е) на преимущества приоритета предварительной патентной заявки США № 62/139,321, заполненной 27 марта 2015, каковая заявка включена в данный документ по ссылке по всей ее полноте.This application claims the benefit of priority under 35 U.S.C. 119(e) to U.S. Provisional Patent Application No. 62/139,321, filed March 27, 2015, which application is incorporated herein by reference in its entirety.
Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates
Изобретение относится, в основном, к процессу производства биологических молекул с помощью культуры клеток. Более конкретно, данное изобретение относится, но не исключительно к этому, к композициям и способам детектирования биологических загрязнителей в культуре клеток.The invention relates generally to a process for producing biological molecules using cell culture. More particularly, the invention relates, but is not exclusively related to, compositions and methods for detecting biological contaminants in cell culture.
Уровень техники в области изобретенияState of the art in the field of invention
Биофармацевтические вещества, особенно терапевтические антитела, продуцируются культурой клеток млекопитающих. Клетки яичника китайского хомячка (СНО) являются наиболее обычно используемыми клетками-хозяевами. Эти системы продукции склонны к инфицированию занесенным или эндогенным вирусом, что представляет потенциальную проблему безопасности для биофармацевтических препаратов. Поэтому процедуры удаления вируса и измерения вирусной нагрузки используются для того, чтобы способствовать безопасности препаратов. Стадии, используемые для уменьшения вирусной нагрузки, включают в себя нанофильтрацию, тепловую инактивацию вируса или с помощью рН и хроматографии. Вирусная нагрузка и эффективность устранения вируса могут контролироваться с помощью связанных с затратами времени анализов инфекционных свойств или быстрых количественных анализов, таких как полимеразная цепная реакция (PCR) реального времени или количественная полимеразная цепная реакция (Q-PCR).Biopharmaceuticals, especially therapeutic antibodies, are produced in mammalian cell culture. Chinese hamster ovary (CHO) cells are the most commonly used host cells. These production systems are prone to infection by imported or endogenous viruses, which poses a potential safety issue for biopharmaceuticals. Therefore, virus removal and viral load measurement procedures are used to promote drug safety. Steps used to reduce viral load include nanofiltration, heat inactivation of the virus, or pH and chromatography. Viral load and virus removal efficiency can be monitored using time-consuming infectivity assays or rapid quantitative assays such as real-time polymerase chain reaction (PCR) or quantitative polymerase chain reaction (Q-PCR).
Q-PCR для надежности требует соответствующих негативного и позитивного контролей. Контрольные агенты экстракции нуклеиновой кислоты добавляются в тестируемые образцы, чтобы проконтролировать качество экстракции нуклеиновой кислоты. Если контроль экстракции нуклеиновой кислоты оказывался негативным или выходил за пределы ожидаемого диапазона репарации при Q-PCR, тогда такой образец отвергался. Напротив, если контроль экстракции нуклеиновой кислоты оказывался позитивным или внутри ожидаемого диапазона репарации при Q-PCR, экстракция нуклеиновой кислоты из тестируемого образца считалась подтвержденной. Негативный контроль, такой как буфер без образца, обычно включали в анализ Q-PCR. Присутствие позитивного сигнала в негативном контроле может означать загрязнение Q-PCR или реагентов для экстракции нуклеиновой кислоты вирусным материалом.Q-PCR requires appropriate negative and positive controls for reliability. Nucleic acid extraction control agents are added to test samples to monitor the quality of nucleic acid extraction. If the nucleic acid extraction control was negative or outside the expected Q-PCR repair range, then the sample was rejected. Conversely, if the nucleic acid extraction control was positive or within the expected Q-PCR repair range, nucleic acid extraction from the test sample was confirmed. A negative control, such as buffer without sample, was commonly included in the Q-PCR assay. The presence of a positive signal in the negative control may indicate contamination of the Q-PCR or nucleic acid extraction reagents with viral material.
Позитивный контроль амплификации может также быть включен в анализ вирусной нагрузки [с помощью] Q-PCR. Такой позитивный контроль может включать в себя консервативные последовательности нуклеиновой кислоты, которые амплифицированы с помощью праймеров, которые амплифицируют естественные вирусные загрязнители. Невозможность детектировать позитивный контроль с помощью Q-PCR может показывать, что процедура амплификации может быть не в состоянии детектировать вирусный загрязнитель, если он присутствует в тестируемом образце.A positive amplification control may also be included in the Q-PCR viral load assay. Such a positive control may include conserved nucleic acid sequences that are amplified using primers that amplify naturally occurring viral contaminants. Failure to detect a positive control by Q-PCR may indicate that the amplification procedure may be unable to detect the viral contaminant if it is present in the test sample.
Использование позитивного контроля амплификации, который имитирует загрязнитель-мишень, создает собственные проблемы. Если тестируемый образец загрязнен даже небольшим количеством позитивного контроля, учитывая особую чувствительность Q-PCR, тестируемый образец может демонстрировать ложнопозитивную [реакцию]. Ложнопозитивная реакция может быть до определенной степени ослаблена использованием низкого уровня позитивного контроля амплификации с помощью отдельного места для работы с позитивным контролем, использования системы UNG/dUTP для селективной деградации продуктов PCR, содержащих dUTP, использования одноразовых контейнеров и поршневых пипеток и тщательной очисткой рабочего места и оборудования. Независимо от скрупулезности использования этих предосторожностей ложнопозитивные результаты все же встречаются при тестировании с помощью PCR.The use of a positive amplification control that mimics the target contaminant creates its own problems. If the test sample is contaminated with even a small amount of the positive control, given the extreme sensitivity of Q-PCR, the test sample may exhibit a false positive [reaction]. False positive reactions can be mitigated to some extent by using a low level of positive amplification control, by having a separate work area for the positive control, by using the UNG/dUTP system to selectively degrade dUTP-containing PCR products, by using disposable containers and piston pipettes, and by thoroughly cleaning the work area and equipment. Regardless of how meticulously these precautions are used, false positive results do occur in PCR testing.
В биофармацевтическом производстве риск получения ложнопозитивной реакции на биологический загрязнитель является довольно существенным и может привести к дорогостоящим действиям по его устранению. Существует огромная потребность в системах и способах определения того, является ли данный позитивный результат PCR действительно позитивным или ложнопозитивным в результате перекрестного загрязнения позитивного контроля. Заявители разработали и описывают композиции позитивного контроля и способы, которые позволяют определение в реальном времени ложнопозитивных сигналов Q-PCR.In biopharmaceutical manufacturing, the risk of obtaining a false positive reaction to a biological contaminant is quite significant and can lead to costly actions to eliminate it. There is a great need for systems and methods for determining whether a given positive PCR result is truly positive or a false positive due to cross-contamination of a positive control. Applicants have developed and describe positive control compositions and methods that allow for real-time detection of false positive Q-PCR signals.
Сущность изобретенияThe essence of the invention
Заявители решили проблему идентификации в реальном времени того, является ли позитивный сигнал Q-PCR на загрязнитель-мишень в тестируемом образце истинно позитивным или ложнопозитивным в результате перекрестного загрязнения. Заявитель создал плазмиду позитивного контроля амплификации (РАС), которая включает в себя последовательность биологического загрязнителя-мишени (т.е. последовательность позитивного контроля) и оригинальную искусственную последовательность, специфичную для плазмиды. Эта оригинальная искусственная последовательность, специфичная для плазмиды, делает возможным для проводящего анализ специалиста специфически идентифицировать плазмиду, когда она присутствует в образце. Таким образом, когда детектируется позитивный сигнал загрязнителя, а искусственная специфичная для плазмиды последовательность не присутствует, специалист можетThe applicants have solved the problem of identifying in real time whether a positive Q-PCR signal for a target contaminant in a test sample is a true positive or a false positive due to cross-contamination. The applicant has created a positive amplification control (PAC) plasmid that includes a sequence of a biological target contaminant (i.e., the positive control sequence) and an original artificial sequence specific for the plasmid. This original artificial sequence specific for the plasmid enables the analyst to specifically identify the plasmid when it is present in the sample. Thus, when a positive signal for the contaminant is detected and the artificial sequence specific for the plasmid is not present, the analyst can
- 1 048105 быть уверен, что это - истинно позитивный результат. Напротив, в случае ложнопозитивной [реакции] присутствие оригинальной искусственной последовательности плазмиды позволяет специалисту быстро оценить мнимо позитивный результат как ложнопозитивный.- 1 048105 be sure that this is a true positive result. On the contrary, in the case of a false positive [reaction], the presence of the original artificial plasmid sequence allows the specialist to quickly evaluate the apparent positive result as a false positive.
В некоторых вариантах осуществления оригинальная искусственная специфичная для плазмиды последовательность позитивного контроля (оригинальная последовательность или РАСР, или полинуклеотид позитивного контроля амплификации) детектируется с помощью флуоресцентно-меченого искусственного зонда детектирования олигонуклеотида (оригинальный зонд детектирования или UDP), включенного в реакционную смесь Q-PCR. Оригинальный зонд детектирования содержит полимер нуклеиновой кислоты, ковалентно связанный с флуорофором и гасителем [флуоресценции]. Оригинальный полимер нуклеиновой кислоты построен так, чтобы специфически присоединяться к уникальной последовательности и включаться в копии ампликона оригинальной последовательности в ходе PCR. Оригинальный полимер нуклеиновой кислоты построен так, чтобы он не распознавал и не присоединялся к какому-либо встречающемуся в природе парвовирусу в условиях гибридизации, используемых при проведении анализа образца. В одном варианте осуществления оригинальный полимер нуклеиновой кислоты содержит от 17 до 20 нуклеотидов, в которых не более чем семь (7) - 10 внутренних последовательных нуклеотидов и не более чем шесть (6) последовательных 3'-нуклеотидов идентичны какойлибо парвовирусной последовательности. В одном варианте осуществления оригинальный нуклеотидный полимер содержит от 17 до 20 нуклеотидов, в которых не более чем 7-10 последовательных нуклеотидов и не более шести (6) последовательных 3'-нуклеотидов идентичны какой-либо парвовирусной последовательности, представленной в SEQ ID NOs: 9 и 12-37. Когда полимер нуклеиновой кислоты оригинального детектирующего зонда не включен в копии ампликона, гаситель остается в непосредственной близости от флуорофора. Если флуорофор возбужден, гаситель абсорбирует испускаемый свет и предупреждает его детектирование (путем резонансного переноса энергии флуоресценции (FRET) или контактного гашения). Когда полимер нуклеиновой кислоты включается в копии ампликона (т.е., когда оригинальная последовательность представлена в образце), флуорофор и гаситель удаляются из оригинального детектирующего зонда и таким образом пространственно изолируются. В этом случае, когда флуорофор возбужден, гаситель оказывается значительно удален от него, так что он не может эффективно гасить испускаемый свет. Испускаемый свет может таким образом быть детектирован. Таким образом, когда оригинальная последовательность присутствует в образце, на длине волны детектируемой эмиссии интенсивность возрастает по мере прохождения PCR. Когда оригинальная последовательность отсутствует, гаситель выполняет свою функцию и никакой эмиссии по мере прохождения PCR не детектируется. В одном варианте осуществления флуорофор присоединен к 5'-концу полимера нуклеиновой кислоты или вблизи от него, а гаситель на 3'-конце или вблизи от него. В альтернативном варианте осуществления флуорофор присоединен к 3'-концу полимера нуклеиновой кислоты или вблизи от него, а гаситель на 5' -конце или вблизи от него.In some embodiments, an original artificial plasmid-specific positive control sequence (original sequence or PACP, or positive amplification control polynucleotide) is detected by a fluorescently labeled artificial oligonucleotide detection probe (original detection probe or UDP) included in the Q-PCR reaction mixture. The original detection probe comprises a nucleic acid polymer covalently linked to a fluorophore and a quencher. The original nucleic acid polymer is designed to specifically bind to a unique sequence and to be incorporated into amplicon copies of the original sequence during PCR. The original nucleic acid polymer is designed to not recognize or bind to any naturally occurring parvovirus under the hybridization conditions used to analyze the sample. In one embodiment, the original nucleic acid polymer comprises 17 to 20 nucleotides in which no more than seven (7) to 10 internal consecutive nucleotides and no more than six (6) consecutive 3' nucleotides are identical to any parvovirus sequence. In one embodiment, the original nucleic acid polymer comprises 17 to 20 nucleotides in which no more than 7 to 10 consecutive nucleotides and no more than six (6) consecutive 3' nucleotides are identical to any parvovirus sequence set forth in SEQ ID NOs: 9 and 12-37. When the original detection probe nucleic acid polymer is not included in the amplicon copies, the quencher remains in close proximity to the fluorophore. When the fluorophore is excited, the quencher absorbs the emitted light and prevents its detection (by fluorescence resonance energy transfer (FRET) or contact quenching). When the nucleic acid polymer is incorporated into the amplicon copies (i.e., when the original sequence is present in the sample), the fluorophore and quencher are removed from the original detection probe and are thus spatially isolated. In this case, when the fluorophore is excited, the quencher is sufficiently distant from it that it cannot effectively quench the emitted light. The emitted light can thus be detected. Thus, when the original sequence is present in the sample, the wavelength of the detectable emission increases in intensity as the PCR progresses. When the original sequence is absent, the quencher performs its function and no emission is detected as the PCR progresses. In one embodiment, the fluorophore is attached at or near the 5' end of the nucleic acid polymer and the quencher at or near the 3' end. In an alternative embodiment, the fluorophore is attached at or near the 3' end of the nucleic acid polymer and the quencher at or near the 5' end.
Любая пара флуорофор-гаситель, известная или которая будет обнаружена позже, может быть использована в практике по данному изобретению. (См., например S.A. Marras, Selection of fluorofore and quencher pairs for fluorescent nucleic acid hybridization probes, Methods Mol. Biol. 2006; 335:3-16). В некоторых вариантах осуществления флуорофор имеет длину волны возбуждения 495 нм, 538 нм или 646 нм и длину волны испускания 520 нм, 554 нм или 669 нм, соответственно. В некоторых вариантах осуществления гаситель представляет собой краситель с пиком поглощения 430-672 нм. В некоторых вариантах осуществления гаситель выбран из группы, состоящей из DDQ-I, Dabcyl, Eclipse, Iowa Black FQ, BHQ-1, qSy-7, BHQ-2, DDQ-II, Iowa Black RQ, QSY-21 и DHQ-3. В одном варианте осуществления флуорофор имеет длину волны возбуждения 495 нм и длину волны испускания 520 нм, например, FAM, и гаситель представляет собой BHQ-1. В одном варианте осуществления полимер нуклеиновой кислоты содержит последовательность нуклеиновой кислоты SEQ ID NO: 3 (5 '-TGTCGATGGCGAATGGCTA-3').Any fluorophore-quencher pair, known or later discovered, can be used in the practice of the present invention. (See, for example, S. A. Marras, Selection of fluorofore and quencher pairs for fluorescent nucleic acid hybridization probes, Methods Mol. Biol. 2006; 335:3-16). In some embodiments, the fluorophore has an excitation wavelength of 495 nm, 538 nm, or 646 nm and an emission wavelength of 520 nm, 554 nm, or 669 nm, respectively. In some embodiments, the quencher is a dye with an absorption peak at 430-672 nm. In some embodiments, the quencher is selected from the group consisting of DDQ-I, Dabcyl, Eclipse, Iowa Black FQ, BHQ-1, qSy-7, BHQ-2, DDQ-II, Iowa Black RQ, QSY-21, and DHQ-3. In one embodiment, the fluorophore has an excitation wavelength of 495 nm and an emission wavelength of 520 nm, such as FAM, and the quencher is BHQ-1. In one embodiment, the nucleic acid polymer comprises the nucleic acid sequence of SEQ ID NO: 3 (5'-TGTCGATGGCGAATGGCTA-3').
Один из объектов данного изобретения представляет собой сам по себе оригинальный зонд детектирования, как описано выше, содержащий полимер нуклеиновой кислоты и присоединенные флуорофор и гаситель. Другой объект данного изобретения включает в себя саму по себе плазмиду позитивного контроля амплификации (РАС), которая содержит последовательность биологического загрязнителямишени, и оригинальную искусственную специфичную для плазмиды последовательность, и использование такой плазмиды в качестве позитивного контроля для обнаружения присутствия биологического загрязнителя-мишени, в культуре клеток. Плазмида РАС используется для контроля успешности реакции амплификации PCR, проводимой для амплификации последовательностей биологического загрязнителямишени. Например, проводится раздельная и параллельная реакция PCR, которая содержит идентичные компоненты и проходит при идентичных параметрах, что и тестируемый образец, но содержащая плазмиду позитивного контроля вместо тестируемого образца. Если образец, содержащий плазмиду позитивного контроля, дает позитивный сигнал на загрязнитель, тогда как тестируемый образец его не дает, тогда следует заключить, что тестируемый образец лишен биологического загрязнителя-мишени. В некоторых вариантах осуществления тестируемый образец получен из культуры клеток млекопитающего, такой как биореакторная культура, содержащая клетки СНО, сконструированные для продукции терапевтического белка, представляющего интерес.One of the objects of the present invention is an original detection probe itself, as described above, comprising a nucleic acid polymer and an attached fluorophore and a quencher. Another object of the present invention includes a positive amplification control (PAC) plasmid itself, which contains a sequence of a target biological contaminant, and an original artificial plasmid-specific sequence, and the use of such a plasmid as a positive control for detecting the presence of a target biological contaminant in a cell culture. The PAC plasmid is used to control the success of a PCR amplification reaction carried out to amplify sequences of a target biological contaminant. For example, a separate and parallel PCR reaction is carried out, which contains identical components and is carried out under identical parameters as the test sample, but contains a positive control plasmid instead of the test sample. If a sample containing a positive control plasmid gives a positive signal for a contaminant, while the test sample does not, then it should be concluded that the test sample is devoid of the target biological contaminant. In some embodiments, the test sample is obtained from a mammalian cell culture, such as a bioreactor culture containing CHO cells engineered to produce a therapeutic protein of interest.
- 2 048105- 2 048105
В одном варианте осуществления плазмида содержит (а) последовательность полинуклеотида амплификации мишени (ТАР), такого как, например, последовательность нуклеиновой кислоты парвовируса или последовательность другого загрязнителя-мишени, и (b) последовательность плазмиды полинуклеотида контроля амплификации (РАСР). Последовательность РАСР (смысловая или цепь Крика) комплементарна полимеру нуклеиновой кислоты оригинальной последовательности зонда (антисмысловая или цепь Уотсона).In one embodiment, the plasmid comprises (a) a target amplification polynucleotide (TAP) sequence, such as, for example, a parvovirus nucleic acid sequence or another target contaminant sequence, and (b) an amplification control polynucleotide plasmid (PACPP) sequence. The PACPP sequence (sense or Crick chain) is complementary to the nucleic acid polymer of the original probe sequence (antisense or Watson chain).
В одном варианте осуществления плазмида РАС задействована в отдельной Q-PCR реакции в параллель с реакцией Q-PCR, содержащей тестируемый образец. Последовательность ТАР сконструирована так, чтобы представлять биологический загрязнитель-мишень. Например, если тестируемый образец реакции Q-PCR не способен продуцировать ампликоны ТАР, а позитивный контроль (т.е., образец, содержащий плазмиду РАС) Q-PCR не продуцирует ампликонов ТАР, тогда можно предположить, что реакция Q-PCR не идет. В одном варианте осуществления биологический загрязнитель-мишень представляет собой парвовирус грызунов, а последовательность ТАР содержит последовательность парвовируса грызунов. В одном варианте осуществления последовательность ТАР содержит целиком или часть последовательности парвовируса NS1, которая консервативна у нескольких штаммов парвовируса грызунов. См. Cotmore, et al., Replication Initiator Protein NS1 of the parvovirus Minute virus of Mice Binds to Modular Divergent Sites Distributed throughout Duplex Viral DNA, J. Virol. 2007 Dec; 81(23): 13015-13027. В некоторых вариантах осуществления несколько штаммов парвовируса грызунов включают в себя штамм-прототип мелкого вируса мышей (MVMp), иммуносупрессорный штамм мелкого вируса мышей (MVMi), штамм Cutter мелкого вируса мышей (MVMc), парвовирус 1b мыши (MPV-1b), парвовирус 1а мыши (MPV-1a), парвовирус 1с мыши (MVP-1c), парвовирус хомяка (HaPV), парвовирус Toolan's (H-1), вирус крыс Килхэма (KRV), парвовирус 1а крысы (RPV-1a), мелкий вирус крыс (RMV), и штамм Университета Массачусетса вируса крыс L (RVUmass). См. O.-W. Merten, Virus Contaminations of Cell Cultures - A Biotechnological View, Cytotechnology. 2002 July; 39(2):91-116. В одном варианте осуществления последовательность ТАР содержит последовательность нуклеиновой кислоты SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, и комплемент SEQ ID NO: 4.In one embodiment, the PAC plasmid is used in a separate Q-PCR reaction in parallel with a Q-PCR reaction containing a test sample. The TAP sequence is designed to represent a target biological contaminant. For example, if the test sample of a Q-PCR reaction fails to produce TAP amplicons and the positive control (i.e., the sample containing the PAC plasmid) Q-PCR fails to produce TAP amplicons, then it can be assumed that the Q-PCR reaction is not running. In one embodiment, the target biological contaminant is a rodent parvovirus and the TAP sequence comprises a rodent parvovirus sequence. In one embodiment, the TAP sequence comprises all or a portion of a parvovirus NS1 sequence that is conserved among multiple strains of rodent parvovirus. See Cotmore, et al., Replication Initiator Protein NS1 of the parvovirus Minute virus of Mice Binds to Modular Divergent Sites Distributed throughout Duplex Viral DNA, J. Virol. 2007 Dec; 81(23): 13015-13027. In some embodiments, the plurality of rodent parvovirus strains include small mouse virus prototype (MVMp), small mouse virus immunosuppressant (MVMi), small mouse virus Cutter (MVMc) strain, mouse parvovirus 1b (MPV-1b), mouse parvovirus 1a (MPV-1a), mouse parvovirus 1c (MVP-1c), hamster parvovirus (HaPV), Toolan's parvovirus (H-1), Kilham rat virus (KRV), rat parvovirus 1a (RPV-1a), small rat virus (RMV), and the University of Massachusetts strain of rat virus L (RVUmass). See O.-W. Merten, Virus Contaminations of Cell Cultures - A Biotechnological View, Cytotechnology. 2002 July; 39(2):91-116. In one embodiment, the TAP sequence comprises the nucleic acid sequence of SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, and the complement of SEQ ID NO: 4.
Другие объекты данного изобретения направлены на композицию коктейля PCR и способ использования коктейля PCR для детектирования загрязнителя-мишени в тестируемом образце и оценку ложнопозитивного [сигнала] в результате загрязнения тестируемого образца РАС.Other objects of the present invention are directed to a PCR cocktail composition and a method of using the PCR cocktail to detect a target contaminant in a test sample and to evaluate a false positive [signal] resulting from contamination of the test sample with a PCR.
В одном варианте осуществления коктейль PCR содержит среди прочего прямой олигонуклеотидный праймер, специфичный к загрязнителю-мишени, специфический олигонуклеотидный зонд, детектирующий загрязнитель-мишень, искусственный олигонуклеотидный детектирующий зонд, такой как оригинальный детектирующий зонд (UDP), описанный выше, и обратный олигонуклеотидный праймер к загрязнителю-мишени. В варианте осуществления, в котором загрязнитель-мишень представляет собой парвовирус грызунов, коктейль PCR содержит среди прочего специфический прямой олигонуклеотидный праймер к парвовирусу грызунов, специфический олигонуклеотидный детектирующий зонд на парвовирус грызунов, искусственный олигонуклеотидный детектирующий зонд, такой, как оригинальный детектирующий зонд (UDP), описанный выше, и специфический обратный олигонуклеотидный праймер к парвовирусу грызунов. Каждый детектирующий зонд (т.е., специфический олигонуклеотидный детектирующий зонд на загрязнитель-мишень, такой как специфический олигонуклеотидный детектирующий зонд на парвовирус грызунов и искусственный олигонуклеотидный детектирующий зонд) содержит последовательность нуклеиновой кислоты, соединенную с флуорофором на одном конце (либо 5'-, либо 3'-) и гасителем на другом конце (либо 3'-, либо 5'-, соответственно).In one embodiment, the PCR cocktail comprises, among other things, a forward oligonucleotide primer specific for a target pollutant, a specific oligonucleotide probe detecting the target pollutant, an artificial oligonucleotide detection probe such as the original detection probe (UDP) described above, and a reverse oligonucleotide primer to the target pollutant. In an embodiment in which the target pollutant is rodent parvovirus, the PCR cocktail comprises, among other things, a specific forward oligonucleotide primer to rodent parvovirus, a specific oligonucleotide detection probe for rodent parvovirus, an artificial oligonucleotide detection probe such as the original detection probe (UDP) described above, and a specific reverse oligonucleotide primer to rodent parvovirus. Each detection probe (i.e., a target contaminant specific oligonucleotide detection probe, such as a rodent parvovirus specific oligonucleotide detection probe and an artificial oligonucleotide detection probe) comprises a nucleic acid sequence linked to a fluorophore at one end (either 5' or 3') and a quencher at the other end (either 3' or 5', respectively).
