[go: up one dir, main page]

RU2588387C2 - Improved methods of purifying vectors based on recombinant aav - Google Patents

Improved methods of purifying vectors based on recombinant aav Download PDF

Info

Publication number
RU2588387C2
RU2588387C2 RU2012101475/10A RU2012101475A RU2588387C2 RU 2588387 C2 RU2588387 C2 RU 2588387C2 RU 2012101475/10 A RU2012101475/10 A RU 2012101475/10A RU 2012101475 A RU2012101475 A RU 2012101475A RU 2588387 C2 RU2588387 C2 RU 2588387C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
raav
aav
buffer
apatite
peg
Prior art date
Application number
RU2012101475/10A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012101475A (en
Inventor
Полин МакЛин Куигли ШЕЛДОН
Питер С. ГАНЬОН
Джина НИКОЛС
Барбара А. ТОРН
Original Assignee
Джензим Корпорейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Джензим Корпорейшн filed Critical Джензим Корпорейшн
Priority claimed from PCT/US2010/038897 external-priority patent/WO2010148143A1/en
Publication of RU2012101475A publication Critical patent/RU2012101475A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2588387C2 publication Critical patent/RU2588387C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: biotechnologies.
SUBSTANCE: invention relates to biotechnology and virology. Described is method of purifying vectors based on recombinant adenoassociated virus (rAAV). Vectors based on recombinant AVV according to invention deprived of technological impurities, including components of product, such as cell nucleic acids, cell proteins, helper virus and components.
EFFECT: method involves bringing stream of initial materials in contact with medium for chromatography on apatite in presence of polyethylene glycol (PEG) and elution of rAAV particles using elution buffer containing less than 3 % (wt/Vol) PEG.
34 cl, 7 dwg, 6 tbl, 13 ex

Description

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИCROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS

По настоящей заявке испрашивается приоритет предварительной заявки на выдачу патента США № 61/187601, поданной 16 июня 2009 года, включенной в настоящий документ в качестве ссылки в полном объеме.This application claims the priority of provisional application for the grant of US patent No. 61/187601, filed June 16, 2009, incorporated herein by reference in full.

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение, в основном, относится к области очистки векторов на основе рекомбинантного аденоассоциированного вируса (rAAV), которые можно использовать для переноса генов и, конкретно, для генотерапии или вакцинации. Более конкретно, оно относится к способам очистки векторов на основе рекомбинантного rAAV, которые, по существу, не содержат компонентов, сопутствующих способу продукции, таких как клеточные нуклеиновые кислоты, клеточные белки, хелперный вирус и компоненты среды.The present invention generally relates to the field of purification of recombinant adeno-associated virus (rAAV) -based vectors that can be used for gene transfer and, specifically, for gene therapy or vaccination. More specifically, it relates to methods for purifying recombinant rAAV-based vectors that essentially do not contain components associated with the production method, such as cellular nucleic acids, cellular proteins, helper virus, and medium components.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ ИЗОБРЕТЕНИЮ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

Аденоассоциированные вирусы (AAV) характеризуются уникальными чертами, которые придают им привлекательности в качестве векторов для генотерапии и генных вакцин. Инфицирование AAV клеток в культуре не приводит к цитопатологии, а происходящая в природе инфекция людей и других животных является молчащей, бессимптомной и не вовлечена в этиологию какого-либо заболевания человека. Кроме того, AAV инфицирует разнообразные типы клеток, включая многие клетки млекопитающих, что предоставляет возможность направленного действия на многие различные ткани in vivo. AAV инфицирует медленно делящиеся и неделящиеся клетки и может персистировать, по сути, в течение всей жизни этих клеток в качестве транскрипционно активной ядерной эписомы (внехромосомного элемента). Интегрированные копии вектора rAAV в таких органах, как печень или мышца, крайне редки. Сообщалось об эффективном долгосрочном переносе генов в ряд клеточных типов, включая клетки глаза, ЦНС, и мышцы. См., например, X. Xiao et al., J. Virol. 70(11):8098-8108 (1996); R.R. Ali et al., Hum. Mol. Genet. 5(5):591-94 (1996). Текущие клинические исследования, главным образом, сфокусированы на применении векторов на основе rAAV серотипа 2, но некоторые сообщения демонстрируют, что другие серотипы AAV, включая rAAV-1, rAAV-4, rAAV-5 и rAAV-8, характеризуются уникальным био-распределением in vivo, что делает их привлекательными вирусными серотипами с точки зрения тестирования в клинических испытаниях.Adeno-associated viruses (AAV) are characterized by unique traits that make them attractive as vectors for gene therapy and gene vaccines. Infection of AAV cells in culture does not lead to cytopathology, and the naturally occurring infection of humans and other animals is silent, asymptomatic, and is not involved in the etiology of any human disease. In addition, AAV infects a variety of cell types, including many mammalian cells, which allows targeted action on many different tissues in vivo . AAV infects slowly dividing and non-dividing cells and can persist, in fact, throughout the life of these cells as a transcriptionally active nuclear episoma (extrachromosomal element). Integrated copies of the rAAV vector in organs such as the liver or muscle are extremely rare. Effective long-term gene transfer to a number of cell types has been reported, including eye cells, central nervous system, and muscle. See, for example, X. Xiao et al., J. Virol. 70 (11): 8098-8108 (1996); RR Ali et al., Hum. Mol. Genet. 5 (5): 591-94 (1996). Current clinical studies are mainly focused on the use of vectors based on rAAV serotype 2, but several reports demonstrate that other serotypes of AAV, including rAAV-1, rAAV-4, rAAV-5 and rAAV-8, are characterized by unique bio-distribution in vivo , which makes them attractive viral serotypes from the point of view of testing in clinical trials.

Аденоассоциированный вирус (AAV) является парвовирусом с дефицитом репликации, геном которого из одноцепочечной ДНК составляет приблизительно 4,7 тыс. н. длиной, и включает в себя инвертированный концевой повтор (ITR) длиной 145 нуклеотидов. Нуклеотидная последовательность AAV серотипа 2 (AAV2) представлена в Srivastava et al., J. Virol., 45: 555-564 (1983), с поправками в Ruffing et al., J. Gen. Virol., 75: 3385-3392 (1994). Действующие в цис-положении последовательности, направляющие репликацию вирусной ДНК (rep), заключение в капсид/упаковку и интеграцию в хромосому клетки-хозяина содержатся внутри ITR. Три промотора AAV p5, p19 и p40 (названные по их относительному положению на карте) управляют экспрессией двух внутренних открытых рамок считывания AAV, кодирующих гены rep и cap. Два промотора rep (p5 и p19), сопряженные с дифференциальным сплайсингом единственного интрона AAV в нуклеотидах 2107 и 2227, приводят к продукции четырех белков rep (rep78, rep68, rep52 и rep40) с гена rep. Белки rep обладают множественными ферментативными свойствами, которые, в конечном счете, отвечают за репликацию вирусного генома. Ген cap экспрессируется с промотора p40, и он кодирует три белка капсида VP1, VP2, и VP3. Участки альтернативного сплайсинга и неконсенсусного старта трансляции отвечают за продукцию трех родственных белков капсида. Единственный консенсусный участок полиаденилирования расположен в положении 95 карты генома AAV. Обзор жизненного цикла и генетики AAV осуществлен в Muzyczka, Current Topics in Microbiology and Immunology, 158: 97-129 (1992).Adeno-associated virus (AAV) is a replication deficient parvovirus whose genome from single-stranded DNA is approximately 4.7 thousand n. length, and includes an inverted terminal repeat (ITR) length of 145 nucleotides. The nucleotide sequence of AAV serotype 2 (AAV2) is presented in Srivastava et al., J. Virol., 45: 555-564 (1983), as amended by Ruffing et al., J. Gen. Virol., 75: 3385-3392 (1994). The cis-acting sequences directing viral DNA replication (rep), encapsulation / packaging and chromosome integration of the host cell are contained within the ITR. The three AAV promoters p5, p19 and p40 (identified by their relative position on the map) drive the expression of two internal open AAV reading frames encoding the rep and cap genes. Two rep promoters (p5 and p19), coupled to differential splicing of a single AAV intron in nucleotides 2107 and 2227, produce four rep proteins (rep78, rep68, rep52 and rep40) from the rep gene. Rep proteins have multiple enzymatic properties that ultimately are responsible for the replication of the viral genome. The cap gene is expressed from the p40 promoter, and it encodes three capsid proteins VP1, VP2, and VP3. Alternative splicing and non-consensus translation start sites are responsible for the production of three related capsid proteins. The only consensus polyadenylation site is located at position 95 of the AAV genome map. AAV life cycle and genetics are reviewed in Muzyczka, Current Topics in Microbiology and Immunology, 158: 97-129 (1992).

Частицы AAV содержат белковый капсид, включающий в себя три белка капсида VP1, VP2 и VP3, внутри которого помещается геном из линейной одноцепочечной ДНК ~4,6 т.н. Индивидуальные частицы служат упаковкой только одной молекулярной цепи ДНК, но это может быть плюс- или минус-цепь. Частицы, содержащие любую из цепей, являются инфицирующими, и репликация происходит путем преобразования родительской единичной цепи в форму дуплекса и путем последующей амплификации, в результате которой единичные дочерние цепи вытесняются и упаковываются в капсиды. Дуплексные или одноцепочечные геномы AAV (иногда обозначаемые как «провирусная ДНК» или «провирус») могут встраиваться в бактериальные плазмиды или фагемиды и трансфицироваться в инфицированные аденовирусом клетки. См. Carter, Handbook of Parvoviruses, Vol. I, pp. 169-228 (1989), и Berns, Virology, pp. 1743-1764, Raven Press, (1990) для общего обзора по AAV.AAV particles contain a protein capsid, which includes three capsid proteins VP1, VP2, and VP3, inside which the gene of a linear single-stranded DNA is ~ 4.6 kb. Individual particles serve as a package of only one molecular chain of DNA, but it can be a plus or minus chain. Particles containing any of the chains are infectious, and replication occurs by converting the parent single chain to duplex and subsequent amplification, as a result of which single daughter chains are displaced and packaged in capsids. Duplex or single-stranded AAV genomes (sometimes referred to as “proviral DNA” or “provirus”) can be inserted into bacterial plasmids or phagemids and transfected into adenovirus-infected cells. See Carter, Handbook of Parvoviruses, Vol. I, pp. 169-228 (1989), and Berns, Virology, pp. 1743-1764, Raven Press, (1990) for a general review of AAV.

Продукция вектора на основе rAAV, в основном, требует четырех обычных элементов: 1) пермиссивной клетки-хозяина для репликации; 2) функции хелперного вируса, которая может быть предоставлена подходящими хелперными вирусами, такими как аденовирус или вирус герпеса, или, альтернативно, плазмидными конструкциями, содержащими минимальные аденовирусные хелперные функции; 3) транс-упаковывающей конструкции rep-cap; и 4) подходящей среды для продукции.The production of an rAAV-based vector basically requires four common elements: 1) a permissive host cell for replication; 2) helper virus functions, which may be provided by suitable helper viruses, such as adenovirus or herpes virus, or, alternatively, plasmid constructs containing minimal adenoviral helper functions; 3) trans-packaging design rep-cap; and 4) a suitable environment for the product.

Частицы рекомбинантного AAV можно получать из лизатов упаковывающих клеток. См., например, Chirico и Trempe (1998) J. Virol. Methods 76:31-41. Однако, лизат клеток содержит различные клеточные компоненты, такие как ДНК клетки-хозяина, белки клетки-хозяина, компоненты сред и хелперный вирус или плазмидную ДНК хелперного вируса, которые следует отделить от вектора на основе rAAV до того, как он станет подходящим для применения in vivo. Недавние успехи продукции rAAV включают в себя применение процессов с суспензией неадгезивных клеток в биореакторах с механическим перемешиванием и условий продукции, при которых векторы на основе rAAV высвобождаются в среду или супернатант, со снижением концентрации компонентов клеток-хозяев, присутствующих в материале продукции, но данная среда все же содержит заметные количества образующихся в ходе процесса примесей. См. патент США № 6566118 и PCT WO 99/11764. Таким образом, частицы rAAV могут собираться из среды и/или лизата клеток и дополнительно очищаться.Recombinant AAV particles can be obtained from packaging cell lysates. See, for example, Chirico and Trempe (1998) J. Virol. Methods 76: 31-41. However, the cell lysate contains various cellular components, such as host cell DNA, host cell proteins, medium components and helper virus or helper virus plasmid DNA, which must be separated from the rAAV-based vector before it is suitable for use in vivo . Recent successes of rAAV production include the use of processes with a suspension of non-adhesive cells in mechanically mixed bioreactors and production conditions under which rAAV-based vectors are released into the medium or supernatant, with a decrease in the concentration of host cell components present in the product material, but this medium nevertheless, it contains appreciable amounts of impurities formed during the process. See US patent No. 6566118 and PCT WO 99/11764. Thus, rAAV particles can be collected from the medium and / or cell lysate and further purified.

Способы, включающие центрифугирование в градиенте плотности, используемое для очистки векторов на основе rAAV и, в частности, rAAV-2, не поддаются масштабированию. Недавние сообщения о векторах на основе rAAV-2 описывают способы очистки, в которых используется ионообменная хроматография, включая противоположную ионообменную хроматографию (включая катионную и анионную хроматографию). См., например, патент США № 6566118 и PCT WO 99/11764, в которых описаны способы применения комбинации противоположной ионообменной хроматографии для очистки векторов на основе рекомбинантного аденоассоциированного вируса из культурального супернатанта и/или клеточного лизата. Дополнительные улучшения в получении концентрированного раствора rAAV включают применение обработки клеточного лизата дезоксихолатом, разделение в градиенте йодиксинола перед аффинной хроматографией, что приводит к получению высокого титра rAAV2 (Clark et al., Hum. Mol. Genet. 10(6):1031-39 (1999); Zolotukhin et al., Gene Therapy 6(6):973-985 (1999)). O'Riordan et al. (O'Riordan et al., J. Gene Med. 2:444-454 (2000); патент США № 7015026) также сообщают о масштабируемом способе хроматографической очистки векторов на основе рекомбинантного аденоассоциированного вируса и, как, в частности, показано на примерах, векторов на основе rAAV-2, с использованием ионообменной хроматографии, хроматографии на гидроксиапатите, аффинной хроматографии на сульфате Cellufine и металлохелатной хроматографии с использованием цинка.Methods involving density gradient centrifugation used to clean rAAV-based vectors and, in particular, rAAV-2, are not scalable. Recent reports of rAAV-2-based vectors describe purification methods that use ion exchange chromatography, including reverse ion exchange chromatography (including cationic and anionic chromatography). See, for example, US Patent No. 6,566,118 and PCT WO 99/11764 for methods of using a combination of reverse ion exchange chromatography to purify vectors based on recombinant adeno-associated virus from a culture supernatant and / or cell lysate. Further improvements in the preparation of a concentrated rAAV solution include the use of deoxycholate treatment of the cell lysate, separation in the iodixinol gradient before affinity chromatography, resulting in a high titer of rAAV2 (Clark et al., Hum. Mol. Genet. 10 (6): 1031-39 ( 1999); Zolotukhin et al., Gene Therapy 6 (6): 973-985 (1999)). O'Riordan et al. (O'Riordan et al., J. Gene Med. 2: 444-454 (2000); US Pat. No. 7015026) also report a scalable method for chromatographic purification of vectors based on a recombinant adeno-associated virus and, in particular, as shown in the examples , rAAV-2 based vectors using ion exchange chromatography, hydroxyapatite chromatography, Cellufine sulfate affinity chromatography, and zinc metal chelate chromatography.

Недавно полученные данные указывают на то, что серотипы капсида rAAV, такие как rAAV-1, 4, 5 и 8, слабо связываются с анионными смолами, в виде очищенного исходного раствора вируса или в присутствии примесей, полученных в процессе продукции, таких как ДНК клетки-хозяина, белки клетки-хозяина, сывороточный альбумин, компоненты среды и компоненты хелперного вируса. Таким образом, очистка данных серотипов капсида, как правило, включает анионообменную хроматографию в комбинации с другими способами очистки, такими как центрифугирование в градиенте плотности йодоксинола. См., например, Zolotukhin et al., Methods 28(2): 158-167 (2002) и Kaludov et al., Hum. Gene Therapy 13:1235-1243 (2002); и патентную публикацию США № 2004/0110266 A1. Однако, данные способы не могут легко масштабироваться до процессов промышленного масштаба.Recent findings indicate that rAAV capsid serotypes, such as rAAV-1, 4, 5, and 8, weakly bind to anionic resins, in the form of a purified stock virus solution or in the presence of impurities obtained during production, such as cell DNA host, host cell proteins, serum albumin, components of the medium and components of the helper virus. Thus, purification of these capsid serotype data typically involves anion exchange chromatography in combination with other purification methods, such as density gradient centrifugation of iodoxynol. See, for example, Zolotukhin et al., Methods 28 (2): 158-167 (2002) and Kaludov et al., Hum. Gene Therapy 13: 1235-1243 (2002); and US Patent Publication No. 2004/0110266 A1. However, these methods cannot easily scale to industrial scale processes.

Таким образом, при разработке векторов на основе рекомбинантного AAV, таких как те, которые применяются в генотерапии и генных вакцинах, существует необходимость в способах очистки векторов на основе rAAV от компонентов, образующихся в процессе продукции, включая хелперный вирус, а также белки хелперного вируса, клеточные белки, ДНК клетки-хозяина и компоненты среды, присутствующие в исходном растворе продукции rAAV. Такие способы должны эффективно использоваться в масштабе, который подходит для практического применения способов генотерапии. Кроме того, существует необходимость для разработки способов очистки векторов rAAV, которые масштабируются с получением высокоочищенных коммерческих исходных растворов с высоким титром, которые могут использоваться для генотерапии и генных вакцин с участием rAAV. Более конкретно, существует необходимость для разработки способов очистки векторов на основе rAAV, которые слабо связываются с хроматографическими смолами и, в частности, с анионными смолами.Thus, in the development of recombinant AAV-based vectors, such as those used in gene therapy and gene vaccines, there is a need for methods for purifying rAAV-based vectors from components generated during production, including helper virus, as well as helper virus proteins, cellular proteins, host cell DNA, and environmental components present in the rAAV production stock solution. Such methods should be effectively used on a scale that is suitable for the practical application of gene therapy methods. In addition, there is a need to develop methods for purifying rAAV vectors that scale to produce highly purified commercial high titer stock solutions that can be used for gene therapy and gene vaccines involving rAAV. More specifically, there is a need to develop methods for purifying rAAV-based vectors that weakly bind to chromatographic resins and, in particular, to anionic resins.

Описания всех публикаций, патентных заявок и патентов, цитируемых в данной спецификации, включены в настоящий документ в качестве ссылки, как если бы по каждой индивидуальной публикации, патентной заявке, или патенту было бы конкретно и отдельно указано, что они включены в качестве ссылки. В частности, все публикации, цитируемые в настоящем документе, определенно включены в настоящий документ в качестве ссылки для цели описания и раскрытия композиций и способов, которые могут использоваться согласно изобретению. Хотя изобретение, предоставленное в настоящем документе, описано в некоторых подробностях путем иллюстрации и примера для цели ясности понимания, специалисты в данной области легко поймут в свете изложения настоящего изобретения, что определенные изменения и модификации могут осуществляться в отношении него без уклонения от сущности и объема прилагаемой формулы изобретения.The descriptions of all publications, patent applications and patents cited in this specification are incorporated herein by reference, as if for each individual publication, patent application, or patent it was specifically and separately indicated that they are incorporated by reference. In particular, all publications cited herein are expressly incorporated herein by reference for the purpose of describing and disclosing compositions and methods that may be used according to the invention. Although the invention provided herein is described in some detail by way of illustration and example for the purpose of clarity of understanding, those skilled in the art will readily understand in light of the presentation of the present invention that certain changes and modifications may be made with respect to it without departing from the spirit and scope of the attached claims

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Изобретение относится к способам отделения популяции частиц рекомбинантного аденоассоциированного вируса (rAAV) любого серотипа капсида от образующихся в процессе продукции примесей путем захвата частиц rAAV на среду для хроматографии на апатите в присутствии полиэтиленгликоля (PEG). Способы по изобретению содержат предшествующую обработку (такую как, например, центрифугирование, обработку Benzonase®, анионообменную фильтрацию и/или фильтрование тангенциальным потоком), а также последующую обработку (такую как, например, инактивацию нагреванием, фильтрацию, хроматографию на основе гидрофобных взаимодействий, гель-фильтрацию и/или анионообменную хроматографию). Предшествующие и последующие способы можно использовать отдельно или в различных сочетаниях.The invention relates to methods for separating a population of particles of recombinant adeno-associated virus (rAAV) of any capsid serotype from impurities generated during production by trapping rAAV particles on apatite chromatography medium in the presence of polyethylene glycol (PEG). The methods of the invention comprise a preceding treatment (such as, for example, centrifugation, Benzonase® treatment, anion exchange filtration and / or tangential flow filtering), as well as a subsequent treatment (such as, for example, heat inactivation, filtration, hydrophobic interaction chromatography, gel filtration and / or anion exchange chromatography). The preceding and subsequent methods can be used separately or in various combinations.

Изобретение относится к способам отделения популяции частиц рекомбинантного аденоассоциированного вируса (rAAV) от образующихся в ходе процесса примесей в потоке исходных материалов, включающий стадии: (a) приведения потока исходных материалов, содержащего частицы rAAV, в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии полиэтиленгликоля (PEG), где частицы rAAV связываются со средой хроматографии на апатите; и (b) элюирования частиц rAAV, связанных со средой хроматографии на апатите, с помощью буфера для элюирования, содержащего менее 3% (масс./об.) PEG. В определенных вариантах осуществления среда хроматографии на апатите представляет собой керамический гидроксиапатит (CHT) или керамический фторапатит (CFT). В определенных вариантах осуществления частицы rAAV, связанные со средой хроматографии на апатите, элюируют буфером элюции, содержащим менее чем 3% (масс./об.) PEG. В определенных вариантах осуществления частицы rAAV, связанные со средой хроматографии на апатите, элюируют буфером элюции в отсутствие PEG.The invention relates to methods for separating a population of particles of recombinant adeno-associated virus (rAAV) from impurities formed during the process in a feed stream, comprising the steps of: (a) bringing the feed stream containing rAAV particles into contact with apatite chromatography medium in the presence of polyethylene glycol ( PEG), where rAAV particles bind to apatite chromatography medium; and (b) eluting the rAAV particles bound to the apatite chromatography medium using an elution buffer containing less than 3% (w / v) PEG. In certain embodiments, the apatite chromatography medium is ceramic hydroxyapatite (CHT) or ceramic fluorapatite (CFT). In certain embodiments, the rAAV particles bound to the apatite chromatography medium are eluted with an elution buffer containing less than 3% (w / v) PEG. In certain embodiments, rAAV particles bound to the apatite chromatography medium are eluted with an elution buffer in the absence of PEG.

В некоторых вариантах осуществления специфическое связывание среды хроматографии на апатите составляет от 106 до 1016 устойчивых к ДНКазе частиц (DRP) на миллилитр. В некоторых вариантах осуществления специфическое связывание среды хроматографии на апатите составляет от 108 до 1016 устойчивых к ДНКазе частиц (DRP) на миллилитр. В некоторых вариантах осуществления специфическое связывание среды хроматографии на апатите составляет от 1010 до 1016 устойчивых к ДНКазе частиц (DRP) на миллилитр. В некоторых вариантах осуществления специфическое связывание среды хроматографии на апатите составляет от 1012 до 1016 устойчивых к ДНКазе частиц (DRP) на миллилитр. В некоторых вариантах осуществления специфическое связывание среды хроматографии на апатите составляет от 1014 до 1016 устойчивых к ДНКазе частиц (DRP) на миллилитр.In some embodiments, the specific binding of apatite chromatography medium is from 10 6 to 10 16 DNase resistant particles (DRP) per milliliter. In some embodiments, the specific binding of apatite chromatography medium is from 10 8 to 10 16 DNase resistant particles (DRP) per milliliter. In some embodiments, the specific binding of apatite chromatography medium is from 10 10 to 10 16 DNase resistant particles (DRP) per milliliter. In some embodiments, the specific binding of apatite chromatography medium is between 10 12 and 10 16 DNase-resistant particles (DRP) per milliliter. In some embodiments, the specific binding of apatite chromatography medium is from 10 14 to 10 16 DNase resistant particles (DRP) per milliliter.

В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает до стадии хроматографии на апатите стадию анионообменной фильтрации, где частицы rAAV находятся в фильтрате анионообменной фильтрации. В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает концентрирование частиц rAAV из фильтрата анионообменной фильтрации путем тангенциальной потоковой фильтрации перед стадией хроматографии на апатите. В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает стадию связывания частиц rAAV в потоке исходных материалов, элюированных со среды хроматографии на апатите, с анионной средой хроматографии. В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно содержит стадию инактивации нагреванием для инактивации хелперного вируса. В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно содержит стадию связывания частиц rAAV в потоке исходных материалов со средой хроматографии на основе гидрофобных взаимодействий после хроматографии на апатите.In some embodiments, the method further comprises, prior to the apatite chromatography step, an anion exchange filtration step, where rAAV particles are in the anion exchange filtrate. In some embodiments, the method further comprises concentrating the rAAV particles from the anion exchange filtrate by tangential flow filtration prior to the apatite chromatography step. In some embodiments, the method further comprises the step of linking the rAAV particles in the feed stream eluted from the apatite chromatography medium to the anionic chromatography medium. In some embodiments, the method further comprises a heat inactivation step to inactivate the helper virus. In some embodiments, the method further comprises the step of binding the rAAV particles in the feed stream to a chromatography medium based on hydrophobic interactions after chromatography on apatite.

В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии полиэтиленгликоля (PEG) и основного буфера. В некоторых вариантах осуществления основный буфер характеризуется pH между 7,2 и 10, pH между 7,4 и 10, pH между 7,6 и 10, pH между 7,8 и 10, pH между 8,0 и 10,0, pH между 8,2 и 10,0, pH между 8,4 и 10,0, pH между 8,6 и 10,0, pH между 8,8 и 10, pH между 9,0 и 10,0, pH между 9,2 и 10, pH между 9,4 и 10,0, pH между 9,6 и 10,0, или pH между 9,8 и 10,0. В некоторых вариантах осуществления основный буфер характеризуется значением pH, приблизительно равным любому из 7,2, 7,6, 7,8, 8,0, 8,2, 8,4, 8,6, 8,8, 9,0, 9,2, 9,4, 9,6, 9,8, и 10,0. Можно использовать любой основный буфер, известный в данной области. В некоторых вариантах осуществления основный буфер содержит борат. В некоторых вариантах осуществления основный буфер представляет собой борат.In some embodiments, a feed stream containing rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of polyethylene glycol (PEG) and a base buffer. In some embodiments, the implementation of the main buffer is characterized by a pH between 7.2 and 10, a pH between 7.4 and 10, a pH between 7.6 and 10, a pH between 7.8 and 10, a pH between 8.0 and 10.0, pH between 8.2 and 10.0, pH between 8.4 and 10.0, pH between 8.6 and 10.0, pH between 8.8 and 10, pH between 9.0 and 10.0, pH between 9 , 2 and 10, a pH between 9.4 and 10.0, a pH between 9.6 and 10.0, or a pH between 9.8 and 10.0. In some embodiments, the implementation of the main buffer is characterized by a pH value approximately equal to any of 7.2, 7.6, 7.8, 8.0, 8.2, 8.4, 8.6, 8.8, 9.0, 9.2, 9.4, 9.6, 9.8, and 10.0. Any base buffer known in the art can be used. In some embodiments, the implementation of the main buffer contains borate. In some embodiments, the implementation of the main buffer is a borate.