При этом специфический прямой олигонуклеотидный праймер к парвовирусу грызунов и последовательность нуклеиновой кислоты специфического олигонуклеотидного детектирующего зонда на парвовирус грызунов гибридизуются с антисмысловой цепью парвовируса. Специфический олигонуклеотидный обратный праймер к парвовирусу грызунов гибридизуется со смысловой цепью парвовируса. В одном варианте осуществления последовательность парвовируса, с которой гибридизуются праймеры и специфический олигонуклеотидный зонд на парвовирус, представляет собой консервативную последовательность парвовируса грызунов. В одном случае консервативная последовательность парвовируса представляет собой последовательность парвовируса NS1, такую как, например, последовательность нуклеиновой кислоты, описанная в SEQ ID NO: 9. С помощью консервативной последовательности один и тот же зонд эффективен при детектировании множества штаммов парвовируса грызунов.In this case, the rodent parvovirus specific forward oligonucleotide primer and the nucleic acid sequence of the rodent parvovirus specific oligonucleotide detection probe hybridize with the antisense strand of the parvovirus. The rodent parvovirus specific oligonucleotide reverse primer hybridizes with the sense strand of the parvovirus. In one embodiment, the parvovirus sequence to which the primers and the parvovirus specific oligonucleotide probe hybridize is a conserved sequence of the rodent parvovirus. In one case, the conserved sequence of the parvovirus is a parvovirus NS1 sequence, such as, for example, the nucleic acid sequence described in SEQ ID NO: 9. Using the conserved sequence, the same probe is effective in detecting multiple strains of the rodent parvovirus.
В одном варианте осуществления искусственный олигонуклеотидный детектирующий зонд не гибридизуется с нуклеиновой кислотой парвовируса или какой-либо последовательностью биологического загрязнителя. Нуклеиновая кислота искусственного олигонуклеотидного детектирующего зонда является синтетической и не гибридизуется с какой-либо жесткостью с какой-либо последовательностью нуклеиновых кислот биологических загрязнителей. В одном варианте осуществления нуклеиновая кислота искусственного олигонуклеотидного детектирующего зонда (иначе называемого оригинальный полимер нуклеиновой кислоты или оригинальная последовательность) сконструирован так, чтобы не распознавать или не присоединяться к какому-либо встречающемуся в природе парвовирусу при условиях гибридизации, используемых в работе по анализу данного объекта. В одном варианте осуществления оригинальIn one embodiment, the artificial oligonucleotide detection probe does not hybridize to a parvovirus nucleic acid or any biological contaminant sequence. The nucleic acid of the artificial oligonucleotide detection probe is synthetic and does not hybridize with any stringency to any biological contaminant nucleic acid sequence. In one embodiment, the nucleic acid of the artificial oligonucleotide detection probe (otherwise referred to as the original nucleic acid polymer or original sequence) is designed not to recognize or bind to any naturally occurring parvovirus under the hybridization conditions used in the assay work for that subject. In one embodiment, the original
- 3 048105 ный полимер нуклеиновой кислоты содержит от 17 до 20 нуклеотидов, причем не более чем семь (7) 10 внутренних последовательных нуклеотидов и не более чем шесть (6) последовательных 3'нуклеотидов идентичны какой-либо последовательности парвовируса. В одном варианте осуществления оригинальный полимер нуклеотидов содержит 17-20 нуклеотидов, причем не более чем 7-10 последовательных нуклеотидов и не более чем шесть (6) последовательных 3'-нуклеотидов идентичны какойлибо последовательности парвовируса, представленной в SEQ ID NOs: 9 и 12-37. Однако, нуклеиновая кислота искусственного олигонуклеотидного детектирующего зонда (т.е., оригинальная последовательность) гибридизуется с последовательностью РАСР плазмиды РАС. Таким образом, искусственный олигонуклеотидный детектирующий зонд детектирует плазмиду РАС, но не парвовирус или другой биологический загрязнитель последовательность.- 3 048 105 the original nucleic acid polymer comprises 17 to 20 nucleotides, wherein no more than seven (7) 10 internal contiguous nucleotides and no more than six (6) contiguous 3' nucleotides are identical to any parvovirus sequence. In one embodiment, the original nucleotide polymer comprises 17-20 nucleotides, wherein no more than 7-10 contiguous nucleotides and no more than six (6) contiguous 3' nucleotides are identical to any parvovirus sequence set forth in SEQ ID NOs: 9 and 12-37. However, the nucleic acid of the artificial oligonucleotide detection probe (i.e., the original sequence) hybridizes to the PAC sequence of the PAC plasmid. Thus, the artificial oligonucleotide detection probe detects the PAC plasmid, but not the parvovirus or other biological contaminant sequence.
В одном варианте осуществления коктейль PCR может быть использован для того, чтобы определить, присутствует ли плазмида РАС в тестируемом биологическом образце, давая ложнопозитивный результат. При этом если тестируемый образец демонстрирует позитивный сигнал Q-PCR на специфический олигонуклеотидный зонд на парвовирус и негативный сигнал Q-PCR на искусственный олигонуклеотидный детектирующий зонд, тогда можно предполагать, что тестируемый образец свободен от загрязнения РАС (т.е. истинно позитивный).In one embodiment, a PCR cocktail may be used to determine whether a PAC plasmid is present in a test biological sample, giving a false positive result. Wherein, if the test sample exhibits a positive Q-PCR signal to a parvovirus-specific oligonucleotide probe and a negative Q-PCR signal to an artificial oligonucleotide detection probe, then the test sample may be assumed to be free of PAC contamination (i.e., a true positive).
В одном варианте осуществления прямой специфический олигонуклеотидный праймер к загрязнителю-мишени содержит последовательность SEQ ID NO: 1; нуклеиновая кислота специфического олигонуклеотидного детектирующего зонда на загрязнитель-мишень содержит последовательность SEQ ID NO: 2; нуклеиновую кислоту искусственного олигонуклеотидного детектирующего зонда (т.е., UDP) содержит последовательность SEQ ID NO: 3; а специфический обратный олигонуклеотидный праймер к загрязнителю-мишени содержит последовательность SEQ ID NO: 4.In one embodiment, the forward specific oligonucleotide primer for the target contaminant comprises the sequence of SEQ ID NO: 1; the nucleic acid of the specific oligonucleotide detection probe for the target contaminant comprises the sequence of SEQ ID NO: 2; the nucleic acid of the artificial oligonucleotide detection probe (i.e., UDP) comprises the sequence of SEQ ID NO: 3; and the specific reverse oligonucleotide primer for the target contaminant comprises the sequence of SEQ ID NO: 4.
Другие объекты данного изобретения предоставляют систему и способ детектирования биологического загрязнителя в тестируемом образце. В данном случае тестируемый образец представляет собой культуру клеток, такую как, например, культура клеток млекопитающих промышленного масштаба для производства терапевтического белка. В практике по данному изобретению пригодны клетки млекопитающих, включающие в себя, но, не ограничиваясь ими, клетки СНО, клетки СНО-К1 и клетки EESYR (см. Патент США № 7,771,997). Система и способ включают в себя, в дополнение к праймерам, зондам, коктейлям и плазмиде РАС, используемым, как описано выше, использование контроля экстракции нуклеиновой кислоты (NEC). В одном варианте осуществления, NEC представляет собой фаг М13К07, который включается в тестируемый образец перед экстракцией нуклеиновой кислоты. Если экстракция нуклеиновой кислоты адекватна целям детектирования загрязнителя ДНК или РНК, тогда нуклеиновая кислота NEC (например, нуклеиновая кислота М13К07) детектируется через Q-PCR в тестируемом образце с внутренним стандартом. В конкретном варианте осуществления добавка к реакции Q-PCR содержит специфический прямой олигонуклеотидный праймер к загрязнителю-мишени, специфический олигонуклеотидный детектирующий зонд на загрязнитель-мишень, искусственный олигонуклеотидный детектирующий зонд, такой, как оригинальный детектирующий зонд (UDP), описанный выше, специфический обратный олигонуклеотидный праймер к загрязнителю-мишени, специфический прямой олигонуклеотидный праймер к NEC, специфический олигонуклеотидный детектирующий зонд на NEC и специфический обратный олигонуклеотидный праймер к NEC. В одном варианте осуществления тестируемый образец берется из продукции терапевтического белка культуры клеток, который снабжен NEC (например, фагом М13К07) перед экстракцией нуклеиновой кислоты и последующим анализом с помощью Q-PCR.Other aspects of the present invention provide a system and method for detecting a biological contaminant in a test sample. In this case, the test sample is a cell culture, such as, for example, an industrial scale mammalian cell culture for the production of a therapeutic protein. Mammalian cells useful in the practice of the present invention include, but are not limited to, CHO cells, CHO-K1 cells, and EESYR cells (see U.S. Patent No. 7,771,997). The system and method include, in addition to the primers, probes, cocktails, and PAC plasmid used as described above, the use of a nucleic acid extraction control (NEC). In one embodiment, the NEC is phage M13K07, which is incorporated into the test sample prior to nucleic acid extraction. If the nucleic acid extraction is adequate for the purposes of detecting the DNA or RNA contaminant, then the NEC nucleic acid (e.g., M13K07 nucleic acid) is detected via Q-PCR in the test sample with an internal standard. In a particular embodiment, the additive to the Q-PCR reaction comprises a specific forward oligonucleotide primer for the target contaminant, a specific oligonucleotide detection probe for the target contaminant, an artificial oligonucleotide detection probe such as the original detection probe (UDP) described above, a specific reverse oligonucleotide primer for the target contaminant, a specific forward oligonucleotide primer for NEC, a specific oligonucleotide detection probe for NEC, and a specific reverse oligonucleotide primer for NEC. In one embodiment, the test sample is taken from a cell culture production of a therapeutic protein that has been equipped with a NEC (e.g., phage M13K07) prior to nucleic acid extraction and subsequent analysis by Q-PCR.
В конкретном варианте осуществления загрязнитель-мишень представляет собой парвовирус грызунов, в этом случае (1) специфический прямой олигонуклеотидный праймер к загрязнителю-мишени представляет собой специфический прямой олигонуклеотидный праймер к парвовирусу грызунов, более конкретно - содержащий последовательность SEQ ID NO: 1; (2) специфический олигонуклеотидный детектирующий зонд на загрязнитель-мишень представляет собой специфический олигонуклеотидный детектирующий зонд на парвовирус грызунов, более конкретно - содержащий последовательность нуклеиновой кислоты SEQ ID NO: 2; (3) искусственный олигонуклеотидный детектирующий зонд представляет собой оригинальный детектирующий зонд (UDP), более конкретно - содержащий последовательность нуклеиновой кислоты SEQ ID NO: 3; (4) специфический обратный олигонуклеотидный праймер к загрязнителю-мишени представляет собой специфический олигонуклеотидный обратный праймер к парвовирусу грызунов, более конкретно - содержащий последовательность нуклеиновой кислоты SEQ ID NO: 4; (5) специфический прямой олигонуклеотидный праймер к NEC представляет собой прямой олигонуклеотидный праймер к М13, более конкретно - содержащий последовательность нуклеиновой кислоты SEQ ID NO: 5; (6) специфический олигонуклеотидный детектирующий зонд на NEC представляет собой детектирующий зонд на М13, более конкретно - содержащий последовательность нуклеиновой кислоты SEQ ID NO: 6; и (7) специфический обратный олигонуклеотидный праймер к NEC представляет собой обратный олигонуклеотидный праймер к М13, более конкретно - содержащий нуклеиновую кислоту SEQ ID NO: 8. В одном варианте осуществления способа, если сигнал Q-PCR на NEC детектируется (т.е., сигнал находится в пределах ожидаемого диапазона репарации), можно предполагать, что экстракция нуклеиновой кислоты из тестируемого образца успешна. С другой стороны, если детектируется сигнал наIn a specific embodiment, the target pollutant is a rodent parvovirus, in which case (1) the target pollutant specific forward oligonucleotide primer is a rodent parvovirus specific forward oligonucleotide primer, more particularly comprising the sequence of SEQ ID NO: 1; (2) the target pollutant specific oligonucleotide detection probe is a rodent parvovirus specific oligonucleotide detection probe, more particularly comprising the nucleic acid sequence of SEQ ID NO: 2; (3) the artificial oligonucleotide detection probe is an original detection probe (UDP), more particularly comprising the nucleic acid sequence of SEQ ID NO: 3; (4) the target contaminant-specific reverse oligonucleotide primer is a rodent parvovirus-specific reverse oligonucleotide primer, more particularly comprising the nucleic acid sequence of SEQ ID NO: 4; (5) the NEC-specific forward oligonucleotide primer is an M13 forward oligonucleotide primer, more particularly comprising the nucleic acid sequence of SEQ ID NO: 5; (6) the NEC-specific oligonucleotide detection probe is a M13 detection probe, more particularly comprising the nucleic acid sequence of SEQ ID NO: 6; and (7) the NEC-specific reverse oligonucleotide primer is an M13-specific reverse oligonucleotide primer, more specifically comprising the nucleic acid of SEQ ID NO: 8. In one embodiment of the method, if a Q-PCR signal for NEC is detected (i.e., the signal is within the expected repair range), it can be assumed that the extraction of the nucleic acid from the test sample is successful. On the other hand, if a signal is detected for
- 4 048105- 4 048105
NEC (т.е., сигнал находится за пределами ожидаемого диапазона репарации), тогда можно предполагать, что экстракция нуклеиновой кислоты из тестируемого образца неудачна, и негативный сигнал Q-PCR на загрязнитель-мишень рассматривается как ошибочный (т.е., ложнонегативный).NEC (i.e., the signal is outside the expected repair range), then it can be assumed that the nucleic acid extraction from the test sample was unsuccessful and a negative Q-PCR signal for the target contaminant is considered erroneous (i.e., false negative).
Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention
Прежде, чем данное изобретение будет описано, следует понимать, что данное изобретение не ограничено конкретными описанными способами и экспериментальными условиями, поскольку такие способы и условия могут варьировать. Также следует понимать, что терминология, использованная в данном документе, предназначена только для цели описания конкретных вариантов осуществления, и не направлена на то, чтобы быть ограничивать [их], поскольку сфера данного изобретения ограничивается только прилагаемой формулой изобретения.Before the present invention is described, it is to be understood that the present invention is not limited to the particular methods and experimental conditions described, since such methods and conditions may vary. It is also to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only, and is not intended to be limiting, since the scope of the present invention is limited only by the appended claims.
Если это не определено иначе, все технические и научные термины, использованные в данном документе, имеют те же значения, как они понимаются обычными специалистами в области техники, к которой принадлежит данное изобретение. Так, как это используется в данном документе, термин около, когда он используется в отношении конкретного упоминаемого числового значения, означает, что это значение может варьировать от упомянутого значения не более чем на 1%. Например, так, как это используется в данном документе, выражение около 100, включает в себя 99 и 101, и все значения между ними (например, 99, 1, 99,2, 99,3, 99,4 и т.д.).Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used herein have the same meanings as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention pertains. As used herein, the term about, when used with respect to a specific numerical value referred to, means that the value may vary from the recited value by no more than 1%. For example, as used herein, the expression about 100 includes 99 and 101, and all values in between (e.g., 99, 1, 99.2, 99.3, 99.4, etc.).
Хотя какие-либо способы и материалы, сходные или эквивалентные таковым, описанным в данном документе, могут быть использованы в практике по данному изобретению, здесь описываются предпочтительные способы и материалы. Все публикации, упомянутые в данном документе, включены по ссылке во всей их полноте. Другие варианты осуществления станут ясны из обзора последующего подробного описания.Although any methods and materials similar or equivalent to those described herein can be used in the practice of the present invention, the preferred methods and materials are described herein. All publications mentioned herein are incorporated by reference in their entireties. Other embodiments will become apparent from a review of the following detailed description.
Чтобы изобретение, описанное в данном документе, можно было полностью понять, излагается нижеследующее подробное описание.In order that the invention described herein may be fully understood, the following detailed description is set forth.
Данное изобретение относится к улучшению материалов и способов детектирования какого-либо биологического загрязнителя в какой-либо культуре клеток, которая продуцирует терапевтический белок. Конкретно, данное изобретение относится к материалам и способам количественной полимеразной цепной реакции (Q-PCR), которые включают в себя контрольный элемент позитивной амплификации или стадию, которая легко детектируется, чтобы устранить ложнопозитивный [результат].The present invention relates to improved materials and methods for detecting any biological contaminant in any cell culture that produces a therapeutic protein. Specifically, the present invention relates to quantitative polymerase chain reaction (Q-PCR) materials and methods that include a positive amplification control element or a step that is easily detected to eliminate false positives.
PCR и количественная PCRPCR and quantitative PCR
Так, как это используется в данном документе, фраза полимеразная цепная реакция (PCR) означает способ продукции копий нуклеиновой кислоты (например, ДНК) путем использования множества циклов денатурации (разделение цепей матричной ДНК), соединения (отжига) (гибридизации одноцепочечных олигонуклеотидов с одноцепочечной матричной ДНК) и синтез ДНК (ДНК-полимераза катализирует синтез новой цепи ДНК, начиная с 3'-конца гибридизованного олигонуклеотида, используя цепь матричной ДНК как матрицу). Для того, чтобы произошла амплификация, по меньшей мере, два разных олигонуклеотидных праймера (для краткости именуемые праймерами) используются в реакции PCR. Один праймер, который обычно именуется прямым праймером, гибридизуется с антисмысловой цепью матричной ДНК и образует 5'-конец новосинтезированной смысловой цепи. Другой праймер, который обычно именуется обратным праймером, гибридизуется со смысловой цепью матричной ДНК и образует 5'-конец новосинтезированной антисмысловой цепи. В каждом цикле каждая матричная цепь копируется с образованием новой двухцепочечной молекулы ДНК, которая также известна как ампликон. Таким образом, при неограниченном количестве олигонуклеотидных праймеров, ДНК-полимераза (т.е., Taqполимераза или другая термостабильная ДНК-полимераза; см. Innis et al., DNA sequencing with Thermus aquaticus DNA polymerase and direct sequencing of polymerase chain reaction-amplified DNA, 85(24) Proc Natl Acad Sci USA. 9436-40 (1988)), и нуклеотид трифосфатов, число молекул ДНК (матриц и ампликонов) удваивается в каждом цикле. PCR описан в Патенте США № 4,683,202 (опубликованный 28 июля 1987 г.). См. также PCR Primer: A Laboratory Manual (Carl W. Dieffenbach & Gabriela S. Dveksler eds., 1995).As used herein, the phrase polymerase chain reaction (PCR) refers to a process for producing copies of a nucleic acid (e.g., DNA) by using multiple cycles of denaturation (separation of template DNA strands), annealing (hybridization of single-stranded oligonucleotides to single-stranded template DNA), and DNA synthesis (DNA polymerase catalyzes the synthesis of a new DNA strand starting from the 3' end of a hybridized oligonucleotide, using the template DNA strand as a template). In order for amplification to occur, at least two different oligonucleotide primers (referred to as primers for short) are used in a PCR reaction. One primer, commonly referred to as the forward primer, hybridizes to the antisense strand of the template DNA and forms the 5' end of the newly synthesized sense strand. Another primer, commonly referred to as the reverse primer, hybridizes to the sense strand of the template DNA and forms the 5' end of the newly synthesized antisense strand. In each cycle, each template strand is copied to form a new double-stranded DNA molecule, also known as an amplicon. Thus, with an unlimited number of oligonucleotide primers, DNA polymerase (i.e., Taq polymerase or other thermostable DNA polymerase; see Innis et al., DNA sequencing with Thermus aquaticus DNA polymerase and direct sequencing of polymerase chain reaction-amplified DNA, 85(24) Proc Natl Acad Sci USA. 9436-40 (1988)), and nucleotide triphosphates, the number of DNA molecules (templates and amplicons) doubles in each cycle. PCR is described in U.S. Patent No. 4,683,202 (issued July 28, 1987). See also PCR Primer: A Laboratory Manual (Carl W. Dieffenbach & Gabriela S. Dveksler eds., 1995).
Так, как это используется в данном документе, термин цикл означает одиночный цикл (1) плавления ДНК, именуемый денатурацией, за которой следует (2) гибридизация олигонуклеотидных праймеров до образования одноцепочечной ДНК по правилу комплементарного связывания нуклеотидных оснований, процесс, называемый отжигом, и (3) полимеризация новой цепи ДНК, начинающаяся на 3'конце олигонуклеотидного праймера и двигающаяся в направлении от 5'-конца к 3'-концу*, [т.е.] процесс, именуемый амплификацией или элонгацией. Обычно, для полимеризации используется фермент ДНК-полимераза, такой как Taq-полимераза, катализирующая формирование фосфодиэфирных связей между соседними деоксинуклеотид трифосфатами (dNTPs), которые присоединяются к копируемой одноцепочечной матричной ДНК водородными связями согласно правилам комплементарного связывания. Денатурация, отжиг и амплификация выполняются при определенных температурах, частично основанных на содержании GC в матричной ДНК и олигонуклеотидных праймерах, и длине копируемой цепи ДНК. Температура денатурации и отжига, так же, как и ионная сила реакционного буфера, контролирует точность гибридизации и правильность копирования ДНК.As used herein, the term cycle refers to a single cycle of (1) melting of DNA, referred to as denaturation, followed by (2) hybridization of oligonucleotide primers to form single-stranded DNA by the rules of complementary base pairing, a process referred to as annealing, and (3) polymerization of a new DNA strand starting at the 3' end of the oligonucleotide primer and moving in a 5'-to-3'-end direction, [i.e.] a process referred to as amplification or elongation. Typically, the polymerization uses a DNA polymerase enzyme, such as Taq polymerase, which catalyzes the formation of phosphodiester bonds between adjacent deoxynucleotide triphosphates (dNTPs), which are attached to the replicated single-stranded template DNA by hydrogen bonds according to the rules of complementary base pairing. Denaturation, annealing, and amplification are performed at specific temperatures based in part on the GC content of the template DNA and oligonucleotide primers and the length of the DNA strand being copied. The temperature of denaturation and annealing, as well as the ionic strength of the reaction buffer, controls the fidelity of hybridization and the accuracy of DNA copying.
- 5 048105- 5 048105
Количественная PCR или qPCR, или Q-PCR (также известная как PCR реального времени) представляет собой тип PCR, который позволяет контролировать формирование ампликонов в ходе циклического процесса PCR. Q-PCR может быть использована для количественной оценки специфической матричной ДНК в образце. Q-PCR включает в себя, по меньшей мере, один олигонуклеотидный детектирующий зонд в реакционной смеси в дополнение к прямому олигонуклеотидному праймеру и обратному олигонуклеотидному праймеру. Детектирующий зонд представляет собой одноцепочечный олигонуклеотид, который гибридизуется со смысловой или антисмысловой цепью матричной ДНК-мишени где-то между местом связывания прямого праймера и местом связывания обратного праймера. В ходе стадии отжига олигонуклеотидный детектирующий зонд отжигается с одноцепочечной матрицей. Когда происходит полимеризация, зонд расщепляется и деградирует вследствие активности 5'-нуклеазы ДНКполимеразы. Таким образом, когда происходит амплификация специфической матричной последовательности, детектирующие зонды деградируют с экспоненциальной скоростью.Quantitative PCR or qPCR or Q-PCR (also known as real-time PCR) is a type of PCR that allows for the monitoring of amplicons during a cyclic PCR process. Q-PCR can be used to quantify specific template DNA in a sample. Q-PCR includes at least one oligonucleotide detection probe in the reaction mixture in addition to a forward oligonucleotide primer and a reverse oligonucleotide primer. The detection probe is a single-stranded oligonucleotide that hybridizes to the sense or antisense strand of the target template DNA somewhere between the forward primer binding site and the reverse primer binding site. During the annealing step, the oligonucleotide detection probe anneals to the single-stranded template. When polymerization occurs, the probe is cleaved and degraded by the 5' nuclease activity of DNA polymerase. Thus, when amplification of a specific template sequence occurs, the detection probes degrade at an exponential rate.
Олигонуклеотидный детектирующий зонд для Q-PCR обычно конструируется с присоединенным флуорофором (также известным как репортерный флуоресцентный краситель или просто репортер) и присоединенным гасителем. В большинстве случаев флуорофор присоединен к 5'-концу олигонуклеотида или вблизи от него, а гаситель присоединен к 3'-концу олигонуклеотида или вблизи от него. Однако какие-либо [иные] конструкции могут быть использованы в практике по данному изобретению. Когда олигонуклеотидный детектирующий зонд интактен, флуорофор и гаситель расположены близко друг к другу, так что гаситель абсорбирует свет, испускаемый возбужденным флуорофором, существенно снижая, таким образом, детектируемое испускание флуорофора. Когда олигонуклеотидный детектирующий зонд расщеплен или деградировал, флуорофор и гаситель выделяются и, соответственно, изолируются в пространстве. Гаситель оказывается недостаточно близко, чтобы подавлять эмиссию флуорофора. По мере формирования специфических ампликонов больше олигонуклеотидных детектирующих зондов расщепляется, выделяется больше флуорофоров и гасителей, так что больше пар флуорофор/гаситель изолируются друг от друга, и амплитуда флуоресцентной эмиссии возрастает. Иными словами, увеличение эмиссионного сигнала флуорофора коррелирует с количеством специфической ДНК-мишени в образце. Для обзора Q-PCR см. Ian M. Mackay et al., Survey and Summary: Real-Time PCR in Virology, 30(6) Nucleic Acids Research 1292-1305 (2002).An oligonucleotide detection probe for Q-PCR is typically constructed with a fluorophore (also known as a reporter fluorescent dye or simply a reporter) attached and a quencher attached. In most cases, the fluorophore is attached to or near the 5' end of the oligonucleotide and the quencher is attached to or near the 3' end of the oligonucleotide. However, any [other] designs may be used in the practice of the present invention. When the oligonucleotide detection probe is intact, the fluorophore and quencher are positioned close to each other such that the quencher absorbs light emitted by the excited fluorophore, thereby substantially reducing the detectable emission of the fluorophore. When the oligonucleotide detection probe is cleaved or degraded, the fluorophore and quencher are released and, thus, sequestered in space. The quencher is not close enough to suppress fluorophore emission. As specific amplicons form, more oligonucleotide detection probes are cleaved, releasing more fluorophore and quencher, so that more fluorophore/quencher pairs are isolated from each other, and the amplitude of fluorescence emission increases. In other words, the increase in fluorophore emission signal correlates with the amount of specific target DNA in the sample. For a review of Q-PCR, see Ian M. Mackay et al., Survey and Summary: Real-Time PCR in Virology, 30(6) Nucleic Acids Research 1292–1305 (2002).
Гашение флуоресценции может происходить при прямом контакте между репортером и гасителем (также известном как статическое гашение) или в результате резонансного переноса энергии флуоресценции (FRET) между репортером и гасителем, когда и репортер, и гаситель находятся в пределах радиуса Ферстера каждого из них. Специфический флуорофор может быть возбужден одной или более специфическими длинами волн света или диапазоном длин волн, имеющим максимум. Это именуется длиной волны возбуждения. После того, как флуорофор возбудился, он возвращается к исходному уровню и испускает свет на большей длине волны, чем длина волны возбуждения. Она называется длиной волны испускания. В ходе FRET второй флуорофор, краситель, молекула группы лантанидов или подобная, которая имеет спектр поглощения, который совпадает или перекрывает спектр испускания флуорофора, поглощает свет, испущенный возбужденным флуорофором в пределах радиуса Ферстера, вызывая таким образом гашение или уменьшение длины волны испускания флуорофора. Контактное или статическое гашение возникает, когда репортер и гаситель образуют тройной комплекс на уровне покоя флуорофора. Этот тройной комплекс не является флуоресцентным, т.е., практически невозбудим и, следовательно, не испускает света на ожидаемых длинах волн испускания.Fluorescence quenching can occur by direct contact between the reporter and quencher (also known as static quenching) or by fluorescence resonance energy transfer (FRET) between the reporter and quencher when both the reporter and quencher are within the Förster radius of each. A specific fluorophore can be excited by one or more specific wavelengths of light or a range of wavelengths that have a maximum. This is called the excitation wavelength. Once the fluorophore is excited, it returns to its baseline level and emits light at a wavelength longer than the excitation wavelength. This is called the emission wavelength. During FRET, a second fluorophore, dye, lanthanide group molecule, or similar molecule that has an absorption spectrum that matches or overlaps the emission spectrum of the fluorophore, absorbs the light emitted by the excited fluorophore within the Forster radius, thereby causing quenching or reduction in the emission wavelength of the fluorophore. Contact or static quenching occurs when the reporter and quencher form a ternary complex at the resting level of the fluorophore. This ternary complex is nonfluorescent, i.e., it is essentially unexcitable and therefore does not emit light at the expected emission wavelengths.
Для обзора по статическому гашению и FRET см. Salvatore A. E. Marras et al. Efficiencies of Fluorescence Resonance Energy Transfer and Contact-Mediated Quenching in Oligonucleotide Probes, 30(21) Nucleic Acids Research e122, pp. 1-8 (2002). Marras et al. также обсуждают выбор пар репортер/гаситель для использования в Q-PCR.For a review of static quenching and FRET, see Salvatore A. E. Marras et al. Efficiencies of Fluorescence Resonance Energy Transfer and Contact-Mediated Quenching in Oligonucleotide Probes, 30(21) Nucleic Acids Research e122, pp. 1–8 (2002). Marras et al. also discuss the choice of reporter/quencher pairs for use in Q-PCR.
Нуклеиновые кислотыNucleic acids
Термины полинуклеотид, олигонуклеотид, зонд, праймер или нуклеотидный праймер или олигонуклеотидный матричный праймер или матричная нуклеиновая кислота или матричная ДНК используются в данном документе в их обычном для специалистов в области молекулярнобиологической техники значении. Подробные объяснения каждого из них см., например, PCR Primer: A Laboratory Manual (Carl W. Dieffenbach & Gabriela S. Dveksler eds., 1995).The terms polynucleotide, oligonucleotide, probe, primer or nucleotide primer or oligonucleotide template primer or template nucleic acid or template DNA are used in this document in their usual meaning to those skilled in the art of molecular biology. For detailed explanations of each of these, see, for example, PCR Primer: A Laboratory Manual (Carl W. Dieffenbach & Gabriela S. Dveksler eds., 1995).
Так, как это используется в данном документе, ампликон относится к продукту ДНК, образующемуся при амплификации последовательности матричной нуклеиновой кислоты в ходе PCR. По мере протекания PCR и амплификации матрицы, новообразованные ампликоны ДНК служат матрицами для последующих циклов синтеза ДНК.As used herein, amplicon refers to the DNA product formed by the amplification of a template nucleic acid sequence during PCR. As PCR proceeds and the template is amplified, the newly formed DNA amplicons serve as templates for subsequent rounds of DNA synthesis.
Культуры клетокCell cultures
Данное изобретение направлено на улучшение способа Q-PCR для детектирования биологических загрязнителей в культуре клеток. Культуры клеток часто используются для производства сложных биологических молекул для терапевтического использования, таких как антитела, молекулы-ловушки и белок слияния, содержащий Fc. Эти культуры должны оставаться свободными от биологических загрязнителей. Детектирование загрязнителей важно для определения того, должна ли быть конкретная серияThe present invention is directed to an improved Q-PCR method for detecting biological contaminants in cell culture. Cell cultures are often used to produce complex biological molecules for therapeutic use, such as antibodies, decoy molecules, and Fc-containing fusion proteins. These cultures must remain free of biological contaminants. Detection of contaminants is important for determining whether a particular batch should be
- 6 048105 забракована или подлежит очистке.- 6 048105 rejected or subject to cleaning.
Культуры клеток включают в себя культуральную среду и клетки, обычно происходящие из единственной клеточной линии. В данном случае клеточная линия содержит клетки, способные продуцировать биотерапевтический белок. Примеры клеточных линий, которые обычно используются для продукции белковых биотерапевтических веществ, включают в себя среди прочих первичные клетки, клетки BSC, клетки HeLa, клетки HepG2, клетки LLC-MK, клетки CV-1, клетки COS, клетки VERO, клетки MDBK, клетки MDCK, клетки CRFK, клетки RAF, клетки RK, клетки ТСМК-1, клетки LLCPK, клетки РК15, клетки LLC-RK, клетки MDOK, клетки ВНК, клетки ВНК-21, клетки СНО, клетки СНО-К1, клетки NS-1, клетки MRC-5, клетки WI-38, клетки 3Т3, клетки 293, клетки PerGY) и клетки куриного эмбриона. Клеточная линия яичников китайского хомячка (СНО) или один или более из нескольких специфических вариантов клеток СНО, таких как клеточная линия СНО-К1, оптимизированы для крупномасштабного производства белка. Клеточная линия EESYR® представляет собой специализированную клеточную линию СНО, оптимизированную для увеличенного производства белка, представляющего интерес. Подробное описание клеток EESYR® см. Патент США № 7,771,997 (опубликованный 10 августа 2010 г.).Cell cultures include a culture medium and cells, typically derived from a single cell line. In this case, the cell line contains cells capable of producing a biotherapeutic protein. Examples of cell lines that are commonly used to produce protein biotherapeutics include, but are not limited to, primary cells, BSC cells, HeLa cells, HepG2 cells, LLC-MK cells, CV-1 cells, COS cells, VERO cells, MDBK cells, MDCK cells, CRFK cells, RAF cells, RK cells, TCMK-1 cells, LLCPK cells, PK15 cells, LLC-RK cells, MDOK cells, BHK cells, BHK-21 cells, CHO cells, CHO-K1 cells, NS-1 cells, MRC-5 cells, WI-38 cells, 3T3 cells, 293 cells, PerGY cells) and chicken embryo cells. The Chinese hamster ovary (CHO) cell line or one or more of several specific variants of CHO cells, such as the CHO-K1 cell line, are optimized for large-scale protein production. The EESYR® cell line is a specialized CHO cell line optimized for increased production of a protein of interest. For a detailed description of EESYR® cells, see U.S. Patent No. 7,771,997 (issued August 10, 2010).
Культура клеток или культура означают рост и размножение клеток вне многоклеточного организма или ткани.Cell culture or culture refers to the growth and reproduction of cells outside a multicellular organism or tissue.
Подходящие условия культуры для клеток млекопитающих известны специалистам в данной области техники. См., например, Animal Cell Culture: A Practical Approach (D. Rickwood, ed., 1992). Клетки млекопитающих могут культивироваться в суспензии или быть присоединены к твердому субстрату. Биореакторы с псевдоожиженным слоем, биореакторы с полыми волокнами, роллерные флаконы, встряхиваемые колбы или биореакторы с механическим перемешиванием, с микроносителями или без них, действующие в статическом режиме, способом периодических культур с подпиткой, непрерывным способом, полунепрерывным или перфузионным способом доступны для культуры клеток млекопитающих. Среда культуры клеток или концентрированная питательная среда могут добавляться к культуре непрерывно или интервально в период культивирования (т.е. с периодической подпиткой). Например, культура может получать подпитку раз в день, каждый второй день, каждый третий день или может получать подпитку, когда концентрация специфического компонента среды, который контролируется прямо или косвенно, падает ниже желательного диапазона [уровня].Suitable culture conditions for mammalian cells are known to those skilled in the art. See, for example, Animal Cell Culture: A Practical Approach (D. Rickwood, ed., 1992). Mammalian cells may be cultured in suspension or attached to a solid substrate. Fluidized bed bioreactors, hollow fiber bioreactors, roller bottles, shake flasks, or stirred tank bioreactors, with or without microcarriers, operated in static, fed-batch, continuous, semi-continuous, or perfusion modes are available for mammalian cell culture. Cell culture medium or concentrated growth medium may be added to the culture continuously or at intervals during the culture period (i.e., fed-batch). For example, a culture may be fed once a day, every other day, every third day, or may be fed when the concentration of a specific component of the medium, which is controlled directly or indirectly, falls below a desired range [level].
Клетки животных, такие как клетки СНО или клетки EESYR@ могут культивироваться в мелкомасштабных культурах, таких как в 125 мл контейнерах, содержащих около 25 мл среды, 250 мл контейнерах, содержащих около 50-100 мл среды, 500 мл контейнерах, содержащих около 100-200 мл среды.Animal cells such as CHO cells or EESYR@ cells can be cultured in small scale cultures such as 125 ml containers containing about 25 ml of medium, 250 ml containers containing about 50-100 ml of medium, 500 ml containers containing about 100-200 ml of medium.
В качестве альтернативы культуры могут быть крупномасштабными, такими как, например, 1000 мл контейнеры, содержащие около 300-1000 мл среды, 3000 мл контейнеры, содержащие около 500-3000 мл среды, 8 000 мл контейнеры, содержащие около 2000-8000 мл среды, и 15000 мл контейнеры, содержащие около 4000-15000 мл среды. Культуры для производства могут содержать 10 000 л среды или более. Крупномасштабные культуры клеток, такие как для клинического производства белковых терапевтических средств, обычно поддерживаются в течение дней или недель, пока клетки продуцируют желаемый белок (белки). В течение этого времени образцы культуры могут быть взяты и протестированы на присутствие биологических загрязнителей.Alternatively, cultures may be large scale, such as, for example, 1000 ml containers containing about 300-1000 ml of medium, 3000 ml containers containing about 500-3000 ml of medium, 8000 ml containers containing about 2000-8000 ml of medium, and 15000 ml containers containing about 4000-15000 ml of medium. Production cultures may contain 10,000 L of medium or more. Large scale cell cultures, such as for the clinical production of protein therapeutics, are typically maintained for days or weeks while the cells produce the desired protein(s). During this time, samples of the culture may be taken and tested for the presence of biological contaminants.
Производство терапевтических белковProduction of therapeutic proteins
Культура клеток, которая проверяется на биологическое загрязнение, может быть использована для производства белка или другой биологической молекулы, представляющей интерес, таких как терапевтически эффективное антитело или другое биофармацевтическое лекарственное вещество. Белковый продукт (белок, представляющий интерес) может представлять собой, среди прочего, антитело, антитело человека, гуманизированное антитело, химерное антитело, моноклональное антитело, мультиспецифичное антитело, биспецифичное антитело, фрагмент антитела, связывающий антиген, одноцепочечное антитело, диатело, триатело или тетратело, фрагмент Fab или фрагмент F(ab')2, антитело IgA, антитело IgD, антитело IgE, антитело IgM, антитело IgG, антитело IgG1, антитело IgG2, антитело IgG3 или антитело IgG4. В одном варианте осуществления антитело представляет собой антитело IgG1. В одном варианте осуществления антитело представляет собой антитело IgG2. В одном варианте осуществления антитело представляет собой антитело IgG4.The cell culture that is tested for biological contamination can be used to produce a protein or other biological molecule of interest, such as a therapeutically effective antibody or other biopharmaceutical drug substance. The protein product (protein of interest) can be, among others, an antibody, a human antibody, a humanized antibody, a chimeric antibody, a monoclonal antibody, a multispecific antibody, a bispecific antibody, an antibody fragment that binds an antigen, a single chain antibody, a diabody, a triabody or a tetrabody, a Fab fragment or an F(ab')2 fragment, an IgA antibody, an IgD antibody, an IgE antibody, an IgM antibody, an IgG antibody, an IgG1 antibody, an IgG2 antibody, an IgG3 antibody or an IgG4 antibody. In one embodiment, the antibody is an IgG1 antibody. In one embodiment, the antibody is an IgG2 antibody. In one embodiment, the antibody is an IgG4 antibody.
Белок, представляющий интерес, может быть рекомбинантным белком, который содержит остаток Fc и другой домен (например, белок слияния, содержащий Fc). Белок слияния, содержащий Fc, может представлять собой рецептор белка слияния, содержащего Fc, который содержит один или более из одного или более внеклеточного домена (доменов) рецептора, связанного с остатком Fc. В некоторых случаях остаток Fc содержит шарнирную область, за которой следуют домены СН2 и СН3 IgG. В некоторых случаях рецептор белка слияния, содержащего Fc, содержит две или более различных рецепторных цепи, которые связываются либо с одиночным лигандом, либо с множественными лигандами. Например, белок слияния, содержащий Fc, представляет собой ловушку, такую, как, например, ловушка IL-1 (например, рилонацепт, который содержит лигандсвязывающий участок IL-1RAcP, слитый с внеклеточным участком I1-1R1, слитым с доменом Fc hIgG1, см. Патент США № 6,927,004, или ловушку VEGF (например,The protein of interest may be a recombinant protein that contains an Fc residue and another domain (e.g., an Fc-containing fusion protein). The Fc-containing fusion protein may be an Fc-containing fusion protein receptor that contains one or more of the one or more extracellular domain(s) of the receptor associated with an Fc residue. In some cases, the Fc residue contains a hinge region followed by the CH2 and CH3 domains of IgG. In some cases, the Fc-containing fusion protein receptor contains two or more different receptor chains that bind either a single ligand or multiple ligands. For example, an Fc-containing fusion protein is a decoy, such as, for example, an IL-1 decoy (e.g., rilonacept, which contains the ligand binding region of IL-1RAcP fused to the extracellular region of I1-1R1 fused to the Fc domain of hIgG1, see U.S. Patent No. 6,927,004, or a VEGF decoy (e.g.,
- 7 048105 афлиберцепт, который содержит домен 2 Ig рецептора VEGF Fltl, слитого с доменом 3 Ig рецептора VEGF Fiki, слитого с доменом Fc hIgG1; см. Патенты США №№ 7,087,411 и 7,279, 159).- 7,048,105 aflibercept, which comprises domain 2 of the VEGF receptor Ig Fltl fused to domain 3 of the VEGF receptor Ig Fiki fused to the Fc domain of hIgG1; see U.S. Patent Nos. 7,087,411 and 7,279,159).
Данное изобретение не ограничивается каким-либо конкретным типом клеток или клеточных линий для производства белка. Примеры типов клеток, пригодных для производства белка включают в себя клетки млекопитающих, такие как клетки, производные от СНО, такие как EESYR@, клетки насекомых, клетки птиц, бактериальные клетки и клетки дрожжей. Клетки могут представлять собой стволовые клетки или рекомбинантные клетки, трансформированные вектором для экспрессии рекомбинантного гена, или клетки, трансфецированные вирусом для продукции вирусных продуктов. Клетки могут содержать рекомбинантный гетерологический полинуклеотидный конструкт, который кодирует белок, представляющий интерес. Такой конструкт может быть эписомальным (таким как внехромосомная плазмида или фрагмент) или он может быть физически интегрирован с геномом клетки. Клетки могут также продуцировать белок, представляющий интерес, Клетки могут содержать рекомбинантный гетерологический полинуклеотидный конструкт, который кодирует белок, представляющий интерес. Такой конструкт может быть эписомальным (таким как внехромосомная плазмида или фрагмент) или он может быть физически интегрирован с геномом клетки. Клетки могут также продуцировать белок, представляющий интерес, не имея кодирования такого белка на гетерологическом полипептидном конструкте. Иными словами, клетка может естественным путем кодировать белок, представляющий интерес, так, как Вклетки, продуцирующие антитело. Способы и векторы для генно-инженерных клеток или клеточных линий для экспрессирования белка, представляющего интерес, хорошо известным обычным специалистам в данной области техники. Например, различные технологии проиллюстрированы в Current Protocols in Molecular Biology, Ausubel et al., eds. (Wiley & Sons, New York, 1988, и ежеквартальные обновления); Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Cold Spring Laboratory Press, 1989); Kaufman, R.J., Large Scale Mammalian Cell Culture 1990, pp. 15-69. Широкое разнообразие клеточных линий, пригодных для роста в культуре, доступно в Американской коллекции типовых культур (Манассас, Va.) и у коммерческих поставщиков.The present invention is not limited to any particular cell type or cell line for protein production. Examples of cell types suitable for protein production include mammalian cells, such as CHO-derived cells such as EESYR@, insect cells, avian cells, bacterial cells, and yeast cells. The cells may be stem cells or recombinant cells transformed with a vector for expressing a recombinant gene, or cells transfected with a virus for producing viral products. The cells may contain a recombinant heterologous polynucleotide construct that encodes a protein of interest. Such a construct may be episomal (such as an extrachromosomal plasmid or fragment) or it may be physically integrated into the genome of the cell. The cells may also produce a protein of interest. The cells may contain a recombinant heterologous polynucleotide construct that encodes a protein of interest. Such a construct may be episomal (such as an extrachromosomal plasmid or fragment) or it may be physically integrated into the genome of the cell. The cells may also produce a protein of interest without having encoding such a protein on the heterologous polypeptide construct. That is, the cell may naturally encode the protein of interest, such as B cells producing an antibody. Methods and vectors for genetically engineering cells or cell lines to express a protein of interest are well known to those of ordinary skill in the art. For example, various techniques are illustrated in Current Protocols in Molecular Biology, Ausubel et al., eds. (Wiley & Sons, New York, 1988, and quarterly updates); Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Cold Spring Laboratory Press, 1989); Kaufman, R. J., Large Scale Mammalian Cell Culture 1990, pp. 15-69. A wide variety of cell lines suitable for growth in culture are available from the American Type Culture Collection (Manassas, Va.) and from commercial suppliers.
Клетки могут также представлять собой первичные клетки, такие как клетки куриного эмбриона или первичные клеточные линии. Примеры пригодных клеток включают в себя клетки BSC, клетки LLCMK, клетки CV-1, клетки COS, клетки VERO, клетки MDBK, клетки MDCK, клетки CRFK, клетки RAF, клетки RK, ТСМК-1 клетки, клетки LLCPK, клетки РК15, клетки LLC-RK, клетки MDOK, клетки ВНК21, клетки куриного эмбриона, клетки NS-1 клетки, клетки MRC-5, клетки WI-38, клетки ВНК, клетки 293, клетки PerO6 и клетки СНО. В различных вариантах осуществления клеточные линии представляют собой производные клеток СНО, такие как мутантные линии СНО-К1, СНО DUX В-11, СНО DG-44, Veggie-CHO, GS-CHO, S-CHO, CHO lec или клеточная линия EESYR@.The cells may also be primary cells, such as chick embryo cells or primary cell lines. Examples of suitable cells include BSC cells, LLCMK cells, CV-1 cells, COS cells, VERO cells, MDBK cells, MDCK cells, CRFK cells, RAF cells, RK cells, TCMK-1 cells, LLCPK cells, PK15 cells, LLC-RK cells, MDOK cells, BHK21 cells, chick embryo cells, NS-1 cells, MRC-5 cells, WI-38 cells, BHK cells, 293 cells, PerO6 cells, and CHO cells. In various embodiments, the cell lines are derivatives of CHO cells, such as the mutant CHO-K1, CHO DUX B-11, CHO DG-44, Veggie-CHO, GS-CHO, S-CHO, CHO lec lines, or the EESYR@ cell line.
В одном конкретном сценарии клетки представляют собой производные клеток СНО, такие как клетки EESYR@, которые эктопически (гетерологически) экспрессируют белок. Такой белок содержит участок тяжелой цепи иммуноглобулина, такой как участки CH1, CH2 или СН3. В одном варианте осуществления белок содержит участок иммуноглобулинов СН2 и СН3 человека или грызунов. В одном варианте осуществления белок содержит участок CH1, CH2 и СН3 иммуноглобулина человека или грызунов. В одном варианте осуществления белок содержит шарнирный участок и участок СН1, СН2 и СН3. В специфическом варианте осуществления белок содержит вариабельный домен тяжелой цепи иммуноглобулина. В специфическом варианте осуществления белок содержит вариабельный домен легкой цепи иммуноглобулина. В специфическом варианте осуществления белок содержит вариабельный домен тяжелой цепи иммуноглобулина и вариабельный домен легкой цепи иммуноглобулина. В специфическом варианте осуществления белок представляет собой антитело, такое как антитело человека, антитело грызунов или химерное антитело человека/грызунов (например, человек/мышь, человек/крыса или человек/хомячок).In one specific scenario, the cells are derivatives of CHO cells, such as EESYR@ cells, that ectopically (heterologously) express a protein. Such a protein comprises a heavy chain immunoglobulin region, such as a CH1, CH2, or CH3 region. In one embodiment, the protein comprises a CH2 and CH3 region of human or rodent immunoglobulins. In one embodiment, the protein comprises a CH1, CH2, and CH3 region of human or rodent immunoglobulin. In one embodiment, the protein comprises a hinge region and a CH1, CH2, and CH3 region. In a specific embodiment, the protein comprises an immunoglobulin heavy chain variable domain. In a specific embodiment, the protein comprises an immunoglobulin light chain variable domain. In a specific embodiment, the protein comprises an immunoglobulin heavy chain variable domain and an immunoglobulin light chain variable domain. In a specific embodiment, the protein is an antibody, such as a human antibody, a rodent antibody, or a human/rodent chimeric antibody (e.g., human/mouse, human/rat, or human/hamster).
Фаза продукции белка культурой клеток может проводиться при любом масштабе культуры от индивидуальных колб и встряхиваемых колб или одноразовых биореакторов фирмы WAVE Biotech до 1литровых биореакторов и крупномасштабных промышленных биореакторов. Крупномасштабный процесс может проводиться в объеме около 100-20000 литров или более. Одно или более из нескольких средств могут быть использованы для контроля продукции белка, такие как температурный сдвиг или химическая индукция. Фаза роста клеток может протекать при более высокой температуре, чем фаза продукции, в ходе которой белок экспрессируется и/или секретируется. Например, фаза роста может иметь место при температуре сначала около 35-38°С, а фаза продукции может иметь место при другой температуре - около 29-37°С, если требуется - от около 30°С до 36°С или от около 30°С до 34°С. В дополнение, химические индукторы продукции белка, такие как кофеин, бутират, тамоксифен, эстроген, тетрациклин, доксициклин и гексаметилен бисацетамид (НМВА), могут быть добавлены перед, одновременно или после температурного сдвига. Если индукторы добавляются после температурного сдвига, они могут быть добавлены от одного часа до пяти дней поле температурного сдвига, как, [например], от одного до двух дней после температурного сдвига.The protein production phase of cell culture may be carried out at any scale of culture from individual flasks and shake flasks or WAVE Biotech disposable bioreactors to 1 liter bioreactors and large scale industrial bioreactors. Large scale processing may be carried out at volumes of about 100-20,000 liters or more. One or more of several means may be used to control protein production, such as temperature shift or chemical induction. The cell growth phase may occur at a higher temperature than the production phase during which the protein is expressed and/or secreted. For example, the growth phase may occur initially at a temperature of about 35-38°C and the production phase may occur at a different temperature, such as about 29-37°C, or if desired, from about 30°C to 36°C or from about 30°C to 34°C. In addition, chemical inducers of protein production such as caffeine, butyrate, tamoxifen, estrogen, tetracycline, doxycycline, and hexamethylene bisacetamide (HMBA) may be added before, simultaneously with, or after the temperature shift. If inducers are added after the temperature shift, they may be added one hour to five days after the temperature shift, such as one to two days after the temperature shift.