В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии полиэтиленгликоля (PEG). Например, можно использовать от приблизительно 3% (масс./об.) до приблизительно 10% (масс./об.) PEG. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 3% (масс./об.), приблизительно 3,5% (масс./об.), приблизительно 4% (масс./об.), приблизительно 4,5% (масс./об.), приблизительно 5% (масс./об.), приблизительно 5,5% (масс./об.), приблизительно 6% (масс./об.), приблизительно 6,5% (масс./об.), приблизительно 7% (масс./об.), приблизительно 7,5% (масс./об.), приблизительно 8% (масс./об.), приблизительно 8,5% (масс./об.), приблизительно 9% (масс./об.), приблизительно 9,5% (масс./об.), или приблизительно 10% (масс./об.) PEG.In some embodiments, a feed stream containing rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of polyethylene glycol (PEG). For example, from about 3% (w / v) to about 10% (w / v) PEG can be used. In some embodiments, a feed stream containing rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of about 3% (w / v), about 3.5% (w / v), about 4% ( wt./about.), approximately 4.5% (wt./about.), approximately 5% (wt./about.), approximately 5.5% (wt./about.), approximately 6% (wt. / vol.), approximately 6.5% (w / v), approximately 7% (w / v), approximately 7.5% (w / v), approximately 8% (w / v .), approximately 8.5% (w / v), approximately 9% (w / v), approximately 9.5% (ma ss / vol.), or about 10% (w / v) PEG.

В некоторых вариантах осуществления PEG характеризуется средней молекулярной массой между приблизительно 5000 (PEG5000) граммов на моль и приблизительно 15000 (PEG15000) граммов на моль, например, приблизительно 5000 граммов на моль (PEG5000), приблизительно 6000 (PEG6000) граммов на моль, приблизительно 7000 (PEG7000) граммов на моль, приблизительно 8000 (PEG8000) граммов на моль, приблизительно 9000 (PEG9000) граммов на моль, приблизительно 10000 (PEG10000) граммов на моль, приблизительно 11000 (PEG 11000) граммов на моль, приблизительно 12000 (PEG12000) граммов на моль, приблизительно 13000 (PEG 13000) граммов на моль, приблизительно 14000 (PEG14000) граммов на моль и приблизительно 15000 (PEG15000) граммов на моль. В определенных вариантах осуществления PEG характеризуется средней молекулярной массой, равной приблизительно 5000 (PEG5000) граммов на моль. В определенных вариантах осуществления PEG характеризуется средней молекулярной массой, равной приблизительно 6000 (PEG6000) граммов на моль. В определенных вариантах осуществления PEG характеризуется средней молекулярной массой, равной приблизительно 8000 (PEG8000) граммов на моль. В определенных вариантах осуществления PEG характеризуется средней молекулярной массой, равной приблизительно 10000 (PEG 10000) граммов на моль. В определенных вариантах осуществления PEG характеризуется средней молекулярной массой, равной приблизительно 15000 (PEG15000) граммов на моль.In some embodiments, the PEG is characterized by an average molecular weight between about 5000 (PEG5000) grams per mole and about 15000 (PEG15000) grams per mole, for example, about 5000 grams per mole (PEG5000), about 6000 (PEG6000) grams per mole, about 7000 (PEG7000) grams per mole, approximately 8000 (PEG8000) grams per mole, approximately 9000 (PEG9000) grams per mole, approximately 10,000 (PEG10000) grams per mole, approximately 11000 (PEG 11000) grams per mole, approximately 12000 (PEG12000) grams per mole, approximately 13000 (PEG 13000) grams n and a mole, about 14000 (PEG14000) grams per mole and about 15000 (PEG15000) grams per mole. In certain embodiments, PEG is characterized by an average molecular weight of approximately 5000 (PEG5000) grams per mole. In certain embodiments, PEG has an average molecular weight of approximately 6,000 (PEG6,000) grams per mole. In certain embodiments, PEG is characterized by an average molecular weight of approximately 8000 (PEG8000) grams per mole. In certain embodiments, PEG is characterized by an average molecular weight of approximately 10,000 (PEG 10,000) grams per mole. In certain embodiments, PEG is characterized by an average molecular weight of approximately 15,000 (PEG15,000) grams per mole.

В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии от приблизительно 3% (масс./об.) до приблизительно 10% (масс./об.) PEG6000. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 3% (масс./об.) PEG6000. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 4% (масс./об.) PEG6000. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 5% (масс./об.) PEG6000. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 6% (масс./об.) PEG6000. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 7% (масс./об.) PEG6000. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 8% (масс./об.) PEG6000. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 9% (масс./об.) PEG6000. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 10% (масс./об.) PEG6000.In some embodiments, a feed stream comprising rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of from about 3% (w / v) to about 10% (w / v) PEG6000. In some embodiments, a feed stream comprising rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of about 3% (w / v) PEG6000. In some embodiments, a feed stream comprising rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of approximately 4% (w / v) PEG6000. In some embodiments, a feed stream comprising rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of approximately 5% (w / v) PEG6000. In some embodiments, a feed stream containing rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of about 6% (w / v) PEG6000. In some embodiments, a feed stream comprising rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of about 7% (w / v) PEG6000. In some embodiments, a feed stream comprising rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of approximately 8% (w / v) PEG6000. In some embodiments, a feed stream comprising rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of approximately 9% (w / v) PEG6000. In some embodiments, a feed stream comprising rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of approximately 10% (w / v) PEG6000.

В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии между приблизительно 3% (масс./об.) и приблизительно 10% (масс./об.) PEG8000. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 3% (масс./об.) PEG8000. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 4% (масс./об.) PEG8000. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 5% (масс./об.) PEG8000. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 6% (масс./об.) PEG8000. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 7% (масс./об.) PEG8000. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 8% (масс./об.) PEG8000. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 9% (масс./об.) PEG8000. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 10% (масс./об.) PEG8000.In some embodiments, a feed stream comprising rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of between about 3% (w / v) and about 10% (w / v) PEG8000. In some embodiments, a feed stream comprising rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of approximately 3% (w / v) PEG8000. In some embodiments, a feed stream comprising rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of approximately 4% (w / v) PEG8000. In some embodiments, a feed stream comprising rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of approximately 5% (w / v) PEG8000. In some embodiments, a feed stream comprising rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of about 6% (w / v) PEG8000. In some embodiments, a feed stream containing rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of approximately 7% (w / v) PEG8000. In some embodiments, a feed stream comprising rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of approximately 8% (w / v) PEG8000. In some embodiments, a feed stream comprising rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of approximately 9% (w / v) PEG8000. In some embodiments, a feed stream comprising rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of approximately 10% (w / v) PEG8000.

В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии между приблизительно 3% (масс./об.) и приблизительно 10% (масс./об.) PEG10000. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 3% (масс./об.) PEG10000. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 4% (масс./об.) PEG 10000. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 5% (масс./об.) PEG 10000. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 6% (масс./об.) PEG 10000. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 7% (масс./об.) PEG 10000. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 8% (масс./об.) PEG 10000. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 9% (масс./об.) PEG 10000. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 10% (масс./об.) PEG 10000.In some embodiments, a feed stream comprising rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of between about 3% (w / v) and about 10% (w / v) PEG10000. In some embodiments, a feed stream comprising rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of about 3% (w / v) PEG10000. In some embodiments, a feed stream containing rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of about 4% (w / v) PEG 10000. In some embodiments, a feed stream containing rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of approximately 5% (w / v) PEG 10000. In some embodiments, a feed stream containing rAAV particles is brought into contact with apatite chromatography medium in the presence of approximately only 6% (w / v) PEG 10000. In some embodiments, a feed stream containing rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of about 7% (w / v) PEG 10000. In some in embodiments, a feed stream containing rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of approximately 8% (w / v) PEG 10000. In some embodiments, a feed stream containing rAAV particles is contacted with the medium chromatography on apatite in p in the presence of about 9% (w / v) PEG 10000. In some embodiments, a feed stream containing rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of about 10% (w / v) PEG 10000.

В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии между приблизительно 3% (масс./об.) и приблизительно 10% (масс./об.) PEG15000. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 3% (масс./об.) PEG15000. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 4% (масс./об.) PEG 15000. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 5% (масс./об.) PEG 15000. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 6% (масс./об.) PEG 15000. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 7% (масс./об.) PEG 15000. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 8% (масс./об.) PEG 15000. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 9% (масс./об.) PEG 15000. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 10% (масс./об.) PEG15000.In some embodiments, a feed stream comprising rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of between about 3% (w / v) and about 10% (w / v) PEG15000. In some embodiments, a feed stream comprising rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of approximately 3% (w / v) PEG15000. In some embodiments, a feed stream containing rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of about 4% (w / v) PEG 15000. In some embodiments, a feed stream containing rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of approximately 5% (w / v) PEG 15000. In some embodiments, a feed stream containing rAAV particles is brought into contact with apatite chromatography medium in the presence of approximately only 6% (w / v) PEG 15000. In some embodiments, a feed stream containing rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of about 7% (w / v) PEG 15000. In some in embodiments, a feed stream containing rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of approximately 8% (w / v) PEG 15000. In some embodiments, a feed stream containing rAAV particles is contacted with the medium chromatography on apatite in p in the presence of approximately 9% (w / v) PEG 15000. In some embodiments, a feed stream comprising rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in the presence of approximately 10% (w / v) PEG15000.

В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в буфере, содержащем приблизительно 20 мМ борат с pH 9,0 и приблизительно 5% PEG (такого как PEG6000). В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов смешивают поточным путем с равным объемом буфера, содержащего приблизительно 40 мМ бората при pH 9,0 и приблизительно 10% PEG с получением конечной концентрации приблизительно 20 мМ бората при pH 9,0 и приблизительно 5% PEG.In some embodiments, a feed stream containing rAAV particles is contacted with apatite chromatography medium in a buffer containing about 20 mM borate with a pH of 9.0 and about 5% PEG (such as PEG6000). In some embodiments, a feed stream is mixed in-line with an equal volume of buffer containing about 40 mM borate at pH 9.0 and about 10% PEG to give a final concentration of about 20 mM borate at pH 9.0 and about 5% PEG.

В некоторых вариантах осуществления среду хроматографии на апатите со связанными с этой средой частицами rAAV отмывают для удаления полученных в процессе продукции примесей перед тем, как элюировать частицы rAAV. В некоторых вариантах осуществления среду хроматографии на апатите отмывают один или более раз промывочным буфером, содержащим снижающиеся концентрации PEG, для удаления полученных в процессе продукции примесей. В некоторых вариантах осуществления среду хроматографии на апатите отмывают один или более раз промывочным буфером, содержащим между приблизительно 3% (масс./об.) и приблизительно 10% (масс./об.) PEG. В некоторых вариантах осуществления промывочный буфер содержит приблизительно любую концентрацию из 10% (масс./об.), 9,5% (масс./об.), 9% (масс./об.), 8,5% (масс./об.), 8% (масс./об.), 7,5% (масс./об.), 7% (масс./об.), 6,5% (масс./об.), 6% (масс./об.), 5,5% (масс./об.), 5% (масс./об.), 4,5% (масс./об.), 4% (масс./об.), 3,5% (масс./об.), и 3% (масс./об.) PEG. В некоторых вариантах осуществления среду хроматографии на апатите отмывают один или более раз промывочным буфером, содержащим 7,5% (масс./об.) PEG6000. В некоторых вариантах осуществления среду хроматографии на апатите отмывают один или более раз промывочным буфером, содержащим 7,5% (масс./об.) PEG8000. В некоторых вариантах осуществления среду хроматографии на апатите отмывают один или более раз промывочным буфером, содержащим 7,5% (масс./об.) PEG10000. В некоторых вариантах осуществления среду хроматографии на апатите отмывают один или более раз промывочным буфером, содержащим 7,5% (масс./об.) PEG15000. В некоторых вариантах осуществления среду хроматографии на апатите отмывают один или более раз промывочным буфером, содержащим 5% (масс./об.) PEG6000. В некоторых вариантах осуществления среду хроматографии на апатите отмывают один или более раз промывочным буфером, содержащим приблизительно 5% (масс./об.) PEG8000. В некоторых вариантах осуществления среду хроматографии на апатите отмывают один или более раз промывочным буфером, содержащим приблизительно 5% (масс./об.) PEG 10000. В некоторых вариантах осуществления среду хроматографии на апатите отмывают один или более раз промывочным буфером, содержащим приблизительно 5% (масс./об.) PEG15000. В некоторых вариантах осуществления среду хроматографии на апатите отмывают один или более раз промывочным буфером, содержащим менее чем приблизительно 3% (масс./об.) PEG6000. В некоторых вариантах осуществления среду хроматографии на апатите отмывают один или более раз промывочным буфером, содержащим менее чем приблизительно 3% (масс./об.) PEG8000. В некоторых вариантах осуществления среду хроматографии на апатите отмывают один или более раз промывочным буфером, содержащим менее чем приблизительно 3% (масс./об.) PEG 10000. В некоторых вариантах осуществления среду хроматографии на апатите отмывают один или более раз промывочным буфером, содержащим менее чем приблизительно 3% (масс./об.) PEG15000. В некоторых вариантах осуществления среду хроматографии на апатите отмывают один или более раз промывочным буфером, не содержащим PEG.In some embodiments, apatite chromatography medium with rAAV particles bound to this medium is washed to remove impurities from the production process before eluting rAAV particles. In some embodiments, apatite chromatography medium is washed one or more times with wash buffer containing decreasing PEG concentrations to remove impurities from the production process. In some embodiments, the apatite chromatography medium is washed one or more times with wash buffer containing between about 3% (w / v) and about 10% (w / v) PEG. In some embodiments, the implementation of the wash buffer contains approximately any concentration of 10% (w / v), 9.5% (w / v), 9% (w / v), 8.5% (w. / vol.), 8% (w / v), 7.5% (w / v), 7% (w / v), 6.5% (w / v), 6 % (w / v), 5.5% (w / v), 5% (w / v), 4.5% (w / v), 4% (w / v) .), 3.5% (w / v), and 3% (w / v) PEG. In some embodiments, the apatite chromatography medium is washed one or more times with wash buffer containing 7.5% (w / v) PEG6000. In some embodiments, the apatite chromatography medium is washed one or more times with wash buffer containing 7.5% (w / v) PEG8000. In some embodiments, the apatite chromatography medium is washed one or more times with wash buffer containing 7.5% (w / v) PEG10000. In some embodiments, the apatite chromatography medium is washed one or more times with wash buffer containing 7.5% (w / v) PEG15000. In some embodiments, the apatite chromatography medium is washed one or more times with wash buffer containing 5% (w / v) PEG6000. In some embodiments, the apatite chromatography medium is washed one or more times with wash buffer containing approximately 5% (w / v) PEG8000. In some embodiments, the apatite chromatography medium is washed one or more times with a wash buffer containing approximately 5% (w / v) PEG 10000. In some embodiments, the apatite chromatography medium is washed one or more times with a wash buffer containing approximately 5% (mass./about.) PEG15000. In some embodiments, the apatite chromatography medium is washed one or more times with wash buffer containing less than about 3% (w / v) PEG6000. In some embodiments, the apatite chromatography medium is washed one or more times with wash buffer containing less than about 3% (w / v) PEG8000. In some embodiments, the apatite chromatography medium is washed one or more times with a wash buffer containing less than about 3% (w / v) PEG 10000. In some embodiments, the apatite chromatography medium is washed one or more times with a wash buffer containing less than than approximately 3% (w / v) PEG15000. In some embodiments, the apatite chromatography medium is washed one or more times with PEG-free wash buffer.

В некоторых вариантах осуществления промывочный буфер содержит буферы, известные в данной области. В некоторых вариантах осуществления промывочный буфер содержит буфер, выбранный из группы, состоящей из бората, N-2-гидроксиэтилпиперазин-N'-2-этансульфоновой кислоты (HEPES) и Tris-HCl. В некоторых вариантах осуществления промывочный буфер содержит борат или является им. В некоторых вариантах осуществления промывочный буфер содержит HEPES или является ей. В некоторых вариантах осуществления промывочный буфер содержит Tris-HCl или является им. В некоторых вариантах осуществления промывочный буфер существует при основном pH. В некоторых вариантах осуществления промывочный буфер имеет pH между pH 7,0 и pH 10,0, между pH 7,2 и pH 10,0, между pH 7,4 и pH 10,0, между pH 7,6 и pH 10,0, между pH 7,8 и pH 10,0, между pH 8,0 и pH 10,0, между pH 8,2 и pH 10,0, между pH 8,4 и pH 10,0, между pH 8,6 и pH 10,0, между pH 8,8 и pH 10,0, между pH 9,0 и pH 10,0, между pH 9,2 и pH 10,0, между pH 9,4 и pH 10,0, между pH 9,6 и pH 10,0, или между pH 9,8 и pH 10,0. В некоторых вариантах осуществления промывочный буфер имеет pH, равный 7,0, 7,2, 7,4, 7,6, 7,8, 8,0, 8,2, 8,4, 8,6, 8,8, 9,0, 9,2, 9,4, 9,6, 9,8 или 10,0. В некоторых вариантах осуществления промывочный буфер содержит борат или является им при pH между 8,0 и 10,0. В некоторых вариантах осуществления промывочный буфер содержит борат или является им при pH 8,0. В некоторых вариантах осуществления промывочный буфер содержит борат или является им при pH 9,0. В некоторых вариантах осуществления промывочный буфер содержит борат или является им при pH 10,0. В некоторых вариантах осуществления промывочный буфер содержит HEPES или является ей при pH между 7,0 и 10,0. В некоторых вариантах осуществления промывочный буфер содержит HEPES или является ей при pH 7,0. В некоторых вариантах осуществления промывочный буфер содержит HEPES или является ей при pH 8,0. В некоторых вариантах осуществления промывочный буфер содержит HEPES или является ей при pH 9,0. В некоторых вариантах осуществления промывочный буфер содержит HEPES или является ей при pH 10,0. В некоторых вариантах осуществления промывочный буфер содержит Tris-HCl или является им при pH между 7,0 и 10,0. В некоторых вариантах осуществления промывочный буфер содержит Tris-HCl или является им при pH 7,0. В некоторых вариантах осуществления промывочный буфер содержит Tris-HCl или является им при pH 8,0. В некоторых вариантах осуществления промывочный буфер содержит Tris-HCl или является им при pH 9,0. В некоторых вариантах осуществления промывочный буфер содержит Tris-HCl или является им при pH 10,0. В некоторых вариантах осуществления промывочный буфер дополнительно содержит между 100 и 500 мМ фосфата. В некоторых вариантах осуществления промывочный буфер дополнительно содержит между 50 и 250 мМ NaCl.In some embodiments, the wash buffer comprises buffers known in the art. In some embodiments, the wash buffer comprises a buffer selected from the group consisting of borate, N-2-hydroxyethylpiperazine-N'-2-ethanesulfonic acid (HEPES), and Tris-HCl. In some embodiments, the wash buffer contains or is borate. In some embodiments, the wash buffer contains or is HEPES. In some embodiments, the wash buffer contains or is Tris-HCl. In some embodiments, a wash buffer exists at a basic pH. In some embodiments, the wash buffer has a pH between pH 7.0 and pH 10.0, between pH 7.2 and pH 10.0, between pH 7.4 and pH 10.0, between pH 7.6 and pH 10, 0, between pH 7.8 and pH 10.0, between pH 8.0 and pH 10.0, between pH 8.2 and pH 10.0, between pH 8.4 and pH 10.0, between pH 8, 6 and pH 10.0, between pH 8.8 and pH 10.0, between pH 9.0 and pH 10.0, between pH 9.2 and pH 10.0, between pH 9.4 and pH 10.0 between pH 9.6 and pH 10.0, or between pH 9.8 and pH 10.0. In some embodiments, the wash buffer has a pH of 7.0, 7.2, 7.4, 7.6, 7.8, 8.0, 8.2, 8.4, 8.6, 8.8, 9.0, 9.2, 9.4, 9.6, 9.8, or 10.0. In some embodiments, the wash buffer contains or is borate at a pH between 8.0 and 10.0. In some embodiments, the wash buffer contains or is borate at pH 8.0. In some embodiments, the wash buffer contains or is borate at pH 9.0. In some embodiments, the wash buffer contains or is borate at pH 10.0. In some embodiments, the wash buffer contains or is HEPES at a pH between 7.0 and 10.0. In some embodiments, the wash buffer contains or is at HEPES pH 7.0. In some embodiments, the wash buffer contains or is HEPES at pH 8.0. In some embodiments, the wash buffer contains or is at HEPES pH 9.0. In some embodiments, the wash buffer contains or is HEPES at pH 10.0. In some embodiments, the wash buffer contains or is Tris-HCl at a pH between 7.0 and 10.0. In some embodiments, the wash buffer contains or is Tris-HCl at pH 7.0. In some embodiments, the wash buffer contains or is Tris-HCl at pH 8.0. In some embodiments, the wash buffer contains or is Tris-HCl at pH 9.0. In some embodiments, the wash buffer contains or is Tris-HCl at pH 10.0. In some embodiments, the wash buffer further comprises between 100 and 500 mM phosphate. In some embodiments, the wash buffer further comprises between 50 and 250 mM NaCl.

В некоторых вариантах осуществления стадия промывки включает первую промывку промывочным буфером, содержащим приблизительно 30 мМ бората при pH приблизительно 9,0 и приблизительно 7,5% PEG; вторую промывку промывочным буфером, содержащим приблизительно 150 фосфата калия, приблизительно 20 мМ бората при pH приблизительно 9,0, и приблизительно 5% PEG; третью промывку промывочным буфером, содержащим приблизительно 20 мМ бората при pH приблизительно 9,0 и приблизительно 5% PEG; и четвертую промывку промывочным буфером, содержащим приблизительно 20 мМ HEPES при pH приблизительно 7,0 и 150 мМ NaCl.In some embodiments, the washing step comprises first washing with a wash buffer containing about 30 mM borate at a pH of about 9.0 and about 7.5% PEG; a second wash with wash buffer containing about 150 potassium phosphate, about 20 mM borate at a pH of about 9.0, and about 5% PEG; a third wash with wash buffer containing about 20 mM borate at a pH of about 9.0 and about 5% PEG; and a fourth wash with wash buffer containing about 20 mM HEPES at a pH of about 7.0 and 150 mM NaCl.

В некоторых вариантах осуществления частицы rAAV, связанные со средой хроматографии на апатите, элюируют буфером для элюции, содержащим низкие концентрации PEG или не содержащим PEG. В некоторых вариантах осуществления буфер для элюции содержит менее чем приблизительно 3% (масс./об.) PEG, менее чем приблизительно 2% (масс./об.) PEG, или менее чем приблизительно 1% (масс./об.) PEG. В некоторых вариантах осуществления буфер для элюции содержит приблизительно 2,5% (масс./об.), приблизительно 2% (масс./об.), приблизительно 1,5% (масс./об.), приблизительно 1% (масс./об.) или приблизительно 0,5% (масс./об.) PEG, или не содержит PEG. В некоторых вариантах осуществления буфер для элюции содержит менее чем приблизительно 3% (масс./об.) PEG6000. В некоторых вариантах осуществления буфер для элюции содержит менее чем приблизительно 3% (масс./об.) PEG8000. В некоторых вариантах осуществления буфер для элюции менее чем приблизительно 3% (масс./об.) PEG10000. В некоторых вариантах осуществления буфер для элюции содержит менее чем приблизительно 3% (масс./об.) PEG15000. В некоторых вариантах осуществления частицы rAAV, связанные со средой хроматографии на апатите элюируют буфером для элюции в отсутствие PEG. В некоторых вариантах осуществления буфер для элюции содержит буфер, выбранный из группы, состоящей из бората, N-2-гидроксиэтилпиперазин-N'-2-этансульфоновой кислоты (HEPES) и Tris-HCl. В некоторых вариантах осуществления буфер для элюции содержит борат или является им. В некоторых вариантах осуществления буфер для элюции содержит HEPES или является ей. В некоторых вариантах осуществления буфер для элюции содержит Tris-HCl или является им. В некоторых вариантах осуществления буфер для элюции существует при нейтральном pH. В некоторых вариантах осуществления буфер для элюции содержит HEPES или является ей при нейтральном pH. В некоторых вариантах осуществления буфер для элюции содержит Tris-HCl или является им при нейтральном pH. В некоторых вариантах осуществления буфер для элюции дополнительно содержит менее чем 100 мМ фосфата. В некоторых вариантах осуществления буфер для элюции дополнительно содержит менее чем 50 мМ фосфата. В некоторых вариантах осуществления буфер для элюции дополнительно содержит между 50 и 250 мМ NaCl. В некоторых вариантах осуществления частицы rAAV, связанные со средой для хроматографии на апатите, элюируют буфером для элюции, содержащим приблизительно 50 мМ фосфата калия, приблизительно 20 мМ HEPES при pH, равном приблизительно 7,0, и приблизительно 150 мМ NaCl.In some embodiments, the implementation of rAAV particles associated with the chromatography medium on apatite, elute with elution buffer containing low concentrations of PEG or not containing PEG. In some embodiments, the elution buffer contains less than about 3% (w / v) PEG, less than about 2% (w / v) PEG, or less than about 1% (w / v) PEG . In some embodiments, the elution buffer contains about 2.5% (w / v), about 2% (w / v), about 1.5% (w / v), about 1% (w / w) ./vol.) or approximately 0.5% (w / v) PEG, or does not contain PEG. In some embodiments, the elution buffer contains less than about 3% (w / v) PEG6000. In some embodiments, the elution buffer contains less than about 3% (w / v) PEG8000. In some embodiments, an elution buffer of less than about 3% (w / v) PEG10000. In some embodiments, the elution buffer contains less than about 3% (w / v) PEG15000. In some embodiments, the rAAV particles bound to the apatite chromatography medium are eluted with an elution buffer in the absence of PEG. In some embodiments, the elution buffer comprises a buffer selected from the group consisting of borate, N-2-hydroxyethylpiperazine-N'-2-ethanesulfonic acid (HEPES), and Tris-HCl. In some embodiments, the elution buffer contains or is borate. In some embodiments, the elution buffer contains or is HEPES. In some embodiments, the elution buffer contains or is Tris-HCl. In some embodiments, an elution buffer exists at a neutral pH. In some embodiments, the elution buffer contains or is at HEPES at neutral pH. In some embodiments, the elution buffer contains or is Tris-HCl at neutral pH. In some embodiments, the elution buffer further comprises less than 100 mM phosphate. In some embodiments, the elution buffer further comprises less than 50 mM phosphate. In some embodiments, the elution buffer further comprises between 50 and 250 mM NaCl. In some embodiments, the rAAV particles bound to the apatite chromatography medium are eluted with an elution buffer containing about 50 mM potassium phosphate, about 20 mM HEPES at a pH of about 7.0, and about 150 mM NaCl.

В некоторых вариантах осуществления способ отделения частиц rAAV от полученных в процессе продукции примесей в потоке исходных материалов включает стадии: (a) приведения потока исходных материалов, содержащего частицы rAAV, в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 5% (масс./об.) PEG в основном буфере при pH, приблизительно равном 9,0, где частицы rAAV связываются со средой хроматографии на апатите; (b) промывки среды хроматографии на апатите первым промывочным буфером, содержащим приблизительно 30 мМ бората при pH, приблизительно равном 9,0, и приблизительно 7,5% PEG; (c) промывки среды хроматографии на апатите вторым промывочным буфером, содержащим приблизительно 150 фосфата калия, приблизительно 20 мМ бората при pH, приблизительно равном 9,0, и приблизительно 5% PEG; (d) промывки среды хроматографии на апатите третьим промывочным буфером, содержащим приблизительно 20 мМ бората при pH, приблизительно равном 9,0, и приблизительно 5% PEG; (e) промывки среды хроматографии на апатите четвертым промывочным буфером, содержащим приблизительно 20 мМ HEPES при pH, приблизительно равном 7,0, и 150 мМ NaCl; и (f) элюирования частиц rAAV, связанных со средой хроматографии на апатите, буфером для элюции, содержащим приблизительно 50 мМ фосфата калия, приблизительно 20 мМ HEPES при pH, приблизительно равном 7,0, и приблизительно 150 мМ NaCl.In some embodiments, a method for separating rAAV particles from impurities obtained during a production process in a feed stream comprises the steps of: (a) bringing the feed stream containing rAAV particles into contact with apatite chromatography medium in the presence of about 5% (w / v) .) PEG in the main buffer at a pH of approximately 9.0, where rAAV particles bind to the apatite chromatography medium; (b) washing the apatite chromatography medium with a first washing buffer containing approximately 30 mM borate at a pH of approximately 9.0 and approximately 7.5% PEG; (c) washing the chromatography medium on apatite with a second washing buffer containing approximately 150 potassium phosphate, approximately 20 mM borate at a pH of approximately 9.0 and approximately 5% PEG; (d) washing the apatite chromatography medium with a third washing buffer containing approximately 20 mM borate at a pH of approximately 9.0 and approximately 5% PEG; (e) washing the apatite chromatography medium with a fourth washing buffer containing approximately 20 mM HEPES at a pH of approximately 7.0 and 150 mM NaCl; and (f) eluting the rAAV particles bound to the apatite chromatography medium with an elution buffer containing about 50 mM potassium phosphate, about 20 mM HEPES at a pH of about 7.0, and about 150 mM NaCl.