Продукция культур клеток может проходить как культуральная система с непрерывной подпиткой, как в хемостате (см. С. Altamirano et al., Biotechnol Prog. 2001 Nov-Dec;17(6):1032-41 или как подпитыCell culture production can be carried out as a continuously fed-batch culture system, as in a chemostat (see C. Altamirano et al., Biotechnol Prog. 2001 Nov-Dec;17(6):1032-41) or as a fed-batch culture system, as in a chemostat (see C. Altamirano et al., Biotechnol Prog. 2001 Nov-Dec;17(6):1032-41).
- 8 048105 ваемый (периодический) процесс (Huang, 2010).- 8 048105 periodic process (Huang, 2010).
Терапевтические продукты из белкаTherapeutic protein products
Так, как это используется в данном документе пептид, полипептид и белок везде используются взаимозаменяемо и обозначают молекулу, содержащую два или более аминокислотных остатков, соединенные между собой пептидной связью. Пептиды, полипептиды и белки могут также включать в себя модификации, такие как гликозилирование, присоединение липида, сульфатация, γ-карбоксилирование остатков глютаминовой кислоты, алкилирование, гидроксилирование и АДФ-рибозилирование. Пептиды, полипептиды и белки могут представлять научный или коммерческий интерес, включая в себя лекарства, основанные на белке. Пептиды, полипептиды и белки включают в себя, помимо прочего, антитела и химерные белки или белки слияния. Пептиды, полипептиды и белки продуцируются рекомбинантными клеточными линиями животных с помощью способов культуры клеток.As used herein, peptide, polypeptide and protein are used interchangeably throughout and refer to a molecule comprising two or more amino acid residues joined together by a peptide bond. Peptides, polypeptides and proteins may also include modifications such as glycosylation, lipid addition, sulfation, γ-carboxylation of glutamic acid residues, alkylation, hydroxylation and ADP-ribosylation. Peptides, polypeptides and proteins may be of scientific or commercial interest, including protein-based drugs. Peptides, polypeptides and proteins include, but are not limited to, antibodies and chimeric or fusion proteins. Peptides, polypeptides and proteins are produced by recombinant animal cell lines using cell culture techniques.
Антитело означает молекулу иммуноглобулина, состоящую из четырех полипептидных цепей двух тяжелых (Н) цепей и двух легких (L) цепей, объединенных дисульфидными мостиками. Каждая тяжелая цепь имеет вариабельный участок тяжелой цепи (HCVR или VH) и константную область тяжелой цепи. Константная область тяжелой цепи содержит три домена: CH1, CH2 и СН3. Каждая легкая цепь имеет вариабельный участок легкой цепи и константный участок легкой цепи. Константный участок легкой цепи состоит из одного домена (CL). Участки VH и VL могут быть далее подразделены на участки гипервариабельности, именуемые участками, определяющими комплементарность (CDR), перемежающиеся более консервативными участками, называемыми каркасными участками (FR). Каждый VH и VL состоят из трех CDRs и четырех FRS, выстроенных от аминоконца к карбоксиконцу в следующем порядке: FR1, CDR1, FR2, CDR2, FR3, CDR3, FR4. Термин антитело включает в себя отсылку и к гликозилированным, и к негликозилированным иммуноглобулинам какого-либо изотипа или подкласса. Термин антитело включает в себя молекулы антител, изготовленных, экспрессированных, созданных или выделенных рекомбинантными средствами, такими как выделение антител из клетки-хозяина, трансфецированной для экспрессии антитела. Термин антитело также включает биспецифическое антитело, которое включает в себя гетеротетрамерный иммуноглобулин, который может связываться с более чем одним эпитопом. Биспецифические антитела в основном описаны в опубликованной Патентной заявке США № 2010/0331527, которая включена в данный документ по ссылке.An antibody is an immunoglobulin molecule consisting of four polypeptide chains, two heavy (H) chains and two light (L) chains, joined by disulfide bridges. Each heavy chain has a heavy chain variable region (HCVR or VH) and a heavy chain constant region. The heavy chain constant region contains three domains: CH1, CH2, and CH3. Each light chain has a light chain variable region and a light chain constant region. The light chain constant region consists of a single domain (CL). The VH and VL regions can be further subdivided into regions of hypervariability, called complementarity determining regions (CDRs), interspersed with more conserved regions, called framework regions (FRs). Each VH and VL consists of three CDRs and four FRSs, arranged from amino terminus to carboxyl terminus in the following order: FR1, CDR1, FR2, CDR2, FR3, CDR3, FR4. The term antibody includes reference to both glycosylated and nonglycosylated immunoglobulins of any isotype or subclass. The term antibody includes antibody molecules manufactured, expressed, generated, or isolated by recombinant means, such as isolating antibodies from a host cell transfected to express the antibody. The term antibody also includes a bispecific antibody, which includes a heterotetrameric immunoglobulin that can bind to more than one epitope. Bispecific antibodies are generally described in U.S. Patent Application Publication No. 2010/0331527, which is incorporated herein by reference.
Термин антигенсвязывающий участок антитела (или фрагмент антитела) относится к одному или более фрагментам антитела, которые сохраняют способность специфически связываться с антигеном. Примеры связывающих фрагментов, охватываемые термином антигенсвязывающий участок антитела включают в себя (i) фрагмент Fab, моновалентный фрагмент, состоящий из доменов VL, VH, CL и CH1; (ii) фрагмент F(ab')2, бивалентный фрагмент, содержащий два фрагмента Fab, соединенные дисульфидным мостиком в шарнирном участке; (iii) фрагмент Fd, состоящий их доменов VH и CH1; (iv) фрагмент Fv, состоящий из доменов VL и VH одного плеча антитела, (v) фрагмент dAb (Ward et al. (1989) Nature 241:544-546), который состоит из домена VH, (vi) изолированный CDR, и (vii) scFv, который состоит из двух доменов фрагмента Fv, VL и VH, соединенных синтетическим линкером с образованием одной белковой цепи, в которой пара участков VL и VH образует моновалентные молекулы. Другие формы одноцепочечных антител, таких как диатела, также охватываются термином антитело (см., например, Holliger et al. (1993) PNAS USA 90:6444-6448; Poljak et al. (1994) Structure 2:1121-1123).The term antigen-binding portion of an antibody (or antibody fragment) refers to one or more fragments of an antibody that retain the ability to specifically bind to an antigen. Examples of binding fragments encompassed by the term antigen-binding portion of an antibody include (i) a Fab fragment, a monovalent fragment consisting of the VL, VH, CL, and CH1 domains; (ii) an F(ab')2 fragment, a bivalent fragment comprising two Fab fragments joined by a disulfide bridge at the hinge region; (iii) an Fd fragment, consisting of the VH and CH1 domains; (iv) an Fv fragment consisting of the VL and VH domains of one arm of an antibody, (v) a dAb fragment (Ward et al. (1989) Nature 241:544-546), which consists of a VH domain, (vi) an isolated CDR, and (vii) an scFv, which consists of two domains of an Fv fragment, VL and VH, joined by a synthetic linker to form a single protein chain in which the pair of VL and VH regions form a monovalent molecule. Other forms of single-chain antibodies, such as diabodies, are also encompassed by the term antibody (see, e.g., Holliger et al. (1993) PNAS USA 90:6444-6448; Poljak et al. (1994) Structure 2:1121-1123).
Антитело или его антигенсвязывающий участок могут быть частью большей иммуноадгезионной молекулы, образованной ковалентным или нековалентным соединением антитела или участка антитела с одним или более других белков или пептидов. Примеры таких иммуноадгезионных молекул включают в себя использование активной зоны стрептавидина с образованием тетрамерной молекулы scFv (Kipriyanov et al. (1995) Human Antibodies and Hybridomas 6:93-101) и использование остатка цистеина, маркерного пептида и С-концевой полигистидиновой метки с образованием бивалентных и биотинилированных молекул scFv (Kipriyanov et al. (1994) Mol. Immunol. 31:1047-1058). Участки антитела, такие как фрагменты Fab и F(ab')2, могут быть изготовлены из целых антител с использованием общепринятых технологий, таких как папаиновое или пепсиновое переваривание целых антител. Далее, антитела, участки антитела и иммуноадгезионные молекулы могут быть получены с помощью стандартных технологий рекомбинантной ДНК (см. Sambrook et al., 1989).The antibody or its antigen-binding portion may be part of a larger immunoadhesion molecule formed by covalent or non-covalent association of the antibody or antibody portion with one or more other proteins or peptides. Examples of such immunoadhesion molecules include the use of a streptavidin active site to form a tetrameric scFv molecule (Kipriyanov et al. (1995) Human Antibodies and Hybridomas 6:93-101) and the use of a cysteine residue, a marker peptide, and a C-terminal polyhistidine tag to form bivalent and biotinylated scFv molecules (Kipriyanov et al. (1994) Mol. Immunol. 31:1047-1058). Antibody portions, such as Fab and F(ab')2 fragments, can be prepared from whole antibodies using conventional techniques such as papain or pepsin digestion of whole antibodies. Further, antibodies, antibody portions, and immunoadhesion molecules can be produced using standard recombinant DNA techniques (see Sambrook et al., 1989).
Термин антитело человека направлен на то, чтобы включать в себя антитела, имеющие вариабельный и константный участки, происходящие из последовательностей эмбрионального иммуноглобулина человека. Антитела человека по данному изобретению могут включать в себя аминокислотные остатки, не кодируемые последовательностями эмбрионального иммуноглобулина человека (например, мутации, внесенные случайным или сайт-специфическим мутагенезом in vitro или соматической мутацией in vivo), например, в CDRs и в конкретном CDR3.The term "human antibody" is intended to include antibodies having variable and constant regions derived from human fetal immunoglobulin sequences. The human antibodies of the present invention may include amino acid residues not encoded by human fetal immunoglobulin sequences (e.g., mutations introduced by random or site-specific mutagenesis in vitro or somatic mutation in vivo), such as in the CDRs and in particular CDR3.
Однако, термин антитело человека, так, как это используется в данном документе, не включает в себя антител, в которых последовательности CDR, производные от эмбрионов других видов млекопитающих, таких как мыши, привиты на каркасные последовательности человека.However, the term "human antibody" as used herein does not include antibodies in which CDR sequences derived from embryos of other mammalian species, such as mice, are grafted onto human framework sequences.
Термин рекомбинантное антитело человека, так, как это используется в данном документе, направлен на то, чтобы включать в себя все антитела человека, которые изготовлены, экспрессированы,The term recombinant human antibody, as used herein, is intended to include all human antibodies that are manufactured, expressed,
- 9 048105 созданы или выделены рекомбинантными средствами, такие как антитела, экспрессированные с помощью вектора рекомбинантной экспрессии, трансфецированного в клетку-хозяин, антитела, выделенные из рекомбинантной комбинаторной библиотеки антител человека, антитела, выделенные из животных (например, из мышей), которые являются трансгенными для генов иммуноглобулина человека (см., например, Taylor et al. (1992) Nucl. Acids Res. 20:6287-6295) или антитела, изготовленные, экспрессированные, созданные или выделенные какими-либо средствами, которые вовлекают сплайсинг последовательностей гена иммуноглобулина человека в других последовательностях ДНК. Такие рекомбинантные антитела человека имеют вариабельные и константные участки, происходящие из последовательностей эмбриональных иммуноглобулинов человека. В определенных вариантах осуществления, однако, такие рекомбинантные антитела человека подвергаются мутагенезу in vitro (или, когда используются трансгены животных для последовательностей Ig человека, соматический мутагенез in vivo) и, таким образом аминокислотные последовательности участков VH и VL рекомбинантных антител являются последовательностями, которые, поскольку они происходят от или связаны с эмбриональными VH и VL последовательностями человека, не могут существовать в природе среди набора эмбриональных антител человека in vivo.- 9 048105 are created or isolated by recombinant means, such as antibodies expressed using a recombinant expression vector transfected into a host cell, antibodies isolated from a recombinant combinatorial library of human antibodies, antibodies isolated from animals (e.g., mice) that are transgenic for human immunoglobulin genes (see, e.g., Taylor et al. (1992) Nucl. Acids Res. 20:6287-6295), or antibodies made, expressed, created, or isolated by any means that involves splicing of human immunoglobulin gene sequences into other DNA sequences. Such recombinant human antibodies have variable and constant regions derived from human embryonic immunoglobulin sequences. In certain embodiments, however, such recombinant human antibodies are subject to in vitro mutagenesis (or, when animal transgenes for human Ig sequences are used, in vivo somatic mutagenesis) and thus the amino acid sequences of the VH and VL regions of the recombinant antibodies are sequences that, because they are derived from or related to human germline VH and VL sequences, cannot naturally exist among the human germline antibody repertoire in vivo.
Белки слияния, содержащие Fc содержат часть или целиком два или более белков, один из которых представляет собой участок Fc молекулы иммуноглобулина, которые в природе вместе не встречаются. Изготовление белков слияния, содержащих определенные гетерологические полипептиды, слитые с различными участками полипептидов, происходящих из антител (включающих домен Fc) описано, например, в Ashkenazi et al., Proc. Natl. Acad. Sci USA 88: 10535, 1991; Byrn et al., Nature 344:677, 1990; и Hollenbaugh et al., Construction of Immunoglobulin Fusion Proteins, в: Current Protocols in Immunology, Suppl. 4, pages 10.19.1-10.19.11, 1992. Рецептор белков слияния, содержащих Fc-белок состоит их одного или более внеклеточных доменов рецептора, соединенного с фрагментом Fc, который в некоторых вариантах осуществления содержит шарнирный участок, за которым следуют домены СН2 и СН3 иммуноглобулина. В некоторых вариантах осуществления белок слияния, содержащий Fc, содержит две или более различных рецепторных цепи, которые связывают один или более лигандов. Например, белок слияния, содержащий Fc, представляет собой ловушку, такую, как, например, ловушка IL-1 (например, рилонацепт, который содержит участок IL- 1RAcP, связывающий лиганд, слитый с внеклеточным участком IL-1R1, слитый с Fc hIgG1; см. Патент США № 6,927,004), или ловушка VEGF (например, афлиберцепт, который содержит домен 2 Ig VEGF рецептора F1t1, слитого с доменом 3 Ig VEGF рецептора F1k1, слитого с Fc hIgG1; см. Патенты США №№ 7,087,411 и 7, 279, 159).Fc-containing fusion proteins contain part or all of two or more proteins, one of which is the Fc region of an immunoglobulin molecule, that do not occur together in nature. The preparation of fusion proteins containing certain heterologous polypeptides fused to different portions of antibody-derived polypeptides (including the Fc domain) is described, for example, in Ashkenazi et al., Proc. Natl. Acad. Sci USA 88: 10535, 1991; Byrn et al., Nature 344:677, 1990; and Hollenbaugh et al., Construction of Immunoglobulin Fusion Proteins, in: Current Protocols in Immunology, Suppl. 4, pages 10.19.1-10.19.11, 1992. The receptor for Fc-containing fusion proteins consists of one or more extracellular receptor domains linked to an Fc fragment, which in some embodiments comprises a hinge region followed by CH2 and CH3 domains of an immunoglobulin. In some embodiments, the Fc-containing fusion protein comprises two or more different receptor chains that bind one or more ligands. For example, an Fc-containing fusion protein is a decoy, such as, for example, an IL-1 decoy (e.g., rilonacept, which comprises the ligand binding region of IL-1RAcP fused to the extracellular region of IL-1R1 fused to Fc hIgG1; see U.S. Patent No. 6,927,004), or a VEGF decoy (e.g., aflibercept, which comprises domain 2 of the Ig VEGF receptor F1t1 fused to domain 3 of the Ig VEGF receptor F1k1 fused to Fc hIgG1; see U.S. Patent Nos. 7,087,411 and 7,279,159).
Биологические загрязнителиBiological pollutants
Так, как это используется в данном документе, термин биологический загрязнитель означает какой-либо неблагоприятную, нежелательную, вредную или потенциально опасную биологическую сущность. Такие сущности включают в себя, среди прочих, прионы (этиологическая причина трансмиссивной губчатой энцефалопатии коров), вирионы, вирусы, микоплазму, другие бактерии, контаминирующие клетки многоклеточных, ДНК, РНК, транспозоны, другие переносимые элементы, дрожжи, другие грибы, водоросли, протисты и другие заносные и эндогенные агенты. Особая причина озабоченности относительно процессов биотерапевтической продукции, которые используют клетки грызунов (подобные клеткам СНО и производным клеток СНО) является занос вирусов, связанных с клетками или средой или сырьем производства. Загрязнение материалов массивного процесса культуры клеток и образующихся лекарственных продуктов создают прямой риск для** пациентов, как и косвенный риск из-за перерыва в поставке лекарств.As used in this document, the term biocontaminant means any unfavorable, undesirable, injurious, or potentially hazardous biological entity. Such entities include, but are not limited to, prions (the etiologic cause of transmissible bovine spongiform encephalopathy), virions, viruses, mycoplasma, other bacteria contaminating metazoan cells, DNA, RNA, transposons, other transmissible elements, yeast, other fungi, algae, protists, and other adventitious and endogenous agents. Of particular concern for biotherapeutic production processes that use rodent cells (such as CHO cells and CHO cell derivatives) is the introduction of viruses associated with the cells or the manufacturing environment or raw materials. Contamination of bulk cell culture process materials and the resulting drug products poses a direct risk to** patients as well as an indirect risk due to interruption of drug supply.
Неполный список заносных и/или эндогенных агентов, которые могут инфицировать культуры клеток СНО, включает в себя: одноцепочечные (-) РНК-вирусы, такие как вирус долины Кэш, вирус гриппа А/В, парагрипп 1/2/3, вирус обезьяны 5, вирус эпидемического паротита, респираторно-синцитиальный вирус крупного рогатого скота, и вирус везикулярного стоматита; одноцепочечные (+) РНК-вирусы, такие как коронавирус коров, везивирус 2117, вирус энцефаломиокардита, вирус Коксаки В-3, вирус леса Семлики и вирус Синдбис; двухцепочечные РНК-вирусы, такие как вирус синего языка овец, вирус эпизоотической геморрагической болезни и реовирус 1/2/3; одноцепочечные ДНК-вирусы, такие как цирковирус свиней 1, и особенно проблемные парвовирусы, которые включают в себя мелкий вирус мышей (также известный как мелкий вирус мышей)***; и двухцепочечные ДНК-вирусы, такие как аденовирусы и вирус псевдобешенства. Из этих потенциально заносных агентов, четыре вируса преобладают в крупных сборах образцов культур клеток СНО у различных производителей. Эти вирусы: реовирус типа 2, вирус долины Кэш, вирус эпизоотической геморрагической болезни и парвовирус грызунов мелкий вирус мышей. Подробный обзор заносных вирусных загрязнений культур клеток СНО, см. Andreas Berting et al., Virus Susceptibility of Chinese Hamster Ovary (CHO) Cells and Detection of Viral Contaminations by Adventitious Agent Testing, 106(4) Biotechnology and Bioengineering 598-607 (2010), и Andrew Kerr & Raymond Nims, Adventitious Viruses Detected in Biopharmaceutical Bulk Harvest Samples over a 10 Year Period, 64(5) PDA Journal of Pharmaceutical Science & Technology 481-485 (2010).A partial list of imported and/or endogenous agents that can infect CHO cell cultures includes: single-stranded (-) RNA viruses such as Cache Valley virus, influenza A/B virus, parainfluenza 1/2/3, simian virus 5, mumps virus, bovine respiratory syncytial virus, and vesicular stomatitis virus; single-stranded (+) RNA viruses such as bovine coronavirus, vesivirus 2117, encephalomyocarditis virus, coxsackievirus B-3, Semliki Forest virus, and Sindbis virus; double-stranded RNA viruses such as bluetongue virus, epizootic hemorrhagic disease virus, and reovirus 1/2/3; single-stranded DNA viruses such as porcine circovirus 1 and the particularly problematic parvoviruses, which include small mouse virus (also known as small murine virus)***; and double-stranded DNA viruses such as adenoviruses and pseudorabies virus. Of these potential importing agents, four viruses predominate in large CHO cell culture sample collections from various manufacturers. These viruses are reovirus type 2, Cache Valley virus, epizootic hemorrhagic disease virus, and rodent parvovirus small mouse virus. For a detailed review of adventitious viral contamination of CHO cell cultures, see Andreas Berting et al., Virus Susceptibility of Chinese Hamster Ovary (CHO) Cells and Detection of Viral Contaminations by Adventitious Agent Testing, 106(4) Biotechnology and Bioengineering 598–607 (2010), and Andrew Kerr & Raymond Nims, Adventitious Viruses Detected in Biopharmaceutical Bulk Harvest Samples over a 10 Year Period, 64(5) PDA Journal of Pharmaceutical Science & Technology 481–485 (2010).
Тестирование заносных агентов распадается на две основные категории. Первая представляет собой классический вирусологический подход с использованием анализа вируса in vitro. В данном случае тесTesting for imported agents falls into two main categories. The first is the classical virological approach using in vitro virus assay. In this case, the test
- 10 048105 тируемый образец наносится на индикаторную клеточную линию, клетки инкубируются и пассируются в течение 14-28 дней, а затем в конце измеряют результат, такой как цитопатический эффект или гемагглютинация (Berting, 2010). Второй [подход] представляет собой анализ, основанный на PCR, в которой в реальном времени измеряется присутствие нуклеиновых кислот, связанных с заносными или эндогенными агентами. Например, см. Zhan et al., Detection of Minute Virus of Mice Using Real Time Quantitative PCR in Assessment of Virus Clearance during the Purification of Mammalian Cell Substrate Derived Bioterapeutics, 30(4) Biologicals 259-270 (2002).- 10 048105 the sample to be titrated is applied to an indicator cell line, the cells are incubated and passaged for 14-28 days, and then an outcome such as cytopathic effect or hemagglutination is measured at the end (Berting, 2010). The second [approach] is a PCR-based assay that measures in real time the presence of nucleic acids associated with imported or endogenous agents. For example, see Zhan et al., Detection of Minute Virus of Mice Using Real Time Quantitative PCR in Assessment of Virus Clearance during the Purification of Mammalian Cell Substrate Derived Bioterapeutics, 30(4) Biologicals 259-270 (2002).
Мелкий вирус мышей (или MMV, мелкий вирус мышей или MVM) представляет собой особую проблему для биотерапевтического производства. И Управление США по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA), и европейское здравоохранение требуют специфического тестирования на MVM. Этот вирус является членом семейства Parvoviridae (парвовирусы) и обычен для мышей. Он экскретируется с мочой или фекалиями, устойчив и переживает во внешней среде. Он может легко проникнуть в биотерапевтические производственные процессы. См. Moody et al. Mouse Minute Virus (MME) Contamination A Case Study: Detection, Root Cause Determination, and Corrective Actions, 65(6) PDA Journal of Pharmaceutical Science and Technology 580-288 (2011). Другие парвовирусы грызунов могут негативно влиять на биофармацевтическое производство, основанное на культуре клеток. В дополнение к исходному штамму MVM, такие парвовирусы грызунов включают в себя, среди прочего, иммунодепрессивный штамм MVM и усеченный штамм, парвовирус мышей 1a (MPV-1a), MPV1b, MPV-1c, парвовирус хомячка, парвовирус Тулан (парвовирус Н-1), вирус крыс Килхэма, парвовирус крыс 1а, мелкий вирус крыс и штамм Umass вируса L крыс. См. S.F. Cotmore & P. Tattersal, The Autonomously Replicating Parvoviruses of Vertebrates, 33 Advances in Virus Research 91-174 (1987), and Jacoby et al., Rodent Parvovirus Infections, 46(4) Lab Anim Sci. 370-80 (1996).Mouse minute virus (or MMV, mouse minute virus, or MVM) poses a particular challenge to biotherapeutic manufacturing. Both the U.S. Food and Drug Administration (FDA) and European health authorities require specific testing for MVM. This virus is a member of the Parvoviridae family (parvoviruses) and is common to mice. It is excreted in urine or feces and is persistent and survives in the environment. It can easily enter biotherapeutic manufacturing processes. See Moody et al. Mouse Minute Virus (MME) Contamination A Case Study: Detection, Root Cause Determination, and Corrective Actions, 65(6) PDA Journal of Pharmaceutical Science and Technology 580–288 (2011). Other rodent parvoviruses may adversely affect cell culture-based biopharmaceutical manufacturing. In addition to the original MVM strain, such rodent parvoviruses include, among others, the immunosuppressive MVM strain and the truncated strain, murine parvovirus 1a (MPV-1a), MPV1b, MPV-1c, hamster parvovirus, Tulane parvovirus (H-1 parvovirus), Kilham rat virus, rat parvovirus 1a, small rat virus, and the Umass strain of rat virus L. See S. F. Cotmore & P. Tattersal, The Autonomously Replicating Parvoviruses of Vertebrates, 33 Advances in Virus Research 91-174 (1987), and Jacoby et al., Rodent Parvovirus Infections, 46(4) Lab Anim Sci. 370-80 (1996).
Эти парвовирусы обладают общей консервативной последовательностью нуклеиновой кислоты, называемой NS-1 (NS1), которая кодирует большой неструктурный белок, вовлеченный в амплификацию вирусного генома. Консервативная нуклеотидная последовательность NS1 из MVM показана в SEQ ID NO: 9. Нуклеотиды 875-956 этой последовательности являются, по меньшей мере, на 97% консервативными среди широкого набора последовательностей парвовирусов грызунов NS1, и, следовательно, служат хорошей последовательностью-мишенью для основанного на PCR тестирования заносных и эндогенных агентов. Основанное на PCR тестирование на парвовирусы грызунов (и другие заносные и эндогенные агенты) может быть проведено на сырьевых материалах, культуральной среде перед сбором [продукта], в различных точках процесса очистки биотерапевтических молекул в больших партиях и при изготовлении форм, и на стадии упаковки. Обнаружение загрязнителя может потребовать стадий устранения нарушений, таких как уничтожение загрязненного материала, замена сырья и очистка оборудования.These parvoviruses share a conserved nucleic acid sequence termed NS-1 (NS1), which encodes a large nonstructural protein involved in viral genome amplification. The conserved nucleotide sequence of NS1 from MVM is shown in SEQ ID NO: 9. Nucleotides 875-956 of this sequence are at least 97% conserved among a broad repertoire of rodent parvovirus NS1 sequences and therefore serve as a good target sequence for PCR-based testing of adventitious and endogenous agents. PCR-based testing for rodent parvoviruses (and other adventitious and endogenous agents) can be performed on raw materials, pre-harvest culture media, at various points in the purification process of biotherapeutic molecules in large batches, and during formulation and packaging. Detection of a contaminant may require remedial steps such as destruction of contaminated material, replacement of raw materials, and cleaning of equipment.
В дополнение к тестированию заносных агентов, эндогенных агентов и других биологических загрязнителей, которые делают необходимыми корректирующие и предупредительные действия (CAPAs) в ходе производства, специальные стадии производства и массового процесса (т.е., работы оборудования) могут привлекаться для устранения, уменьшения или инактивации вирусных загрязнителей. Показано, что химическая инактивация, фильтрация, задерживающая вирусы, и хроматография эффективны в уменьшении [уровня] герпесвируса, ретровирусов и парвовирусов в сборе из культуры клеток или в жидкости частично очищенной культуры клеток. Стадия химической инактивации наиболее часто используется при обработке низким рН, которую обычные специалисты в данной области техники полагают следствием денатурации белков вирусной оболочки. Показано, что стадии хроматографии с протеином А, гидроксилапатитом, катионообменной и анионообменной - все до определенной степени удаляют вирус. См., например, Miesegaes et al., Analysis of Viral Clearance Unit Operations for Monoclonal Antibodies, 106(2) Biotechnology and Bioengineering 238-246 (2010), и Liu et al., Recovery and Purification Process Development for Monoclonal Antibody production, 2(5) mAbs 480-499 (2010).In addition to testing for adventitious agents, endogenous agents, and other biological contaminants that necessitate corrective and preventive actions (CAPAs) during manufacture, special manufacturing and bulk process steps (i.e., equipment operation) can be used to eliminate, reduce, or inactivate viral contaminants. Chemical inactivation, virus-retaining filtration, and chromatography have all been shown to be effective in reducing herpesvirus, retrovirus, and parvovirus in cell culture harvests or partially purified cell culture fluid. The chemical inactivation step is most often used with low pH treatment, which those of ordinary skill in the art believe is due to denaturation of viral envelope proteins. Protein A, hydroxyapatite, cation exchange, and anion exchange chromatography steps have all been shown to remove virus to some extent. See, for example, Miesegaes et al., Analysis of Viral Clearance Unit Operations for Monoclonal Antibodies, 106(2) Biotechnology and Bioengineering 238-246 (2010), and Liu et al., Recovery and Purification Process Development for Monoclonal Antibody production, 2(5) mAbs 480-499 (2010).
Тестирование с помощью Q-PCR: позитивные и негативные контролиQ-PCR testing: positive and negative controls
Тесты на биологические загрязнители должны соответствующим образом контролироваться, чтобы обеспечить точность, надежность и достоверность. Так, как это используется в данном документе, негативный контроль включает в себя большинство или все экспериментальные реагенты и условия, кроме тестируемого образца. Тестируемый образец может быть заменен буфером или культуральной средойпустышкой, про которую известно, что она не содержит биологического загрязнителя, представляющего интерес. Далее, так, как это используется в данном документе, негативный контроль должен давать негативные результаты на биологический загрязнитель. Если негативный контроль дает позитивный результат на биологический загрязнитель, тогда опытный специалист или исследователь могут предполагать, что позитивный результат из параллельно тестируемого образца может неточно отражать то, содержит ли тестируемый образец биологический загрязнитель.Tests for biological contaminants must be adequately controlled to ensure accuracy, reliability, and validity. As used herein, a negative control includes most or all of the experimental reagents and conditions other than the test sample. The test sample may be replaced by a buffer or a culture medium known to be free of the biological contaminant of interest. Further, as used herein, a negative control must yield negative results for the biological contaminant. If a negative control yields a positive result for the biological contaminant, then an experienced technician or investigator would expect that a positive result from a parallel test sample may not accurately reflect whether the test sample contains the biological contaminant.
Так, как это используется в данном документе, один или более позитивных контролей используются для оценки того, являются ли экспериментальные условия адекватно управляемыми для детектирования биологического загрязнителя. Позитивные контроли могут быть использованы на любой стадии экспериментального процесса, чтобы убедиться, что каждая стадия работоспособна, и определить, наAs used in this document, one or more positive controls are used to assess whether the experimental conditions are adequately controlled for the detection of a biological contaminant. Positive controls can be used at any stage of the experimental process to ensure that each step is working and to determine whether
- 11 048105 какой стадии процесс нарушен.- 11 048105 at what stage the process is disrupted.
В некоторых вариантах осуществления позитивный контроль применяется на стадии экстракции нуклеиновой кислоты, чтобы оценить, достаточно ли эффективна экстракция нуклеиновой кислоты какого-либо биологического загрязнителя, чтобы детектировать биологический загрязнитель. Такой позитивный контроль именуется контролем экстракции нуклеиновой кислоты или NEC. В некоторых случаях NEC выбран так, чтобы имитировать биологический загрязнитель, являющийся целью, с точки зрения структуры белка - нуклеиновой кислоты. Если NEC экстрагирован достаточно, чтобы быть детектированным, тогда специалист может предполагать, что биологическая нуклеиновая кислота-мишень также была экстрагирована образом, достаточным для того, чтобы она была детектирована. В одном варианте осуществления NEC представляет собой фаг с одноцепочечной ДНК, сходный с парвовирусами.In some embodiments, a positive control is used in the nucleic acid extraction step to assess whether the extraction of nucleic acid of a biological contaminant is efficient enough to detect the biological contaminant. Such a positive control is referred to as a nucleic acid extraction control or NEC. In some cases, the NEC is selected to mimic the target biological contaminant in terms of protein-nucleic acid structure. If the NEC is extracted sufficiently to be detected, then the skilled artisan can assume that the target biological nucleic acid has also been extracted sufficiently to be detected. In one embodiment, the NEC is a single-stranded DNA phage similar to parvoviruses.
В специфическом варианте осуществления NEC представляет собой бактериофаг М13, который состоит из кольцевой одноцепочечной ДНК из около 6407 нуклеотидов. В более специфическом варианте осуществления NEC представляет собой штамм М13К07, который является легко доступным молекулярно-биологическим реагентом, используемым для клонирования и других лабораторных целей. См. van Wezenbeek et al., Nucleotide Sequences of the Filamentous Bacteriophage M13 DNA Genome: Comparison with Phage fd, 11 (1 -2) Gene 129-148 (1980). Нуклеотидная последовательность фага М13К07 представлена в SEQ ID NO: 8. Хотя бактериофаг М13 или штамм бактериофага М13К07 могут быть использованы в качестве NEC в специфических вариантах осуществления, данное изобретение никоим образом не ограничено использованием конкретных реагентов в качестве NEC. Обычные специалисты в данной области техники могут использовать другие реагенты в качестве NEC в практике по данному изобретению, не выходя за пределы сферы данного изобретения (например, фаг MS2 для PCR-анализа с обратной транскриптазой; см. Kothapalli et al., Problems associated with product enhancement reverse transcriptase assay using bacteriophage MS2 RNA as a template, 109(2) J. Virol. Methods 203-207 (2003)).In a specific embodiment, the NEC is bacteriophage M13, which consists of a circular single-stranded DNA of about 6407 nucleotides. In a more specific embodiment, the NEC is strain M13K07, which is a readily available molecular biology reagent used for cloning and other laboratory purposes. See van Wezenbeek et al., Nucleotide Sequences of the Filamentous Bacteriophage M13 DNA Genome: Comparison with Phage fd, 11 (1-2) Gene 129-148 (1980). The nucleotide sequence of phage M13K07 is set forth in SEQ ID NO: 8. Although bacteriophage M13 or bacteriophage strain M13K07 can be used as NEC in specific embodiments, the present invention is in no way limited to the use of particular reagents as NEC. Those of ordinary skill in the art may use other reagents as NEC in the practice of the present invention without departing from the scope of the present invention (e.g., phage MS2 for reverse transcriptase PCR assay; see Kothapalli et al., Problems associated with product enhancement reverse transcriptase assay using bacteriophage MS2 RNA as a template, 109(2) J. Virol. Methods 203-207 (2003)).
В некоторых вариантах осуществления данного изобретения позитивный контроль используется в стадии амплификации PCR для оценки того, достаточны ли (были) реагенты PCR (включая в себя праймеры) и стадии PCR для детектирования матричных нуклеиновых кислот биологического загрязнителя. Такой позитивный контроль именуется контролем амплификации плазмиды или РАС. В некоторых случаях РАС выбирают или конструируют, чтобы он соответствовал биологическому загрязнителю, последовательности нуклеиновой кислоты-мишени и особенно соответствовал прямому и обратному олигонуклеотидным праймерам к тестируемому образцу. В специфическом варианте осуществления РАС дополнительно содержит оригинальную последовательность, которая не присутствует в нуклеиновой кислоте биологического загрязнителя-мишени. В более специфическом варианте осуществления оригинальная последовательность не обнаруживается в природе. Полимер оригинальной нуклеиновой кислоты сконструирован, чтобы специфически соединяться (отжигаться) с оригинальной последовательностью и включаться в копии ампликона оригинальной последовательности в ходе PCR. Оригинальный полимер нуклеиновой кислоты сконструирован так, чтобы он не распознавался и не отжигался с какимлибо встречающимся в природе парвовирусом в условиях гибридизации, используемых при проведении анализа объекта. В одном варианте осуществления полимер оригинальной нуклеиновой кислоты содержит от 17 до 20 нуклеотидов, причем не более чем семь (7) - 10 внутренних последовательных нуклеотидов и не более чем шесть (6) последовательных 3'-нуклеотидов идентичны какой-либо последовательности парвовируса. В одном варианте осуществления оригинальный нуклеотидный полимер содержит от 17 до 20 нуклеотидов, причем не более чем 7-10 последовательных нуклеотидов и не более чем шесть (6) последовательных 3'-нуклеотидов идентичны какой-либо парвовирусной последовательности, представленной в SEQ ID NOs: 9 и 12-37.In some embodiments of the present invention, a positive control is used in the PCR amplification step to assess whether the PCR reagents (including primers) and the PCR step are (were) sufficient to detect the template nucleic acids of the biological contaminant. Such a positive control is referred to as a plasmid amplification control or PAC. In some cases, the PAC is selected or designed to match the biological contaminant, the target nucleic acid sequence, and especially to match the forward and reverse oligonucleotide primers of the test sample. In a specific embodiment, the PAC further comprises an original sequence that is not present in the target nucleic acid of the biological contaminant. In a more specific embodiment, the original sequence is not found in nature. The polymer of the original nucleic acid is designed to specifically bind (anneal) to the original sequence and be incorporated into amplicon copies of the original sequence during PCR. The original nucleic acid polymer is designed such that it does not recognize or anneal to any naturally occurring parvovirus under the hybridization conditions used in conducting the subject assay. In one embodiment, the original nucleic acid polymer comprises 17 to 20 nucleotides, wherein no more than seven (7) to 10 internal contiguous nucleotides and no more than six (6) contiguous 3' nucleotides are identical to any parvovirus sequence. In one embodiment, the original nucleotide polymer comprises 17 to 20 nucleotides, wherein no more than 7 to 10 contiguous nucleotides and no more than six (6) contiguous 3' nucleotides are identical to any parvovirus sequence set forth in SEQ ID NOs: 9 and 12-37.
Эта оригинальная последовательность дает возможность опытным специалистам различать между последовательностью истинного биологического загрязнителя-мишени и перекрестным загрязнением тестовой Q-PCR реакции плазмидой РАС.This original sequence enables experienced operators to distinguish between the sequence of a true biological target contaminant and cross-contamination of a Q-PCR test reaction with a PAC plasmid.
В одном варианте осуществления РАС (в виде плазмиды, иначе - плазмида РАС) включен в идентичную, но отдельную реакцию Q-PCR для контроля амплификации PCR. Реакция РАС использует те же самые олигонуклеотидные праймеры и зонды, что используются с тестируемым образцом в реакции QPCR, чтобы точно отражать амплификацию нуклеиновой кислоты реального биологического загрязнителя-мишени. Q-PCR реакция тестируемого образца и отдельная Q-PCR реакция плазмиды РАС включают в себя зонд, детектирующий мишень, и зонд на оригинальную последовательность. Можно ожидать, что реакция РАС, если она проходит нормально, даст позитивный сигнал на мишень и позитивный сигнал на оригинальную последовательность. Получение позитивного сигнала на мишень и позитивного сигнала на оригинальную последовательность в реакции, содержащей плазмиду РАС, показывает, что реагенты и условия Q-PCR тестируемого образца адекватным образом работают для того, чтобы дать позитивный сигнал на мишень в тестируемом образце, всякий раз, когда присутствует нуклеиновая кислота биологического загрязнителя-мишени.In one embodiment, the PAC (in the form of a plasmid, otherwise the PAC plasmid) is included in an identical but separate Q-PCR reaction to control for PCR amplification. The PAC reaction uses the same oligonucleotide primers and probes as are used with the test sample in the QPCR reaction to accurately reflect the nucleic acid amplification of the actual biological contaminant target. The test sample Q-PCR reaction and the separate PAC plasmid Q-PCR reaction include a probe detecting the target and a probe for the original sequence. The PAC reaction, if running normally, would be expected to give a positive signal for the target and a positive signal for the original sequence. Obtaining a positive signal for the target and a positive signal for the original sequence in a reaction containing the PAC plasmid indicates that the reagents and Q-PCR conditions of the test sample work adequately to produce a positive signal for the target in the test sample whenever the nucleic acid of the target biological contaminant is present.
Следовательно, РАС действует как контроль на правильность амплификации PCR. Если получен негативный сигнал на мишень в тестируемом образце, но РАС демонстрирует позитивный сигнал на мишень, тогда опытный специалист может предположить, что в тестируемом образце отсутствует детекTherefore, the RAS acts as a control for the correctness of the PCR amplification. If a negative signal for the target is obtained in the test sample, but the RAS shows a positive signal for the target, then an experienced operator can assume that the test sample is missing the detector.
- 12 048105 тируемое [количество] ДНК загрязнителя-мишени DNA. Напротив, если в тестируемом образце получены позитивный сигнал на последовательность-мишень и позитивный сигнал на оригинальную последовательность, тогда специалист может предполагать, что плазмида РАС перекрестно загрязнила тестируемый образец, и, следовательно, позитивный сигнал на последовательность-мишень может быть ложнопозитивным.- 12 048105 titrated [amount] of DNA of the target contaminant DNA. Conversely, if a positive signal for the target sequence and a positive signal for the original sequence are obtained in the test sample, then the specialist may suspect that the PAC plasmid has cross-contaminated the test sample and, therefore, the positive signal for the target sequence may be a false positive.
Подробное описание нескольких вариантов осуществленияDetailed description of several embodiments
В нескольких вариантах осуществления представлена улучшенная система позитивного контроля (т.е., композиции и способы) для детектирования биологических загрязнителей с помощью полимеразной цепной реакции, более конкретно - Q-PCR.In several embodiments, an improved positive control system (i.e., compositions and methods) for detecting biological contaminants using polymerase chain reaction, more particularly Q-PCR, is provided.
Один из объектов данного изобретения предоставляет зонд на оригинальную последовательность (USP) для детектирования позитивного контроля амплификации плазмиды (плазмиды РАС). USP содержит искусственную нуклеотидную последовательность, способную гибридизоваться с оригинальной искусственной специфической для плазмиды последовательностью (то же, что оригинальная последовательность или оригинальная последовательность РАСР, или UAPS), флуорофор и гаситель. В конкретном варианте осуществления искусственная нуклеотидная последовательность, способная гибридизоваться с UAPS, содержит последовательность нуклеиновой кислоты SEQ ID NO: 3 (5'TGTCGATGGCGAATGGCTA-3'), которая является антисмысловой к смысловой цепи последовательности UAPS (например, SEQ ID NO: 10-5'-TAGCCATTCGCCATCGACA-3').One aspect of the present invention provides an original sequence probe (USP) for detecting a positive control for plasmid amplification (PAC plasmid). The USP comprises an artificial nucleotide sequence capable of hybridizing to an original artificial plasmid-specific sequence (the same as the original sequence or original PAC sequence, or UAPS), a fluorophore, and a quencher. In a particular embodiment, the artificial nucleotide sequence capable of hybridizing to UAPS comprises the nucleic acid sequence of SEQ ID NO: 3 (5'TGTCGATGGCGAATGGCTA-3'), which is antisense to the sense strand of the UAPS sequence (e.g., SEQ ID NO: 10-5'-TAGCCATTCGCCATCGACA-3').
Как описано выше, детектирующий зонд Q-PCR содержит флуорофор и гаситель. Гашение может происходить путем контактного гашения или путем FRET, в зависимости от пары флуорофор/гаситель. В данном случае, флуорофор и гаситель ковалентно присоединены к олигонуклеотиду USP. В одном варианте осуществления флуорофор имеет длину волны возбуждения 495-680 нм и длину волны испускания 515-710 нм. В некоторых вариантах осуществления флуорофор имеет длины волн возбуждения 495 нм, 538 нм или 646 нм и длины волн испускания 520 нм, 554 нм или 669 нм, соответственно. В некоторых вариантах осуществления гаситель представляет собой краситель с пиком поглощения 430-672 нм. Примеры подходящих гасителей включают в себя DDQ®-I, Dabcyl, Eclipse®, Iowa Black FQ®, BHQ®-1, QSY®-7, BHQ®-2, DDQ®-II, Iowa Black RQ®, QSY®-21 и DHQ®-3. В специфическом варианте осуществления флуорофор представляет собой флуоресцеин амидит (FAM; описанный в Патенте США № 5,583,236 (опубликован 10 декабря 1996 г.), который имеет максимум поглощения около 495 нм и максимум испускания около 520 нм, а гаситель представляет собой Black Hole Quencher®-1 (BHQ®-1, фирма Biosearch Technologies, Inc., Petaluma, CA), который поглощает на [длинах волн] 480-580 нм. BHQ®-1 вызывает гашение через FRET и контактное гашение. В целом, но не всегда, гаситель присоединен через эфирную связь к 3'-гидроксильной группе олигонуклеотида, а флуорофор присоединен через эфирную связь к 5'-фосфатной группе олигонуклеотида.As described above, the Q-PCR detection probe comprises a fluorophore and a quencher. Quenching may occur by contact quenching or by FRET, depending on the fluorophore/quencher pair. In this case, the fluorophore and quencher are covalently attached to the USP oligonucleotide. In one embodiment, the fluorophore has an excitation wavelength of 495-680 nm and an emission wavelength of 515-710 nm. In some embodiments, the fluorophore has excitation wavelengths of 495 nm, 538 nm, or 646 nm and emission wavelengths of 520 nm, 554 nm, or 669 nm, respectively. In some embodiments, the quencher is a dye with an absorption peak of 430-672 nm. Examples of suitable extinguishers include DDQ®-I, Dabcyl, Eclipse®, Iowa Black FQ®, BHQ®-1, QSY®-7, BHQ®-2, DDQ®-II, Iowa Black RQ®, QSY®-21 and DHQ®-3. In a specific embodiment, the fluorophore is fluorescein amidite (FAM; described in U.S. Patent No. 5,583,236 (issued December 10, 1996), which has an absorption maximum at about 495 nm and an emission maximum at about 520 nm, and the quencher is Black Hole Quencher®-1 (BHQ®-1, Biosearch Technologies, Inc., Petaluma, CA), which absorbs at 480-580 nm. BHQ®-1 causes quenching via FRET and contact quenching. Generally, but not always, the quencher is attached via an ester linkage to the 3'-hydroxyl group of the oligonucleotide, and the fluorophore is attached via an ester linkage to the 5'-phosphate group of the oligonucleotide.
Еще один объект данного изобретения предоставляет смесь реагентов для Q-PCR, содержащую множество олигонуклеотидов и зондов, пригодных для детектирования биологического загрязнителя в культуре клеток, сырье, частично очищенных и очищенных биологических молекулах и подобном. В одном варианте осуществления биологический загрязнитель представляет собой ДНК-вирус, более конкретно - парвовирус, а еще более конкретно - парвовирус грызунов, такой как MVM. Парвовирус содержит ген NS1, имеющий последовательность нуклеиновой кислоты, которая, по меньшей мере, на 88% идентична какой-либо последовательности, приведенной в табл. 1. В еще одном варианте осуществления парвовирус содержит ген NS1, имеющий последовательность нуклеиновой кислоты, которая, по меньшей мере, на 97% идентична последовательности, представленной в SEQ ID NO: 9 (т.е., ген мелкого вируса мышей (MVM) NS1). В еще одном варианте осуществления парвовирус содержит ген NS1, содержащий консенсусную последовательность SEQ ID NO: 37.Another aspect of the present invention provides a Q-PCR reagent mixture comprising a plurality of oligonucleotides and probes useful for detecting a biological contaminant in cell culture, feedstock, partially purified and purified biological molecules and the like. In one embodiment, the biological contaminant is a DNA virus, more particularly a parvovirus, and even more particularly a rodent parvovirus such as MVM. The parvovirus comprises an NS1 gene having a nucleic acid sequence that is at least 88% identical to any of the sequences set forth in Table 1. In another embodiment, the parvovirus comprises an NS1 gene having a nucleic acid sequence that is at least 97% identical to the sequence set forth in SEQ ID NO: 9 (i.e., the small mouse virus (MVM) NS1 gene). In another embodiment, the parvovirus comprises an NS1 gene comprising the consensus sequence of SEQ ID NO: 37.
- 13 048105- 13 048105
Таблица 1Table 1
Последовательности NS1 ParvoviridaeParvoviridae NS1 sequences
В специфическом варианте осуществления смесь содержит: (1) специфический прямой олигонуклеотидный праймер к парвовирусу грызунов; (2) специфический олигонуклеотидный детектирующий зонд на парвовирус грызунов; (3) искусственный олигонуклеотидный детектирующий зонд, такой, как USP; и (4) специфический олигонуклеотидный обратный праймер к парвовирусу грызунов. Такая смесь может быть использована и в тестируемом образце, и в образце позитивного контроля. В более специфическом варианте осуществления олигонуклеотидные праймеры и специфический олигонуклеотидный детектирующий зонд к парвовирусу гибридизуются с последовательностью NS1, такой как, например, последовательность NS1, представленная в SEQ ID NO: 9. В более специфическом варианте осуществления (1) прямой праймер содержит последовательность SEQ ID NO: 1; (2) специфический олигонуклеотидный детектирующий зонд на парвовирус содержит последовательность SEQ ID NO: 2; (3) искусственный зонд представляет собой USP и содержит последовательность SEQ ID NO: 3; и (4) обратный праймер содержит последовательность SEQ ID NO: 4.In a specific embodiment, the mixture comprises: (1) a rodent parvovirus specific forward oligonucleotide primer; (2) a rodent parvovirus specific oligonucleotide detection probe; (3) an artificial oligonucleotide detection probe, such as USP; and (4) a rodent parvovirus specific oligonucleotide reverse primer. Such a mixture can be used in both a test sample and a positive control sample. In a more specific embodiment, the oligonucleotide primers and the parvovirus specific oligonucleotide detection probe hybridize to an NS1 sequence, such as, for example, the NS1 sequence set forth in SEQ ID NO: 9. In a more specific embodiment, (1) the forward primer comprises the sequence of SEQ ID NO: 1; (2) the parvovirus specific oligonucleotide detection probe comprises the sequence of SEQ ID NO: 2; (3) the artificial probe is USP and comprises the sequence of SEQ ID NO: 3; and (4) the reverse primer comprises the sequence of SEQ ID NO: 4.