Также в настоящем документе предоставлены способы отделения популяции частиц рекомбинантного аденоассоциированного вируса (rAAV) от полученных в процессе продукции примесей в потоке исходных материалов, включающие стадии: (a) приведения потока исходных материалов, содержащих частицы rAAV, в контакт со средой хроматографии на основе гидрофобных взаимодействий (HIC) в буфере с высокой концентрацией солей, где частицы rAAV и примеси, полученные в процессе продукции, связываются со средой HIC; и (b) элюирования частиц rAAV, связанных со средой HIC, с помощью буфера со средней концентрацией солей. В некоторых вариантах осуществления среда HIC выбрана из группы, состоящей из смолы Tosoh Butyl 650M, Tosoh SuperButyl 650C, Tosoh Phenyl 650C, EMD Fractogel Phenyl и Tosoh Has(butyl). В некоторых вариантах осуществления буфер с высокой концентрацией солей содержит или представляет собой 0,5 M и 2,0 M цитрат (например, цитрат натрия). В некоторых вариантах осуществления буфер с высокой концентрацией солей содержит приблизительно любую концентрацию цитрата из 0,5 M, 0,75 M, 1,0 M, 1,25 M, 1,5 M, 1,75 M и 2,0 M. В некоторых вариантах осуществления буфер со средней концентрацией солей содержит менее чем 0,5 M цитрата (например, цитрата натрия) или представляет собой буфер с такой концентрацией. В некоторых вариантах осуществления буфер со средней концентрацией солей содержит от 0,5 M до приблизительно 0,3 M цитрата. В некоторых вариантах осуществления буфер со средней концентрацией солей содержит приблизительно любую концентрацию цитрата из 0,45 M, 0,4 M, 0,35 M, 0,3 M и 0,25 M. В некоторых вариантах осуществления буфер с высокой концентрацией солей дополнительно содержит от 1 до 100 мМ фосфата. В некоторых вариантах осуществления буфер со средней концентрацией солей дополнительно содержит между 1 и 100 мМ фосфата. В некоторых вариантах осуществления буфер со средней концентрацией солей элюирует частицы rAAV без элюции частиц rAAV с пустыми капсидами, частично денатурированными капсидами, менее инфекционными капсидами и/или частично пустыми капсидами.Also provided herein are methods for separating a population of recombinant adeno-associated virus (rAAV) particles from impurities obtained during the production of impurities in a feed stream, comprising the steps of: (a) bringing the feed stream containing rAAV particles into contact with a hydrophobic interaction chromatography medium (HIC) in a high salt concentration buffer, where rAAV particles and impurities from the production process bind to the HIC medium; and (b) eluting the rAAV particles bound to the HIC medium with a medium salt buffer. In some embodiments, the HIC is selected from the group consisting of Tosoh Butyl 650M resin, Tosoh SuperButyl 650C, Tosoh Phenyl 650C, EMD Fractogel Phenyl and Tosoh Has (butyl). In some embodiments, the high salt concentration buffer contains or is 0.5 M and 2.0 M citrate (e.g., sodium citrate). In some embodiments, the high salt concentration buffer contains approximately any concentration of citrate of 0.5 M, 0.75 M, 1.0 M, 1.25 M, 1.5 M, 1.75 M, and 2.0 M. In some embodiments, the implementation of the buffer with an average concentration of salts contains less than 0.5 M citrate (for example, sodium citrate) or is a buffer with such a concentration. In some embodiments, the implementation of the buffer with an average concentration of salts contains from 0.5 M to about 0.3 M citrate. In some embodiments, the medium salt concentration buffer contains approximately any citrate concentration of 0.45 M, 0.4 M, 0.35 M, 0.3 M, and 0.25 M. In some embodiments, the high salt concentration buffer is additionally contains from 1 to 100 mm phosphate. In some embodiments, the implementation of the buffer with an average concentration of salts further comprises between 1 and 100 mm phosphate. In some embodiments, the medium salt concentration buffer elutes the rAAV particles without eluting the rAAV particles with empty capsids, partially denatured capsids, less infectious capsids and / or partially empty capsids.

В любом из вариантов осуществления, описываемых в настоящем документе, частицы rAAV имеют серотип капсида AAV, выбранный из группы, состоящей из AAV-1, AAV-2, AAV-3, AAV-4, AAV-5, AAV-6, AAV-7, AAV-8, AAV-9, AAV-10, AAV-11, AAV-12, AAV-13, AAV-14, AAV-15 и AAV-16. В некоторых вариантах осуществления частицы rAAV имеют серотип капсида AAV, выбранный из группы, состоящей из AAV-1, AAV-4, AAV-5 и AAV-8. В некоторых вариантах осуществления частицы rAAV имеют серотип капсида AAV-1. В некоторых вариантах осуществления частицы rAAV имеют серотип капсида AAV-4. В некоторых вариантах осуществления частицы rAAV имеют серотип капсида AAV-5. В некоторых вариантах осуществления частицы rAAV имеют серотип капсида AAV-8. В некоторых вариантах осуществления частицы rAAV содержат белок капсида AAV из серотипа AAV, выбранного из группы, состоящей из AAV-1, AAV-2, AAV-3, AAV-4, AAV-5, AAV-6, AAV-7, AAV-8, AAV-9, AAV-10, AAV-11, AAV-12, AAV-13, AAV-14, AAV-15 и AAV-16. В некоторых вариантах осуществления частицы rAAV имеют серотип капсида AAV, который представляет собой слабо связывающее анионное вещество. В некоторых вариантах осуществления серотип капсида AAV, который представляет собой слабо связывающее анионное вещество, выбран из группы, состоящей из AAV-1, AAV-4, AAV-5 и AAV-8. В некоторых вариантах осуществления композиция, включающая частицы rAAV, дополнительно содержит примеси, полученные при продукции в культуре. В некоторых вариантах осуществления примеси, полученные при продукции в культуре, включают поврежденные частицы rAAV, примеси из клетки-хозяина, примеси из хелперного вируса и/или примеси из клеточной культуры. В некоторых вариантах осуществления примеси из клетки-хозяина включают ДНК клетки-хозяина, плазмиды или белок клетки-хозяина. В некоторых вариантах осуществления примеси из хелперного вируса включают аденовирусные частицы, аденовирусную ДНК или аденовирусные белки. В некоторых вариантах осуществления примеси из клеточной культуры включают компоненты среды, сывороточный альбумин или другие сывороточные белки. В некоторых вариантах осуществления примеси из клеточной культуры включают компоненты среды. В некоторых вариантах осуществления примеси из клеточной культуры не включают сывороточный альбумин или другие сывороточные белки.In any of the embodiments described herein, rAAV particles have an AAV capsid serotype selected from the group consisting of AAV-1, AAV-2, AAV-3, AAV-4, AAV-5, AAV-6, AAV- 7, AAV-8, AAV-9, AAV-10, AAV-11, AAV-12, AAV-13, AAV-14, AAV-15 and AAV-16. In some embodiments, the rAAV particles have an AAV capsid serotype selected from the group consisting of AAV-1, AAV-4, AAV-5, and AAV-8. In some embodiments, the rAAV particles have the AAV-1 capsid serotype. In some embodiments, the rAAV particles have an AAV-4 capsid serotype. In some embodiments, the rAAV particles have an AAV-5 capsid serotype. In some embodiments, the rAAV particles have an AAV-8 capsid serotype. In some embodiments, rAAV particles comprise an AAV capsid protein from an AAV serotype selected from the group consisting of AAV-1, AAV-2, AAV-3, AAV-4, AAV-5, AAV-6, AAV-7, AAV- 8, AAV-9, AAV-10, AAV-11, AAV-12, AAV-13, AAV-14, AAV-15 and AAV-16. In some embodiments, the rAAV particles have an AAV capsid serotype, which is a weakly binding anionic substance. In some embodiments, an AAV capsid serotype, which is a weakly binding anionic substance, is selected from the group consisting of AAV-1, AAV-4, AAV-5, and AAV-8. In some embodiments, a composition comprising rAAV particles further comprises impurities obtained from production in culture. In some embodiments, the impurities obtained from the production in the culture include damaged rAAV particles, impurities from the host cell, impurities from the helper virus and / or impurities from the cell culture. In some embodiments, the implementation of the impurities from the host cell include the DNA of the host cell, plasmid or protein of the host cell. In some embodiments, contaminants from a helper virus include adenoviral particles, adenoviral DNA, or adenoviral proteins. In some embodiments, impurities from the cell culture include medium components, serum albumin, or other whey proteins. In some embodiments, impurities from the cell culture include medium components. In some embodiments, cell culture impurities do not include serum albumin or other whey proteins.

Следует понимать, что одно, некоторые или все свойства различных вариантов осуществления, описываемых в настоящем документе, можно комбинировать с образованием других вариантов осуществления настоящего изобретения.It should be understood that one, some or all of the properties of the various embodiments described herein can be combined with the formation of other embodiments of the present invention.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

На фигуре 1 представлены результаты расщепления Benzonase® осветленного супернатанта сбора культуры продукции rAAV. Результаты демонстрируют, что после расщепления Benzonase® не присутствует высокомолекулярная ДНК.Figure 1 presents the results of the cleavage of Benzonase® clarified supernatant harvest culture products rAAV. The results demonstrate that no high molecular weight DNA is present after Benzonase® cleavage.

На фигуре 2 представлено типичное спектрофотометрическое прослеживание типичной смолы, подвергнутой скринингу на предмет аффинности связывания с rAAV, как описано в примере 4. Указаны оптическая плотность (AU) и проводимость (мСм/см).Figure 2 shows a typical spectrophotometric trace of a typical resin screened for binding affinity with rAAV as described in Example 4. Optical density (AU) and conductivity (mS / cm) are indicated.

На фигуре 3 представлен анализ прорыва в присутствии и в отсутствие PEG. Две модельных культуры продукции rAAV применяли для оценки емкости апатитной смолы (CFT типа I). Верхняя панель: прорыв во время загрузки содержащих сыворотку или бессывороточных потоков исходных материалов в присутствии или в отсутствие приблизительно 5% (масс./об.) PEG6000 в загружаемом материале. Объемы загрузки относятся к начальному потоку исходных материалов перед разбавлением 1:1 в процессе, и они нормализованы на мл объема смолы. Нижняя панель: объемы загрузки (мл), при которых наблюдали прорыв 1%, и восстановление в элюируемой фракции. Сборы TFF, использованные в эксперименте, были в концентрации приблизительно 1016 DRP/мл для rAAV векторов. В присутствии приблизительно 5% (масс./об.) PEG6000 150 мл сбора TFF загружали на 1,2 мл смолы CFT без прорыва, который определяли как присутствие >1% rAAV в смыве с колонки, что соответствовало загрузке 1,8·1014 общего DRP rAAV.Figure 3 shows a breakthrough analysis in the presence and absence of PEG. Two model cultures of rAAV products were used to evaluate the capacity of apatite resin (CFT type I). Top panel: breakthrough during loading of serum-containing or serum-free feed streams in the presence or absence of approximately 5% (w / v) PEG6000 in the feed. The loading volumes refer to the initial feed stream before 1: 1 dilution in the process, and they are normalized per ml of resin volume. Bottom panel: loading volumes (ml) at which a 1% breakthrough was observed, and recovery in the eluted fraction. The TFF charges used in the experiment were at a concentration of approximately 10 16 DRP / ml for rAAV vectors. In the presence of approximately 5% (w / v) PEG6000, 150 ml of TFF collection was loaded onto 1.2 ml of CFT resin without breakthrough, which was defined as the presence of> 1% rAAV in column washout, corresponding to a loading of 1.8 · 10 14 general DRP rAAV.

На фигуре 4 представлена типичная хроматограмма CHT I. Совместно показаны измерения оптической плотности УФ A280 (AU, единица оптической плотности) и проводимость (мСм/см) на 3 мм Amersham Skid. Скобки маркируют главные сегменты программы, описанной в примере 7. «NaOH» маркирует стадию деконтаминации колонки.Figure 4 shows a typical CHT I chromatogram. Together, UV A 280 optical density measurements (AU, optical density unit) and conductivity (mS / cm) for 3 mm Amersham Skid are shown. The brackets mark the main segments of the program described in Example 7. “NaOH” marks the stage of column decontamination.

На фигуре 5 представлена относительная чистота векторов на основе rAAV, элюированные с апатитных смол. На панели A показано распределение вектора между потоком/проскоком (FT), промывкой с высокой концентрацией фосфата/5% (масс./об.) PEG6000 (PO4), промывками для удаления фосфата и PEG6000 (WII/WIII) и элюатом. Ни одно из отличий между прогонами не является значимым в пределах точности аналитической техники, и отсутствие материального баланса является типичным. На панели B показаны соответствующие дорожки с окрашенного Sypro оранжевым SDS-PAGE, на котором находились фракции, элюированные с апатитной колонки. Каждый образец загружали по 2·1011 DRP/дорожку; видимое различие по миграции между дорожками является связанным с солями артефактом вследствие необходимости концентрировать элюат с CFT путем упаривания до объема, который соответствует нанесению на гель. Единственные преобладающие полосы, как оказалось, соответствуют белкам капсида AAV. На панели C показаны релевантные дорожки вестерн-блоттинга Ad5, причем порядок дорожек изменен для ясности, что демонстрирует сравнимую чистоту белков Ad5.Figure 5 shows the relative purity of rAAV-based vectors eluted from apatite resins. Panel A shows the vector distribution between flow / slip (FT), washing with a high phosphate concentration / 5% (w / v) PEG6000 (PO 4 ), washing with phosphate and PEG6000 (WII / WIII) and the eluate. None of the differences between runs is significant within the accuracy of the analytical technique, and the lack of material balance is typical. Panel B shows the corresponding tracks with Sypro stained orange SDS-PAGE, which contained fractions eluted from the apatite column. Each sample was loaded on 2 · 10 11 DRP / track; the apparent difference in migration between the tracks is a salt-related artifact due to the need to concentrate the eluate with CFT by evaporation to a volume that corresponds to application to the gel. The only predominant bands appeared to correspond to AAV capsid proteins. Panel C shows the relevant Ad5 western blotting paths, with the order of the paths being changed for clarity, which demonstrates the comparable purity of Ad5 proteins.

На фигре 6 представлена оценка очистки в течение процесса посредством SDS-PAGE. Полученные в процессе образцы из репрезентативного сбора культуры продукции разделяли в денатурирующем/восстанавливающем 10%-ном полиакриламидном геле и окрашивали Sypro оранжевым. Все образцы после сбора загружали в количестве 1·1010 DRP/дорожку. Два полученных ранее образца до стадии концентрации TFF (исходная стадия осветления и проскок AEX) могут быть загружены только в количестве 1·109 DRP/дорожку вследствие объемных ограничений геля. Бета-галактозидазу (B-Gal) загружали в количестве 50 нг/дорожку для оценки чувствительности и однородности окраски по гелю. Указаны три капсидных белка AAV1 (VP1, 2 и 3).Figure 6 presents the assessment of purification during the process by SDS-PAGE. Obtained in the process samples from a representative collection of product culture were separated in denaturing / reducing 10% polyacrylamide gel and stained with Sypro orange. All samples after collection were loaded in an amount of 1 · 10 10 DRP / lane. Two previously obtained samples before the TFF concentration stage (initial clarification stage and AEX slip) can only be loaded in an amount of 1 · 10 9 DRP / lane due to volume limitations of the gel. Beta-galactosidase (B-Gal) was loaded at 50 ng / lane to evaluate gel sensitivity and uniformity. Three capsid proteins AAV1 (VP1, 2 and 3) are indicated.

На фигуре 7 представлен постадийный выход очистки rAAV, как описано в примерах 1-12. Общее число DRP, присутствующее в супернатанте перед сбором, определяли как 100%. Выход на каждой стадии представляет собой общее число DRP, полученное относительно общего числа DRP, обработанного на каждой стадии. Общий выход всего процесса составлял приблизительно 28%. D4 sup: культура продукции; AEX FT: проскок анионообменной колонки (Mustang® Q); захваченное: при хроматографии на апатите; нагревание: инактивация нагреванием или уничтожение нагреванием; HIC: хроматография на основе гидрофобных взаимодействий; SEC: гель-фильтрация; AEX: анионообменная.The figure 7 presents the stepwise output of the cleaning rAAV, as described in examples 1-12. The total number of DRP present in the supernatant before collection was determined as 100%. The output at each stage is the total number of DRP obtained relative to the total number of DRP processed at each stage. The total yield of the whole process was approximately 28%. D4 sup: product culture; AEX FT: anion exchange column slip (Mustang® Q); captured: by chromatography on apatite; heating: inactivation by heating or destruction by heating; HIC: hydrophobic interaction chromatography; SEC: gel filtration; AEX: anion exchange.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕDETAILED DESCRIPTION

Целью настоящего изобретения является предоставление способов отделения популяции частиц рекомбинантного аденоассоциированного вируса (rAAV) любого серотипа капсида AAV от примесей, связанных с культурой продукции, таких как поврежденные частицы rAAV, хелперный вирус, белки хелперного вируса, плазмиды, клеточные белки и ДНК, компоненты среды, сывороточные белки, и т.п. Кроме того, способы по настоящему изобретению предоставляют коммерчески масштабируемые, ортогональные процессы, согласующиеся с регуляторными требованиями к выделению популяции частиц rAAV со сборами или потоками культур продукции с высоким титром rAAV. Популяции частиц rAAV, выделенные способами по настоящему изобретению, по существу, лишены примесей, включая примеси, связанные с культурой продукции, и/или технологические примеси, такие как поврежденные частицы rAAV, хелперный вирус, белки хелперного вируса, плазмиды, клеточные белки и ДНК, компоненты среды, сывороточные белки и глюканы. Способы по настоящему изобретению особенно подходят для серотипов вектора на основе rAAV, которые слабо связываются с анионами, таких как, например, rAAV-1, rAAV-4, rAAV-5 и rAAV-8. Изобретение дополнительно относится к способу выделения популяции частиц rAAV с высоким титром, по существу, лишенной примесей, включающих примеси, связанные с культурой продукции, и/или технологические примеси, пригодной для использования в применениях генотерапии, без необходимости проведения центрифугирования в градиенте плотности.The aim of the present invention is the provision of methods for separating a population of particles of recombinant adeno-associated virus (rAAV) of any serotype of AAV capsid from impurities associated with product culture, such as damaged rAAV particles, helper virus, helper virus proteins, plasmids, cellular proteins and DNA, medium components, whey proteins, etc. In addition, the methods of the present invention provide commercially scalable, orthogonal processes consistent with regulatory requirements for isolating a population of rAAV particles with harvests or crop streams of products with high rAAV titer. Populations of rAAV particles isolated by the methods of the present invention are substantially free of impurities, including impurities associated with the culture of production and / or technological impurities, such as damaged rAAV particles, helper virus, helper virus proteins, plasmids, cell proteins and DNA, medium components, whey proteins and glucans. The methods of the present invention are particularly suitable for rAAV-based vector serotypes that weakly bind to anions, such as, for example, rAAV-1, rAAV-4, rAAV-5 and rAAV-8. The invention further relates to a method for isolating a population of rAAV particles with a high titer substantially devoid of impurities, including impurities associated with the product culture and / or process impurities suitable for use in gene therapy applications, without the need for density gradient centrifugation.

ОпределенияDefinitions

Применяемый в настоящем документе термин «выделенный» или «очищенный» относится к получению частиц rAAV, свободных, по меньшей мере, от некоторых других компонентов, которые также могут присутствовать там, где частицы rAAV находятся в природе, или там, откуда частицы получены. Таким образом, например, выделенные частицы rAAV можно получать с использованием способа очистки для обогащения их из исходной смеси, такой как лизат культуры или супернатант культуры продукции. Обогащение можно измерять различными способами, например, путем оценки доли устойчивых к ДНКазе частиц (DRP), присутствующих в растворе, или путем оценки инфекционности, или его можно измерять по отношению ко второму, потенциально препятствующему веществу, присутствующему в исходной смеси, такому как примеси, включающие примеси, связанные с культурой продукции, и/или технологические примеси, такие как хелперный вирус, компоненты среды, и т.п., как определено ниже.As used herein, the term “isolated” or “purified” refers to the preparation of rAAV particles free of at least some other components that may also be present where rAAV particles are in nature or where the particles are obtained from. Thus, for example, isolated rAAV particles can be obtained using a purification method to enrich them from the starting mixture, such as a culture lysate or product culture supernatant. Enrichment can be measured in various ways, for example, by assessing the proportion of DNase-resistant particles (DRPs) present in the solution, or by assessing infectivity, or it can be measured with respect to a second, potentially inhibiting substance present in the starting mixture, such as impurities, including impurities associated with the culture of the product, and / or technological impurities, such as helper virus, components of the environment, and the like, as defined below.

Препарат rAAV отмечается, как «по существу, лишенный» хелперного вируса, если отношение инфекционных частиц AAV к инфекционным частицам хелперного вируса составляет, по меньшей мере, приблизительно 102:1; предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 104:1, более предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 106:1; еще более предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 108:1. Препараты также являются, предпочтительно, лишенными эквивалентных количеств белков хелперного вируса (т.е., белков, которые могут иметь место в результате наличия такой же концентрации хелперного вируса, если примеси частиц хелперного вируса, указанные выше, присутствуют в разрушенном виде). Примесь вирусного и/или клеточного белка может, в основном, наблюдаться в виде наличия окрашенных Кумасси полос на SDS-гелях (например, в виде появления полос, отличных от соответствующих белкам капсида AAV VP1, VP2 и VP3).An rAAV preparation is noted as “substantially devoid” of helper virus if the ratio of AAV infectious particles to helper virus infectious particles is at least about 10 2 : 1; preferably at least about 10 4 : 1, more preferably at least about 10 6 : 1; even more preferably at least about 10 8 : 1. The preparations are also preferably devoid of equivalent amounts of helper virus proteins (i.e., proteins that may result from the presence of the same concentration of helper virus if the impurities of the helper virus particles mentioned above are present in a degraded form). An admixture of viral and / or cellular protein can mainly be observed as the presence of Coomassie stained bands on SDS gels (for example, as the appearance of bands other than the corresponding capsid proteins AAV VP1, VP2 and VP3).

Применяемый в настоящем документе термин «слабо связывающее анионное вещество» или «анионное вещество, связывающее с низкой аффинностью» взаимозаменяемо относится к частице rAAV, имеющей серотип капсида, который в присутствии примесей (включающих примеси, связанные с культурой продукции, и/или технологические примеси), не связывается с аффинностью, достаточной для того, чтобы обеспечить отделение частиц rAAV от других примесей, связанных с культурой продукции rAAV. Такие серотипы капсида известны в данной области и в качестве неограничивающих примеров включают AAV-1, AAV-5, AAV-8 и AAV-4. Как описано в данной области, такие слабо связывающие анионные вещества, в основном, очищают способами, которые включают, по меньшей мере, одну стадию центрифугирования в градиенте плотности, включающую центрифугирование в градиенте йодиксинола (в продаже под торговым наименованием Optiprep®) или хлорида цезия.As used herein, the term “weakly binding anionic substance” or “low binding affinity anionic substance” interchangeably refers to an rAAV particle having a capsid serotype which in the presence of impurities (including impurities associated with the culture of the product and / or process impurities) does not bind to an affinity sufficient to allow separation of rAAV particles from other impurities associated with the rAAV production culture. Such capsid serotypes are known in the art and include, but are not limited to, AAV-1, AAV-5, AAV-8, and AAV-4. As described in the art, such weakly binding anionic substances are generally purified by methods that include at least one density gradient centrifugation step including iodixinol gradient centrifugation (commercially available under the trade name Optiprep®) or cesium chloride.

Применяемый в настоящем документе термин «хелперный вирус» или «контаминирующий хелперный вирус» относится к вирусу, используемому при продукции копий зависимого от хелперного вируса вирусного вектора, такого как аденоассоциированный вирус, который не способен реплицироваться сам по себе. Хелперный вирус применяется для совместной инфекции клеток вместе с вирусным вектором и предоставляет белки, необходимые для репликации генома вирусного вектора. Термин охватывает интактные вирусные частицы, пустые капсиды, вирусную ДНК и т.п. Хелперные вирусы, широко используемые для продукции частиц rAAV, включают аденовирус, вирус простого герпеса, цитомегаловирус, вирус Эпштейна-Барр и вирус коровьей оспы.As used herein, the term “helper virus” or “contaminating helper virus” refers to a virus used in the production of copies of a helper virus-dependent virus vector, such as an adeno-associated virus, which is not capable of replicating on its own. Helper virus is used for joint infection of cells together with the viral vector and provides the proteins necessary for replication of the genome of the viral vector. The term encompasses intact viral particles, empty capsids, viral DNA, and the like. Helper viruses commonly used to produce rAAV particles include adenovirus, herpes simplex virus, cytomegalovirus, Epstein-Barr virus and vaccinia virus.

Применяемый в настоящем документе термин «культура продукции» относится к сосуду, содержащему компоненты, необходимые для продукции частиц вектора на основе rAAV. Культуры продукции в качестве неограничивающих примеров включают следующие компоненты: 1) подходящую клетку-хозяина; 2) функцию хелперного вируса; 3) гены AAV rep и cap и продукты данных генов; 4) терапевтический трансген, фланкированный последовательностями ITR AAV; и 5) подходящую среду, компоненты среды и добавки к среде, включая в качестве неограничивающих примеров сыворотку, белки сывороточного происхождения, витамины, незаменимые и неосновные аминокислоты и глюкозу, о которой известно, что она поддерживает продукцию rAAV.As used herein, the term “product culture” refers to a vessel containing components necessary for the production of rAAV-based vector particles. Product cultures, by way of non-limiting examples, include the following components: 1) a suitable host cell; 2) the function of the helper virus; 3) AAV rep and cap genes and products of these genes; 4) therapeutic transgene flanked by ITR AAV sequences; and 5) a suitable medium, medium components, and medium additives, including but not limited to whey, whey proteins, vitamins, essential and non-essential amino acids, and glucose, which are known to support rAAV production.

Применяемые в настоящем документе термины «примеси», «примеси, связанные с культурой продукции», «технологические примеси», «примеси, полученные в процессе продукции», «примеси» или «контаминанты», которые взаимозаменяемо используют в настоящем документе, без ограничений относятся к известным в данной области составам сред, которые обеспечивают продукцию векторов rAAV; к добавкам к средам, таким как соли, сыворотка теленка, аминокислотные добавки, витаминные добавки, факторы роста, сывороточный альбумин и другие низкомолекулярные белки, присутствующие в составах сред, известных в данной области; к пермиссивным клеткам-хозяева, к белкам клетки-хозяина или ДНК клетки-хозяина; к хелперным вирусам, к белкам хелперных вирусов или ДНК хелперных вирусов, таким как белки аденовируса дикого типа или вируса герпеса; и к другим, не относящимся к rAAV, векторам или к материалам культуры продукции вектора на основе rAAV, вводимым в процессе очистки, например, к глюканам или хроматографическим буферам, используемым при очистке векторов на основе rAAV от потоков исходных материалов.As used herein, the terms “impurities”, “impurities associated with a product culture”, “process impurities”, “impurities obtained from a product process”, “impurities” or “contaminants” that are used interchangeably herein, without limitation, include to compositions of media known in the art that provide the production of rAAV vectors; additives to media such as salts, calf serum, amino acid supplements, vitamin supplements, growth factors, serum albumin and other low molecular weight proteins present in media formulations known in the art; to permissive host cells, to proteins of the host cell or DNA of the host cell; helper viruses, helper virus proteins or helper virus DNA, such as wild-type adenovirus or herpes virus proteins; and other non-rAAV vectors or culture materials for rAAV-based vector products introduced during the purification process, for example, glucans or chromatographic buffers used in the purification of rAAV-based vectors from raw material streams.