Как описано выше, USP содержит флуорофор и гаситель, так что ампликоны, содержащие такую последовательность, т.е., РАС ДНК, могут быть детектированы в реальном времени при прохождении QPCR. Сходным образом специфический детектирующий зонд на парвовирус содержит олигонуклеотид с ковалентно присоединенными флуорофором и гасителем. В практике длина волны испускания флуоро- 14 048105 фора детектирующего зонда на парвовирус должна отличаться от длины волны испускания USP, чтобы дифференцировать истинный позитивный сигнал парвовируса и ложнопозитивный сигнал вследствие загрязнения тестируемого образца плазмидой РАС или другим РАСР (например, ампликоном, загрязненным РАСР). Таким образом, в таких вариантах осуществления, в которых флуорофор USP представляет собой FAM, флуорофор, присоединенный к детектирующему олигонуклеотидному зонду на парвовирус, должен иметь длину волны испускания иную, чем около 520 нм. В специфическом варианте осуществления флуорофор, присоединенный к специфическому олигонуклеотидному детектирующему зонду на парвовирус грызунов, представляет собой VIC® Dye (фирма Life Technologies, Inc., Carlsbad, CA), который имеет максимум поглощения 538 нм и максимум испускания около 554 нм. В данном случае гаситель может представлять собой FRET-гаситель или контактный гаситель. В одном варианте осуществления гаситель представляет собой нефлуоресцентный гаситель - белок, связывающийся с малой бороздой (MGBNFQ) (см. Sylvain et al., Rapid Screening for HLA-B27 by a TaqMan-PCR Assay Using SequenceSpecific Primers and a Minor Groove Binder Probe, a Novel Type of TaqMan™ Probe, 287(1-2) Journal of Immunological Methods 179-186 (2004)).As described above, the USP contains a fluorophore and a quencher such that amplicons containing such a sequence, i.e., PAC DNA, can be detected in real time by QPCR. Similarly, the parvovirus specific detection probe contains an oligonucleotide with a covalently attached fluorophore and quencher. In practice, the emission wavelength of the parvovirus detection probe fluorophore should be different from the emission wavelength of the USP in order to differentiate between a true positive parvovirus signal and a false positive signal due to contamination of the test sample with a PAC plasmid or another PAC (e.g., an amplicon contaminated with PAC). Thus, in such embodiments in which the USP fluorophore is FAM, the fluorophore attached to the parvovirus detection oligonucleotide probe should have an emission wavelength other than about 520 nm. In a specific embodiment, the fluorophore attached to the rodent parvovirus specific oligonucleotide detection probe is VIC® Dye (Life Technologies, Inc., Carlsbad, CA), which has an absorption maximum of 538 nm and an emission maximum of about 554 nm. In this case, the quencher can be a FRET quencher or a contact quencher. In one embodiment, the quencher is a non-fluorescent quencher, minor groove binding protein (MGBNFQ) (see Sylvain et al., Rapid Screening for HLA-B27 by a TaqMan-PCR Assay Using SequenceSpecific Primers and a Minor Groove Binder Probe, a Novel Type of TaqMan™ Probe, 287(1-2) Journal of Immunological Methods 179-186 (2004)).
Смесь праймеров и зондов, описанная выше, используется для тестирования и различения конструкта позитивного контроля амплификации и истинного парвовируса-загрязнителя. В нескольких вариантах осуществления смесь праймеров также включает в себя набор праймеров и зондов для детектирования контроля экстракции нуклеиновой кислоты (NEC). В конкретном варианте осуществления NEC представляет собой бактериофаг М13, например, штамм М13К07 (SEQ ID NO: 8). Таким образом, в некоторых вариантах осуществления в дополнение к праймерам и зонду на парвовирус и зонду UPS, смесь праймеров и зондов содержит (5) специфический прямой олигонуклеотидный праймер к М13; (6) специфический олигонуклеотидный детектирующий зонд на М13; и (7) специфический обратный олигонуклеотидный праймер к М13.The primer and probe mixture described above is used to test and differentiate between a positive amplification control construct and a true parvovirus contaminant. In some embodiments, the primer mixture also includes a set of primers and probes for detecting a nucleic acid extraction control (NEC). In a particular embodiment, the NEC is bacteriophage M13, such as strain M13K07 (SEQ ID NO: 8). Thus, in some embodiments, in addition to the parvovirus primers and probe and the UPS probe, the primer and probe mixture comprises (5) an M13-specific forward oligonucleotide primer; (6) an M13-specific oligonucleotide detection probe; and (7) an M13-specific reverse oligonucleotide primer.
В некоторых вариантах осуществления праймеры и зонды на М13 гибридизуются с последовательностью SEQ ID NO: 8. В специфическом варианте осуществления специфический прямой олигонуклеотидный праймер к М13 содержит последовательность нуклеиновой кислоты SEQ ID NO: 5; специфический олигонуклеотидный детектирующий зонд на М13 содержит последовательность нуклеиновой кислоты SEQ ID NO: 6; и специфический обратный олигонуклеотидный праймер к М13 содержит последовательность нуклеиновой кислоты SEQ ID NO: 7. Как в случае неперекрывающегося спектра испускания флуорофора зонда на парвовирус и USP, зонд NEC содержит флуорофор, который испускает свет в неперекрывающемся спектре. В специфическом варианте осуществления флуорофор, присоединенный к специфическому олигонуклеотидному детектирующему зонду на М13, представляет собой Су5, цианиновый краситель, имеющий максимум поглощения около 650 нм и максимум испускания около 67 0 нм (см. Southwick et al., Cyanine Dye Labeling Reagents: Carboxymethylindocyanine Succinimidyl Esters, 11 Cytometry, 418-430 (1990)). В данном случае гаситель может действовать через FRET или контактное гашение. В одном варианте осуществления гаситель представляет собой Black Hole Quencher ®-2 (BHQ®-2, фирма Biosearch Technologies, Inc., Petaluma, CA), который поглощает при максимуме около 579 нм и гасит в диапазоне около 550 нм - около 650 нм.In some embodiments, the primers and probes for M13 hybridize to the sequence of SEQ ID NO: 8. In a specific embodiment, the M13 specific forward oligonucleotide primer comprises the nucleic acid sequence of SEQ ID NO: 5; the M13 specific oligonucleotide detection probe comprises the nucleic acid sequence of SEQ ID NO: 6; and the M13 specific reverse oligonucleotide primer comprises the nucleic acid sequence of SEQ ID NO: 7. As with the non-overlapping fluorophore emission spectrum of the parvovirus probe and USP, the NEC probe comprises a fluorophore that emits light in a non-overlapping spectrum. In a specific embodiment, the fluorophore attached to the specific oligonucleotide detection probe on M13 is Cy5, a cyanine dye having an absorption maximum at about 650 nm and an emission maximum at about 670 nm (see Southwick et al., Cyanine Dye Labeling Reagents: Carboxymethylindocyanine Succinimidyl Esters, 11 Cytometry, 418-430 (1990)). In this case, the quencher can act through FRET or contact quenching. In one embodiment, the quencher is Black Hole Quencher®-2 (BHQ®-2, Biosearch Technologies, Inc., Petaluma, CA), which absorbs at a maximum at about 579 nm and quenches in the range of about 550 nm to about 650 nm.
Еще один объект данного изобретения предоставляет способ детектирования биологического загрязнителя в процессе продукции биологической молекулы. Более конкретно, биологический загрязнитель содержит парвовирус, более конкретно - парвовирус грызунов, а наиболее конкретно такие парвовирусы обладают, по меньшей мере, 97% идентичностью с геном NS1 MVM. В некоторых вариантах осуществления ген NS1 содержит последовательность SEQ ID NO: 9. В одном варианте осуществления процесс продукции биологической молекулы представляет собой процесс культивирования клеток млекопитающих для производства антитела, молекулы-ловушки или другого терапевтического антитела. Тестируемый образец берется из культуры клеток (или массивных ингредиентов) и экстрагируется на нуклеиновые кислоты. В некоторых случаях тестируемый образец содержит NEC, такой как М13 (например, SEQ ID NO: 8), чтобы служить контролем правильности экстракции нуклеиновых кислот перед Q-PCR. Способ содержит стадии: (1) комбинирования (а) образца нуклеиновой кислоты, экстрагированной из тестируемого образца, (b) олигонуклеотидных праймеров и зондов (как описано выше), и (c) ДНК-полимеразы, предпочтительно - термостабильной ДНК-полимеразы с 5'-экзонуклеазной активностью, такой как Taq-полимераза; (2) проведение с такой комбинацией полимеразной цепной реакции (PCR); и (3) контроль продукции различных ампликонов по амплитуде испускаемой флуоресценции.Another aspect of the present invention provides a method for detecting a biological contaminant during the production of a biological molecule. More particularly, the biological contaminant comprises a parvovirus, more particularly a rodent parvovirus, and most particularly such parvoviruses have at least 97% identity to the NS1 gene of MVM. In some embodiments, the NS1 gene comprises the sequence of SEQ ID NO: 9. In one embodiment, the process for producing a biological molecule is a process for culturing mammalian cells to produce an antibody, decoy molecule, or other therapeutic antibody. A test sample is taken from the cell culture (or bulk ingredients) and extracted for nucleic acids. In some cases, the test sample comprises a NEC, such as M13 (e.g., SEQ ID NO: 8), to serve as a control for the correct extraction of nucleic acids prior to Q-PCR. The method comprises the steps of: (1) combining (a) a nucleic acid sample extracted from a test sample, (b) oligonucleotide primers and probes (as described above), and (c) a DNA polymerase, preferably a thermostable DNA polymerase with 5'-exonuclease activity, such as Taq polymerase; (2) performing a polymerase chain reaction (PCR) on the combination; and (3) monitoring the production of different amplicons by the amplitude of the emitted fluorescence.
Формирование специфических ампликонов коррелирует с присутствием и количеством различных матричных нуклеиновых кислот в тестируемом образце. Специфические ампликоны включают в себя (1) полинуклеотиды амплификации мишени (TAPs), такие как, например, последовательности парвовируса грызунов (например, такие биологические загрязнители, которые содержат последовательности NS1), (2) контроль экстракции нуклеиновой кислоты (NEC), такой как, например, полинуклеотиды М13 (например, М13К07) (NECPs), и (3) контрольные полинуклеотиды амплификации плазмиды (PACPs), такие как оригинальная искусственная плазмида-специфическая последовательность (UAPS). Если TAPs и NECPs продуцируются, a PACPs не продуцируется, тогда можно заключить, что тестируемый образец содержитThe formation of specific amplicons correlates with the presence and amount of various template nucleic acids in the test sample. Specific amplicons include (1) target amplification polynucleotides (TAPs), such as, for example, rodent parvovirus sequences (e.g., biological contaminants that contain NS1 sequences), (2) nucleic acid extraction controls (NECs), such as, for example, M13 (e.g., M13K07) polynucleotides (NECPs), and (3) plasmid amplification control polynucleotides (PACPs), such as the original artificial plasmid-specific sequence (UAPS). If TAPs and NECPs are produced, but PACPs are not produced, then it can be concluded that the test sample contains
- 15 048105 биологический загрязнитель и не содержит перекрестного загрязнения амплификацией контрольной плазмиды. Однако, если и TAPs, и PACPs (т.е., UAPs) продуцируются в реакции Q-PCR тестируемого образца, можно сделать заключение, что тестируемый образец был перекрестно загрязнен плазмидой РАС, и результат ТАР может быть ложнопозитивным.- 15 048105 is a biological contaminant and does not contain cross-contamination by amplification of the control plasmid. However, if both TAPs and PACPs (i.e., UAPs) are produced in the Q-PCR reaction of the test sample, it can be concluded that the test sample has been cross-contaminated with the PAC plasmid and the TAP result may be a false positive.
В специфическом варианте осуществления, в котором праймеры и зонды содержат: (1) специфический прямой олигонуклеотидный праймер к парвовирусу грызунов, содержащий последовательность SEQ ID NO: 1, (2) специфический олигонуклеотидный детектирующий зонд на парвовирус грызунов, содержащий последовательность SEQ ID NO: 2, флуорофор VIC и гаситель MGBNFQ, (3) искусственный олигонуклеотидный детектирующий зонд, такой как USP, содержащий последовательность SEQ ID NO: 3 и меченный 6-FAM и BHQ®-1, (4) специфический олигонуклеотидный обратный праймер к парвовирусу грызунов, содержащий последовательность SEQ ID NO: 4, (5) специфический прямой олигонуклеотидный праймер к М13, содержащий последовательность SEQ ID NO: 5, (6) специфический олигонуклеотидный детектирующий зонд на М13, содержащий последовательность SEQ ID NO: 6 и меченный су5 и BHQ®-2, и (7) специфический обратный олигонуклеотидный праймер к М13, содержащий последовательность of SEQ ID NO: 7 - продукция ТАР контролировалась на [длине волны] около 533 нм - около 580 нм, продукция РАСР контролировалась на около 465 нм - около 510 нм, а продукция NECP контролировалась на около 618 нм - около 660 нм.In a specific embodiment, wherein the primers and probes comprise: (1) a rodent parvovirus-specific forward oligonucleotide primer comprising the sequence of SEQ ID NO: 1, (2) a rodent parvovirus-specific oligonucleotide detection probe comprising the sequence of SEQ ID NO: 2, a VIC fluorophore and an MGBNFQ quencher, (3) an artificial oligonucleotide detection probe such as USP comprising the sequence of SEQ ID NO: 3 and labeled with 6-FAM and BHQ®-1, (4) a rodent parvovirus-specific reverse oligonucleotide primer comprising the sequence of SEQ ID NO: 4, (5) an M13-specific forward oligonucleotide primer comprising the sequence of SEQ ID NO: 5, (6) an M13-specific oligonucleotide detection probe, containing the sequence of SEQ ID NO: 6 and labeled with cy5 and BHQ®-2, and (7) a specific reverse oligonucleotide primer to M13 containing the sequence of SEQ ID NO: 7 - TAP production was monitored at [wavelength] about 533 nm - about 580 nm, PACP production was monitored at about 465 nm - about 510 nm, and NECP production was monitored at about 618 nm - about 660 nm.
В одном варианте осуществления тестируемый образец берут из продукции культуры клеток СНО, например, из продукции клеток EESYR®, трансформированных нуклеиновыми кислотами, кодирующими белок, представляющий интерес, за 96-72 часа до момента сбора материала культуры. Если ТАР и NECP детектируются в тестируемом образце, а РАСР не детектируется в тестируемом образце, тогда может быть проведен подтверждающий тест на втором тестируемом образце, полученном из той же продукции культуры клеток за 48 часов до времени сбора материала. Если ТАР и NECP снова детектируются во втором тестируемом образце, а РАСР не детектируется в тестируемом образце, тогда культура клеток признается загрязненной и не может обрабатываться далее. В качестве альтернативы второй тест можно не проводить, культуру клеток признать загрязненной и далее культуру не обрабатывать.In one embodiment, the test sample is taken from a CHO cell culture product, such as a EESYR® cell product transformed with nucleic acids encoding a protein of interest, 96-72 hours before the time of harvesting the culture material. If TAP and NECP are detected in the test sample and PACP is not detected in the test sample, then a confirmatory test can be performed on a second test sample obtained from the same cell culture product 48 hours before the time of harvesting. If TAP and NECP are again detected in the second test sample and PACP is not detected in the test sample, then the cell culture is considered contaminated and cannot be processed further. Alternatively, the second test can be omitted, the cell culture is considered contaminated and the culture cannot be processed further.
В одном варианте осуществления нуклеиновую кислоту экстрагировали из тестируемого образца, взятого из продукции культуры клеток. В данном случае один миллилитр тестируемого образца подвергали клеточному лизису, протеолизу и тепловой денатурации, после чего следовало соединение образца с контрольным образцом экстракции нуклеиновой кислоты (NEC), a затем экстракция нуклеиновых кислот из образца. В одном варианте осуществления нуклеиновые кислоты экстрагируются из тестируемого образца (или тестируемого образца с добавкой NEC) с помощью автоматизированной системы экстракции нуклеиновой кислоты, такой как QIAsymphony® instrument (фирма Qiagen, Inc., Valencia, CA) (см. Lee et al., Comparative evaluation of the QIAGEN QIAsymphony ® SP system and bioMerieux NucliSens easyMAG automated extraction platforms in a clinical virology laboratory, 52(4) J. Clin. Virol. 339-43 (2011)).In one embodiment, nucleic acid is extracted from a test sample taken from a cell culture product. In this case, one milliliter of the test sample is subjected to cell lysis, proteolysis, and heat denaturation, followed by coupling of the sample with a nucleic acid extraction control (NEC) sample, and then extraction of nucleic acids from the sample. In one embodiment, nucleic acids are extracted from the test sample (or test sample supplemented with NEC) using an automated nucleic acid extraction system, such as the QIAsymphony® instrument (Qiagen, Inc., Valencia, CA) (see Lee et al., Comparative evaluation of the QIAGEN QIAsymphony® SP system and bioMerieux NucliSens easyMAG automated extraction platforms in a clinical virology laboratory, 52(4) J. Clin. Virol. 339-43 (2011)).
В одном варианте осуществления фермент урацил-Ы-гликозидаза (UNG) добавляют в реакционную смесь Q-PCR перед проведением PCR, чтобы вызвать селективную деградацию загрязняющих ампликонов (см. Taggart et al., Use of heat labile UNG in an RT-PCR assay for enterovirus detection, 105(1) J. Virol. Methods. 57-65 (2002)). Реакционную смесь инкубировали при 50°С в течение, по меньшей мере, 2 минут, более конкретно - в некоторых случаях - в течение 2 минут или 5 минут.In one embodiment, the enzyme uracil-N-glycosidase (UNG) is added to the Q-PCR reaction mixture prior to PCR to selectively degrade contaminating amplicons (see Taggart et al., Use of heat labile UNG in an RT-PCR assay for enterovirus detection, 105(1) J. Virol. Methods. 57-65 (2002)). The reaction mixture is incubated at 50°C for at least 2 minutes, more specifically, in some cases, for 2 minutes or 5 minutes.
В специфическом варианте осуществления после дополнительной обработки UNG реакционную смесь инкубировали при 95°С в течение 2 минут, после чего следовали восемь циклов (1) денатурации при 95°С в течение 10 секунд, после чего следовал (2) отжиг и элонгация в течение 30 секунд, при этом температура первого отжига составляла 70°С, затем температура отжига снижалась на 1°С в каждом цикле, так что при восьмом отжиге она составляла 62°С. После первых восьми циклов, проводились 40 циклов амплификации ДНК, содержащих стадии (1) денатурации при 95°С в течение 10 секунд, за которой следовали (2) отжиг и элонгация при 62°С в течение 30 секунд. В конкретном варианте осуществления скорость изменения температуры от температуры денатурации до температуры отжига составляла около 4,4°С в секунду, а от температуры отжига к температуре денатурации составляла около 2,2°С в секунду.In a specific embodiment, after further treatment with UNG, the reaction mixture was incubated at 95°C for 2 minutes, followed by eight cycles of (1) denaturation at 95°C for 10 seconds, followed by (2) annealing and elongation for 30 seconds, with the first annealing temperature being 70°C, then the annealing temperature was decreased by 1°C in each cycle so that at the eighth annealing it was 62°C. After the first eight cycles, 40 cycles of DNA amplification were performed comprising the steps of (1) denaturation at 95°C for 10 seconds, followed by (2) annealing and elongation at 62°C for 30 seconds. In a specific embodiment, the rate of change of temperature from the denaturation temperature to the annealing temperature was about 4.4°C per second, and from the annealing temperature to the denaturation temperature was about 2.2°C per second.
В некоторых вариантах осуществления способ детектирования биологического загрязнителя в производственной среде культуры клеток или ее продукции включает в себя выполнение анализа внешнего позитивного контроля амплификации (РАС), производимого отдельно от анализа тестируемого образца, и выполнения анализа внешнего негативного контроля, отдельного от анализа тестируемого образца и анализа РАС. Если или негативный контроль, или позитивный контроль не срабатывают, то результат, полученный при анализе тестируемого образца, выбраковывается.In some embodiments, a method for detecting a biological contaminant in a cell culture production environment or product thereof includes performing an external positive amplification control (PAC) assay performed separately from the test sample assay and performing an external negative control assay separate from the test sample assay and the PAC assay. If either the negative control or the positive control fails, the result obtained from the test sample assay is discarded.
В одном варианте осуществления внешний позитивный контроль содержит стадии (1) комбинирования, в том числе и без тестируемого образца, (а) плазмиды позитивного контроля амплификации (РАС), которая в специфическом варианте осуществления содержит последовательность SEQ ID NO: 11, (b) специфического прямого олигонуклеотидного праймера к парвовирусу грызунов, содержащего последовательность SEQ ID NO: 1, (с) специфического олигонуклеотидного детектирующего зонда на парIn one embodiment, the external positive control comprises the steps of (1) combining, including without a test sample, (a) a positive amplification control (PAC) plasmid, which in a specific embodiment comprises the sequence of SEQ ID NO: 11, (b) a rodent parvovirus-specific forward oligonucleotide primer comprising the sequence of SEQ ID NO: 1, (c) a pair-specific oligonucleotide detection probe.
- 16 048105 вовирус грызунов, содержащего последовательность SEQ ID NO: 2, помеченную VIC и MGBNFQ, (d) искусственного олигонуклеотидного детектирующего зонда, такого как USP, содержащего последовательность SEQ ID NO: 3, помеченную 6-FAM и BHQ®-1, (e) специфического олигонуклеотидного обратного праймера к парвовирусу грызунов, содержащего последовательность SEQ ID NO: 4, и (f) ДНКполимеразы, предпочтительно термостабильной ДНК-полимеразы с 5'-экзонуклеазной активностью, такой как полимераза Taq; (2) проведения позитивной контрольной полимеразной цепной реакции (PCR) со смесью позитивного контроля; и (3) контроля продукции (а) полинуклеотидов амплификации мишени (TAPs), (b) полинуклеотидов контроля экстракции нуклеиновых кислот (NECPs), и (с) полинуклеотидов контроля амплификации плазмиды (PACPs) в ходе PCR. Продукция ТАР контролируется при около 533 нм - около 580 нм, продукция PACPs контролируется при около 465 нм - около 510 нм, а продукция NECP контролируется при около 618 нм - около 660 нм.- 16 048105 rodent parvovirus comprising the sequence of SEQ ID NO: 2 labeled with VIC and MGBNFQ, (d) an artificial oligonucleotide detection probe, such as USP, comprising the sequence of SEQ ID NO: 3 labeled with 6-FAM and BHQ®-1, (e) a rodent parvovirus-specific oligonucleotide reverse primer comprising the sequence of SEQ ID NO: 4, and (f) a DNA polymerase, preferably a thermostable DNA polymerase with 5'-exonuclease activity, such as Taq polymerase; (2) performing a positive control polymerase chain reaction (PCR) with the positive control mixture; and (3) control of the production of (a) target amplification polynucleotides (TAPs), (b) nucleic acid extraction control polynucleotides (NECPs), and (c) plasmid amplification control polynucleotides (PACPs) during PCR. TAP production is controlled at about 533 nm to about 580 nm, PACPs production is controlled at about 465 nm to about 510 nm, and NECP production is controlled at about 618 nm to about 660 nm.
Реакция PCR позитивного контроля амплификация проводится идентично реакции PCR тестируемого образца (как описано выше). Если TAPs и PACPs продуцируются в реакции позитивного контроля, тогда можно сделать вывод, что процедура амплификации PCR протекает должным образом. Если TAPs не продуцируются в реакции амплификации позитивного контроля, тогда какой-либо негативный ТАР в тестируемом образце может быть отброшен, как неудавшаяся реакция PCR. В одном варианте осуществления NEC (т.е., например, М13К07) включен в позитивный контроль амплификации. Надлежащим образом функционирующий контроль должен также демонстрировать позитивный сигнал на NECP (см. табл. 1).The positive control PCR amplification reaction is performed identically to the test sample PCR reaction (as described above). If TAPs and PACPs are produced in the positive control reaction, then it can be concluded that the PCR amplification procedure is functioning properly. If TAPs are not produced in the positive control amplification reaction, then any negative TAPs in the test sample can be discarded as a failed PCR reaction. In one embodiment, NEC (i.e., for example, M13K07) is included in the positive amplification control. A properly functioning control should also exhibit a positive signal for NECP (see Table 1).