Применяемый в настоящем документе термин «сбор культуры продукции» определяется как раствор, содержащий частицы вектора на основе rAAV, продуцированные культурами продукции вектора на основе rAAV средствами, известными в данной области, включая в качестве неограничивающих примеров процессы трансфекции, продукцию стабильной клеточной линии, Ad-гибридные системы продукции или бакуловирусные системы продукции. Кроме того, применяемый в настоящем документе термин «сбор культуры продукции» относится к материалу, выделенному из сосуда для культуры продукции, и включает в себя материалы, выделенные путем лизиса клеток-продуцентов rAAV, средствами, известными в данной области, и материалы, выделенные из культур продукции rAAV, поддерживаемых в условиях культивирования, известных в данной области, с выходом частиц rAAV, высвобожденных в среду из интактных клеток. Сбор культуры продукции может содержать некоторые или все из следующих компонентов без ограничения: частицы вектора на основе rAAV, компоненты культуры продукции, такие как компоненты среды, белки клетки-хозяина, ДНК клетки-хозяина ДНК, клетки-хозяева, хелперный вирус, белки хелперного вируса, ДНК хелперного вируса, плазмидная ДНК, ДНК вируса-носителя, сыворотка, белки сывороточного происхождения и добавки из среды.As used herein, the term “collection of product culture” is defined as a solution containing rAAV-based vector particles produced by rAAV-based vector product cultures by means known in the art, including, but not limited to, transfection processes, production of a stable cell line, Ad- hybrid production systems or baculovirus production systems. In addition, the term “product culture collection” as used herein refers to material isolated from a product culture vessel and includes materials isolated by lysing rAAV producer cells by means known in the art and materials isolated from rAAV production cultures maintained under culturing conditions known in the art, with the release of rAAV particles released into the medium from intact cells. Product culture collection may contain some or all of the following components without limitation: rAAV-based vector particles, product culture components, such as medium components, host cell proteins, DNA host cell DNA, host cells, helper virus, helper virus proteins , Helper virus DNA, plasmid DNA, carrier virus DNA, serum, serum proteins and media additives.

Применяемый в настоящем документе термин «поток исходных материалов» относится к источнику частиц вектора на основе rAAV, который загружается на хроматографическую фазу, пропускается через нее или наносится на нее. Потоки исходных материалов по настоящему изобретению включают в себя сборы культуры продукции и материалы, выделенные на предыдущих хроматографических стадиях изобретения, независимо от того, присутствует ли материал в проскоке от предыдущей стадии, был ли он связан или элюирован на предыдущей стадии, присутствовал ли он в мертвом объеме на предыдущей стадии, или присутствовал ли он в любой фракции, полученной во время очистки частиц rAAV. Такие потоки исходных материалов могут включать одну или более «примесей», «примесей, связанных с культурой продукции», «технологических примесей», «примесей, полученных в процессе продукции», или «примесей» или «контаминантов», как определено в настоящем документе.As used herein, the term “feed stream” refers to a source of particles of an rAAV-based vector that is loaded onto, passed through, or applied to the chromatographic phase. The feed streams of the present invention include product culture fees and materials isolated in previous chromatographic steps of the invention, whether the material is present in the slip from the previous step, whether it was bound or eluted in the previous step, whether it was present in the dead volume in the previous step, or whether it was present in any fraction obtained during the purification of rAAV particles. Such feed streams may include one or more “impurities,” “impurities associated with the culture of the product,” “technological impurities,” “impurities obtained from the production process,” or “impurities” or “contaminants,” as defined herein .

Термины «захват», «связанный», «связывается» или «связывание», как их применяют в настоящем документе, взаимозаменяемо относятся к связыванию, адгезии или прилипанию компонента потока исходных материалов к хроматографической среде. Компоненты могут связываться с хроматографической средой посредством любых сил или химии, известных в данной области, включая в качестве неограничивающих примеров гидрофобные взаимодействия, ионные взаимодействия (включая анионные и катионные), аффинность, металлохелатные взаимодействия и хелатообразование. Компоненты могут связываться с хроматографической средой более чем по одному типу химии, например, с апатитной хроматографической средой.The terms “capture,” “bonded,” “bonded,” or “bonded,” as used herein, interchangeably refer to bonding, adhesion, or adherence of a component of a feed stream to a chromatographic medium. The components may bind to the chromatographic medium by any force or chemistry known in the art, including but not limited to hydrophobic interactions, ionic interactions (including anionic and cationic), affinity, metal chelate interactions, and chelating. Components can bind to a chromatographic medium in more than one type of chemistry, for example, apatite chromatographic medium.

Термины «апатитная смола», «апатитная хроматографическая среда», «апатитный матрикс» или «апатитная среда», как их взаимозаменяемо применяют в настоящем документе, относятся к хроматографической среде, состоящей из минерального фосфата кальция, и в качестве неограничивающих примеров включают хроматографические среды керамический гидроксиапатит (CHT) и керамический фторапатит (CFT).The terms “apatite resin”, “apatite chromatographic medium”, “apatite matrix” or “apatite medium”, as used interchangeably herein, refer to a chromatographic medium composed of mineral calcium phosphate, and include, but are not limited to, ceramic chromatographic media hydroxyapatite (CHT) and ceramic fluorapatite (CFT).

Термины «смешанный режим» или «мультимодальный» относятся к хроматографическим средам, которые способны к связыванию более чем по одному виду химии. Хроматографические среды со смешанным режимом в качестве неограничивающих примеров включают апатитные хроматографические среды, которые способны осуществлять металлоаффинное связывание посредством атомов кальция, образование водородных связей посредством гидроксильных групп, присутствующих на остове, отталкивание положительного заряда и привлечение отрицательного заряда посредством атомов кальция и отталкивание отрицательного заряда и привлечение положительного заряда посредством фосфатных групп, присутствующих на среде.The terms “mixed mode” or “multimodal” refer to chromatographic media that are capable of binding to more than one type of chemistry. Mixed-mode chromatographic media include, but are not limited to, apatite chromatographic media that are capable of metal affinity binding via calcium atoms, hydrogen bonding via hydroxyl groups present on the core, repulsion of a positive charge and attraction of a negative charge by calcium atoms and repulsion of a negative charge and attraction positive charge through phosphate groups present on the medium.

Общая ссылка на «композицию» или «композиции» включает композиции по изобретению и применима к ним.A general reference to a “composition” or “compositions” includes the compositions of the invention and is applicable thereto.

Применяемое в настоящем документе единственное число существительных включает в себя ссылки на множественное число, если не указано иначе. Например, выражение «вирусная частица» включает одну или более вирусных частиц.As used herein, the singular nouns include plural references unless otherwise indicated. For example, the expression "viral particle" includes one or more viral particles.

Ссылка на «приблизительно» установленное число или параметр в настоящем документе включает в себя (и описывает) варианты осуществления, которые направлены на данное число или параметр, как таковые. Например, описание со ссылкой на «приблизительно X» включает описание «X».A reference to an “approximately” set number or parameter in this document includes (and describes) embodiments that are directed to a given number or parameter, as such. For example, a description with reference to “approximately X” includes a description of “X”.

Следует понимать, что аспекты и варианты осуществления изобретения, описываемые в настоящем документе, включают в себя аспекты и варианты, состоящие из аспектов и вариантов осуществления или, по существу, состоящие из них.It should be understood that the aspects and embodiments of the invention described herein include aspects and options consisting of, or essentially consisting of, aspects and embodiments of.

Продукция векторов rAAVRAAV Vectors Production

В данной области известны многочисленные способы продукции векторов на основе rAAV, включающие трансфекцию, продукцию стабильной клеточной линии и системы продукции инфекционного гибридного вируса, которые включают гибриды аденовирус-AAV, гибриды вирус герпеса-AAV и гибриды бакуловирус-AAV. Все культуры продукции rAAV для продукции вирусных частиц rAAV вирусные частицы требуют наличия: 1) подходящих клеток-хозяев, включая, например, клеточные линии человеческого происхождения, такие как клетки HeLa, A549 или 293, или клеточные линии, происходящие из насекомых, такие как SF-9, в случае бакуловирусных систем продукции; 2) подходящей функции хелперного вируса, предоставленной аденовирусом дикого типа или мутантным аденовирусом (таким как чувствительный к температуре аденовирус), вирусом герпеса, бакуловирусом или плазмидной конструкцией, предоставляющий хелперные функции; 3) генов AAV rep и cap и продуктов этих генов; 4) трансгена (такого как терапевтический трансген), фланкированного последовательностями ITR AAV; и 5) подходящей среды и компонентов среды для поддержания продукции rAAV. Подходящие среды, известные в данной области, можно использовать для продукции векторов на основе rAAV. Эти среды в качестве неограничивающих примеров включают среды, произведенные Hyclone Laboratories и JRH, включая модифицированную среду Игла (MEM), модифицированную по Дульбекко среду Игла (DMEM), изготовленные специально составы, такие как те, что описаны в патенте США № 6566118, и среду Sf-900 II SFM, описанную в патенте США № 6723551, причем каждый из патентов включен в настоящий документ в качестве ссылки в полном объеме, в частности, в отношении специально изготовленных составов среды для применения в продукции векторов на основе рекомбинантного AAV.Numerous methods for producing rAAV-based vectors are known in the art, including transfection, production of a stable cell line, and infectious hybrid virus production systems, which include adenovirus-AAV hybrids, herpes-AAV hybrids, and baculovirus-AAV hybrids. All rAAV production cultures for the production of viral particles rAAV viral particles require: 1) suitable host cells, including, for example, cell lines of human origin, such as HeLa, A549 or 293 cells, or cell lines derived from insects, such as SF -9, in the case of baculovirus production systems; 2) a suitable helper virus function provided by wild-type adenovirus or mutant adenovirus (such as temperature-sensitive adenovirus), herpes virus, baculovirus, or plasmid construct that provides helper functions; 3) AAV rep and cap genes and products of these genes; 4) a transgene (such as a therapeutic transgene) flanked by ITR AAV sequences; and 5) a suitable medium and medium components to support rAAV production. Suitable media known in the art can be used to produce rAAV-based vectors. These media, by way of non-limiting examples, include those manufactured by Hyclone Laboratories and JRH, including Eagle's Modified Medium (MEM), Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM), specially formulated formulations, such as those described in US Pat. No. 6,566,118, and Sf-900 II SFM described in US patent No. 6723551, and each of the patents is incorporated herein by reference in full, in particular, with respect to specially made compositions of the environment for use in the production of vectors based on recombinant AAV.

Подходящие культуральные среды для продукции rAAV по настоящему изобретению могут дополняться сывороткой или рекомбинантными белками сывороточного происхождения до концентрации 0,5-20% (об./об. или масс./об.). Альтернативно, как известно в данной области, векторы на основе rAAV можно получать в бессывороточных условиях, которые также могут обозначаться как среды без продуктов животного происхождения. Специалист в данной области может понять, что коммерческие или специально полученные среды, составленные для поддержки продукции векторов на основе rAAV, могут также дополняться одним или несколькими компонентами клеточных культур, известными в данной области, включая в качестве неограничивающих примеров глюкозу, витамины, аминокислоты и/или факторы роста, для увеличения титра rAAV в культурах продукции.Suitable culture media for rAAV production of the present invention can be supplemented with serum or recombinant proteins of serum origin to a concentration of 0.5-20% (vol./about. Or mass./about.). Alternatively, as is known in the art, rAAV-based vectors can be obtained under serum-free conditions, which can also be referred to as media without animal products. One of skill in the art can understand that commercial or custom-made media formulated to support the production of rAAV-based vectors can also be supplemented with one or more cell culture components known in the art, including but not limited to glucose, vitamins, amino acids and / or growth factors, to increase the titer of rAAV in product cultures.

Культуры продукции rAAV можно выращивать в некоторых условиях (в широком интервале температур, в течение различных периодов времени, и т.п.), подходящих для конкретной используемой клетки-хозяина. Как известно в данной области, культуры продукции rAAV включают зависимые от прикрепления культуры, которые можно культивировать в подходящих сосудах для зависимых от прикрепления клеток, таких как, например, вращающиеся флаконы, фильтры из полых волокон, микроносители и в ферментерах со слоем носителя или с псевдоожиженным слоем. Культуры продукции вектора на основе rAAV также могут включать адаптированные к суспензии клетки-хозяева, такие как клетки HeLa, 293 и SF-9, которые можно культивировать различными способами, например, в роллерных колбах, в биореакторах с механическим перемешиванием и в одноразовых системах, таких как система Wave bag.RAAV production cultures can be grown under certain conditions (over a wide temperature range, for various periods of time, etc.) suitable for the particular host cell used. As is known in the art, rAAV production cultures include attachment-dependent cultures that can be cultured in suitable vessels for attachment-dependent cells, such as, for example, rotating vials, hollow fiber filters, microcarriers, and in fermenters with a carrier layer or with a fluidized bed layer. RAAV-based vector production cultures may also include suspension-adapted host cells, such as HeLa, 293 and SF-9 cells, which can be cultured in various ways, for example, in roller flasks, in mechanically mixed bioreactors and in disposable systems such like a wave bag system.

Частицы вектора на основе rAAV по изобретению могут собираться из культур продукции rAAV путем лизиса клеток-хозяев в культуре продукции или путем сбора от культуры продукции израсходованной среды, при обеспечении того, что клетки культивируют в условиях, известных в данной области, чтобы вызвать высвобождение частиц rAAV в среду из интактных клеток, как более полно описано в патенте США № 6566118. Подходящие способы лизиса клеток также известны в данной области и включают, например, множественные циклы замораживания/оттаивания, обработку ультразвуком, микрофлюидизацию и обработку химическими соединениями, такими как детергенты и/или протеазы.The rAAV-based vector particles of the invention can be harvested from rAAV production cultures by lysing host cells in a production culture or by harvesting a consumed medium from the production culture, while ensuring that cells are cultured under conditions known in the art to cause the release of rAAV particles into the medium from intact cells, as more fully described in US Pat. No. 6,566,118. Suitable cell lysis methods are also known in the art and include, for example, multiple freeze / thaw cycles, ultra treatment wook, microfluidization and processing chemicals, such as detergents and / or protease.

Очистка векторов на основе rAAVRAAV-based vector cleaning

При сборе культуры продукции rAAV по настоящему изобретению могут содержать один или более следующих компонентов: (1) белки клетки-хозяина; (2) ДНК клетки-хозяина; (3) плазмидная ДНК; (4) хелперный вирус; (5) белки хелперного вируса; (6) ДНК хелперного вируса ДНК; и (7) компоненты среды, включая, например, белки сыворотки, аминокислоты, трансферрины и другие низкомолекулярные белки. Кроме того, культуры продукции rAAV дополнительно включают в себя частицы rAAV, содержащие серотип капсида AAV, выбранный из группы, состоящей из AAV-1, AAV-2, AAV-3, AAV-4, AAV-5, AAV-6, AAV-7, AAV-8, AAV-9, AAV-10, AAV-11, AAV-12, AAV-13, AAV-14, AAV-15 и AAV-16. В некоторых вариантах осуществления частицы rAAV имеют серотип капсида AAV, выбранный из группы, состоящей из AAV-1, AAV-4, AAV-5 и AAV-8.When harvesting the culture, rAAV products of the present invention may contain one or more of the following components: (1) host cell proteins; (2) DNA of the host cell; (3) plasmid DNA; (4) helper virus; (5) helper virus proteins; (6) DNA helper virus DNA; and (7) medium components, including, for example, whey proteins, amino acids, transferrins and other low molecular weight proteins. In addition, rAAV product cultures further include rAAV particles containing an AAV capsid serotype selected from the group consisting of AAV-1, AAV-2, AAV-3, AAV-4, AAV-5, AAV-6, AAV- 7, AAV-8, AAV-9, AAV-10, AAV-11, AAV-12, AAV-13, AAV-14, AAV-15 and AAV-16. In some embodiments, the rAAV particles have an AAV capsid serotype selected from the group consisting of AAV-1, AAV-4, AAV-5, and AAV-8.

В некоторых вариантах осуществления сбор культуры продукции rAAV осветляют для удаления дебриса клеток-хозяев. В некоторых вариантах осуществления сбор культуры продукции осветляют путем фильтрации через серию пористых фильтров, включающих, например, фильтр типа D0HC Millipore Millistak+ HC Pod, фильтр типа A1HC Millipore Millistak+ HC Pod и фильтр с гидрофильной мембраной и порами 0,2 мкм Opticap XL 10 Millipore Express SHC Hydrophilic Membrane. Осветление также может достигаться несколькими другими стандартными способами известными в данной области, такими как центрифугирование или фильтрация через фильтр из ацетата целлюлозы с порами 0,2 мкм или большего размера, известный в данной области.In some embodiments, the rAAV product culture collection is clarified to remove debris of the host cells. In some embodiments, product culture is clarified by filtration through a series of porous filters, including, for example, a D0HC Millipore Millistak + HC Pod filter, an A1HC Millipore Millistak + HC Pod filter, and a 0.2 μm Opticap XL 10 Millipore Express filter with a hydrophilic membrane and pores SHC Hydrophilic Membrane. Clarification can also be achieved by several other standard methods known in the art, such as centrifuging or filtering through a 0.2 μm or larger cellulose acetate filter known in the art.

В некоторых вариантах осуществления сбор культуры продукции rAAV дополнительно обрабатывают Benzonase® для расщепления любой ДНК с высокой молекулярной массой, присутствующей в культуре продукции. В некоторых вариантах осуществления расщепление Benzonase® проводят в стандартных условиях, известных в данной области, включающих, например, конечную концентрацию Benzonase® 1-2,5 единиц/мл при температуре в диапазоне от комнатной до 37°C в течение периода от 30 минут до нескольких часов.In some embodiments, harvesting the rAAV product culture is further treated with Benzonase® to cleave any high molecular weight DNA present in the product culture. In some embodiments, the Benzonase® cleavage is carried out under standard conditions known in the art, including, for example, a final concentration of Benzonase® of 1-2.5 units / ml at a temperature in the range of room temperature to 37 ° C for a period of 30 minutes to a few hours.

Частицы rAAV могут выделяться или очищаться с использованием одной или нескольких из следующих стадий очистки: пропускная анионообменная фильтрация, фильтрация тангенциальным потоком (TFF) для концентрирования частиц rAAV, захват частиц rAAV путем хроматографии на апатите, инактивация нагреванием хелперного вируса, захват rAAV путем хроматографии на основе гидрофобных взаимодействий, смена буфера путем гель-фильтрации (SEC), нанофильтрация и захват rAAV путем анионообменной хроматографии. Эти стадии можно использовать отдельно, в различных сочетаниях или в разном порядке. В некоторых вариантах осуществления способ включает все стадии в описанном ниже порядке.RAAV particles can be isolated or purified using one or more of the following purification steps: anion exchange filtering, tangential flow filtering (TFF) to concentrate rAAV particles, capture of rAAV particles by apatite chromatography, heat inactivation of helper virus, capture of rAAV by chromatography based hydrophobic interactions; buffer change by gel filtration (SEC); nanofiltration and rAAV capture by anion exchange chromatography. These stages can be used separately, in various combinations or in a different order. In some embodiments, the method includes all steps in the order described below.

Анионообменная фильтрацияAnion exchange filtration

В некоторых вариантах осуществления осветленный и обработанный Benzonase® сбор культуры продукции необязательно подвергают анионообменной фильтрации в условиях, в которых вектор rAAV присутствует в проскоке, и контаминирующий хелперный вирус задерживается на заряженном фильтре. При ионной силе сбора культуры продукции rAAV частицы rAAV могут отделяться от хелперного вируса, например, аденовируса, путем прохода через анионный фильтр, такой как фильтр Mustang® Q (Pall Corp., East Hills, NY). Специалист в данной области может определить размер и число фильтров, необходимых для достижения оптимального порядка снижения уровня аденовируса (LRV) и аденовирусных белков, присутствующих в осветленной, обработанной Benzonase® и пропущенной через анионный фильтр культуре продукции. В некоторых вариантах осуществления LRV составляет, по меньшей мере, один порядок и более чем десять порядков. В предпочтительном варианте осуществления LRV составляет, по меньшей мере, два и более чем восемь порядков. В более предпочтительном варианте осуществления LRV составляет, по меньшей мере, шесть порядков.In some embodiments, a clarified and Benzonase®-treated product culture collection is optionally subjected to anion exchange filtration under conditions in which the rAAV vector is present in the breakthrough and the contaminating helper virus is retained on the charged filter. With an ionic harvesting force of rAAV product, rAAV particles can be separated from a helper virus, such as an adenovirus, by passing through an anion filter, such as a Mustang® Q filter (Pall Corp., East Hills, NY). One of skill in the art can determine the size and number of filters needed to achieve the optimal procedure for lowering the level of adenovirus (LRV) and adenoviral proteins present in clarified, processed Benzonase® and passed through anion filter culture products. In some embodiments, the LRV is at least one order and more than ten orders of magnitude. In a preferred embodiment, the LRV is at least two or more than eight orders of magnitude. In a more preferred embodiment, the LRV is at least six orders of magnitude.

Концентрирование путем фильтрации в тангенциальном потоке (TFF)Tangential Flow Filtration Concentration (TFF)

В некоторых вариантах осуществления проскок от анионной фильтрации осветленного обработанного Benzonase® потока исходных концентрируют путем фильтрации в тангенциальном потоке ("TFF") перед нанесением на среду хроматографии на апатите. Крупномасштабное концентрирование вирусов с использованием ультрафильтрации TFF описано R. Paul et al., Human Gene Therapy, 4:609-615 (1993). Концентрирование потока исходных материалов путем TFF обеспечивает технически управляемый объем потока исходных материалов, подвергаемых стадиям хроматографии по настоящему изобретению, и обеспечивает применение более обоснованных размеров колонок без необходимости длительных периодов рециркуляции. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов rAAV концентрируют, по меньшей мере, в два раза и до концентрирования, по меньшей мере, в десять раз. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов концентрируют, по меньшей мере, в десять раза и до концентрирования, по меньшей мере, в двенадцать раз. В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов концентрируют, по меньшей мере, в двенадцать раз и до концентрирования, по меньшей мере, в пятьдесят раз. Специалисту в данной области также будет понятно, что TFF также можно использовать на любой стадии процесса очистки, где требуется, чтобы менять буферы перед выполнением следующей стадии процесса очистки.In some embodiments, the anion filtration slip of the clarified Benzonase®-treated feed stream is concentrated by tangential flow filtration ("TFF") before apatite chromatography is applied to the medium. Large-scale concentration of viruses using TFF ultrafiltration is described by R. Paul et al., Human Gene Therapy, 4: 609-615 (1993). Concentration of the feed stream by TFF provides a technically controlled volume flow of the feed materials subjected to the chromatography steps of the present invention and allows the use of more reasonable column sizes without the need for long periods of recirculation. In some embodiments, the rAAV feed stream is concentrated at least two times and at least ten times prior to concentration. In some embodiments, the feed stream is concentrated at least ten times, and at least twelve times before concentration. In some embodiments, the feed stream is concentrated at least twelve times and before concentration at least fifty times. One skilled in the art will also understand that TFF can also be used at any stage of the cleaning process where it is required to change buffers before performing the next stage of the cleaning process.

Захват rAAV посредством хроматографии на апатите в присутствии полиэтиленгликоля (PEG)Capture rAAV by chromatography on apatite in the presence of polyethylene glycol (PEG)

Одобренные FDA способы очистки белков и других биологических продуктов, пригодных для использования в клинических испытаниях на людях и в фармацевтических препаратах, основываются на ортогональных процессах коммерческого масштаба. Считается, что многостадийная схема очистки включает в себя ортогональный процесс, если в ней используются механизмы разделения, отличные один от другого, притом, что каждая стадия представляет собой ось декартова пространства. Например, двухстадийный процесс с использованием анионообменной хроматографии и хроматографии на основе гидрофобных взаимодействий (HIC) будет считаться ортогональным. Процессы удаления примесей, таких как примеси, связанные с культурой продукции, или технологические примеси, из сбора культуры продукции или из потока исходных материалов, описываемые в настоящем документе, представляют собой ортогональные процессы, включающие стадии захвата и проскока конечного продукта (т.е., вектора на основе rAAV) на ряде хроматографических сред. Векторы на основе rAAV (конкретно rAAV-2), как было продемонстрировано в данной области, связываются с анионными смолами. Векторы на основе rAAV, такие как rAAV-1, -5, и -8, как было продемонстрировано, связываются намного менее прочно, чем rAAV-2, с анионообменными средами в присутствии компонентов продукции, таких как сывороточный альбумин, компоненты хелперного вируса, компоненты среды продукции и ДНК клетки-хозяина, что приводит к менее эффективной схеме очистки с более низким качеством.FDA-approved methods for the purification of proteins and other biological products suitable for use in clinical trials in humans and pharmaceuticals are based on orthogonal processes on a commercial scale. It is believed that a multi-stage cleaning scheme includes an orthogonal process if it uses separation mechanisms that are different from each other, despite the fact that each stage is an axis of Cartesian space. For example, a two-step process using anion exchange chromatography and hydrophobic interaction chromatography (HIC) will be considered orthogonal. The processes for removing impurities, such as impurities associated with a product culture, or process impurities from harvesting a product culture or from a feed stream described herein are orthogonal processes including the steps of capturing and skipping the final product (i.e., rAAV-based vectors) on a number of chromatographic media. RAAV-based vectors (specifically rAAV-2), as has been demonstrated in the art, bind to anionic resins. RAAV-based vectors, such as rAAV-1, -5, and -8, have been shown to bind much less strongly than rAAV-2 to anion exchange media in the presence of production components such as serum albumin, helper virus components, components the production environment and the DNA of the host cell, which leads to a less efficient purification scheme with lower quality.

Предшествующие стратегии очистки, описанные в данной области для связывающих анионных веществ с низкой аффинностью, таких как AAV-1, включали стадию градиента йодиксинола, которая снижала относительную концентрацию примесей, таких как примеси, связанные с продукцией, и технологические примеси, для достижения более прочного связывания вектора на основе rAAV с анионообменниками. Стадии градиента йодиксинола трудно масштабировать до процессов коммерческого масштаба, описываемых в настоящем документе.Previous purification strategies described in the art for low affinity binding anionic substances such as AAV-1 included the iodixinol gradient step, which reduced the relative concentration of impurities, such as product impurities and process impurities, to achieve stronger binding rAAV-based vectors with anion exchangers. The iodixinol gradient steps are difficult to scale to the commercial scale processes described herein.

Авторами изобретения настоящей заявки открыто, что частицы вектора на основе rAAV могут отделяться от примесей, таких как таких как примеси, связанные с культурой продукции, и технологические примеси, путем захвата и элюции с апатитных смол. Таким образом, в дополнение к захвату продукта из необработанного потока исходных материалов, апатитная колонка удаляет ряд технологических примесей, включая белки клетки-хозяина и аденовируса, глюканы и сывороточные белки, а также предоставляет дополнительные факторы очистки для хелперного вируса (такого как хелперный вирус Ad5).The inventors of the present application have discovered that rAAV-based vector particles can be separated from impurities, such as impurities associated with product culture, and process impurities, by entrainment and elution from apatite resins. Thus, in addition to capturing the product from the untreated feed stream, the apatite column removes a number of process impurities, including host and adenovirus proteins, glucans and serum proteins, and also provides additional purification factors for the helper virus (such as the Ad5 helper virus) .

Апатитные смолы включают в себя хроматографические среды, содержащие минералы фосфата кальция, включая в качестве неограничивающих примеров, керамический гидроксиапатит (CHT) и керамический фторапатит (CFT). Среды хроматографии на апатите также обозначают как среды смешанного режима или мультимодальные среды, поскольку апатит имеет функциональные группы, которые предоставляют более одного вида связывающей химии. Без намерения связать это с теорией, апатитные среды предоставляют возможность для основанного на кальции металлоаффинного связывания, образования водородных связей, отталкивания положительного заряда, притягивания положительного заряда, отталкивания отрицательного заряда и притягивания отрицательного заряда посредством множества различных химических групп, включающих гидроксильные остатки, присутствующие на остове, положительно заряженные атомы кальция и отрицательно заряженные радикалы фосфата, присутствующие на смоле. Каждый вид связывающей химии вносит вклад в смешанный режим связывания точно так, как он участвует в хроматографии с одним режимом. Однако, в отличие от хроматографии с одним режимом, различные виды химии связывания и элюирования не являются независимыми и могут работать противоположными способами. Например, повышение ионной силы может управлять гидрофобным связыванием. (T. Kawasaki, M. Niikura, and Y. Kobayashi, J. Chrom. 515:125-148 (1990) и P.S. Gagnon, P. Ng, J. Zhen, C. Aberin, and J. He, BioProcess Int'l 4:50-60 (2006)). Конкретно, CHT и CFT представляют собой сферические макропористые формы гидроксиапатита (Ca5(PO4)3OH)2, спекшиеся при высокой температуре для преобразования минерала из кристаллической в керамическую форму. Это образует среду хроматографии с макропористой структурой, предоставляющей большую площадь поверхности, ограниченное сопротивление переносу массы, высокую прочность и сопротивление базы. Спекание при различных температурах и в течение различного времени приводит к образованию различных физических структур типа I и II, которые идентичны химически, но предоставляют различные емкости для разных классов молекул. CFT отличается от CHT тем, что он представляет собой композит фторапатита и гидроксиапатита, полученный химическим замещением гидроксильных групп группами фтора для повышения стабильности при кислых условиях. Смолы CFT и CHT коммерчески доступны (например, от Bio-Rad Laboratories, Inc.).Apatite resins include chromatographic media containing calcium phosphate minerals, including, but not limited to, ceramic hydroxyapatite (CHT) and ceramic fluoroapatite (CFT). Chromatography media on apatite is also referred to as mixed-mode or multimodal media because apatite has functional groups that provide more than one kind of binding chemistry. Without intending to relate this to theory, apatite media provide an opportunity for calcium-based metal affinity bonding, hydrogen bonding, repulsion of a positive charge, attraction of a positive charge, repulsion of a negative charge and attraction of a negative charge through a variety of different chemical groups including hydroxyl residues present on the core , positively charged calcium atoms and negatively charged phosphate radicals present on the resin. Each type of binding chemistry contributes to the mixed binding mode exactly as it participates in single-mode chromatography. However, unlike single-mode chromatography, different types of chemistry of binding and elution are not independent and can work in opposite ways. For example, an increase in ionic strength may control hydrophobic binding. (T. Kawasaki, M. Niikura, and Y. Kobayashi, J. Chrom. 515: 125-148 (1990) and PS Gagnon, P. Ng, J. Zhen, C. Aberin, and J. He, BioProcess Int ' l 4: 50-60 (2006)). Specifically, CHT and CFT are spherical macroporous forms of hydroxyapatite (Ca 5 (PO 4 ) 3 OH) 2 , sintered at high temperature to convert the mineral from crystalline to ceramic. This forms a chromatography medium with a macroporous structure providing a large surface area, limited mass transfer resistance, high strength and base resistance. Sintering at different temperatures and for different times leads to the formation of various physical structures of type I and II, which are chemically identical, but provide different capacities for different classes of molecules. CFT differs from CHT in that it is a fluoroapatite and hydroxyapatite composite obtained by chemically replacing hydroxyl groups with fluorine groups to increase stability under acidic conditions. Resins CFT and CHT are commercially available (e.g., from Bio-Rad Laboratories, Inc.).

Авторами настоящего изобретения неожиданно обнаружено, что присутствие полиэтиленгликоля (PEG) в буфере загрузки существенно повышает емкость и воспроизводимость (путем снижения вариации выхода частиц rAAV в проскоке) связывания частиц вектора на основе rAAV с апатитными смолами. Без связи с теорией один из признаков векторов rAAV, который отличает их от большинства технологических примесей, представляет собой большой физический размер частиц. Это различие размера используется на стадиях захвата и промывки путем включения полиэтиленгликоля (PEG) в хроматографические буферы для связывания и промывки, чтобы предпочтительно повысить коэффициенты разделения более крупных молекул в связанном состоянии на основе принятия энергетически выгодной формы гидратированными оболочками. В то время как применение PEG в очистке векторов на основе вирусов и бактериофагов описано в данной области, в отличие от настоящего изобретения, его применяли преимущественно в качестве осаждающего средства для физической агрегации и удаления вирусных частиц из раствора. Поскольку о PEG в данной области известно, что он способствует агрегации и осаждению вирусных частиц, а о rAAV в данной области описано, что они образуют агрегаты при ионной силе ниже 200 мМ (Wright et al., Molecular Therapy 12:171-178 (2005)), воздействие PEG на связывания вектора на основе rAAV с апатитными смолами было непредсказуемым. PEG известен в данной области облегчением связывания молекул иммуноглобулина с ионообменными смолами, как описано, например, в Gagnon, J. Chromtogr. 743A:51-55 (1996), и с заряженными гидрофобными смолами со смешанным режимом, как описано, например, в Gagnon et al., 22nd International IBC Conference on Antibody Production and Development, March 4-6, 2009.The authors of the present invention unexpectedly found that the presence of polyethylene glycol (PEG) in the loading buffer significantly increases the capacity and reproducibility (by reducing the variation in the yield of rAAV particles in the breakthrough) of the binding of rAAV-based vector particles to apatite resins. Without regard to theory, one of the features of rAAV vectors, which distinguishes them from most technological impurities, is the large physical particle size. This size difference is used in the capture and washing steps by incorporating polyethylene glycol (PEG) in the chromatographic binding and washing buffers to preferably increase the separation coefficients of the larger molecules in the bound state based on the adoption of an energetically advantageous form by hydrated shells. While the use of PEG in the purification of vectors based on viruses and bacteriophages is described in this field, in contrast to the present invention, it was used mainly as a precipitating agent for the physical aggregation and removal of viral particles from the solution. Since PEG in this area is known to promote aggregation and precipitation of viral particles, and rAAV in this area is described to aggregate at ionic strengths below 200 mM (Wright et al., Molecular Therapy 12: 171-178 (2005 )), the effect of PEG on the binding of rAAV-based vector to apatite resins was unpredictable. PEG is known in the art for facilitating the binding of immunoglobulin molecules to ion exchange resins, as described, for example, in Gagnon, J. Chromtogr. 743A: 51-55 (1996), and with charged hydrophobic resins with a mixed mode, as described, for example, in Gagnon et al., 22 nd International IBC Conference on Antibody Production and Development, March 4-6, 2009.

Авторы изобретения настоящей заявки определили, основываясь на экспериментировании с PEG6000 в интервале концентрации в потоке исходных материалов 3-10% (масс./об.), что оптимальной является относительная концентрация, равная приблизительно 5% (масс./об.) PEG6000. Специалисту в данной области понятно, что могут использоваться другие виды и молекулярные массы PEG, включая в качестве неограничивающих примеров PEG8000, PEG 10000 и PEG 15000, и что относительная концентрация PEG в конечной концентрации раствора вектора на основе rAAV может эмпирически определяться так, что при подходящей концентрации PEG частицы вектора на основе rAAV в растворе направляются на связывание с апатитной смолой, но не образуют агрегатов или не осаждаются физически.The inventors of the present application determined, based on experimentation with PEG6000 in the concentration range of 3-10% (w / v) in the feed stream, that the relative concentration of about 5% (w / v) PEG6000 is optimal. One skilled in the art will recognize that other types and molecular weights of PEG may be used, including, but not limited to, PEG8000, PEG 10000, and PEG 15000, and that the relative concentration of PEG in the final concentration of the rAAV-based vector solution can be empirically determined so that, with suitable the concentration of PEG rAAV-based vector particles in solution are sent to bind to an apatite resin, but do not form aggregates or are not physically precipitated.

В некоторых вариантах осуществления частицы вектора на основе rAAV отделяют от примесей, связанных с культурой продукции, путем захвата на апатитной смоле в присутствии PEG и элюирования связанной частицы rAAV с апатитной смолы в фосфатном буфере. В предпочтительных вариантах осуществления частицы вектора на основе rAAV отделены от примесей, связанных с культурой продукции, путем захвата на апатитной смоле в присутствии PEG и элюирования связанной частицы rAAV с апатитной смолы в буфере в отсутствие PEG. В некоторых вариантах осуществления частицы rAAV, содержащие капсиды, которые являются слабо связывающими анионными веществами, отделяют от культуры продукции от примесей, связанных с культурой продукции, путем захвата на апатитной смоле в присутствии PEG, и связанные частицы rAAV элюируют с апатитной смолы в буфере в отсутствие PEG. В более предпочтительных вариантах осуществления частицы rAAV, содержащие капсиды серотипа 1 (серотип rAAV-1) отделяют от примесей, связанных с культурой продукции, путем захвата на апатитной смоле в присутствии PEG, и частицы, содержащие капсид серотипа rAAV-1, связанные со смолой, элюируют в буфере в отсутствие PEG. В некоторых вариантах осуществления частицы вектора rAAV отделяют от примесей, связанных с культурой продукции, способом, включающим загрузку потока исходных материалов в буфере для загрузки, не содержащего фосфата, но в присутствии PEG, и элюирование связанного rAAV с апатитной смолы в буфере для элюирования, содержащем фосфат и не содержащем PEG.In some embodiments, the rAAV-based vector particles are separated from the culture-related impurities by trapping on an apatite resin in the presence of PEG and eluting the bound rAAV particle from the apatite resin in phosphate buffer. In preferred embodiments, the rAAV-based vector particles are separated from product culture impurities by trapping on an apatite resin in the presence of PEG and eluting the bound rAAV particle from the apatite resin in the buffer in the absence of PEG. In some embodiments, capsid-containing rAAV particles that are weakly binding anionic substances are separated from the product culture from product culture impurities by trapping on an apatite resin in the presence of PEG, and the bound rAAV particles are eluted from the apatite resin in the buffer in the absence of Peg. In more preferred embodiments, rAAV particles containing serotype 1 capsids (rAAV-1 serotype) are separated from product culture impurities by capture on apatite resin in the presence of PEG, and particles containing rAAV-1 serotype capsid bound to the resin, elute in buffer in the absence of PEG. In some embodiments, rAAV vector particles are separated from product culture impurities by a method comprising loading a feed stream in a phosphate-free loading buffer but in the presence of PEG, and eluting the bound rAAV with an apatite resin in an elution buffer containing phosphate and not containing PEG.

Тогда как хроматография на апатите в присутствии PEG представляет эффективную стратегию захвата или связывания для очистки векторов на основе rAAV, многие технологические примеси также задерживаются на апатитной смоле при pH 7,0. Без связи с теорией, белки, присутствующие в потоке исходных материалов при основном pH (pH выше 7,0), более вероятно, имеют суммарный отрицательный заряд и отталкиваются отрицательно заряженными участками связывания фосфата, присутствующими на апатитной смоле, снижая, таким образом, общую катионообменную связывающую способность хроматографической смолы. Однако, благодаря мультимодальной природе апатитных смол, связывание посредством привлечения положительным зарядом и металлоаффинные свойства все рано будут иметь место.While apatite chromatography in the presence of PEG represents an effective capture or binding strategy for the purification of rAAV-based vectors, many process impurities also linger on the apatite resin at pH 7.0. Without being bound by theory, the proteins present in the feed stream at a basic pH (pH above 7.0) are more likely to have a net negative charge and are repelled by negatively charged phosphate binding sites present on the apatite resin, thereby reducing the total cation exchange the binding ability of the chromatographic resin. However, due to the multimodal nature of apatite resins, bonding by attraction with a positive charge and metal affinity properties will all take place early.

Боратные буферы широко используются в данной области в качестве основных буферных систем по причине их предпочтительных производственных характеристик, включая в качестве неограничивающих примеров простоту получения, оптимальную растворимость, отличную буферную емкость и низкую стоимость. Таким образом, боратные буферы в качестве модельной буферной системы испытывали на предмет захвата rAAV на апатитных смолах. Специалисту в данной области ясно, что другие основные буферные системы можно оценивать для определения того, снижают ли они уровень связывания технологических примесей с апатитными смолами в присутствии PEG. Другие основные буферы могут тестироваться и применяться на захват rAAV. В некоторых вариантах осуществления буфер загрузки на апатит без PEG содержит боратный буфер. В предпочтительных вариантах осуществления боратный буфер формулируют при pH от приблизительно 8,0 до приблизительно pH 9,9. В предпочтительном варианте осуществления боратный буфер формулируют при pH, приблизительно равном 9,0. В некотором варианте осуществления боратный буфер находится в концентрации от приблизительно 5 мМ до приблизительно 500 мМ. В более предпочтительных вариантах осуществления боратный буфер формулируют приблизительно как 20 мМ борат, pH 9,0. В некоторых вариантах осуществления 20 мМ боратный буфер при pH 9,0 специфично снижает захват низкомолекулярных технологических примесей на апатитную смолу.Borate buffers are widely used in the art as primary buffer systems because of their preferred manufacturing characteristics, including but not limited to ease of preparation, optimal solubility, excellent buffer capacity, and low cost. Thus, borate buffers as a model buffer system were tested for trapping rAAV on apatite resins. It will be apparent to one of skill in the art that other major buffer systems can be evaluated to determine if they reduce the level of binding of process impurities to apatite resins in the presence of PEG. Other core buffers can be tested and applied to rAAV capture. In some embodiments, the apatite loading buffer without PEG contains a borate buffer. In preferred embodiments, the borate buffer is formulated at a pH of from about 8.0 to about pH 9.9. In a preferred embodiment, the borate buffer is formulated at a pH of approximately 9.0. In some embodiment, the borate buffer is in a concentration of from about 5 mM to about 500 mM. In more preferred embodiments, the borate buffer is formulated as approximately 20 mM borate, pH 9.0. In some embodiments, a 20 mM borate buffer at pH 9.0 specifically reduces the uptake of low molecular weight process impurities onto the apatite resin.

В некоторых вариантах осуществления поток исходных материалов загружают на апатитную смолу в буфере, содержащем фосфат в присутствии PEG путем смешивания потока исходных материалов с фосфатным буфером, содержащим PEG в концентрации в два раза больше конечной. В некоторых вариантах осуществления pH фосфатного буфера составляет между pH 6,5 и pH 7,0. В некоторых вариантах осуществления PEG представляет собой PEG6000. В некоторых вариантах осуществления концентрация PEG6000 в буфере загрузки составляет между приблизительно 3% (масс./об.) и приблизительно 10% (масс./об.). В более предпочтительных вариантах осуществления концентрация PEG6000 в буфере загрузки составляет приблизительно 5% (масс./об.). В некоторых вариантах осуществления концентрация фосфата в буфере загрузки на апатитную смолу составляет между 5 мМ и 500 мМ.In some embodiments, the feed stream is loaded onto an apatite resin in a phosphate-containing buffer in the presence of PEG by mixing the feed stream with a phosphate buffer containing PEG at a concentration twice that of the final. In some embodiments, the pH of the phosphate buffer is between pH 6.5 and pH 7.0. In some embodiments, the PEG is PEG6000. In some embodiments, the concentration of PEG6000 in the loading buffer is between about 3% (w / v) and about 10% (w / v). In more preferred embodiments, the concentration of PEG6000 in the loading buffer is about 5% (w / v). In some embodiments, the concentration of phosphate in the apatite resin loading buffer is between 5 mM and 500 mM.

В некоторых вариантах осуществления связывающая способность апатитной смолы в присутствии PEG повышается относительно связывающей способности апатитной смолы в отсутствие PEG. В некоторых вариантах осуществления связывающая способность апатитной смолы в отношении частиц вектора на основе rAAV в потоке исходных материалов в присутствии PEG повышается от приблизительно половины порядка до приблизительно десяти порядков относительно связывающей способности апатитной смолы в отсутствие PEG. В предпочтительных вариантах осуществления связывающая способность апатитной смолы в отношении частиц вектора на основе rAAV, находящихся в потоке исходных материалов, в присутствии PEG повышается в восемь раз. В некоторых вариантах осуществления связывающая способность апатитной смолы в отношении частиц вектора на основе rAAV в потоке исходных материалов в присутствии PEG составляет, по меньшей мере, от приблизительно 106 частиц rAAV на мл смолы до приблизительно 1016 частиц на мл смолы (например, приблизительно любое количество из 106, 107, 108, 109, 1010, 1011, 1012, 1013, 1014, 1015, 1016 частиц на мл смолы). В некоторых вариантах осуществления связывающая способность апатитной смолы в присутствии PEG приблизительно равна 1014 частиц на мл смолы.In some embodiments, the binding capacity of the apatite resin in the presence of PEG is increased relative to the binding ability of the apatite resin in the absence of PEG. In some embodiments, the binding ability of the apatite resin to particles of the rAAV-based vector in the feed stream in the presence of PEG is increased from about half an order to about ten orders of magnitude relative to the binding ability of the apatite resin in the absence of PEG. In preferred embodiments, the binding capacity of the apatite resin with respect to rAAV-based vector particles in the feed stream in the presence of PEG is increased eight-fold. In some embodiments, the binding ability of the apatite resin to rAAV-based vector particles in the feed stream in the presence of PEG is at least about 10 6 particles of rAAV per ml of resin to about 10 16 particles per ml of resin (e.g., approximately any the amount of 10 6 , 10 7 , 10 8 , 10 9 , 10 10 , 10 11 , 10 12 , 10 13 , 10 14 , 10 15 , 10 16 particles per ml of resin). In some embodiments, the binding capacity of the apatite resin in the presence of PEG is approximately 10 14 particles per ml of resin.

В то время как эта неожиданная связывающая способность приблизительно 1012-1014 DRP rAAV-1 на мл апатитной смолы в присутствии PEG обеспечивает высокоэффективное, экономичное масштабирование коммерческой очистки rAAV-1, специалисту в данной области понятно, что связывающая способность представляет собой максимальное число, или число rAAV-1, которое свяжется на мл смолы, и не предназначено для эксплуатационного ограничения объема изобретения. Фактически авторы изобретения понимают, что культуры сбора вектора на основе rAAV-1, которые содержат меньше 1014-1016 DRP rAAV-1/мл, можно очищать по настоящему изобретению.While this unexpected binding capacity of approximately 10 12 -10 14 DRP rAAV-1 per ml of apatite resin in the presence of PEG provides a highly efficient, economical scaling of commercial purification of rAAV-1, one skilled in the art will recognize that the binding capacity is the maximum number or the number rAAV-1, which will bind per ml of resin, and is not intended to operational limit the scope of the invention. In fact, the inventors understand that rAAV-1-based vector harvest cultures that contain less than 10 14 -10 16 DRP rAAV-1 / ml can be purified by the present invention.

В некоторых вариантах осуществления частицы rAAV, связанные с апатитной смолой, отмывают перед элюированием частиц rAAV со смолы. В некоторых вариантах осуществления среду хроматографии на апатите отмывают один или более раз буфером для промывки, содержащим снижающиеся концентрации PEG для удаления технологических примесей. В некоторых вариантах осуществления среду для хроматографии на апатите отмывают один или более раз буфером для промывки, содержащим между приблизительно 3% (масс./об.) и приблизительно 10% (масс./об.) PEG. В некоторых вариантах осуществления буфер для промывки содержит приблизительно любую концентрацию из 10% (масс./об.), 9,5% (масс./об.), 9% (масс./об.), 8,5% (масс./об.), 8% (масс./об.), 7,5% (масс./об.), 7% (масс./об.), 6,5% (масс./об.), 6% (масс./об.), 5,5% (масс./об.), 5% (масс./об.), 4,5% (масс./об.), 4% (масс./об.), 3,5% (масс./об.) и 3% (масс./об.) PEG. В некоторых вариантах осуществления апатитную среду отмывают буфером для промывки, содержащим PEG в концентрации выше концентрации PEG, используемой для обеспечения связывания частиц rAAV с апатитной средой. В некоторых вариантах осуществления апатитную среду дополнительно промывают снижающимися концентрациями PEG. В некоторых вариантах осуществления буфер для промывки содержит буферы, известные в данной области. В некотором варианте осуществления буфер для промывки содержит буфер, выбранный из группы, состоящей из бората, N-2-гидроксиэтилпиперазин-N'-2-этансульфоновой кислоты (HEPES) и Tris-HCl. В некоторых вариантах осуществления буфер для промывки характеризуется основным pH. В некоторых вариантах осуществления буфер для промывки характеризуется pH между pH 7,0 и pH 10,0, между pH 7,2 и pH 10,0, между pH 7,4 и pH 10,0, между pH 7,6 между pH 10,0, между pH 7,8 и pH 10,0, между pH 8,0 и pH 10,0, между pH 8,2 и pH 10,0, между pH 8,4 и pH 10,0, между pH 8,6 и pH 10,0, между pH 8,8 и pH 10,0, между pH 9,0 и pH 10,0, между pH 9,2 и pH 10,0, между pH 9,4 и pH 10,0, между pH 9,6 и pH 10,0 или между pH 9,8 и pH 10,0. В некоторых вариантах осуществления буфер для промывки характеризуется pH, равным 7,0, 7,2, 7,4, 7,6, 7,8, 8,0, 8,2, 8,4, 8,6, 8,8, 9,0, 9,2, 9,4, 9,6, 9,8 или 10,0. В некоторых вариантах осуществления буфер для промывки дополнительно содержит между 100 и 500 мМ фосфата. В некоторых вариантах осуществления буфер для промывки дополнительно содержит между 50 и 250 мМ NaCl.In some embodiments, the implementation of the rAAV particles associated with the apatite resin, washed before eluting the rAAV particles from the resin. In some embodiments, the apatite chromatography medium is washed one or more times with a wash buffer containing decreasing concentrations of PEG to remove process impurities. In some embodiments, apatite chromatography medium is washed one or more times with wash buffer containing between about 3% (w / v) and about 10% (w / v) PEG. In some embodiments, the implementation of the washing buffer contains approximately any concentration of 10% (w / v), 9.5% (w / v), 9% (w / v), 8.5% (w / w) ./vol.), 8% (w / v), 7.5% (w / v), 7% (w / v), 6.5% (w / v), 6% (w / v), 5.5% (w / v), 5% (w / v), 4.5% (w / v), 4% (w / v) vol.), 3.5% (w / v) and 3% (w / v) PEG. In some embodiments, the apatite medium is washed with a wash buffer containing PEG at a concentration higher than the concentration of PEG used to allow the binding of rAAV particles to the apatite medium. In some embodiments, the apatite medium is further washed with decreasing concentrations of PEG. In some embodiments, the wash buffer comprises buffers known in the art. In some embodiment, the wash buffer comprises a buffer selected from the group consisting of borate, N-2-hydroxyethylpiperazine-N'-2-ethanesulfonic acid (HEPES), and Tris-HCl. In some embodiments, the wash buffer has a basic pH. In some embodiments, the wash buffer has a pH between pH 7.0 and pH 10.0, between pH 7.2 and pH 10.0, between pH 7.4 and pH 10.0, between pH 7.6 between pH 10 , 0, between pH 7.8 and pH 10.0, between pH 8.0 and pH 10.0, between pH 8.2 and pH 10.0, between pH 8.4 and pH 10.0, between pH 8 6 and pH 10.0, between pH 8.8 and pH 10.0, between pH 9.0 and pH 10.0, between pH 9.2 and pH 10.0, between pH 9.4 and pH 10, 0, between pH 9.6 and pH 10.0 or between pH 9.8 and pH 10.0. In some embodiments, the implementation of the wash buffer is characterized by a pH of 7.0, 7.2, 7.4, 7.6, 7.8, 8.0, 8.2, 8.4, 8.6, 8.8 , 9.0, 9.2, 9.4, 9.6, 9.8, or 10.0. In some embodiments, the wash buffer further comprises between 100 and 500 mM phosphate. In some embodiments, the wash buffer further comprises between 50 and 250 mM NaCl.

В некоторых вариантах осуществления векторы на основе rAAV, выделенные из потока исходных материалов путем захвата на апатитную смолу в присутствии PEG, элюируют в буфер с низкими концентрациями PEG. В некоторых вариантах осуществления низкие концентрации PEG составляют между приблизительно 2,9% (масс./об.) и приблизительно 0,1% (масс./об.) PEG. В некоторых вариантах осуществления векторы на основе rAAV, выделенные из потока исходных материалов путем захвата на апатитную смолу в присутствии PEG, элюируют в буфер без PEG. В предпочтительных вариантах осуществления векторы на основе rAAV, выделенные из потока исходных материалов путем захвата на апатитную смолу в присутствии PEG, элюируют в буфер, содержащий фосфат без PEG.In some embodiments, rAAV-based vectors isolated from a feed stream by capture onto an apatite resin in the presence of PEG are eluted into a buffer with low PEG concentrations. In some embodiments, low PEG concentrations are between about 2.9% (w / v) and about 0.1% (w / v) PEG. In some embodiments, rAAV-based vectors isolated from the feed stream by capture onto an apatite resin in the presence of PEG are eluted into the buffer without PEG. In preferred embodiments, rAAV-based vectors isolated from the feed stream by capture onto an apatite resin in the presence of PEG are eluted into a phosphate-free buffer containing no PEG.

В некоторых вариантах осуществления векторы на основе rAAV, выделенные из потока исходных материалов путем захвата на апатитную смолу в присутствии PEG, элюируют в буфер, содержащий фосфат. В некоторых вариантах осуществления векторы на основе rAAV, выделенные из потока исходных материалов путем захвата на апатитную смолу в присутствии PEG, элюируют в буфер, содержащий фосфат в концентрации между приблизительно 0,1 мМ и приблизительно 500 мМ (например, между приблизительно 1 мМ и приблизительно 250 мМ, между приблизительно 10 мМ и приблизительно 100 мМ). В предпочтительных вариантах осуществления векторы на основе rAAV векторы, выделенные из потока исходных материалов путем захвата на апатитную смолу в присутствии PEG, элюируют в 50 мМ фосфатный буфер.In some embodiments, rAAV-based vectors isolated from a feed stream by capture onto an apatite resin in the presence of PEG are eluted into a phosphate-containing buffer. In some embodiments, rAAV-based vectors isolated from the feed stream by capture onto an apatite resin in the presence of PEG are eluted into a buffer containing phosphate at a concentration of between about 0.1 mM and about 500 mM (e.g., between about 1 mM and about 250 mM, between about 10 mM and about 100 mM). In preferred embodiments, rAAV-based vectors, vectors isolated from the feed stream by capture onto an apatite resin in the presence of PEG, are eluted in 50 mM phosphate buffer.