В одном варианте осуществления внешний негативный контроль содержит стадии (1) комбинирования, в том числе и без тестируемого образца и без плазмиды РАС, (а) контроля, который может представлять собой буфер, который имитирует буферную систему тестируемого образца, или просто воду, (b) специфического прямого олигонуклеотидного праймера к парвовирусу грызунов, содержащего последовательность SEQ ID NO: 1, (с) специфического олигонуклеотидного детектирующего зонда на парвовирус грызунов, содержащего последовательность SEQ ID NO: 2, помеченную VIC и MGBNFQ, (d) искусственного олигонуклеотидного детектирующего зонда, такого как USP, содержащего последовательность SEQ ID NO: 3, помеченную 6-FAM и BHQ®-1, (e) специфического олигонуклеотидного обратного праймера к парвовирусу грызунов, содержащего последовательность SEQ ID NO: 4, и (f) ДНКполимеразы, предпочтительно термостабильной ДНК-полимеразы с 5'-экзонуклеазной активностью, такой как полимераза Taq; (2) проведения позитивной контрольной полимеразной цепной реакции (PCR) со смесью позитивного контроля; и (3) контроля продукции (а) полинуклеотидов амплификации мишени (TAPs), (b) полинуклеотидов амплификации контроля экстракции нуклеиновой кислоты (NECP), и (с) полинуклеотидов контроля амплификации плазмиды (PACPs) в ходе PCR. Продукция ТАР контролируется при около 533 нм - около 580 нм, а продукция РАСР контролируется при около 465 нм - около 510 нм.In one embodiment, the external negative control comprises the steps of (1) combining, including without the test sample and without the PAC plasmid, (a) a control, which may be a buffer that mimics the buffer system of the test sample, or simply water, (b) a rodent parvovirus-specific forward oligonucleotide primer comprising the sequence of SEQ ID NO: 1, (c) a rodent parvovirus-specific oligonucleotide detection probe comprising the sequence of SEQ ID NO: 2 labeled with VIC and MGBNFQ, (d) an artificial oligonucleotide detection probe, such as USP, comprising the sequence of SEQ ID NO: 3 labeled with 6-FAM and BHQ®-1, (e) a rodent parvovirus-specific oligonucleotide reverse primer comprising the sequence of SEQ ID NO: 4, and (f) a DNA polymerase, preferably a thermostable DNA polymerase with 5'-exonuclease activity, such as Taq polymerase; (2) performing a positive control polymerase chain reaction (PCR) with a positive control mixture; and (3) monitoring the production of (a) target amplification polynucleotides (TAPs), (b) nucleic acid extraction control amplification polynucleotides (NECPs), and (c) plasmid amplification control polynucleotides (PACPs) during PCR. TAP production is monitored at about 533 nm to about 580 nm, and PACP production is monitored at about 465 nm to about 510 nm.
Негативный контроль реакции PCR проводится идентично реакции PCR тестируемого образца (как описано выше). Если TAPs и PACPs продуцируются в реакции негативного контроля, тогда можно сделать вывод, что реагенты PCR загрязнены плазмидой РАС. Если TAPs, но не PACPs продуцируются в реакции негативного контроля, тогда можно сделать вывод, что реагенты PCR загрязнены парвовирусом. В обоих случаях результаты с тестируемым образцом отбраковываются. Однако, если продукция и ТАР, и РАСР негативна в реакции негативного контроля, продукция ТАР и РАСР позитивна в позитивном контроле амплификации, а продукция ТАР (и при необходимости NECP) позитивна, а продукция РАСР негативна в реакции тестируемого образца, тогда специалист может сделать вывод, что тестируемый образец загрязнен (см. табл. 2 и табл. 3).The negative control PCR reaction is performed identically to the test sample PCR reaction (as described above). If TAPs and PACPs are produced in the negative control reaction, then it can be concluded that the PCR reagents are contaminated with the PAC plasmid. If TAPs but not PACPs are produced in the negative control reaction, then it can be concluded that the PCR reagents are contaminated with parvovirus. In both cases, the test sample results are rejected. However, if both TAP and PACP production are negative in the negative control reaction, TAP and PACP production are positive in the positive amplification control, and TAP (and NECP, if applicable) production is positive and PACP production is negative in the test sample reaction, then the examiner can conclude that the test sample is contaminated (see Table 2 and Table 3).
Другой объект данного изобретения предоставляет плазмиду позитивного контроля амплификации (плазмида РАС) и смесь реагентов позитивного контроля, включая в себя плазмиду позитивного контроля. В одном варианте осуществления плазмида РАС содержит (1) последовательность нуклеиновой кислоты парвовируса, (2) последовательность нуклеиновой кислоты М13К07, и (3) искусственную последовательность нуклеиновой кислоты, специфическую к плазмиде (или UAPS, или оригинальная последовательность). В специфическом варианте осуществления последовательность нуклеиновой кислоты парвовируса содержит последовательности SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2 и SEQ ID NO: 4; последовательность нуклеиновой кислоты М13К07 содержит последовательности SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6 и SEQ ID NO: 7, a оригинальная последовательность содержит антисмысловую последовательность SEQ ID NO: 3. В более специфическом варианте осуществления нуклеотидная последовательность плазмиды РАС состоит из последовательности, представленной в SEQ ID NO: 1.Another aspect of the present invention provides a positive amplification control plasmid (PAC plasmid) and a positive control reagent mixture including the positive control plasmid. In one embodiment, the PAC plasmid comprises (1) a parvovirus nucleic acid sequence, (2) an M13K07 nucleic acid sequence, and (3) an artificial nucleic acid sequence specific to the plasmid (either UAPS or an original sequence). In a specific embodiment, the parvovirus nucleic acid sequence comprises the sequences of SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, and SEQ ID NO: 4; the nucleic acid sequence of M13K07 comprises the sequences of SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6 and SEQ ID NO: 7, and the original sequence comprises the antisense sequence of SEQ ID NO: 3. In a more specific embodiment, the nucleotide sequence of the PAC plasmid consists of the sequence presented in SEQ ID NO: 1.
В некоторых вариантах осуществления смесь реагентов позитивного контроля включает в себя среди прочего плазмиду РАС, описанную выше, специфический прямой олигонуклеотидный праймер к парвовирусу грызунов, специфический олигонуклеотидный детектирующий зонд на парвовирус грызунов, искусственный олигонуклеотидный детектирующий зонд (т.е., USP), специфический олигонуклеотидный обратный праймер к парвовирусу грызунов, специфический прямой олигонуклеотидный праймер М13, специфический олигонуклеотидный детектирующий зонд на М13 и специфический обратный олигонук- 17 048105 леотидный праймер к М13, и буфер. Смесь, если требуется, содержит dNTPs и полимеразу Taq.In some embodiments, the positive control reagent mixture comprises, among others, the PAC plasmid described above, a rodent parvovirus specific forward oligonucleotide primer, a rodent parvovirus specific oligonucleotide detection probe, an artificial oligonucleotide detection probe (i.e., USP), a rodent parvovirus specific oligonucleotide reverse primer, an M13 specific forward oligonucleotide primer, an M13 specific oligonucleotide detection probe, and an M13 specific reverse oligonucleotide primer, and a buffer. The mixture optionally contains dNTPs and Taq polymerase.
Таблица 2Table 2
Контроли анализа и статус тестовой сессииAnalysis controls and test session status
Таблица 3Table 3
Статус тестовой сессииTest session status
В специфическом варианте осуществления специфический прямой олигонуклеотидный праймер к парвовирусу грызунов содержит последовательность нуклеиновой кислоты SEQ ID NO: 1, специфический олигонуклеотидный детектирующий зонд на парвовирус грызунов содержит флуорофор VIC, гаситель - белок, связывающийся с малой бороздой (MGBNFQ), и последовательность нуклеиновой кислоты SEQ ID NO: 2, USP содержит флуорофор VIC, нефлуоресцентный гаситель BHQ и последовательность нуклеиновой кислоты SEQ ID NO: 3, специфический олигонуклеотидный обратный праймер к парвовирусу грызунов содержит последовательность нуклеиновой кислоты SEQ ID NO: 4, специфический прямой олигонуклеотидный праймер к М13 содержит последовательность нуклеиновой кислоты SEQ ID NO: 5, специфический олигонуклеотидный детектирующий зонд к М13 содержит флуорофор Су5, гаситель BHQ-2 и последовательность нуклеиновой кислоты SEQ ID NO: 6, и специфический обратный олигонуклеотидный праймер к М13 содержит последовательность нуклеиновой кислоты SEQ ID NO: 7.In a specific embodiment, the rodent parvovirus specific forward oligonucleotide primer comprises the nucleic acid sequence of SEQ ID NO: 1, the rodent parvovirus specific oligonucleotide detection probe comprises a VIC fluorophore, a minor groove binding protein quencher (MGBNFQ), and the nucleic acid sequence of SEQ ID NO: 2, USP comprises a VIC fluorophore, a non-fluorescent quencher BHQ, and the nucleic acid sequence of SEQ ID NO: 3, the rodent parvovirus specific oligonucleotide reverse primer comprises the nucleic acid sequence of SEQ ID NO: 4, the M13 specific forward oligonucleotide primer comprises the nucleic acid sequence of SEQ ID NO: 5, the M13 specific oligonucleotide detection probe comprises a fluorophore Cy5, BHQ-2 quencher and nucleic acid sequence SEQ ID NO: 6, and the specific reverse oligonucleotide primer to M13 contains the nucleic acid sequence SEQ ID NO: 7.
Пример 1: Олигонуклеотиды и реагенты нуклеиновой кислотыExample 1: Oligonucleotides and nucleic acid reagents
Парвовирус грызунов М13К07 и искусственные оригинальные олигонуклеотиды (Oligos) были получены от различных поставщиков в разных масштабах и в различных формах, которые описаны в табл. 4. Все oligos имели указание на трехлетний срок годности с момента получения от поставщика.Rodent parvovirus M13K07 and synthetic original oligonucleotides (Oligos) were obtained from different suppliers in different sizes and forms, which are described in Table 4. All oligos had a three-year expiration date from the date of receipt from the supplier.
Олигонуклеотиды разбавляли в воде до концентрации 100 мкМ для получения основных маточных растворов. Основные маточные растворы затем разбавляли, чтобы получить 10х исходный раствор перед запуском реакций qPCR. Табл. 5 иллюстрирует [использование] 10-кратной и 1-кратной концентраций олигонуклеотидов qPCR (праймеров и зондов).Oligonucleotides were diluted in water to a concentration of 100 μM to generate stock solutions. Stock solutions were then diluted to yield 10x the stock solution before running qPCR reactions. Table 5 illustrates 10x and 1x concentrations of qPCR oligonucleotides (primers and probes).
- 18 048105- 18 048105
Таблица 4Table 4
Парвовирус М13 и оригинальная искусственная последовательность праймеров и зондовParvovirus M13 and original artificial primer and probe sequence
Таблица 5Table 5
Концентрации олигонуклеотидовOligonucleotide concentrations
Пример 2: Плазмида позитивного контроля амплификацииExample 2: Positive control amplification plasmid
Плазмиду позитивного контроля амплификации парво-М13 (РАС) изготовляли в плазмиде pUC57- 19 048105The positive control plasmid for amplification of parvo-M13 (PAC) was prepared in the plasmid pUC57-19 048105
Kan (фирма GeneWiz, Inc., South Plainfield, NJ). Эта плазмида РАС состоит из последовательности, представленной в SEQ ID NO: 11. Плазмида парвовирус-М13 РАС содержит 2,1 х108 копий/нг, рассчитанные по следующей формуле: [число=(amount * number/mole)/(bp * ng/g * g/ mole of bp)]; где amounWr, number/mole=6,022xl023, bp=4372, ng/g=1x109, a g/mole of bp=650. Концентрация плазмиды была рассчитана и выражена в нг/мкл и серийно разбавлена до 10-кратной концентрации в 102 копий/мкл. Из разбавления 102 копий/мкл готовили аликвоты 50 мкл и хранили в 2 мл стерильных пробирках с завинчивающимися крышками. Все аликвоты хранили при <-60°С.Kan (GeneWiz, Inc., South Plainfield, NJ). This PAC plasmid consists of the sequence shown in SEQ ID NO: 11. The parvovirus-M13 PAC plasmid contains 2.1 x 10 8 copies/ng, calculated by the following formula: [amount = (amount * number/mole) / (bp * ng/g * g/ mole of bp)]; where amount, number/mole = 6.022 x 10 23 , bp = 4372, ng/g = 1 x 10 9 , ag/mole of bp = 650. Plasmid concentration was calculated and expressed as ng/µL and serially diluted to a 10-fold concentration of 10 2 copies/µL. From a dilution of 102 copies/µl, 50 µl aliquots were prepared and stored in 2 ml sterile screw-capped tubes. All aliquots were stored at <-60°C.
Пример 3: Приготовление фага М13К07Example 3: Preparation of phage M13K07
Десятикратные серийные разбавления фага М14К07 готовили с использованием минимальной поддерживающей среды (MEM) в качестве разбавителя для получения М13К07 с титром 100 pfu (бляшкообразующих единиц)/мкл. Аликвоты 200 мкл готовили и хранили при <минус 60°С при трехлетнем сроке хранения.Ten-fold serial dilutions of phage M14K07 were prepared using minimal essential medium (MEM) as a diluent to obtain M13K07 with a titer of 100 pfu (plaque forming units)/µl. Aliquots of 200 µl were prepared and stored at <-60°C for a three-year shelf life.
Пример 4: Приготовление реагентов для реакции Q-PCRExample 4: Preparation of reagents for Q-PCR reaction
Детектирующий анализ парвовируса грызунов с помощью PCR реального времени представляет собой полностью автоматизированный процесс TaqMan® PCR, состоящий из автоматической очистки ДНК с помощью QIAsymphony® (фирма Qiagen), за которой следует амплификация нуклеиновой кислоты и детектирование продукта PCR реального времени с помощью LightCycler® 480 instrument (фирма Roche Diagnostic). Каждый испытуемый образец автоматически получал фаг М13К07 в качестве внутреннего контроля (IC), чтобы оценить наличие ингибиторов PCR. Олигонуклеотиды праймера на парвовирус грызунов сконструированы для гибридизации с высококонсервативным участком генома парвовируса грызунов (участок NS-1), чтобы обеспечить детектирование в широком диапазоне. Анализ проводили в формате дублетов (т.е., на двух мишенях), и праймеры на парвовирус грызунов и М13К07 генерировали, соответственно, продукты PCR из приблизительно 110 и 97 пар оснований (bp). Продукт PCR детектировался в реальном времени путем расщепления двух зондов, помеченных разными репортерными красителями: флуорофором VIC - для парвовируса грызунов и флуорофором Су5 для фага М13К07. Плазмида позитивного контроля амплификации (РАС) была использована в концентрации 100 копий/мкл. Эта плазмида содержит оригинальную (индикаторную) последовательность (USP), отличающую ее от парвовируса дикого типа с помощью специфического зонда с флуорофором FAM.The rodent parvovirus real-time PCR detection assay is a fully automated TaqMan® PCR workflow consisting of automated DNA purification with the QIAsymphony® (Qiagen), followed by nucleic acid amplification and detection of the real-time PCR product with the LightCycler® 480 instrument (Roche Diagnostic). Each test sample automatically received phage M13K07 as an internal control (IC) to assess for the presence of PCR inhibitors. The rodent parvovirus primer oligonucleotides are designed to hybridize to a highly conserved region of the rodent parvovirus genome (NS-1 region) to provide broad-range detection. The assay was performed in doublet format (i.e., on two targets), and the primers for rodent parvovirus and M13K07 generated PCR products of approximately 110 and 97 base pairs (bp), respectively. The PCR product was detected in real time by cleavage of two probes labeled with different reporter dyes: the VIC fluorophore for rodent parvovirus and the Cy5 fluorophore for M13K07. The positive amplification control (PAC) plasmid was used at a concentration of 100 copies/μl. This plasmid contains a unique (indicator) sequence (USP) that distinguishes it from wild-type parvovirus by a specific probe with the FAM fluorophore.
Мастер-микс формировали в 2 мл пробирке в соответствии с табл. 6 в количестве, достаточном для, по меньшей мере, трехкратного количества тестируемых образцов, включая в себя контроли. Пробирки хранили при 2-8°С. Флакон негативного контроля амплификации (NAC) готовили путем добавления 50 мкл воды в 2 мл пробирку.The master mix was prepared in a 2 ml tube according to Table 6 in a quantity sufficient for at least three times the number of samples tested, including controls. The tubes were stored at 2-8°C. A vial of negative amplification control (NAC) was prepared by adding 50 µl of water to a 2 ml tube.
Таблица 6 Реакционные смесиTable 6 Reaction mixtures
Пример 5: Подготовка тестируемого образцаExample 5: Preparation of the test sample
Поскольку все образцы потенциально могут содержать или быть загрязнены заносным агентом, ко всем образцам на стадиях предобработки применяли асептические способы. Следующие стадии выполнялись в чистом боксе биологической безопасности. Предметы тестирования (образцы) получали из культур клеток EESYR®, продуцирующих антитело или молекулу-ловушку и замораживали или использовали сразу.Since all samples could potentially contain or be contaminated with a contaminant, aseptic techniques were used for all samples during the pre-processing steps. The subsequent steps were performed in a clean biological safety cabinet. Test items (samples) were prepared from EESYR® cell cultures producing the antibody or trap molecule and were frozen or used immediately.
Аликвота 1000 мкл фосфатно-солевого буферного раствора (PBS) вносилась в подходящие 2 мл пробирки, чтобы служить в качестве негативного контроля экстракции (NEC). Когда PCR использовался как конечная точка стадии культуры клеток, позитивный и негативный контроли культуры клеток использовались как позитивный контроль экстракции и негативный контроль экстракции, соответственно.A 1000 μl aliquot of phosphate-buffered saline (PBS) was added to appropriate 2 ml tubes to serve as a negative extraction control (NEC). When PCR was used as the endpoint of the cell culture step, the positive and negative cell culture controls were used as the positive extraction control and negative extraction control, respectively.
Все предметы тестирования оттаивали при комнатной температуре. Эти образцы в 60 мл контейнерах переносили в 50 мл пробирки фирмы Фалкон и разделялись на аликвоты. 1000 мкл каждого образцаAll test items were thawed at room temperature. These samples in 60 ml containers were transferred to 50 ml Falcon tubes and aliquoted. 1000 µl of each sample
- 20 048105 пипеткой переносили в 2 мл пробирки для предобработки. 400 мкл лизирующего буфера (ChargeSwitch® Lysis Buffer L13, (фирма Invitrogen, Кат. № CS11202 или эквивалентный, Carlsbad, CA) добавляли в каждую пробирку и перемешивались вихревым способом в течение, по меньшей мере, 10 секунд. 20 мкл протеиназы К (>10 мг/мл, >800 единиц/мл в 40% глицерине (объем/объем), содержащем 10 мМ Tris-HCl, pH 7,5, с 1 мМ ацетата кальция; затем SAFC, Кат. № P4850-5ML, фирма Sigma Aldrich, St. Louis, МО) добавляли в каждый образец и перемешивали вихревым способом в течение, по меньшей мере, 10 секунд. Затем образцы инкубировали при 65°С в течение 30 минут. После инкубации образцы перемешивали вихревым способом и центрифугировали при 17000 g в течение 10 минут.- 20 048105 was pipetted into 2 ml tubes for pre-treatment. 400 µL of ChargeSwitch® Lysis Buffer L13 (Invitrogen, Cat# CS11202 or equivalent, Carlsbad, CA) was added to each tube and vortexed for at least 10 seconds. 20 µL of Proteinase K (>10 mg/mL, >800 units/mL in 40% glycerol (v/v) containing 10 mM Tris-HCl, pH 7.5, with 1 mM calcium acetate; followed by SAFC, Cat# P4850-5ML, Sigma Aldrich, St. Louis, MO) was added to each sample and vortexed for at least 10 seconds. Samples were then incubated at 65°C for 30 minutes. Following incubation, samples mixed by vortexing and centrifuged at 17,000 g for 10 minutes.
Параллельно оттаивали позитивный контроль амплификации (РАС; минимум 50 мкл 102 копий/мкл плазмиды в 2 мл пробирке) и внутренний контроль (IC; минимум 150 мкл/12 образцов) М13К07 (102 PFU/мл).In parallel, the positive amplification control (PAC; minimum 50 µl of 102 copies/µl plasmid in a 2 ml tube) and the internal control (IC; minimum 150 µl/12 samples) M13K07 ( 102 PFU/ml) were thawed.
Пример 6: Экстракция нуклеиновой кислотыExample 6: Nucleic acid extraction
Внутренний контроль (IC) требовался для программируемого протокола экстракции на QIASymphony® Instrument (фирма Qiagen, Valencia, CA). Прибор автоматически добавлял 120 мкл ресуспендированного IC в каждый образец. На каждые 12 образцов для прибора требуется 1,8 мл IC (т.е., 1 флакон). Флаконы IC готовили путем добавления 1650 мкл буфера AVE (вода без РНКазы, содержащая 0,04% азида натрия) к 150 мкл М13К07 IC.An internal control (IC) was required for the programmable extraction protocol on the QIASymphony® Instrument (Qiagen, Valencia, CA). The instrument automatically added 120 μL of resuspended IC to each sample. For every 12 samples, the instrument required 1.8 mL of IC (i.e., 1 vial). IC vials were prepared by adding 1650 μL of AVE buffer (RNase-free water containing 0.04% sodium azide) to 150 μL of M13K07 IC.
Каждый подготовленный образец загружали носитель образцов прибора в боксе микробиологической безопасности (BSC). Флакон (флаконы) IC загружали в отдельный (специальный) носитель образцов в BSC в соотношении один флакон IC на 12 образцов. Все подвижные части закрывали и прибор запускали в соответствии с протоколом, рекомендованным производителем (см. QIAsymphony DNA Handbook, 09/2010, доступен на http://www.algimed.by/download/ENQIAsymphony-DNA-Handbool.pdf).Each prepared sample was loaded into the instrument sample carrier in the biosafety cabinet (BSC). The IC vial(s) were loaded into a separate (special) sample carrier in the BSC at a ratio of one IC vial per 12 samples. All moving parts were closed and the instrument was run according to the manufacturer's recommended protocol (see QIAsymphony DNA Handbook, 09/2010, available at http://www.algimed.by/download/ENQIAsymphony-DNA-Handbool.pdf).
Кассету подготовки реагентов готовили с использованием набора QIAsymphony@ DSP Virus/Pathogen reagent kit, который содержит все реагенты, требующиеся для выполнения экстракции (см. QIAsymphony@ DSP Virus/Pathogen Kit Instructions for Use (учебник, апрель 2013, доступен на https://www.qiagen.com/us/resources/download.aspx?id=f8bc0b3c-0aff-46ee-8807-5ed145f9e969&lang=en). Кассета подготовки реагентов содержала протеиназу К и имела срок годности около двух недель.The reagent prep cassette was prepared using the QIAsymphony@ DSP Virus/Pathogen reagent kit, which contains all the reagents required to perform the extraction (see QIAsymphony@ DSP Virus/Pathogen Kit Instructions for Use (manual, April 2013, available at https://www.qiagen.com/us/resources/download.aspx?id=f8bc0b3c-0aff-46ee-8807-5ed145f9e969&lang=en). The reagent prep cassette contained proteinase K and had a shelf life of approximately two weeks.
Экстракцию нуклеиновой кислоты выполняли в формате 96-гнездного реакционного планшета для облегчения соединения [процесса] с Q-PCR. После того, как процедура автоматической экстракции нуклеиновой кислоты завершилась и прошла контроль состояния, реакционный планшет охлаждали и герметизировали с помощью изолирующей пленки LightCycler® 480 Sealing Foil (фирма Roche, Branchburg, NJ). 96-гнездный планшет помещали в перемешиватель планшетов, уравновесив его подходящим противовесом (например, другим 96-гнездным планшетом) и перемешивали в течение 30-60 секунд. Гнезда проверяли на наличие пузырей и, если нужно, перемешивание повторяли.Nucleic acid extraction was performed in a 96-well reaction plate format to facilitate coupling to Q-PCR. After the automated nucleic acid extraction procedure was complete and condition-checked, the reaction plate was cooled and sealed with LightCycler® 480 Sealing Foil (Roche, Branchburg, NJ). The 96-well plate was placed in a plate mixer, balanced with a suitable counterweight (e.g., another 96-well plate), and mixed for 30-60 seconds. Wells were checked for bubbles and mixing was repeated if necessary.
Пример 7: Q-PCRExample 7: Q-PCR
Q-PCR выполняли на приборе LightCycler® 480 Instrument (фирма Roche, Branchburg, NJ) с помощью любой из двух программ - TaqMan Triplex и (или) Veriquest Triplex. Протокол TaqMan Triplex использовал смесь TaqMan Fast Advance Custom Master Mix без референсного красителя (ROX). Выбирали три канала флуоресценции (FAM, VIC и CY5) и [длительность] стадии UNG 2 минуты. Использованные параметры реакции приведены в табл. 7.Q-PCR was performed on a LightCycler® 480 Instrument (Roche, Branchburg, NJ) using either TaqMan Triplex and/or Veriquest Triplex software. The TaqMan Triplex protocol used TaqMan Fast Advance Custom Master Mix without reference dye (ROX). Three fluorescence channels (FAM, VIC, and CY5) were selected and the UNG step was 2 minutes. The reaction parameters used are listed in Table 7.