Авторы изобретения настоящей заявки обнаружили, что векторы на основе rAAV, присутствующие в потоке исходных материалов, могут быть выделены путем захвата на апатитной смоле в присутствии PEG. Однако, если в потоке исходных материалов, нанесенных на апатитную смолу, присутствуют хелперные вирусы, используемые в культуре продукции (такие как аденовирус), они захватываются апатитной смолой в присутствии PEG. Частицы вектора на основе rAAV, захваченные апатитной смолой в присутствии PEG, могут легко отделяться от аденовируса по их профилю элюции в фосфатных буферах. Частицы вектора на основе rAAV, связанные с апатитной смолой в присутствии PEG, элюируют в отсутствие PEG в буферы, содержащие малое количество фосфата, такое как 0 мМ; в это время аденовирусные частицы хелперного вируса задерживаются на апатитных смолах при концентрациях фосфата, используемых для элюирования частиц вектора на основе rAAV. Экспериментально было обнаружено, что векторы на основе rAAV элюируются в виде единичного пика острой формы в малой концентрации фосфата, равной 50 мМ в отсутствие PEG, в то время как хелперные вирусы, такой как аденовирус, если он присутствует, задерживаются на смоле. В экспериментах с внутренним контролем, когда в потоки исходных материалов rAAV добавляли 89 устойчивых к ДНКазе частиц (DRP) инфекционного аденовируса и подвергали хроматографии на апатитных смолах в присутствии PEG, векторы на основе rAAV захватывали на апатитную смолу и элюировали в 50 мМ фосфатный буфер без PEG, в то время как приблизительно 4 порядка аденовирусных белков задерживалось на апатитной смоле. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления векторы на основе rAAV, присутствующие в потоке исходных материалов, отделяли от контаминирующих хелперных вирусов путем захвата на апатитной смоле в присутствии PEG и элюирования в фосфатные буферы без PEG. В некоторых вариантах осуществления фосфатные буферы составляют в концентрациях, при которых контаминирующий хелперный вирус остается связанным с апатитной смолой. В некоторых вариантах осуществления от двух до восьми порядков аденовируса задерживаются на мл апатитной смолы. В некоторых вариантах осуществления векторы на основе rAAV, присутствующие в потоке исходных материалов, выделяют путем элюирования с апатитной смолы в 0-500 мМ фосфатный буфер (например, 0-400 мМ, 0-300 мМ, 0-200 мМ, 0-100 мМ, 0-50 мМ) в условиях, при которых хелперный вирус остается связанным с апатитной смолой.The inventors of the present application have found that rAAV-based vectors present in the feed stream can be isolated by capture on an apatite resin in the presence of PEG. However, if helper viruses used in the culture of production (such as adenovirus) are present in the apatite resin feed stream, they are captured by the apatite resin in the presence of PEG. The rAAV-based vector particles captured by the apatite resin in the presence of PEG can easily be separated from the adenovirus by their elution profile in phosphate buffers. The rAAV-based vector particles bound to the apatite resin in the presence of PEG are eluted in the absence of PEG into buffers containing a small amount of phosphate, such as 0 mM; at this time, adenoviral helper virus particles are retained on apatite resins at phosphate concentrations used to elute the rAAV-based vector particles. It was experimentally found that rAAV-based vectors elute as a single acute peak in a low phosphate concentration of 50 mM in the absence of PEG, while helper viruses such as adenovirus, if present, are retained on the resin. In internal control experiments, when 8 9 DNase-resistant particles (DRP) of infectious adenovirus were added to the rAAV feed streams and chromatographed on apatite resins in the presence of PEG, rAAV-based vectors were captured on an apatite resin and eluted in 50 mM phosphate buffer without PEG, while approximately 4 orders of adenoviral proteins were retained on apatite resin. Thus, in some embodiments, rAAV-based vectors present in the feed stream are separated from contaminating helper viruses by capture on an apatite resin in the presence of PEG and eluting into phosphate buffers without PEG. In some embodiments, phosphate buffers are formulated at concentrations at which the contaminating helper virus remains bound to the apatite resin. In some embodiments, two to eight orders of magnitude adenovirus is retained per ml of apatite resin. In some embodiments, rAAV-based vectors present in the feed stream are isolated by eluting from an apatite resin in 0-500 mM phosphate buffer (e.g., 0-400 mM, 0-300 mM, 0-200 mM, 0-100 mM , 0-50 mM) under conditions in which the helper virus remains bound to the apatite resin.

Системы продукции, известные в данной области для продукции векторов на основе rAAV, могут включать в себя среды продукции, содержащие сыворотку в диапазоне 0,5-20% (об./об.), или могут быть совершенно лишены сыворотки. Кроме того, схемы очистки, описанные в данной области, могут включать одну или более стадий концентрирования, которые могут приводить к повышению уровня сывороточных белков и других компонентов сыворотки в потоке исходных материалов, наносимом на апатитную смолу. Например, супернатант культуры продукции, описанной в настоящем документе, который формулируют с 1% (об./об.) сывороткой, концентрировали приблизительно в двадцать раз на стадии TFF, так что поток исходных материалов, загруженный на апатитную смолу, содержал такое большое количество примеси сывороточного белка, как 20%, по сравнению с концентратом потока исходных материалов из культуры продукции, составленной без сыворотки. Авторы изобретения настоящей заявки тестировали способы захвата на апатит, предоставленные в настоящем документе, с концентратами потока исходных материалов из культур продукции, составленных в присутствии сыворотки или в ее отсутствие. Обнаружено, что присутствие белков сыворотки в потоке исходных материалов не оказывает действия на функциональность стадии хроматографии на апатите.Production systems known in the art for the production of rAAV-based vectors may include production media containing serum in the range of 0.5-20% (v / v), or may be completely devoid of serum. In addition, the purification schemes described in this field can include one or more concentration steps, which can lead to an increase in the level of whey proteins and other serum components in the feed stream applied to the apatite resin. For example, the culture supernatant of the product described herein, which is formulated with 1% (v / v) serum, was concentrated approximately twenty times at the TFF stage, so that the feed stream loaded onto the apatite resin contained such a large amount of impurity whey protein, as 20%, compared with the concentrate flow of raw materials from a culture of products made without serum. The inventors of the present application tested the apatite uptake methods provided herein with concentrates of a feed stream from product cultures made up in the presence or absence of serum. It was found that the presence of serum proteins in the feed stream does not affect the functionality of the apatite chromatography stage.

Инактивация хелперного вируса нагреванием (Уничтожение нагреванием)Inactivation of a helper virus by heating (Destruction by heating)

Если инфекционный аденовирус применяют в качестве источника хелперного вируса в культурах продукции для продукции rAAV, может встраиваться необязательная стадия инактивации нагреванием (уничтожение нагреванием) для инактивации каких-либо оставшихся аденовирусных частиц, которые могут присутствовать в потоке исходных материалов. Стадия инактивации нагреванием использует преимущество одного из главных отличий между AAV и аденовирусом: аденовирусные частицы инактивируются при температурах приблизительно 54-56°C, тогда как вирусные частицы AAV и rAAV стабильны и не подвергаются влиянию данных температур. В настоящем изобретении авторы изобретения настроили стадию инактивации нагреванием так, чтобы она была адаптирована к более масштабной организации процесса, например, к культурам продукции масштаба 250 л, осуществленным, как описано в настоящем документе. В частности, элюат с апатита инактивировали нагреванием в стерильном одноразовом биотехнологическом контейнере объемом 5 л на качающейся платформе с контролем температуры, настроенной на температуру до 53°C при скорости качания 40 об/мин, с углом смешивания 12° (20 л водяная баня Wave). Элюат с апатита инкубировали на платформе до достижения температуры 52°C, а затем держали при такой температуре в течение дополнительных 10 мин. MgCl2 добавляли к апатитному элюату при конечной концентрации 2 мМ для стабилизации вектора rAAV во время нагревания. Специалист в данной области может понять, что масштаб, конечная температура нагревания и время нагревания могут тестироваться эмпирически для поиска оптимальных условий инактивации аденовирусных частиц при сохранении инфекционности и целостности частиц rAAV. Стадия инактивации нагреванием может быть пропущена при очистке частиц rAAV от культур продукции, в которых для обеспечения хелперной функции используются плазмидные конструкции.If infectious adenovirus is used as a source of helper virus in product cultures for rAAV production, an optional heat inactivation step (heat kill) may be inserted to inactivate any remaining adenoviral particles that may be present in the feed stream. The heat inactivation step takes advantage of one of the main differences between AAV and adenovirus: adenovirus particles are inactivated at temperatures of about 54-56 ° C, while the virus particles AAV and rAAV are stable and are not affected by these temperatures. In the present invention, the inventors have set up the heat inactivation step so that it is adapted to a larger scale organization of the process, for example, 250 L product cultures carried out as described herein. In particular, the apatite eluate was inactivated by heating in a 5 L sterile disposable biotechnological container on a swing platform with temperature control set to a temperature of up to 53 ° C at a swing speed of 40 rpm, with a mixing angle of 12 ° (20 L Wave water bath) . The apatite eluate was incubated on a platform until a temperature of 52 ° C was reached, and then kept at that temperature for an additional 10 minutes. MgCl 2 was added to the apatite eluate at a final concentration of 2 mM to stabilize the rAAV vector during heating. One of skill in the art can understand that the scale, final heating temperature, and heating time can be tested empirically to find the optimal conditions for inactivation of adenoviral particles while maintaining the infectivity and integrity of rAAV particles. The heat inactivation step may be skipped when the rAAV particles are purified from product cultures that use plasmid constructs to provide helper function.

Хроматография на основе гидрофобных взаимодействийHydrophobic Interaction Chromatography

Хроматография на основе гидрофобных взаимодействий (HIC) является способом разделения биомолекул на основе различий гидрофобности их поверхности. Таким образом, HIC считается способом, ортогональным в отношении других стадий очистки в процессе продукции AAV. Хроматографические среды для HIC содержат гидрофобные лиганды, такие как углеводороды с линейной цепью (например, пропил (C3), бутил (C4), гексил (C6), или октил (C8)) или ароматические углеводороды (например, фенил). В чистой воде гидрофобный эффект слишком слаб для функционального взаимодействия между лигандом и белками, или между самими белками. Однако, лиотропные соли усиливают гидрофобные взаимодействия, и добавление соли направляет белки на захват средой HIC. По этой причине, смолы HIC, как правило, загружает при высокой концентрации соли и элюируют при низкой концентрации соли. Как понятно специалисту в данной области, сульфат аммония [(NH4)2SO4] является наиболее широко используемой солью для контроля захвата белков посредством хроматографии HIC по причине высокого лиотропного коэффициент ионов аммония и сульфата в ряду Гофмейстера и высокой растворимости соли. В настоящем изобретении, частицы rAAV, присутствующие в потоке исходных материалов, загружали на смолу HIC путем поточного смешивания в отношении 75:25 (объем:объем) 2 M сульфата аммония + 50 мМ бис-буфера Tris (pH 7,0): потока исходных материалов, соответственно. Поточное смешивание потока исходных материалов с буфером загрузки предотвращает риск любого осаждения вектора на основе rAAV высокой концентрацией сульфата аммония, присутствующего в буфере. Как понятно специалисту в данной области, концентрацией соли (сульфата аммония) можно управлять для достижения оптимальной концентрации для связывания rAAV. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления концентрация сульфата аммония находится между 1 M и 3 M. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления концентрация сульфата аммония в буфере загрузки составляет 2 мМ. Как понятно специалисту в данной области, поточное смешивание сульфата аммония и потока исходных материалов проводят для удобства и для управления потоковым устройством, но можно легко смешивать поток исходных материалов с подходящей концентрацией буфера для загрузки любыми способами, известными в данной области, а затем загружать раствор потока исходных материалов + буфера для загрузки на хроматографическую среду HIC.Hydrophobic Interaction Chromatography (HIC) is a method for separating biomolecules based on differences in hydrophobicity of their surface. Thus, the HIC is considered to be orthogonal to the other stages of purification in the AAV production process. Chromatographic media for HICs contain hydrophobic ligands, such as linear chain hydrocarbons (e.g. propyl (C3), butyl (C4), hexyl (C6), or octyl (C8)) or aromatic hydrocarbons (e.g. phenyl). In pure water, the hydrophobic effect is too weak for the functional interaction between the ligand and the proteins, or between the proteins themselves. However, lyotropic salts enhance hydrophobic interactions, and the addition of salt directs the proteins to be captured by HIC. For this reason, HIC resins typically load at a high salt concentration and elute at a low salt concentration. As one skilled in the art understands, ammonium sulfate [(NH 4 ) 2 SO 4 ] is the most widely used salt for controlling protein uptake by HIC chromatography because of the high lyotropic coefficient of ammonium and sulfate ions in the Hoffmeister series and the high solubility of the salt. In the present invention, rAAV particles present in the feed stream were loaded onto the HIC resin by in-line mixing in a ratio of 75:25 (volume: volume) 2 M ammonium sulfate + 50 mM Tris bis buffer (pH 7.0): feed stream materials, respectively. In-line mixing of the feed stream with the loading buffer prevents the risk of any precipitation of the rAAV-based vector with the high concentration of ammonium sulfate present in the buffer. As one skilled in the art understands, the concentration of salt (ammonium sulfate) can be controlled to achieve the optimal concentration for rAAV binding. Thus, in some embodiments, the concentration of ammonium sulfate is between 1 M and 3 M. In some preferred embodiments, the concentration of ammonium sulfate in the loading buffer is 2 mM. As one skilled in the art understands, in-line mixing of ammonium sulfate and a feed stream is carried out for convenience and to control a flow device, but it is easy to mix a feed stream with a suitable concentration of a loading buffer by any means known in the art, and then load the flow solution starting materials + buffers for loading onto HIC chromatographic medium.

Сорастворители также могут воздействовать на гидрофобное взаимодействие. Например, этилен или пропиленгликоль может ослаблять взаимодействие между белком и иммобилизованным лигандом, и, таким образом, может использоваться для улучшения профилей элюирования. Таким образом, колонку HIC отмывали буферной смесью смесью 75:25 (объем:объем) 2 M сульфата аммония + 50 мМ бис-буфера Tris (pH 7,0): 50 мМ бис-Tris (pH 7,0) + 10% пропиленгликоля (объем:объем) (EMD Biosciences), и rAAV элюировали буфером с низким содержанием соли и с пропиленгликолем (800 мМ сульфат аммония + 50 мМ бис-буфер Tris (pH 7,0) + 4% пропиленгликоль). При этих условиях элюирования любые оставшиеся хелперные вирусы и белки, присутствующие в потоке исходных материалов, загруженном на колонку, остаются связанными с колонкой. Пропиленгликоль в данном примере добавляли к буферам для получения более острого пика профиля элюирования по сравнению с широким профилем элюирования буфера без пропиленгликоля, но последний является не обязательным для процесса.Co-solvents can also affect hydrophobic interactions. For example, ethylene or propylene glycol can weaken the interaction between the protein and the immobilized ligand, and thus can be used to improve elution profiles. Thus, the HIC column was washed with a buffer mixture of 75:25 (volume: volume) 2 M ammonium sulfate + 50 mm Tris bis-buffer (pH 7.0): 50 mm bis-Tris (pH 7.0) + 10% propylene glycol (volume: volume) (EMD Biosciences) and rAAV was eluted with a low salt buffer with propylene glycol (800 mM ammonium sulfate + 50 mM Tris bis-buffer (pH 7.0) + 4% propylene glycol). Under these elution conditions, any remaining helper viruses and proteins present in the feed stream loaded onto the column remain bound to the column. Propylene glycol in this example was added to the buffers to obtain a sharper peak elution profile compared to a wide elution profile of the buffer without propylene glycol, but the latter is not required for the process.

Неограничивающие примеры подходящих гидрофобных смол включают в себя Tosoh Butyl 650M, Tosoh SuperButyl 650C, Tosoh Phenyl 650C и EMD Fractogel Phenyl (Tosoh Bioscience LLC, PA).Non-limiting examples of suitable hydrophobic resins include Tosoh Butyl 650M, Tosoh SuperButyl 650C, Tosoh Phenyl 650C and EMD Fractogel Phenyl (Tosoh Bioscience LLC, PA).

Отходы от способов получения rAAV требуют жесткой дезинфекции перед утилизацией, по меньшей мере, по двум причинам: (1) продукт содержит вирусный вектор; и (2) в культурах продукции обычно применяется живой аденовирус типа 5 (Ad5) в качестве хелперного вируса для продукции rAAV. Жидкие отходы от хроматографических операций, как правило, вначале дезинфицируют хлорной известью в месте использования, а затем подвергают дальнейшей дезинфекции путем инкубации при высоком рН перед нейтрализацией и утилизацией.Waste from methods for producing rAAV require strict disinfection before disposal, for at least two reasons: (1) the product contains a viral vector; and (2) live adenovirus type 5 (Ad5) is commonly used in product cultures as a helper virus for rAAV production. Liquid wastes from chromatographic operations, as a rule, are first disinfected with bleach at the place of use, and then subjected to further disinfection by incubation at high pH before neutralization and disposal.

Сульфат аммония, присутствующий в буферах HIC, взаимодействует с хлорной известью и гидроксидом натрия с высвобождением опасных газов хлора и аммиака, соответственно. Таким образом, исходное соображение для оптимизации стадии хроматографии HIC представляло собой разработку подходящей буферной системы, которую можно безопасно дезинфицировать известными в данной области способами.Ammonium sulfate present in HIC buffers reacts with bleach and sodium hydroxide to release hazardous chlorine and ammonia gases, respectively. Thus, the initial consideration for optimizing the HIC chromatography step was the development of a suitable buffer system that can be safely disinfected by methods known in the art.

Как понятно специалисту в данной области, буферы с высокой концентрацией соли, применяемые в хроматографии на основе гидрофобных взаимодействий, могут подвергаться дальнейшему скринингу на предмет вязкости, которая может приводить к высоким значениям обратного фильтрационного давления, способным ограничить скорости потока или вызывать проблемы перемешивания, повышая тем самым риск осаждения продукта за счет кристаллизации соли в буферах, происходящей при температурах, которые могут использоваться для хранения или функционирования. Основываясь на данных, приведенных ниже в таблице 6, и с учетом факторов, описанных выше, авторы изобретения выбрали 1 M цитрат натрия (pH 7,0) в качестве оптимального буфера для связывания векторов rAAV с хроматографической средой HIC, хотя цитратные буферы можно использовать в хроматографии на основе гидрофобных взаимодействий в концентрациях в диапазоне от 0,5 M до 2,0 M.As one of skill in the art would recognize, high salt concentration buffers used in hydrophobic interaction chromatography can be further screened for viscosity, which can result in high backfiltration pressures that can limit flow rates or cause mixing problems, thereby increasing the risk of precipitation of the product due to crystallization of salt in buffers occurring at temperatures that can be used for storage or operation. Based on the data shown in Table 6 below and taking into account the factors described above, the inventors chose 1 M sodium citrate (pH 7.0) as the optimal buffer for binding rAAV vectors to HIC chromatographic medium, although citrate buffers can be used in hydrophobic interaction chromatography in concentrations ranging from 0.5 M to 2.0 M.

Смена буфера посредством гель-фильтрации (SEC)Buffer change by gel filtration (SEC)

В данной области известны многочисленные способы смены буфера, описываемого в настоящем документе, включая TFF и диализ. Применение гель-фильтрации имеет дополнительное преимущества предоставления дальнейшей очистки от белков, размеры которых позволяют им проходить через поры смол, и данный способ является относительно быстрым в плане времени, необходимого для обмена буферов. Обмен буферов проводили на данной стадии, чтобы убедиться в том, что элюат HIC на предыдущей стадии обменивали на подходящий буфер для связывания rAAV на конечной стадии процесса, анионообменной хроматографии.Numerous methods for changing a buffer described herein are known in the art, including TFF and dialysis. The use of gel filtration has the additional advantage of providing further purification from proteins, the dimensions of which allow them to pass through the pores of the resins, and this method is relatively fast in terms of the time required for the exchange of buffers. Buffers were exchanged at this stage to ensure that the HIC eluate in the previous step was exchanged for a suitable buffer to bind rAAV in the final step of the process, anion exchange chromatography.

Дополнительный агент (удаление вирусов)Additional agent (virus removal)

Необязательно, в процесс может быть включена дальнейшая стадия удаления следовых примесей, таких как дополнительные вирусы, которые могут присутствовать в потоке исходных материалов, что дает, таким образом, разумный с точки зрения коммерции ортогональный процесс. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления процесс далее включает фильтр очистки от вирусов. Примеры таких фильтров известны в данной области и включают в себя Millipore Viresolve NFR (50 нм), Pall Ultipore VF (50 нм) и Asahi 70 нм.Optionally, a further step of removing trace impurities, such as additional viruses that may be present in the feed stream, may be included in the process, thus providing a commercially reasonable orthogonal process. Thus, in some embodiments, the process further includes a virus removal filter. Examples of such filters are known in the art and include Millipore Viresolve NFR (50 nm), Pall Ultipore VF (50 nm) and Asahi 70 nm.

Анионообменная хроматографияAnion exchange chromatography

Стадия анионообменного захвата вектора на основе rAAV, подвергнутого хроматографии на апатите, проводили в качестве стадии конечного концентрирования и доведения до готовности. Подходящие среды для анионообменной хроматографии известны в данной области и в качестве неограничивающих примеров включают Unosphere Q (Biorad, Hercules, California) и амино- или иминосмолы с зарядом на атоме N, такие как, например, POROS 50 PI, или любые основанные на DEAE, TMAE, третичном или четвертичном амине или на PEI смолы, известные в данной области (патент США № 6989264; N. Brument et al., Mol. Therapy 6(5):678-686 (2002); G. Gao et al., Hum. Gene Therapy 11:2079-2091 (2000)). Специалист в данной области может понять, что могут быть определены буферы для промывки с подходящей ионной силой, так что rAAV останется связанным со смолой, тогда как другие технологические примеси, включая в качестве неограничивающих примеров, глюканы, которые могут войти в продукт путем утечки из различные фильтров, используемых на стадиях очистки, будут смыты. В некоторых вариантах осуществления буфер для промывки представляет собой 60 мМ NaCl, и rAAV вектор элюируется с колонки в 130 мМ NaCl, так что какие-либо имеющиеся следовые остатки технологических примесей, таких как сывороточный альбумин или хелперный вирус, задерживаются на колонке.The step of anion exchange capture of an rAAV-based vector, chromatographed on apatite, was carried out as a final concentration step and brought to readiness. Suitable media for anion exchange chromatography are known in the art and, by way of non-limiting examples, include Unosphere Q (Biorad, Hercules, California) and N-charged amino or imino resins, such as, for example, POROS 50 PI, or any DEAE-based, TMAE, tertiary or quaternary amine or PEI resins known in the art (US Pat. No. 6,989,264; N. Brument et al., Mol. Therapy 6 (5): 678-686 (2002); G. Gao et al., Hum. Gene Therapy 11: 2079-2091 (2000)). One of skill in the art can understand that wash buffers with suitable ionic strength can be determined so that rAAV remains bound to the resin, while other process impurities, including but not limited to glucans that can enter the product by leakage from various filters used in the cleaning stages will be washed away. In some embodiments, the wash buffer is 60 mM NaCl, and the rAAV vector elutes from the column in 130 mM NaCl, so that any trace residues of process impurities, such as serum albumin or helper virus, are retained on the column.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Пример 1. Сбор rAAV-1 из среды для культивирования -осветление и расщепление Benzonase®Example 1. Collection of rAAV-1 from the medium for cultivation - clarification and cleavage of Benzonase®

Отработанную среду продукции rAAV-1 (супернатант) из 250 л культуры вирусной продукции rAAV-1, произведенной любым известным в данной области способом, содержащую вектор на основе rAAV-1, осветляли для удаления любых клеток, содержащихся в супернатанте. Супернатант пропускали через серию фильтров, соединенных в виде серии, включающей: (1) фильтр Millipore Millistak+® HC Pod, марки D0HC (Millipore Corp., Bedford, MA)(4 times); (2) фильтр Millipore Millistak+® HC Pod, марки A1HC; и (3) фильтр с гидрофильной мембраной 0,2 мкм Opticap® XL10 Millipore Express SHC, при скорости 5 литров в минуту (LPM), причем скорость постадийно снижали до 4 LPM.The rAAV-1 production waste medium (supernatant) from 250 L of rAAV-1 viral production culture produced by any method known in the art and containing the rAAV-1-based vector was clarified to remove any cells contained in the supernatant. The supernatant was passed through a series of filters, connected in series, including: (1) Millipore Millistak + ® HC Pod filter, grade D0HC (Millipore Corp., Bedford, MA) (4 times); (2) Millipore Millistak + ® HC Pod filter, grade A1HC; and (3) a 0.2 μm Opticap® XL10 Millipore Express SHC hydrophilic membrane filter, at a speed of 5 liters per minute (LPM), the speed being reduced in stages to 4 LPM.

Все фильтры предварительно промывали в подвергнутой обратному осмосу/деионизованной («RO/DI») воде согласно спецификациям производителя. Проскок собирали в биотехнологический контейнер для расщепления Benzonase®. Конечную концентрацию Benzonase® 2 единицы/мл (EM Industries, каталожный номер 1,01695,0002) растворяли в среде продукции rAAV-1 и добавляли к осветленному вирусному супернатанту до достижения конечной концентрации 2,5 единицы/мл. Супернатант с Benzonase® инкубировали при температуре окружающей среды при постоянной рециркуляции при 4 LPM для обеспечения расщепления ДНК. Данные по расщеплению Benzonase® показаны на фигуре. 1, на которой продемонстрировано, что после расщепления Benzonase® отсутствовала высокомолекулярная ДНК.All filters were pre-washed in reverse osmosis / deionized ("RO / DI") water according to the manufacturer's specifications. The slip was collected in a Benzonase® biotechnology cleavage container. The final concentration of Benzonase® 2 units / ml (EM Industries, catalog number 1.01695,0002) was dissolved in rAAV-1 medium and added to the clarified viral supernatant to reach a final concentration of 2.5 units / ml. The supernatant with Benzonase® was incubated at ambient temperature with constant recirculation at 4 LPM to ensure DNA cleavage. Benzonase® cleavage data is shown in the figure. 1, which demonstrated that after cleavage of Benzonase® there was no high molecular weight DNA.

Пример 2. Удаление примесей, связанных с продукцией, посредством обмена анионовExample 2. The removal of impurities associated with the product through the exchange of anions

Осветленный и расщепленный Benzonase® супернатант rAAV-1 из примера 1 пропускали через серию фильтров размером два на двадцать два дюйма Pall Mustang® Q («MQ»), соединенных в серию (Pall Corp., каталожный номер NP6MSTGQP1). Перед загрузкой вирусного супернатанта rAAV-1 фильтры подвергали санитарной обработке 15 л 0,5 M NaOH при 0,5 LPM в течение времени инкубации, равного 15 мин, заряжали путем ополаскивания в 15 л TMEG + 2 M NaCl (TMEG: 0,05 M Tris-HCl, pH 7,5, 1 мМ 2-меркаптоэтанол, 1 мМ Na2EDTA, 10% (об./об.) глицерин) со скоростью 6 LPM и уравновешивали 15 среды продукции вектора при 6 LPM. Затем супернатант продавливали при скорости приблизительно 6 LPM через серию фильтров и собирали в биотехнологический контейнер. При ионной силе среды продукции анионообменный фильтр MQ, как было продемонстрировано, помимо других примесей удалял из супернатанта rAAV-1 хелперный вирус и оставшуюся ДНК путем связывания примесей с заряженной мембраной. Однако, при ионной силе культуры продукции вектор на основе rAAV-1, присутствующий в супернатанте, промывался сквозь анионообменную мембрану. Во время оптимизации процесса экспериментально определяли, что применение одного фильтра MQ приводило к проникновению примесей в поток процесса, включая хелперный вирус Ad5. Таким образом, в процесс добавляли второй фильтр в виде серии или тандема.The clarified and cleaved Benzonase® rAAV-1 supernatant of Example 1 was passed through a series of two by twenty two inch Pall Mustang® Q filters (“MQ”) connected in series (Pall Corp., catalog number NP6MSTGQP1). Before loading the viral supernatant rAAV-1, the filters were sanitized with 15 L of 0.5 M NaOH at 0.5 LPM for an incubation time of 15 min, charged by rinsing in 15 L of TMEG + 2 M NaCl (TMEG: 0.05 M Tris-HCl, pH 7.5, 1 mM 2-mercaptoethanol, 1 mM Na 2 EDTA, 10% (v / v) glycerol) at a rate of 6 LPM and equilibrated 15 vector production media at 6 LPM. Then the supernatant was pressed at a speed of approximately 6 LPM through a series of filters and collected in a biotechnological container. Under the ionic strength of the production medium, the MQ anion exchange filter, as was shown, in addition to other impurities, removed the helper virus and the remaining DNA from the rAAV-1 supernatant by binding the impurities to the charged membrane. However, with the ionic strength of the product culture, the rAAV-1 based vector present in the supernatant was washed through the anion exchange membrane. During the optimization of the process, it was experimentally determined that the use of a single MQ filter led to the penetration of impurities into the process stream, including the Ad5 helper virus. Thus, a second filter was added to the process as a series or tandem.

Пример 3. Концентрирование супернатанта вектора на основе rAAV-1Example 3. Concentration of the supernatant of a vector based on rAAV-1

Весь супернатант продукции вектора на основе rAAV-1, обработанный в примерах 1 и 2, концентрировали приблизительно в 20 раз с использованием фильтрации в тангенциальном потоке («TFF») от исходного объема приблизительно 250 л до объема приблизительно 12,5 л. Фильтры-картриджи из простого полиэфирсульфона для тангенциального потока, с отсечением по молекулярной массе 100 кДа, C-экраном и общей площадью поверхности 5 м2 (Millipore Pellicon® 2 Biomax, каталожный № P2B100C05), ополаскивали 50 л RO/DI воды, обеззараживали 15 л 0,5 M NaOH в течение стадии выдерживания длительностью 15 мин, опять ополаскивали 100 л WIFI (очищенная вода HyPure™ WFI; HyClone, Logan, UT), ополаскивали 15 л TMEG + 2M NaCl, и в конце уравновешивали 15 л среды продукции rAAV-1. Супернатант пропускали через картридж для TFF при скорости потока приблизительно 3 LPM со скоростью рециркуляции 16 LPM. Материал TFF, оставшийся на фильтре («концентрат») концентрировали до приблизительно 10,5 л и переносили в резервуар. Фильтр ополаскивали примерно 2 л среды продукции. Затем промывку и концентрат объединяли с получением конечного объема приблизительно 12,5 л.The entire supernatant of rAAV-1 based vector production processed in Examples 1 and 2 was concentrated approximately 20 times using tangential flow filtration (“TFF”) from an initial volume of approximately 250 L to a volume of approximately 12.5 L. Tangential flow polyethersulfone filter cartridges with 100 kDa molecular weight cut-off, C-screen and total surface area of 5 m 2 (Millipore Pellicon® 2 Biomax, catalog number P2B100C05), rinsed with 50 l of RO / DI water, disinfected 15 l of 0.5 M NaOH during the aging stage lasting 15 minutes, rinsed again with 100 l of WIFI (purified water HyPure ™ WFI; HyClone, Logan, UT), rinsed with 15 l of TMEG + 2M NaCl, and finally balanced with 15 l of rAAV production medium -one. The supernatant was passed through a TFF cartridge at a flow rate of approximately 3 LPM with a recirculation rate of 16 LPM. The TFF material remaining on the filter (“concentrate”) was concentrated to approximately 10.5 L and transferred to a reservoir. The filter was rinsed with approximately 2 L of product medium. Then the washing and concentrate were combined to obtain a final volume of approximately 12.5 L.

Концентрирование rAAV-1 до объема 12,5 л путем TFF также приводило к концентрированию в растворе оставшихся примесей, связанных с продукцией rAAV-1, приблизительно в 20 раз. Таким образом, после стадии TFF вводили производственную стадию удержания, во время которой концентрат TFF фильтровали через 4-дюймовую фильтровальную мембрану Opticap с порами 0,22 мкМ (Millipore Opticap® каталожный № KVSC04HB3). Эта стадия дополнительной фильтрации обеспечивает прохождение содержащего rAAV-1 концентрата TFF на следующую стадию процесса без применения диафильтрации и обмена буфера. Материал после TFF можно хранить при 2-8°C в течение любого периода времени, включая как минимум, от 24 часов до 3 месяцев или более, перед дальнейшей обработкой без потери стабильности, что измеряется по выходу или инфекционности вектора, оцениваемой анализами, известными в данной области. Альтернативно, TFF, проведенную, как описано в настоящем документе, можно использовать на любой стадии способа очистки для концентрирования вектора на основе rAAV-1 или обмена буфера.Concentration of rAAV-1 to a volume of 12.5 L by TFF also led to the concentration in solution of the remaining impurities associated with the production of rAAV-1, approximately 20 times. Thus, after the TFF step, a production retention step was introduced during which the TFF concentrate was filtered through a 0.22 μM 4-inch Opticap filter membrane (Millipore Opticap® catalog No. KVSC04HB3). This additional filtration step allows the passage of rFF-1 containing TFF concentrate to the next process step without diafiltration and buffer exchange. The material after TFF can be stored at 2-8 ° C for any period of time, including at least 24 hours to 3 months or more, before further processing without loss of stability, as measured by the yield or infectivity of the vector, as assessed by analyzes known in this area. Alternatively, the TFF carried out as described herein can be used at any stage of the purification process to concentrate the rAAV-1 based vector or buffer exchange.

Пример 4. Скрининг смол для связывания вектора на основе rAAV-1 по сравнению со связыванием примесей, полученных в процессе продукцииExample 4. Screening resins for binding of the vector based on rAAV-1 compared with the binding of impurities obtained in the production process

Коммерческие, одобренные FDA способы очистки белков и других биологических продуктов основываются на встроенных ортогональных процессах коммерческого масштаба. Ортогональные процессы представляют собой процессы, который включают более одной стадии или процесса для удаления технологических примесей, включая стадии захвата и проскока конечного продукта, такого как, например, вектор на основе rAAV-1. Векторы на основе rAAV (конкретно, rAAV-2), как было продемонстрировано в данной области, связываются с анионными смолами. Векторы на основе rAAV, такие как rAAV-1, -5, и -8, как было продемонстрировано, связываются намного менее прочно, чем rAAV-2, с анионообменниками в присутствии компонентов продукции, таких как сывороточный альбумин, компоненты хелперного вируса, компоненты среды и ДНК и клетки-хозяина, что приводит к появлению менее эффективной и менее качественной схемы очистки.Commercial, FDA-approved methods for purifying proteins and other biological products are based on embedded commercial-scale orthogonal processes. Orthogonal processes are processes that include more than one step or process for removing process impurities, including the capture and slip stages of the final product, such as, for example, an rAAV-1 based vector. RAAV-based vectors (specifically rAAV-2), as has been demonstrated in the art, bind to anionic resins. RAAV-based vectors, such as rAAV-1, -5, and -8, have been shown to bind much less strongly than rAAV-2 to anion exchangers in the presence of production components such as serum albumin, helper virus components, environmental components and DNA and the host cell, which leads to the appearance of a less efficient and lower-quality purification scheme.

Предшествующие стратегии очистки, описанные в данной области для анионных веществ, связывающих с низкой аффинностью, таких как AAV-1, включают стадию градиента йодиксинола, который снижает относительную концентрацию компонентов продукции для достижения более прочного связывания вектора на основе rAAV с анионообменниками. Стадии с градиентом йодиксинола трудно расширить до коммерческого масштаба, такого как описываемый в настоящем документе. Таким образом, для оптимизации очистки вектора на основе rAAV для анионных связывающих веществ с низкой аффинностью, таких как rAAV-1, без необходимости проводить ультрацентрифугирование и постадийных градиентов, ряд смол подвергали скринингу на их способность связывать векторы на основе rAAV или исключать векторы на основе rAAV из проскока по сравнению со способностью связывать или пропускать обычно наблюдаемые технологические примеси, включающие ДНК клетки-хозяина, хелперный вирус, сывороточный альбумин, сывороточные белки (если сыворотка включена в среду продукции) и другие низкомолекулярные белки, находящиеся в культурах продукции, для разработки коммерчески масштабируемого, ортогонального и эффективного способа очистки rAAV.Previous purification strategies described in the art for low affinity binding anionic substances such as AAV-1 include the iodixinol gradient step, which reduces the relative concentration of product components to achieve stronger binding of the rAAV-based vector to anion exchangers. The iodixinol gradient steps are difficult to expand to a commercial scale, such as those described herein. Thus, to optimize the purification of the rAAV-based vector for low-affinity anionic binders, such as rAAV-1, without the need for ultracentrifugation and stepwise gradients, a number of resins were screened for their ability to bind rAAV-based vectors or exclude rAAV-based vectors from a slip compared with the ability to bind or skip commonly observed technological impurities, including host cell DNA, helper virus, serum albumin, serum proteins (if serum in is included in the production environment) and other low molecular weight proteins found in product cultures to develop a commercially scalable, orthogonal, and efficient rAAV purification method.

Скрининг смолы проводили с использованием колонки объемом 1 мл (высота слоя носителя 5 см) с линейными скоростями потока, рекомендованными поставщиком для каждой смолы, с существенной перегрузкой по емкости относительно рекомендаций производителя. Отслеживание спектрофотометрического сигнала оптической плотности ультрафиолета при 280 нанометрах (A280) фиксировали для связывания и элюирования с каждой смолы. Пики анализировали путем подходящего анализа для вектора на основе rAAV-1 и типичных технологических примесей. Данные, представленные на фигуре 2, представляют собой типичное отслеживание спектрофотометрического сигнала за типичной смолой из списка. В таблице 2 перечислены некоторые из смол, подвергнутые скринингу, а также относительные значения аффинности связывания со смолами вектора на основе rAAV-1 и различных технологических примесей.Resin screening was performed using a 1 ml column (carrier layer height 5 cm) with linear flow rates recommended by the supplier for each resin, with significant overload in capacity relative to the manufacturer's recommendations. Tracking the spectrophotometric signal of the optical density of the ultraviolet at 280 nanometers (A 280 ) was recorded for binding and elution with each resin. Peaks were analyzed by suitable analysis for a vector based on rAAV-1 and typical process impurities. The data presented in figure 2, is a typical tracking spectrophotometric signal for a typical resin from the list. Table 2 lists some of the resins screened and the relative binding affinities for the rAAV-1 based resins and various process impurities.

Таблица 2table 2 Скрининг смол на предмет связывания rAAV-1 по сравнению со связыванием технологических примесейResin Screening for rAAV-1 Binding Compared to Binding of Process Impurities СмолаResin Тип смолыResin type rAAV-1rAAV-1 Хелперный вирусHelper virus ДНК клетки-хозяина Host cell DNA Сывороточный альбуминSerum albumin Белки сывороткиWhey proteins UnoS pH 5,5UnoS pH 5.5 КатионообменнаяCation exchange ++ 00 -- ++ ++ UnoS pH 7,0UnoS pH 7.0 КатионообменнаяCation exchange -- -- -- -- -- UnoQ pH 8,5UnoQ pH 8.5 АнионообменнаяAnion exchange ++ ++++ ++++++++ ++++ ++++ UnoQ pH 7,0UnoQ pH 7.0 АнионообменнаяAnion exchange ++ ++++++ ++++++++ ++++ ++++ Fractogel EMD SO3 Fractogel EMD SO 3 КатионообменнаяCation exchange ++ ++++ -- 00 00 CHTCht АпатитApatite ++ 00 ++++ ++ ++ CFTCft АпатитApatite ++ 00 ++++ ++ ++ HIC ФенилHic phenyl ГидрофобнаяHydrophobic -- -- -- 00 00 HIC БутилHIC Butyl ГидрофобнаяHydrophobic ++ ++++ -- 00 00 HIC ГексилHIC Hexyl ГидрофобнаяHydrophobic ++ ++++ -- 00 00 HIC PPGHIC PPG ГидрофобнаяHydrophobic -- -- -- 00 00 Source SSource s ИонообменнаяIon exchange ++ 00 00 ++++ 00 Source QSource q ИонообменнаяIon exchange ++ 00 00 ++++ 00 TMAETMAE ИонообменнаяIon exchange ++ 00 00 ++++ 00 IMAC FeCl3 IMAC FeCl 3 -- 00 00 -- ++ ++ Superdex 200Superdex 200 Гель-фильтрацияGel filtration НольZero НольZero Вытеснениеcrowding out Вытеснениеcrowding out Вытеснениеcrowding out HW55Hw55 Гель-фильтрацияGel filtration НольZero НольZero Вытеснениеcrowding out Вытеснениеcrowding out Вытеснениеcrowding out HW65Hw65 Гель-фильтрацияGel filtration НольZero НольZero Вытеснениеcrowding out Вытеснениеcrowding out Вытеснениеcrowding out HW75Hw75 Гель-фильтрацияGel filtration НольZero НольZero Вытеснениеcrowding out Вытеснениеcrowding out Вытеснениеcrowding out Пояснение: (-) = присутствует в проскоке (нет связывания); + = слабо связывается (очень легко элюируется в градиенте); от ++ до ++++ = более сильное связывание (далее элюируется по градиенту)Explanation: (-) = present in the slip (no binding); + = weakly bound (very easily eluted in the gradient); ++ to ++++ = stronger binding (further eluted along the gradient)

Пример 5. Разработка хроматографии на апатите в присутствии полиэтиленгликоля («PEG») для захвата rAAV-1Example 5. The development of chromatography on apatite in the presence of polyethylene glycol ("PEG") to capture rAAV-1

Основываясь на результатах скрининга смол, проведенного в примере 4, апатитную смолу или смолу из керамического апатита выбирали в качестве одной из смол для захвата rAAV-1. Исходные эксперименты проводили с использованием смолы CFT II, но для дальнейшей очистки смолу меняли на CHT I, как подробно обсуждается ниже. Данные показали, что обе хроматографические смолы функционировали эквивалентно. Проводили эксперименты для дальнейшего увеличения связывающей способности апатитной смолы в отношении rAAV-1 и улучшения способности смолы разделять частицы rAAV-1 и другие технологические примеси. Два ключевых улучшения функции апатитных смол разрабатывали далее, как описано в настоящем документе: 1) добавление PEG; и 2) разработка условий, связанных с буфером для загрузки.Based on the results of the resin screening carried out in Example 4, an apatite resin or a ceramic apatite resin was selected as one of the rAAV-1 capture resins. Initial experiments were carried out using a CFT II resin, but for further purification, the resin was changed to CHT I, as discussed in detail below. The data showed that both chromatographic resins functioned equivalently. Experiments were conducted to further increase the binding ability of apatite resin in relation to rAAV-1 and to improve the ability of the resin to separate particles of rAAV-1 and other process impurities. Two key improvements in the function of apatite resins were further developed as described herein: 1) addition of PEG; and 2) development of conditions related to the load buffer.

Основываясь на переменном проскоке апатитной колонки из-за вопросов емкости при разумных с коммерческой точки зрения размерах колонки, PEG смешивали с концентратом после TFF (см. пример 3 выше) перед загрузкой на апатитную смолу для увеличения связывания вектора на основе rAAV-1 относительно других технологических примесей, таких как сывороточный альбумин, хелперный вирус и другие белковые примеси, которые конкурировали с вектором на основе rAAV-1 за связывание с колонкой в примере 4.Based on the variable slip of the apatite column due to capacity issues at commercially reasonable column sizes, PEG was mixed with the concentrate after TFF (see Example 3 above) before loading onto the apatite resin to increase the binding of the rAAV-1 based vector to other technological impurities, such as serum albumin, helper virus and other protein impurities, which competed with the rAAV-1-based vector for binding to the column in Example 4.

Хроматография на апатите в присутствии PEG представляет собой эффективную стратегию захвата или связывания для очистки векторов на основе rAAV-1, хотя многие технологические примеси также задерживаются апатитной смолой при pH 7,0.Chromatography on apatite in the presence of PEG is an effective capture or binding strategy for the purification of rAAV-1-based vectors, although many process impurities are also retained by the apatite resin at pH 7.0.

Проводили эксперименты для определения того, может ли улучшить модификация буферных условий отделение rAAV-1 от других технологических примесей. Эксперименты в малом масштабе проводили с использованием системы для FPLC AKTAexplorer (GE Healthcare, Piscataway, NJ), укомплектованной колонками объемом 1,2 мл Tricorn 5 (GE Healthcare), упакованными смолой CFT с высотой слоя носителя 6 см, причем систему запускали при скорости потока, равной 150 см/ч. Данные колонки оценивали на предмет захвата вектора на основе rAAV-1 относительно связывания бычьего сывороточного альбумина («BSA»), модельной низкомолекулярного технологической примеси, в различных буферных системах в присутствии или в отсутствие 5% PEG6000.Experiments were conducted to determine whether the modification of the buffer conditions could improve the separation of rAAV-1 from other process impurities. Small scale experiments were performed using an AKTAexplorer FPLC system (GE Healthcare, Piscataway, NJ) equipped with 1.2 ml Tricorn 5 columns (GE Healthcare) packed with CFT resin with a carrier layer height of 6 cm, and the system was started at a flow rate equal to 150 cm / h. These columns were evaluated for the capture of a vector based on rAAV-1 relative to the binding of bovine serum albumin ("BSA"), a model low molecular weight impurity, in various buffer systems in the presence or absence of 5% PEG6000.

rAAV-1 или BSA инъецировали в малых объемах (<5% от общего объема) на колонку CFT в тестируемой буферной системе, в присутствии или в отсутствие 5% (масс./об.) PEG6000. Малые объемы применяли для устранения необходимости обмена буфера в образцах. Продукты элюировали с использованием градиента 500 мМ PO4. 50 мМ 2-(N-морфолино)этансульфоновую кислоту («MES») применяли для забуферивания системы при pH 6,50, и 20 мМ борат применяли для забуферивания системы при pH 9,0.rAAV-1 or BSA was injected in small volumes (<5% of the total volume) onto a CFT column in the test buffer system, in the presence or absence of 5% (w / v) PEG6000. Small volumes were used to eliminate the need for buffer exchange in the samples. Products were eluted using a gradient of 500 mM PO 4 . 50 mM 2- (N-morpholino) ethanesulfonic acid (“MES”) was used to buffer the system at pH 6.50, and 20 mM borate was used to buffer the system at pH 9.0.

Данные, представленные в таблице 3, демонстрируют, что связывание вектора на основе rAAV-1 с апатитной смолой, по существу, одинаково при pH 6,5 или pH 9,0 в присутствии 5% (масс./об.) PEG6000, тогда как связывание BSA, модельной низкомолекулярной технологической примеси существенно снижалось при pH 9,0 в присутствии или в отсутствие 5% (масс./об.) PEG6000, на что указывает спектрофотометрический мониторинг (данные не показаны). Дальнейший анализ сниженной способности BSA связываться с апатитной смолой при основных условиях буфера загрузки (т.е. pH 9,0) путем твердофазного иммуноферментного анализа («ELISA») продемонстрировал, что большая часть BSA (~78%) при буферных условиях pH 9,0 находилась в проскоке, тогда как дополнительный уровень освобождения или снижения связывания BSA мог достигаться во время последующих стадий промывки (~19%), так что из загруженного BSA только ~0,1% оставался на колонке, действительно связанный с апатитной смолой и элюирующийся совместно с вектором на основе rAAV-1. Частицы rAAV-1 были стабильны при pH 9,0, на что указывает отсутствие потери инфекционности или отсутствие снижения числа элюированных устойчивых к ДНКазе частиц («DRP»).The data presented in table 3 demonstrate that the binding of the vector based on rAAV-1 with apatite resin is essentially the same at pH 6.5 or pH 9.0 in the presence of 5% (w / v) PEG6000, whereas the binding of BSA, a model low molecular weight impurity, decreased significantly at pH 9.0 in the presence or absence of 5% (w / v) PEG6000, as indicated by spectrophotometric monitoring (data not shown). Further analysis of the reduced ability of BSA to bind to apatite resin under basic loading buffer conditions (ie, pH 9.0) by enzyme-linked immunosorbent assay ("ELISA") showed that the majority of BSA (~ 78%) under pH 9 buffer conditions, 0 was in slip, while an additional level of release or decrease in BSA binding could be achieved during subsequent washing steps (~ 19%), so that only ~ 0.1% of the loaded BSA remained on the column, actually bound to the apatite resin and eluting together with vector on about rAAV-1 again. The rAAV-1 particles were stable at pH 9.0, as indicated by the absence of a loss of infectivity or the absence of a decrease in the number of eluted DNase-resistant particles (“DRP”).

Таблица 3Table 3 Относительная сила связывания rAAV-1 и BSA с апатитной смолой при pH 6,5 или pH 9,0, в присутствии или в отсутствие 5% (масс./об.) PEG6000Relative binding strength of rAAV-1 and BSA with apatite resin at pH 6.5 or pH 9.0, in the presence or absence of 5% (w / v) PEG6000 Условия связыванияBinding Conditions BSABSA 5% (масс./об.) PEG60005% (w / v) PEG6000 pH 6,50pH 6.50 ++++ ++ pH 6,50+5% (масс./об.) PEG6000pH 6.50 + 5% (w / v) PEG6000 ++++ ++++++++ pH 9,0pH 9.0 ++ ++ pH 9,0+5% (масс./об.) PEG6000pH 9.0 + 5% (w / v) PEG6000 ++ ++++++++ Пояснение: + = слабое связывание; ++ = среднее связывание; ++++ = сильное связываниеExplanation: + = weak binding; ++ = average binding; ++++ = strong binding

Пример 6. Воздействие сыворотки в культуре сбора rAAV-1 на захват rAAV-1 посредством хроматографии на апатите в присутствии PEGExample 6. The effect of serum in the culture of collecting rAAV-1 on the capture of rAAV-1 by chromatography on apatite in the presence of PEG

Культуры продукции вектора на основе rAAV-1 или содержащие rAAV-1 потоки исходных материалов, подлежащие очистке способами, описываемыми в настоящем документе, могут содержать сыворотку и белки сыворотки, если культуры продукции выращивали в среде, содержащей сыворотку. В то время как описана продукция вектора на основе rAAV-1, в которой используются очень низкие концентрации сыворотки (т.е., 1% или менее)(см., например, патент США № 6995006), концентрирование культуры продукции или потока исходных материалов, как описано в примере 3, может приводит к образованию потока исходных материалов, эффективно содержащего 20% сыворотки и сывороточных белков в результате 20-кратного концентрирования сбора культуры продукции. Для оценки воздействия компонентов сыворотки на функциональность хроматографии на апатите проводили эксперименты на культурах продукции, произведенных в присутствии или в отсутствие сыворотки, в присутствии или в отсутствие PEG6000.RAAV-1-based vector production cultures or rAAV-1-containing feed streams to be purified by the methods described herein may contain serum and whey proteins if product cultures were grown in a medium containing serum. While the production of an rAAV-1 based vector is described which uses very low serum concentrations (i.e., 1% or less) (see, for example, US Patent No. 6995006), concentrating the product culture or feed stream as described in example 3, can lead to the formation of a stream of source materials, effectively containing 20% serum and whey proteins as a result of 20-fold concentration of the collection of product culture. To evaluate the effect of serum components on the functionality of apatite chromatography, experiments were carried out on product cultures produced in the presence or absence of serum, in the presence or absence of PEG6000.

Две модельных культуры продукции rAAV-1 применяли для оценки функциональности апатитной смолы (CFT типа I) путем традиционного анализа проскока всего в четырех экспериментах по загрузке колонки. В одном из экспериментов культура продукции содержала сыворотку, а во втором эксперименте культура продукции не содержала сыворотку. Оба потока исходных материалов тестировали в присутствии 5% (масс./об.) PEG6000 или в отсутствие PEG. Потоки исходных материалов представляли процесс сбора и являлись осветленными культуральными супернатантами, которые пропускали через анионообменный фильтр и концентрировали в 20 раз путем фильтрации в тангенциальном потоке, как описано в настоящем документе. Колонки CFT типа I загружали путем перемешивания в ходе хроматографии 1:1 потока исходных материалов с боратным буфером при pH 9,0. Буфер содержал 0% или 10% (масс./об.) PEG6000 (до достижения конечной концентрации 5% (масс./об.) PEG6000). Как только колонки загружали, проскок собирали в серию фракций, которые анализировали на предмет продукта путем ПЦР DRP. Функциональную способность определяли как точку, в которой концентрация продукта в исходящем из колонки потоке достигала 1% от концентрации, введенной в колонку, после учета разбавления во время хроматографии. Для загрузок колонки, содержащих PEG, остальную часть процесса хроматографии запускали для оценки выхода вектора в элюированных фракциях.Two model cultures of rAAV-1 products were used to evaluate the functionality of apatite resin (CFT type I) by traditional breakthrough analysis in just four column loading experiments. In one experiment, the product culture contained serum, and in the second experiment, the product culture did not contain serum. Both feed streams were tested in the presence of 5% (w / v) PEG6000 or in the absence of PEG. The feed streams represented the collection process and were clarified culture supernatants that were passed through an anion exchange filter and concentrated 20 times by filtration in a tangential stream, as described herein. Type I CFT columns were loaded by mixing during 1: 1 chromatography a borate buffer feed stream at pH 9.0. The buffer contained 0% or 10% (w / v) PEG6000 (until a final concentration of 5% (w / v) PEG6000 was reached). Once the columns were loaded, the breakthrough was collected in a series of fractions that were analyzed for product by PCR DRP. Functionality was defined as the point at which the concentration of the product in the column effluent reached 1% of the concentration introduced into the column, after dilution was taken into account during chromatography. For column loads containing PEG, the rest of the chromatography process was started to evaluate the yield of the vector in the eluted fractions.

Данные, представленные на фигре 3, демонстрируют, что добавление PEG6000 повышает способность апатитной смолы в отношении связывания вектора на основе rAAV-1 независимо от того, присутствует ли сыворотка в культуре продукции. Без намерения связать наблюдаемое с теорией, в супернатант после TFF в присутствии PEG rAAV-1 предпочтительно связывается с апатитной смолой по сравнению с другими технологическими примесями посредством анионного взаимодействия с составными группами фосфата, за которое может произойти конкуренция за счет присутствия фосфата в буфере для элюирования. Кроме того, связывание rAAV-1 с апатитной смолой далее отделяет его от технологических примесей за счет взаимодействия с металлами, за которое может произойти конкуренция в присутствии соли. Связывание rAAV-1 с составными группами фосфата не управляется, в первую очередь, гидрофобностью, поскольку буферы для захвата и элюирования формулируют так, чтобы они, главным образом, были ионными по природе (т.е. буфер для элюирования содержит 50 мМ фосфат, по сравнению с буферами для элюирования, содержащими 150 мМ и более фосфата, широко используемыми в композициях для элюирования при связывании главным образом за счет гидрофобных взаимодействий). При таких условиях с высоким содержанием соли, условия элюирования с низким содержанием фосфата, оставшийся хелперный вирус, ДНК клетки-хозяина и другие низкомолекулярные белки, содержащиеся в супернатанте культур продукции, если они присутствуют, будут оставаться на смоле. Неожиданно эти данные продемонстрировали, что в присутствии PEG6000 векторы на основе rAAV-1, продуцированные в содержащих сыворотку или бессывороточных средах характеризуются связывающей способностью в отношении апатитных смол, равной, по меньшей мере, от 1,2·1012 DRP/мл (загрузка 1 мл) до более 1,5·1014 DRP/мл смолы (150 мл). В отсутствии 5% (масс./об.) PEG6000 связывающая способность апатитной смолы в отношении сбора TFF составляла менее 2,4·1012 DRP/мл для векторов, продуцированных в содержащей сыворотку среде, и 7,2·1012 DRP/мл для векторов, продуцированных в бессывороточной среде, притом, что в элюате CFT не было получено векторов на основе rAAV-1.The data presented in FIG. 3 demonstrate that the addition of PEG6000 increases the ability of the apatite resin to bind rAAV-1 based vector, regardless of whether serum is present in the culture of the product. Without intending to relate the observed to theory, in the supernatant after TFF in the presence of PEG, rAAV-1 preferentially binds to an apatite resin compared to other technological impurities through anionic interaction with phosphate constituent groups, for which competition may occur due to the presence of phosphate in the elution buffer. In addition, the binding of rAAV-1 with an apatite resin further separates it from technological impurities due to interaction with metals, which can lead to competition in the presence of salt. The binding of rAAV-1 to the phosphate constituent groups is not primarily controlled by hydrophobicity, since capture and elution buffers are formulated to be mainly ionic in nature (i.e., the elution buffer contains 50 mM phosphate, compared to elution buffers containing 150 mM or more of phosphate, widely used in elution compositions for binding mainly due to hydrophobic interactions). Under such high salt conditions, low phosphate elution conditions, remaining helper virus, host cell DNA and other low molecular weight proteins contained in the product culture supernatant, if present, will remain on the resin. Surprisingly, these data demonstrated that, in the presence of PEG6000, rAAV-1 based vectors produced in serum-containing or serum-free media exhibit apatitic resin binding capacity of at least 1.2 × 10 12 DRP / ml (loading 1 ml) to more than 1.5 · 10 14 DRP / ml resin (150 ml). In the absence of 5% (w / v) PEG6000, the binding capacity of the apatite resin for TFF collection was less than 2.4 · 10 12 DRP / ml for vectors produced in serum-containing medium and 7.2 · 10 12 DRP / ml for vectors produced in serum-free medium, while rAAV-1 based vectors were not obtained in the CFT eluate.