При использовании VeriQuest@ Master Mix, также без ROX использовали время стадии UNG 5 минут. Использованные параметры реакции представлены в табл. 8.When using VeriQuest@ Master Mix, also without ROX, a UNG step time of 5 minutes was used. The reaction parameters used are presented in Table 8.
Таблица 7Table 7
Стадии программы TaqMan Triplex PCR Парвовируса грызуновStages of the TaqMan Triplex PCR Rodent Parvovirus program
Точка пересечения (Ср) флуоресцентных сигналов для каждого из внутренних контролей М13 парвовируса грызунов и плазмиды позитивного контроля амплификации определяли по одному или обоим из двух алгоритмов. Первый алгоритм - это автоматизированный способ второй производной. Этот способ не требует ввода данных пользователем и в целом приводит к большей непротиворечивости, и, следовательно, рассматривается как предпочтительный способ. Второй алгоритм - это способ сглаживанияThe intersection point (IP) of the fluorescent signals for each of the M13 rodent parvovirus internal controls and the positive amplification control plasmid was determined using one or both of two algorithms. The first algorithm is an automated second derivative method. This method does not require user input and generally results in greater consistency, and is therefore considered the preferred method. The second algorithm is a smoothing method
- 21 048105 кривой. Этот способ позволяет пользователю устанавливать пороговый уровень в случаях расходящихся исходных данных. Точка, в которой линейно-логарифмическая кривая пересекает пороговый уровень, становится точкой пересечения. Нижеследующие комбинации фильтров были использованы для отслеживания флуоресцентных сигналов: 533-580 нм (сигнал VIC) для парвовируса грызунов (набор параметров Sample-Parvo); 618-660 нм (сигнал Су5) для внутреннего контроля М13К07 (набор параметров Sample-M13); и 465-510 нм (сигнал FAM) для плазмиды позитивного контроля амплификация (набор параметров Sample-FAM). Исходный уровень флуоресценции определяли с помощью сглаживания кривой в случае нечеткого флуоресцентного сигнала. Приемлемым исходным уровнем флуоресцентного сигнала считали <1 единица масштаба амплификации. Какой-либо флуоресцентный сигнал <1 единицы рассматривали как находящийся на приемлемом исходном уровне, и, таким образом, негативным.- 21 048105 curve. This method allows the user to set a threshold level in cases of divergent baseline data. The point at which the linear-logarithmic curve intersects the threshold level becomes the intercept point. The following filter combinations were used to monitor fluorescent signals: 533-580 nm (VIC signal) for rodent parvovirus (Sample-Parvo parameter set); 618-660 nm (Cy5 signal) for the internal control M13K07 (Sample-M13 parameter set); and 465-510 nm (FAM signal) for the positive control amplification plasmid (Sample-FAM parameter set). The baseline fluorescence level was determined by curve smoothing in case of unclear fluorescent signal. An acceptable baseline fluorescent signal level was considered to be <1 amplification scale unit. Any fluorescent signal <1 unit was considered to be at an acceptable baseline level and thus negative.
Таблица 8Table 8
Стадии программы PCR VeriQuest Triplex Program парвовируса грызуновStages of the Rodent Parvovirus PCR VeriQuest Triplex Program
Пример 8: Условия теста со значимым результатомExample 8: Test conditions with a significant result
Для того, чтобы [результат] работы по тестированию считался значимым, должны быть соблюдены следующие условия. Негативный контроль амплификации (NAC, т.е., вода) должен быть негативным по флуоресцентным сигналам во всех трех каналах.In order for the test work to be considered significant, the following conditions must be met: The negative amplification control (NAC, i.e., water) must be negative for fluorescent signals in all three channels.
Негативный контроль экстракции (NEC, т.е. PBS) или клетки в колбах негативного контроля культуры должны быть негативными по флуоресцентному сигналу в канале [533-58 0] (т.е. сигналу VIC зонда на парвовирус грызунов), негативными по флуоресцентному сигналу в канале [465-510] (т.е. сигналу зонда антисмыслового индикатора-FAM позитивного контроля амплификации [РАС]), и позитивным по флуоресцентному сигналу в канале [618-660] (т.е. сигналу зонда CY5 на М13К07). РАС должен быть позитивным по флуоресцентным сигналам во всех трех каналах. Значение Ср М13К07 в NEC использовали как референтное для оценки присутствия ингибиторных веществ в образце.The negative extraction control (NEC, i.e., PBS) or cells in the negative control culture flasks should be negative for the fluorescent signal in the [533-58 0] channel (i.e., the signal of the VIC probe to rodent parvovirus), negative for the fluorescent signal in the [465-510] channel (i.e., the signal of the positive amplification control [PAC] antisense indicator-FAM probe), and positive for the fluorescent signal in the [618-660] channel (i.e., the signal of the CY5 probe to M13K07). PAC should be positive for fluorescent signals in all three channels. The Cp value of M13K07 in the NEC was used as a reference for assessing the presence of inhibitory substances in the sample.
Если PCR использовали как конечную точку тестируемого образца стадии культуры клеток с позитивным контролем на парвовирус грызунов, позитивный вирусный контроль должен быть позитивным по флуоресцентному сигналу в канале [533-580] (т.е. по сигналу VIC зонда на парвовирус грызунов), позитивным по флуоресцентному сигналу в канале [618-660] (т.е., сигналу CY5 зонда на М13К07) и негативным по флуоресцентному сигналу в канале [4 65-510] (т.е. сигналу РАС зонда на антисмысловой индикатор-FAM). Значение Ср С13К07 в образце позитивного контроля культуры клеток ожидалось в диапазоне ± 4 циклов от значения Ср NEC-M13K.If PCR was used as the endpoint of a cell culture stage test sample with a positive control for rodent parvovirus, the positive viral control should be positive for the fluorescent signal in the [533-580] channel (i.e., the signal of the VIC probe for rodent parvovirus), positive for the fluorescent signal in the [618-660] channel (i.e., the signal of the CY5 probe for M13K07), and negative for the fluorescent signal in the [4 65-510] channel (i.e., the signal of the PAC probe for antisense-FAM). The Cp C13K07 value in the cell culture positive control sample was expected to be within ±4 cycles of the Cp NEC-M13K value.
Для всех контрольных реакций РАС, содержащих плазмиду, флуоресцентные сигналы должны быть позитивными во всех трех каналах.For all plasmid-containing RAS control reactions, fluorescent signals should be positive in all three channels.
Пример 9: Условия теста с незначимым результатомExample 9: Test conditions with non-significant result
Анализ рассматривали как незначимый, когда выполнялось какое-либо одно или более следующих условий: (1) очень низка кривая амплификации (< 1 единицы шкалы флуоресценции) для РАС, (2) подтвержденная значимая ошибка (аппаратная, программная или человеческая ошибка), (3) NAC оказался позитивным в любом из трех каналов, (4) NEC оказался позитивным при амплификации в канале [533-58 0] VIC, позитивным при амплификации в канале [4 65-510] FAM или негативным при амплификации в канале [618-660] Су5 и (5) РАС оказался негативным в сигнале амплификации в любом из трех каналов. Исследование и повторное тестирование тестируемого образца выполняли всякий раз, когда анализ признавался незначимымThe assay was considered non-significant when any one or more of the following conditions were met: (1) very low amplification curve (< 1 fluorescence scale unit) for RAS, (2) confirmed significant error (hardware, software or human error), (3) NAC was positive in any of the three channels, (4) NEC was positive in amplification in the [533-58 0] VIC channel, positive in amplification in the [4 65-510] FAM channel or negative in amplification in the [618-660] Cy5 channel and (5) RAS was negative in amplification signal in any of the three channels. Examination and retesting of the test sample was performed whenever the assay was considered non-significant.
Пример 10: Условия негативного результата по образцу в значимом тестеExample 10: Conditions for a negative sample result in a significant test
Все нижеследующие условия должны быть выполнены при значимом негативном результате теста на парвовирус. Образец должен быть позитивным по сигналу амплификации ДНК М13К07 в канале М13 [618-660] внутри ожидаемого диапазона значений Ср NEC-M13 Ср + 4 цикла, предполагая отсутствие ингибиторов PCR. Образец должен быть негативным по сигналу амплификации ДНК парвовируса в канале [533-580]. Флуоресцентный сигнал ниже 1 единицы шкалы флуоресценции, независимо от величиAll of the following conditions must be met for a significant negative parvovirus test result. The specimen must be positive for M13K07 DNA amplification in the M13 [618-660] channel within the expected range of NEC-M13 Cp values + 4 cycles, assuming the absence of PCR inhibitors. The specimen must be negative for parvovirus DNA amplification in the [533-580] channel. The fluorescent signal must be less than 1 fluorescence scale unit, regardless of the magnitude of the
- 22 048105 ны Ср рассматривался как приемлемый исходный уровень флуоресценции, и регистрировался как негативный по амплификации ДНК парвовируса. Образец должен быть негативным по сигналу амплификации РАС в канале антисмыслового индикатора [465-510]. Следует отметить, что флуоресцентный сигнал ниже, чем 1 единица шкалы флуоресценции, независимо от значения Ср (автоматически генерируемого прибором), рассматривался как приемлемый исходный уровень флуоресценции, и регистрировался как негативный по амплификации ДНК РАС-плазмиды.- 22 048105 ny Cp was considered as an acceptable baseline fluorescence level and was recorded as negative for parvovirus DNA amplification. The sample must be negative for the PAC amplification signal in the antisense indicator channel [465-510]. It should be noted that a fluorescent signal lower than 1 fluorescence scale unit, regardless of the Cp value (automatically generated by the instrument), was considered as an acceptable baseline fluorescence level and was recorded as negative for PAC plasmid DNA amplification.
Пример 11: Условия для результата отсутствие образца в значимом тестеExample 11: Conditions for a no sample result in a significant test
Результат отсутствие образца встречается, когда выполняется какое-либо одно или более из нижеследующих условий. Всякий раз, когда образец оказывается негативным по сигналу амплификации ДНК М13К07 в канале Су5 [618-660], негативным по сигналу амплификации ДНК парвовируса в канале парвовируса [533-58 0] и негативными по амплификации РАС в канале антисмыслового индикатора [465510], образец или реагент PCR исследовали стандартной рабочей процедурой. Это условие предполагает присутствие ингибиторов PCR или неудачу полноценной экстракции нуклеиновой кислоты. Образцы могут быть разбавлены (1:2, 1:5, 1:10), чтобы преодолеть ингибирование. Значение Ср для флуоресцентного сигнала в канале М13 [618-660], которое оказывается за пределами диапазона (NEC M13 Ср ± 4 цикла), показывает частичное ингибирование PCR или ошибку загрузки фага и требует повторного теста. Разбавление образца (1:2, 1:5, 1:10) может рассматриваться как [средство] преодоления какого-либо ингибирования PCR. Какие-либо свидетельства существенной ошибки или неожиданно очень низкий флуоресцентный сигнал (< 1 единицы шкалы флуоресценции), наблюдающийся в канале М13 [618-660], который не позволяет сделать однозначной оценки стабильности образца, рассматривается как результат отсутствие образца и предполагает ошибку в ходе амплификации или экстракции ДНК. Это требует проведения повторного теста.A sample missing result occurs when any one or more of the following conditions are met. Whenever a sample is negative for M13K07 DNA amplification signal in the Cy5 [618-660] channel, negative for parvovirus DNA amplification signal in the parvovirus [533-58 0] channel, and negative for PAC amplification in the antisense [465-510] channel, the sample or PCR reagent was tested according to the standard operating procedure. This condition suggests the presence of PCR inhibitors or failure of complete nucleic acid extraction. Samples may be diluted (1:2, 1:5, 1:10) to overcome inhibition. A Cp value for the fluorescent signal in the M13 [618-660] channel that is outside the range (NEC M13 Cp ± 4 cycles) indicates partial PCR inhibition or phage loading error and requires retesting. Sample dilution (1:2, 1:5, 1:10) can be considered to overcome any PCR inhibition. Any evidence of significant error or an unexpectedly very low fluorescent signal (< 1 fluorescence scale unit) observed in the M13 [618-660] channel that does not allow an unambiguous assessment of sample stability is considered to be a lack of sample and suggests an error in DNA amplification or extraction. This requires retesting.
Пример 12: Условие для результата в значимом тесте на образце, исходно не удовлетворяющем техническим требования (IOOS)Example 12: Condition for the result in a significant test on an initially out-of-specification sample (IOOS)
Образец рассматривали как IOOS, когда он был (i) позитивным по сигналу амплификации парвовирусной ДНК в парвовирусном канале [533-580] (т.е., сигнала VIC зонда на парвовирус грызунов) с флуоресцентным сигналом выше 1 единицы шкалы флуоресценции (в, по меньшей мере, одном из двух гнезд дублета), и (ii) негативным на амплификацию РАС в канале FAM антисмыслового индикатора [465-510], показывающего, что здесь отсутствует перекрестное загрязнение из РАС. В результате, специалист должен (i) инициировать GLIF (общелабораторную проверку), (ii) уведомить подразделение, представившее образец для вирусологического контроля качества на тестирование, (iii) инициировать NOE, (iv) сохранить пробирку, в которой проводилась амплификация (заморозить при -20°С) для дальнейшего исследования (например, скрининга или сиквенирования индикаторной последовательность), и (v) повторить анализ и повторный тест образца.A sample was considered as IOOS when it was (i) positive for parvovirus DNA amplification signal in the parvovirus channel [533-580] (i.e., the VIC probe signal for rodent parvovirus) with a fluorescent signal greater than 1 fluorescence scale unit (in at least one of the two doublet wells), and (ii) negative for PAC amplification in the FAM channel of the antisense tracer [465-510], indicating that there was no cross-contamination from PAC. As a result, the specialist should (i) initiate a GLIF (global laboratory inspection), (ii) notify the unit that submitted the virological QC specimen for testing, (iii) initiate a NOE, (iv) save the amplification tube (freeze at -20°C) for further investigation (e.g. screening or indicator sequence sequencing), and (v) repeat the analysis and retest the specimen.
Пример 13: Повторение и план повторного тестированияExample 13: Repetition and Retest Plan
Повторный тест инициировался во всех случаях, когда анализ оказывался незначимым или результат по образцу рассматривался как отсутствие результата. Повторный тест проводился для подтверждения случая IOOS (т.е. в первый раз результат по образцы был позитивным по сигналу амплификации ДНК в канале парвовируса [533-580]). Повторный тест должен быть выполнен с использованием свежих аликвот реагентов (т.е., мастер-микс реагентов, набора для экстракции).A retest was initiated in all cases where the assay was insignificant or the sample result was considered as missing. A retest was performed to confirm a case of IOOS (i.e., the sample result was positive for the DNA amplification signal in the parvovirus channel [533-580] for the first time). Retesting should be performed using fresh aliquots of reagents (i.e., reagent master mix, extraction kit).
Если NAC был позитивным по флуоресценции в каком-либо из каналов; вся группа тестов должна быть повторена, начиная со стадии амплификации (PCR) с помощью уже очищенных образцов ДНК и свежеприготовленной мастер-микс. Если NEC был негативным по флуоресценции в канале М13 [618660], вся группа тестов должна быть повторена, начиная со стадии экстракции ДНК. Если NEC был позитивным по флуоресценции в канале парвовируса [533-580] или канале антисмыслового индикатора [465-510], вся группа тестов должна быть повторена, начиная со стадии экстракции ДНК. Если РАС был негативным по флуоресценции в каком-либо из каналов, группу тестов надо повторить с амплификации (стадия PCR), с использованием тех же образцов очищенной ДНК и свежеприготовленной мастер-микс.If NAC was fluorescence positive in any channel, the entire test panel should be repeated starting with the amplification (PCR) step using the same purified DNA samples and freshly prepared master mix. If NEC was fluorescence negative in the M13 [618660] channel, the entire test panel should be repeated starting with the DNA extraction step. If NEC was fluorescence positive in the parvovirus [533-580] channel or the antisense [465-510] channel, the entire test panel should be repeated starting with the DNA extraction step. If PAC was fluorescence negative in any channel, the test panel should be repeated starting with the amplification (PCR) step using the same purified DNA samples and freshly prepared master mix.
Для образцов, для которых получен результат отсутствие образца, группа тестов должна быть повторена для образцов, которых это касается, начиная со стадии экстракции ДНК. Образцы могут быть разбавлены (1:2, 1:5 или 1:10) (в дополнение к неразбавленному образцу) перед экстракцией ДНК как часть проверки и процесса решения проблемы, чтобы продемонстрировать наличие ингибиторов.For samples that return a sample missing result, the test battery should be repeated for the affected samples, starting with the DNA extraction step. Samples may be diluted (1:2, 1:5 or 1:10) (in addition to the undiluted sample) prior to DNA extraction as part of the screening and problem solving process to demonstrate the presence of inhibitors.
Повторный тест для подтверждения первоначального позитивного результата (iOOS) проводили с использованием четырех отдельных аликвот следующим образом: две аликвоты тестируемого образца из исходного источника образца (например, через один день после заключительной подпитки [культуры]), и две аликвоты тестируемого предмета из другой отбора образца (например, через два дня после заключительной подпитки, если это возможно) или из другого набора образцов. Если какой-либо из дополнительных тестов среди 4 аликвот дает позитивный сигнал при отсутствии свидетельств существенной ошибки (продемонстрированной исследованием), данную партию рассматривают как не соответствующую требованиям отсутствия вирусного геномного материала парвовируса грызунов. Анализ инфекционности служит основанием для окончательного решения по такому позитивному результату Q-PCR. Клетки СНО-К1 использовали как индикатор клеточной линии для определения инфекционного статусаA repeat test to confirm the initial positive result (iOOS) was performed using four separate aliquots as follows: two aliquots of the test item from the original sample source (e.g., one day after the final feed), and two aliquots of the test item from another sample collection (e.g., two days after the final feed, if possible) or from another set of samples. If any of the additional tests among the 4 aliquots yielded a positive signal in the absence of evidence of significant error (demonstrated by testing), the lot was considered non-compliant for the absence of rodent parvovirus viral genomic material. The infectivity assay served as the basis for the final decision on such a positive Q-PCR result. CHO-K1 cells were used as an indicator cell line to determine the infectivity status
- 23 048105 детектированной нуклеиновой кислоты.- 23 048105 detected nucleic acid.
Всякий раз, когда результат повторного теста является негативным, требуется подтверждающий тест с другими условиями забора образца (например, через три дня после заключительной подпитки), чтобы подтвердить отсутствие геномного материала парвовируса грызунов.Whenever a repeat test result is negative, a confirmatory test under different sample collection conditions (e.g., three days after the final feed) is required to confirm the absence of rodent parvovirus genomic material.
Пример 14: План повторного теста для других типов образцов с IOOSExample 14: Retest plan for other sample types with IOOS
Другие типы образцов, включающие в себя, например, необработанный материал большого объема, клетки на конечном этапе производственного цикла, клетки с предельным для производства клеточным возрастом in vitro и соевый материал, который имел исходно позитивный результат (iOOS), повторно тестировались следующим образом с использованием четырех отдельных аликвот.Other sample types, including, for example, bulk unprocessed material, cells at the end of the production run, cells at the limit of in vitro cell age for production, and soy material that was initially positive (iOOS), were retested as follows using four separate aliquots.
Две аликвоты тестируемого предмета из исходного контейнера с образцами (т.е., например, пакета) и две аликвоты из другого контейнера с образцом повторно тестировали в соответствии со стандартными рабочими процедурами. Индикаторные клетки СНО-К1 инокулировались одной аликвотой образца тестируемого предмета из исходного контейнера с образцом. Инокулированные индикаторные клетки СНОК1 собирали после 1-3 дней культивирования стандартными рабочими процедурами, чтобы определить инфекционный статус детектированной нуклеиновой кислоты. Может быть использована стандартная кривая количественной оценки реэкстрагированной нуклеиновой кислоты.Two aliquots of the test item from the original sample container (i.e., e.g., bag) and two aliquots from another sample container were retested according to standard operating procedures. CHO-K1 indicator cells were inoculated with one aliquot of the test item sample from the original sample container. The inoculated CHOK1 indicator cells were collected after 1-3 days of culture according to standard operating procedures to determine the infectivity status of the detected nucleic acid. A standard curve for quantification of the re-extracted nucleic acid may be used.
Всякий раз, когда дополнительное тестирование PCR четырех аликвот оказывалось позитивным без свидетельств о существенной ошибке (продемонстрированной исследованием), оценка инфекционности определяет окончательное решение по предмету. После подтверждения исходного OOS, сиквенирование нуклеиновой кислоты и просвечивающая электронная микроскопия (ТЕМ) могут решить вопрос идентификации микроорганизма и исключения каких-либо лабораторных ошибок.Whenever additional PCR testing of four aliquots is positive without evidence of significant error (demonstrated by the assay), the infectivity assessment determines the final decision on the item. Once the initial OOS is confirmed, nucleic acid sequencing and transmission electron microscopy (TEM) can resolve the issue of identifying the organism and ruling out any laboratory error.
Оценка инфекционности СНО-К1 как индикаторной клетки на подозрительный по загрязненности материал требуется для определения инфекционной способности детектированной нуклеиновой кислоты. Всякий раз, когда исследование оказывалось не в состоянии подтвердить возможность загрязнения парвовирусом и все дополнительные тесты PCR четырех аликвот тестируемого предмета и культура СНОК1 оказывались негативными, партию [материала] признавали соответствующей требованиям по отсутствию инфекционного парвовируса грызунов.Evaluation of the infectivity of CHO-K1 as an indicator cell for suspected contaminated material is required to determine the infectivity of the nucleic acid detected. Whenever the assay failed to confirm the possibility of parvovirus contamination and all additional PCR tests of four aliquots of the test article and the CHOK1 culture were negative, the lot was considered to be free of infectious rodent parvovirus.
Пример 15: Тестирование на парвовирус в ходе рекомбинантной продукции белкаExample 15: Parvovirus testing during recombinant protein production
Процедура Q-PCR, описанная выше, проводилась как критически важный контроль в процессе производства тестирования жидкости культуры клеток, т.е., необработанных массовых материалов из продукции биореактора, содержащего производные клеток СНО, содержащих тяжелую цепь гетерологического антитела и конструкт легкой цепи. Каждое гетерологическое моноклональное антитело (mAb) связывается с различными мишенями или эпитопами. Проверки качественного производственного процесса (GMP) проводились научным работником в области вирусологического контроля качества в предприятии крупномасштабного производства биопроцесса. Шестнадцать (16) из этих тестов перечислены в табл. 9. В каждом случае результаты группы тестов были значимыми, критерии стабильности системы анализа соблюдались, а ложнопозитивное детектирование не наблюдалось. В группе тестов #13 и #14 обнаружилось ложнонегативное детектирование, которое предполагает наличие ингибиторов PCR или нарушение экстракции нуклеиновой кислоты.The Q-PCR procedure described above was performed as a critical in-process control on cell culture fluid testing, i.e., unprocessed bulk materials from bioreactor production containing CHO cell derivatives containing a heterologous antibody heavy chain and light chain construct. Each heterologous monoclonal antibody (mAb) binds to different targets or epitopes. Good Manufacturing Process (GMP) checks were performed by a virology quality control scientist at a large-scale bioprocess manufacturing facility. Sixteen (16) of these tests are listed in Table 9. In each case, test panel results were significant, assay stability criteria were met, and no false positive detections were observed. Test panel #13 and #14 experienced false negative detections, suggesting the presence of PCR inhibitors or a nucleic acid extraction defect.
Таблица 9Table 9
Тесты pcr на парвовирус грызуновpcr tests for rodent parvovirus
- 24 048105- 24 048105
иРВ=необработанный массовый материал; ЕА=раннее предупреждение; Парво PCR грызунов=процедура Q-PCR, описанная выше.rB=raw bulk material; EA=early warning; Rodent Parvo PCR=Q-PCR procedure described above.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US62/139,321 | 2015-03-27 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA048105B1 true EA048105B1 (en) | 2024-10-24 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11549154B2 (en) | Compositions and methods for detecting a biological contaminant | |
JP6962927B2 (en) | Compositions and methods for detecting Zika virus | |
JP2016052265A (en) | Improved RT-PCR reaction | |
CN109983138A (en) | For detecting the composition and method of BK virus | |
EA048105B1 (en) | COMPOSITION FOR DETECTING BIOLOGICAL POLLUTANT | |
BR112017020582B1 (en) | METHOD FOR DETECTING THE PRESENCE OR ABSENCE OF A BIOLOGICAL CONTAMINANT | |
KR20140006963A (en) | Exogenous internal positive control | |
Nadin-Davis et al. | Genetic methods for rabies diagnosis and rabies virus typing techniques | |
Harkess et al. | Lyssaviruses: special emphasis on rabies virus and other members of the Lyssavirus genus |