Пример 7. Очистка rAAV-1 посредством хроматографии на апатитеExample 7. Purification of rAAV-1 by Apatite Chromatography

Колонку CHT типа I заполняли 2 M NaCl и обеззараживали 1 M NaOH. Перед загрузкой уравновешивали 6 объемами колонки («CV») 20 мМ бората (pH 9)+5% (масс./об.) PEG6000. Концентрат потока исходных материалов после TFF загружали через 3 мм BioProcess Skid (GE Healthcare) на колонку CHT объемом 923 мл (диаметр 14 см × высота носителя 6 см), подготовленную, как описано ранее при скорости потока 96 см/ч. Концентрат потока исходных материалов после TFF смешивали в процессе хроматографии с равным объемом 40 мМ боратного буфера (pH 9)+10% (масс./об.) PEG6000 буфер с получением конечной концентрации 20 мМ бората (pH 9) + 5% (масс./об.) PEG6000.A Type I CHT column was filled with 2 M NaCl and disinfected with 1 M NaOH. Before loading, 20 mM borate (pH 9) + 5% (w / v) PEG6000 was balanced with 6 column volumes (“CV”). The feed concentrate after TFF was loaded via 3 mm BioProcess Skid (GE Healthcare) onto a 923 ml CHT column (diameter 14 cm × support height 6 cm), prepared as described previously at a flow rate of 96 cm / h. The starting material concentrate after TFF was mixed during chromatography with an equal volume of 40 mM borate buffer (pH 9) + 10% (w / v) PEG6000 buffer to obtain a final concentration of 20 mM borate (pH 9) + 5% (mass. / rev.) PEG6000.

Серию 4 последовательных промывок проводили для удаления технологических примесей при задержании вектора на основе rAAV-1 на колонке. Промывку 1 («вытеснение») проводили путем смешивания в процессе хроматографии 5 CV 50:50 (объем:объем) 20 мМ борат (pH 9,0)+5% (масс./об.) PEG6000: 40 мМ борат (pH 9,0)+10% (масс./об.) PEG6000 для вытеснения PEG6000 всех загруженных растворов. Далее обнаруживали, что данная стадия предпочтительно увеличивает аффинность связывания векторов на основе rAAV-1. Промывку 2 проводили 15 CV 150 мМ фосфата калия + 20 мМ бората (pH 9)+5% (масс./об.) PEG6000 для удаления большей части сывороточного альбумина и других низкомолекулярных белковых технологических примесей при задержании rAAV-1 на колонке. Промывку 3 («WII» на фигуре 5) проводили 15 CV 20 мМ бората (pH 9)+5% (масс./об.) PEG6000 для удаления любого оставшегося фосфата, так что rAAV-1 оставался связанным с колонкой, тогда как PEG6000 удаляли. Промывку 4 («WIII» на фигуре 5) проводили 5 CV 20 мМ буфера HEPES (pH 7,0)+150 мМ NaCl для удаления PEG6000 и для доведения концентрации соли, с обеспечением, таким образом, разделения rAAV-1 и любого оставшегося хелперного вируса или других технологических примесей, таких как белковые примеси, которые могут оставаться связанными с колонкой.A series of 4 successive washes was performed to remove process impurities while retaining the rAAV-1 based vector on the column. Washing 1 (“displacement”) was carried out by mixing during chromatography 5 CV 50:50 (volume: volume) 20 mM borate (pH 9.0) + 5% (w / v) PEG6000: 40 mM borate (pH 9 , 0) + 10% (w / v) PEG6000 to displace the PEG6000 of all loaded solutions. It was further found that this step preferably increases the binding affinity of rAAV-1 based vectors. Rinse 2 was performed with 15 CV 150 mM potassium phosphate + 20 mM borate (pH 9) + 5% (w / v) PEG6000 to remove most of serum albumin and other low molecular weight protein impurities while retaining rAAV-1 on the column. Rinse 3 (“WII” in FIG. 5) was performed with 15 CV 20 mM borate (pH 9) + 5% (w / v) PEG6000 to remove any remaining phosphate, so that rAAV-1 remained bound to the column, while PEG6000 removed. Rinse 4 (“WIII” in FIG. 5) was carried out with 5 CV of 20 mM HEPES buffer (pH 7.0) +150 mM NaCl to remove PEG6000 and to adjust the salt concentration, thereby ensuring separation of rAAV-1 and any remaining helper virus or other technological impurities, such as protein impurities, which may remain bound to the column.

Вектор на основе rAAV-1 элюировали с колонки 6 CV 50 мМ фосфата калия + 20 мМ HEPES (pH 7,0)+150 мМ буфера NaCl. На фигуре 4 представлен типичный спектрофотометрический график оптической плотности UV при 280 нм (A280) и проводимость для хроматографической процедуры на CHT I. На фигуре 5 представлена относительная степень очистки векторов на основе rAAV, элюированных с апатитной смолы.The rAAV-1-based vector was eluted from column 6 CV of 50 mM potassium phosphate + 20 mM HEPES (pH 7.0) +150 mM NaCl buffer. Figure 4 shows a typical spectrophotometric plot of the UV absorbance at 280 nm (A 280 ) and conductivity for the chromatographic procedure on CHT I. Figure 5 shows the relative degree of purification of rAAV-based vectors eluted from apatite resin.

Удаление глюканов путем апатитной хроматографииGlucan Removal by Apatite Chromatography

Глюканы представляют собой углеводы, сходные с целлюлозой, которые просачиваются в среду процесса с основанного на целлюлозе объемного фильтра, используемого для сбора частиц rAAV-1 из культур продукции. Глюканы при концентрациях выше ≈1 нг/мл могут препятствовать стандартным тестам на лизате амебоцитов Limulus («LAL») на загрязнение бактериальными эндотоксинами. Как продемонстрировано в таблице 4 ниже, колонка с апатитом CHT типа I удаляла ~2,5 порядка глюканов из культуры продукции. При буферных условиях, описываемых в настоящем документе, значительное большинство глюканов присутствовало в проскоке и не связывалось с колонкой.Glucans are carbohydrates similar to cellulose that seep into the process medium from a cellulose-based volumetric filter used to collect rAAV-1 particles from product cultures. Glucans at concentrations above ≈1 ng / ml may interfere with standard tests for Limulus amebocyte lysate (“LAL”) tests for contamination with bacterial endotoxins. As shown in Table 4 below, a Type I apatite column removed ~ 2.5 orders of glucan from the product culture. Under the buffer conditions described herein, a large majority of glucans were present in the breakthrough and did not bind to the column.

Таблица 4Table 4 Удаление глюканов в процессеRemoving glucans in the process Этап обработкиProcessing stage Концентрация глюканов (нг/мл)Glucan concentration (ng / ml) Общее количество на партию (нг) (масштаб 250 л)Total amount per batch (ng) (scale 250 l) ОсветлениеLightening 10,410,4 26000002,600,000 TFFTff 136136 15410161541016 Элюирование с CHT Elution with CHT 1,91.9 47694769 После HIC и SECAfter HIC and SEC 0,20.2 662662 Конечный элюат с ионообменникаThe final eluate from the ion exchanger 0,10.1 7171

Образцы анализировали на глюканы с использованием основанного на LAL кинетического хромогенного анализа, специфичного в отношении глюканов (Glucatell®, Cape Cod, MA).Samples were analyzed for glucans using a LAL-based kinetic chromogenic analysis specific for glucans (Glucatell®, Cape Cod, MA).

Удаление хелперного вируса Ad5 посредством хроматографии на апатитеRemoval of helper virus Ad5 by chromatography on apatite

Для подтверждения того, что хроматография на CHT удаляет Ad5 из потока исходных материалов, предварительное исследование с введением внутреннего стандарта проводили с использованием потока исходных материалов из конечного предшествующего процесса. Уровни добавленного Ad5 устанавливали, основываясь на данных, полученных из исследования удаления вируса фазы I со смолами CFT II, и применяли три различных отношения загрузки потока исходных материалов: 6,6 мл; 13,5 мл; и 33 мл потока исходных материалов после TFF на мл смолы CHT.To confirm that chromatography on CHT removes Ad5 from the feed stream, a preliminary study with the introduction of an internal standard was performed using the feed stream from the final preceding process. The levels of added Ad5 were determined based on data from a phase I virus removal study with CFT II resins, and three different feed ratios of the feed stream were used: 6.6 ml; 13.5 ml; and 33 ml of feed stream after TFF per ml of CHT resin.

Данные представлены в таблице 5, удаление Ad5 посредством CHT было сравнимо с удалением 4 LRV и продемонстрировало приблизительно удаление вируса Ad5 примерно на 4 порядка, и, как оказалось, не зависело от объема загруженного потока исходных материалов в пределах оцениваемых 5 порядков. Низкий выход Ad5 соответствует предшествующим данным, указывающим на то, что в используемых буферных условиях Ad5 связывается с апатитной смолой прочнее, чем rAAV-1.The data are presented in table 5, the removal of Ad5 by CHT was comparable to the removal of 4 LRV and showed approximately removal of the Ad5 virus by about 4 orders of magnitude, and, as it turned out, did not depend on the volume of the loaded feed stream within the estimated 5 orders of magnitude. The low yield of Ad5 is consistent with previous data indicating that under the buffer conditions used, Ad5 binds to apatite resin more strongly than rAAV-1.

Таблица 5Table 5 Общее число инфекционных единиц Ad5 в фракциях колонки с CHTThe total number of Ad5 infection units in the fractions of the column with CHT Отношение загружаемой фракцииFraction Ratio 6,6 мл6.6 ml 13,5 мл13.5 ml 33 мл33 ml ЗагрузкаLoading 9,0·108 9.0 · 10 8 1,3·109 1.310 9 9,0·108 9.0 · 10 8 Проскок + вытеснениеLeakage + Extrusion <2,5·105 <2.5 · 10 5 <3,6·105 <3.6 · 10 5 <6,9·105 <6.910 5 Промывка PO4 Flushing PO 4 2,9·106 2.9 · 10 6 2,7·106 2.7 · 10 6 <2,6·106 <2.6 · 10 6 Промывки II и IIIFlushing II and III 3,6·106 3.6 · 10 6 2,2·106 2.210 6 2,8·106 2,810 6 ЭлюированиеElution <6,9·104 <6.910 4 <6,9·104 <6.910 4 <3,5·105 <3.5 · 10 5 Значение порядка снижения (LRV)Decrease Order Value (LRV) >4,1> 4.1 >4,3> 4.3 >3,4> 3.4

Всего 8·109 инфекционных частиц Ad5 (т.е., общее число частиц с P:I ~10) вносили в различные объемы потока исходных материалов после TFF для запуска на колонках CHT объемом 1,2 мл. Хроматографию на колонках проводили при 100 см/ч, и собирали фракции для анализа DRP вектора и Ad5 путем анализа инфекционного титра. Применяли контролируемую внесением стандарта версию анализа инфекционности Ad5, поскольку высокие концентрации в образцах загрузки и элюирования с CHT, как известно, препятствуют проведению основанного на клетках анализа. Удаление Ad5 определяли как значение порядка снижения («LRV»), вычисляемое как логарифм общего количества загруженного Ad5, разделенного на общее количество Ad5, полученного во фракции элюирования (значение порядка снижения).A total of 8 · 10 9 Ad5 infectious particles (i.e., the total number of particles with P: I ~ 10) were added to different volumes of the feed stream after TFF to run on 1.2 ml CHT columns. Column chromatography was performed at 100 cm / h, and fractions were collected for analysis of the DRP vector and Ad5 by analysis of the infectious titer. A standardized version of the Ad5 infectivity assay was used, since high concentrations in loading and elution samples with CHT are known to interfere with the cell-based assay. Ad5 removal was determined as the value of the reduction order (“LRV”), calculated as the logarithm of the total amount of loaded Ad5 divided by the total amount of Ad5 obtained in the elution fraction (value of the reduction order).

Пример 8. Инактивация оставшегося хелперного вируса нагреваниемExample 8. Inactivation of the remaining helper virus by heating

Стадию инактивации нагреванием проводили для инактивации и удаления любого оставшегося хелперного вируса, присутствующего в элюате с CHT I. Для экспериментов в малом масштабе элюат CHT I разделяли между двумя бутылками PETG (Nalgene®) объемом 1 л, и добавляли MgCl2 до конечной концентрации 2 мМ, чтобы увеличить стабильность вектора на основе rAAV-1. Бутылки инкубировали на водяной бане при 53,5°C с перемешиванием, пока температура в бутылке не достигала приблизительно 52°C. Затем бутылки охлаждали путем переноса в водяную баню с температурой окружающей среды, и перемешивали, пока температура не достигала температуры на 5°C выше температуры окружающей среды. Обработанную нагреванием смесь фильтровали через 4-дюймовую фильтровальную мембрану Opticap® 0,22 мкМ (Millipore Opticap®, каталожный номер KVSC04HB3). Альтернативно, для экспериментов в большем масштабе элюат с CHT I инактивировали нагреванием в стерильном одноразовом биотехнологическом контейнере (контейнер Custom Hyclone объемом 5 л, пленка CX5-14) на качающейся платформе с контролем температуры, при установленной температуре 53°C, скорости качания 40 об/мин и угле смешивания 12° (поддон волнового нагревателя объемом 20 л). Элюат CHT I инкубировали на платформе до достижения температуры 52°C, а затем оставляли на дополнительные 10 мин. Для стабилизации rAAV-1 во время нагревания добавляли MgCl2 до конечной концентрации 2 мМ. После нагревания продукт фильтровали через фильтр с порами 0,2 мкм и инкубировали в течение ночи при температуре окружающей среды для минимизации возможных температурных эффектов в отношении применяемой впоследствии колонки с гидрофобным взаимодействием.The heat inactivation step was performed to inactivate and remove any remaining helper virus present in the eluate with CHT I. For small-scale experiments, the eluate CHT I was divided between two 1 L PETG (Nalgene®) bottles and MgCl 2 was added to a final concentration of 2 mM to increase the stability of the rAAV-1 based vector. The bottles were incubated in a water bath at 53.5 ° C with stirring until the temperature in the bottle reached approximately 52 ° C. The bottles were then cooled by transferring to an ambient temperature water bath, and stirred until the temperature reached 5 ° C above ambient temperature. The heat-treated mixture was filtered through a 0.22 μM Opticap® 4-inch filter membrane (Millipore Opticap®, catalog number KVSC04HB3). Alternatively, for experiments on a larger scale, the eluate with CHT I was inactivated by heating in a sterile disposable biotechnological container (5 L Custom Hyclone container, CX5-14 film) on a swing platform with temperature control, at a set temperature of 53 ° C, swing speed of 40 rpm min and a mixing angle of 12 ° (pan of a wave heater with a volume of 20 l). The CHT I eluate was incubated on a platform until a temperature of 52 ° C was reached, and then left for an additional 10 minutes. To stabilize rAAV-1, MgCl 2 was added during heating to a final concentration of 2 mM. After heating, the product was filtered through a 0.2 μm filter and incubated overnight at ambient temperature to minimize possible temperature effects with respect to the subsequently used hydrophobic interaction column.

Пример 9. Захват rAAV-1 посредством хроматографии на основе гидрофобных взаимодействий («HIC»)Example 9. Capture of rAAV-1 by hydrophobic interaction chromatography ("HIC")

HIC представляет собой способ разделения биомолекул, основанный на отличиях в гидрофобности их поверхности. Как таковая, HIC считается способом, ортогональным по отношению к другим стадиям очистки rAAV-1 в процессе. Среды HIC содержат гидрофобные лиганды, такие как углеводороды с линейной цепью (например, пропил (C3), бутил (C4), гексил (C6), или октил (C8)) или ароматические углеводороды (например, фенил). В чистой воде гидрофобный эффект слишком слаб для функциональных взаимодействий между лигандом и белками, или между самими белками. Однако, лиотропные соли усиливают гидрофобные взаимодействия, и добавление таких солей направляет адсорбцию белков на среду HIC. По этой причине смолы HIC, как правило, загружают при высоких концентрациях солей, и элюируют с них при более низких концентрациях солей.HIC is a method for separating biomolecules based on differences in hydrophobicity of their surface. As such, the HIC is considered to be orthogonal to the other stages of rAAV-1 purification in the process. HIC media contain hydrophobic ligands, such as linear chain hydrocarbons (e.g. propyl (C3), butyl (C4), hexyl (C6), or octyl (C8)) or aromatic hydrocarbons (e.g. phenyl). In pure water, the hydrophobic effect is too weak for functional interactions between the ligand and proteins, or between the proteins themselves. However, lyotropic salts enhance hydrophobic interactions, and the addition of such salts directs protein adsorption to the HIC medium. For this reason, HIC resins are typically charged at high salt concentrations and eluted from them at lower salt concentrations.

Хроматография HIC с буферами на основе сульфата аммонияHIC Chromatography with Ammonium Sulfate Buffers

В кратком изложении, колонку для HIC с бутилом объемом 170 мл (6 см диаметр × 6 см высота слоя носителя) (Toyopearl® Butyl 650M; Tosoh Biosciences, Montgomeryville, PA; каталожный номер 14702) обеззараживали несколькими объемами колонки 0,5 M NaOH и уравновешивали смесью 75:25 (объем:объем) 2 M сульфата аммония + 50 мМ Bis Tris (pH 7,0): 50 мМ Bis Tris (pH 7,0). Обработанный нагреванием элюат вектора на основе rAAV-1 с апатита загружали со скоростью 3,3 л/ч при смешивании в процессе хроматографии в отношении 75:25 (объем:объем) 2 M сульфат аммония + 50 мМ Bis Tris (pH 7,0): элюат rAAV-1 с апатита. Смешивание при хроматографии препятствует риску какого-либо осаждения вектора на основе rAAV-1 посредством сульфата аммония, присутствующего в буфере. Колонку отмывали одним или несколькими объемами колонки смеси 75: 25 (объем:объем) буфер 2 M сульфат аммония + 50 мМ Bis Tris (pH 7,0): буфер 50 мМ Bis Tris (pH=7,0)+10% пропиленгликоль (объем:объем) (EMD Biosciences). Пропиленгликоль в данном примере добавляли в буферы для сужения профиля элюирования по сравнению с широким профилем элюирования без пропиленгликоля, хотя в данном процессе это необязательно. Вектор на основе rAAV-1 элюировали с колонки буфером 800 мМ сульфат аммония + 50 мМ Bis Tris (pH 7,0)+4% пропиленгликоль. При используемых условиях элюирования любые оставшиеся хелперные вирусы и белки, присутствующие в растворе загрузки, останутся связанными с колонкой.Briefly, a 170 ml butyl HIC column (6 cm diameter × 6 cm carrier layer height) (Toyopearl® Butyl 650M; Tosoh Biosciences, Montgomeryville, PA; catalog number 14702) was disinfected with several volumes of a 0.5 M NaOH column and balanced with a mixture of 75:25 (volume: volume) 2 M ammonium sulfate + 50 mm Bis Tris (pH 7.0): 50 mm Bis Tris (pH 7.0). The heat-treated rAAV-1 vector eluate from apatite was charged at a rate of 3.3 L / h while mixing during chromatography at 75:25 (volume: volume) 2 M ammonium sulfate + 50 mM Bis Tris (pH 7.0) : eluate rAAV-1 with apatite. Chromatographic mixing prevents the risk of any precipitation of the rAAV-1-based vector by the ammonium sulfate present in the buffer. The column was washed with one or more volumes of a 75: 25 mixture column (volume: volume) buffer 2 M ammonium sulfate + 50 mM Bis Tris (pH 7.0): buffer 50 mM Bis Tris (pH = 7.0) + 10% propylene glycol ( volume: volume) (EMD Biosciences). Propylene glycol in this example was added to buffers to narrow the elution profile compared to a wide elution profile without propylene glycol, although this is not necessary in this process. The rAAV-1-based vector was eluted from the column with 800 mM ammonium sulfate buffer + 50 mM Bis Tris (pH 7.0) + 4% propylene glycol. Under the elution conditions used, any remaining helper viruses and proteins present in the loading solution will remain bound to the column.

Множество способов получения rAAV-1 требует жесткой дезинфекции перед утилизацией вследствие того, что продуктом является вирусный вектор, и из-за применения при продукции живого аденовируса типа 5 (Ad5) в качестве хелперного вируса. Жидкие отходы от хроматографических операций, как правило, вначале дезинфицируют хлорной известью в месте использования, а затем подвергают дальнейшей дезинфекции путем инкубации при высоком рН перед нейтрализацией и утилизацией. Сульфат аммония, присутствующий в буферах HIC, взаимодействует с хлорной известью и гидроксидом натрия с высвобождением опасных газов хлора и аммиака, соответственно. Таким образом, исходное соображение для оптимизации стадии хроматографии HIC представляло собой разработку подходящей буферной системы, которую можно безопасно дезинфицировать известными в данной области способами.Many methods for producing rAAV-1 require strict disinfection before disposal due to the fact that the product is a viral vector and due to the use of live type 5 adenovirus (Ad5) as a helper virus in the production. Liquid wastes from chromatographic operations, as a rule, are first disinfected with bleach at the place of use, and then subjected to further disinfection by incubation at high pH before neutralization and disposal. Ammonium sulfate present in HIC buffers reacts with bleach and sodium hydroxide to release hazardous chlorine and ammonia gases, respectively. Thus, the initial consideration for optimizing the HIC chromatography step was the development of a suitable buffer system that can be safely disinfected by methods known in the art.

Скрининг на предмет подходящих буферов для связывания rAAV-1 с колонкой HICScreening for suitable buffers for binding rAAV-1 to HIC column

Вектора на основе rAAV-1 загружали на колонки в ряде различных буферных условий, и определяли относительную эффективность связывания путем измерения количества вектора rAAV-1, присутствующего во фракции проскока (таблица 6). Оцениваемые буферы включали высокие концентрации лиотропных солей, традиционно используемых с хроматографическими процессами HIC и несколько буферов с низким pH, в которых может потенциально происходить взаимодействие в смешанном режиме (HIC/катионный обмен). Обе смолы Tosoh Butyl 650M и EMD Phenyl связывали векторы в некоторых из альтернативных буферов.RAAV-1 based vectors were loaded onto the columns under a number of different buffer conditions, and the relative binding efficiency was determined by measuring the amount of rAAV-1 vector present in the slip fraction (Table 6). Evaluated buffers included high concentrations of lyotropic salts traditionally used with HIC chromatographic processes and several low pH buffers in which mixed mode interaction (HIC / cation exchange) could potentially occur. Both Tosoh Butyl 650M and EMD Phenyl resins linked vectors in some of the alternative buffers.

Буферы с высокой концентрацией соли, используемые в хроматографии на основе гидрофобных взаимодействий следует далее подвергать скринингу на предмет вязкости, которая может приводить к высоким значениям обратного фильтрационного давления, способным ограничить скорости потока или вызывать проблемы перемешивания, повышая тем самым риск осаждения продукта за счет кристаллизации соли в буферах, происходящей при температурах, которые могут использоваться для хранения или функционирования. Основываясь на данных, приведенных ниже в таблице 6, и после рассмотрения описанных выше факторов в качестве оптимального буфера для связывания векторов на основе rAAV-1 с хроматографической смолой HIC выбирали 1 M цитрат натрия, pH 7,0.High salt concentration buffers used in hydrophobic interaction chromatography should then be screened for viscosity, which can result in high back pressure, which can limit flow rates or cause mixing problems, thereby increasing the risk of product precipitation due to salt crystallization in buffers occurring at temperatures that can be used for storage or operation. Based on the data shown in Table 6 below and after considering the factors described above, 1 M sodium citrate, pH 7.0, was chosen as the optimal buffer for binding vectors based on rAAV-1 to HIC chromatographic resin.

Таблица 6Table 6 Скрининг связывания AAV1 с альтернативными буферамиAAV1 binding screening for alternative buffers Тестируемая буферная системаTested Buffer System Butyl 650M (% в проскоке)Butyl 650M (% in slip) EMD-Phenyl (% в проскоке)EMD-Phenyl (% in slip) 1,1 M сульфат натрия (pH 7)1.1 M sodium sulfate (pH 7) 0%0% 0%0% 1 M цитрат натрия (pH 7)1 M sodium citrate (pH 7) 0%0% 0%0% 1,3 M фосфат калия (pH 7)1.3 M potassium phosphate (pH 7) 3%3% 3%3% 2,9 M NaCl, 50 мМ цитрат натрия (pH 4)2.9 M NaCl, 50 mM sodium citrate (pH 4) 0%0% 28%28% 1 M глицин, 50 мМ цитрат натрия (pH 4)1 M glycine, 50 mM sodium citrate (pH 4) 4%four% 1%one% 50 мМ фосфат калия (pH 4,5)50 mM potassium phosphate (pH 4.5) 3%3% NTNT 50 мМ цитрат натрия (pH 4)50 mM sodium citrate (pH 4) 4%four% NTNT 2,9 M NaCl, 50 мМ фосфат калия (pH 4,5)2.9 M NaCl, 50 mM potassium phosphate (pH 4.5) 17%17% NTNT

Эксперименты проводили при температуре окружающей среды на колонках Tricorn 5/50 (высота слоя носителя 6 см, объем колонки 1,2 мл) с использованием очищенного rAAV-1. Колонки уравновешивали перечисленными буферами, и ≈2·1011 DRP или rAAV-1 загружали на колонку. rAAV-1 элюировали в линейном градиенте объемом 20 CV от 145 мМ Bis Tris (pH 7,0), 10% (об./об.) пропиленгликоля. Проскок собирали и анализировали путем теста DRP для фракции rAAV-1, нанесенной на колонку, которая промывалась и не связывалась.The experiments were carried out at ambient temperature on Tricorn 5/50 columns (carrier layer height 6 cm, column volume 1.2 ml) using purified rAAV-1. The columns were balanced with the listed buffers, and ≈2 · 10 11 DRP or rAAV-1 was loaded onto the column. rAAV-1 was eluted in a linear gradient with a volume of 20 CV from 145 mM Bis Tris (pH 7.0), 10% (v / v) propylene glycol. The slip was collected and analyzed by the DRP test for the rAAV-1 fraction applied to a column that was washed and not bound.

Дальнейшую характеристику осуществляли, исследуя удаление технологических примесей на колонке HIC в различных буферах, которые продемонстрировали хорошее связывание rAAV-1 в предшествующем эксперименте. Данные, приведенные ниже в таблице 7 для связывания модельных примесей, демонстрируют, что аденовирус и ДНК, если они присутствуют в потоке исходных материалов, эффективно разделяются на стадии хроматографии HIC.Further characterization was carried out by investigating the removal of process impurities on a HIC column in various buffers that demonstrated good binding of rAAV-1 in a previous experiment. The data in Table 7 below for linking model impurities demonstrate that adenovirus and DNA, if present in the feed stream, are effectively separated in the HIC chromatography step.

Таблица 7Table 7 Относительное связывание rAAV-1 по сравнению с модельными технологическими примесями в различных буферах для HICRelative binding of rAAV-1 compared to model process impurities in various HIC buffers Буферная системаBuffer system rAAV-1rAAV-1 Ad5Ad5 ДНКDNA 0,1 M сульфат натрия +0.1 M sodium sulfate + Буфер Bis-Tris, pH 7,0Bis-Tris buffer, pH 7.0 ++ ++++ -- 0,8 M сульфат натрия, бис0.8 M sodium sulfate bis Буфер Tris, pH 7,0Tris buffer pH 7.0 ++ ++++ 00 1 M цитрат натрия, pH 7,01 M sodium citrate, pH 7.0 ++ ++++ 00 2,9 M NaCl (50 мМ цитрат натрия для буфера при pH 4,0)2.9 M NaCl (50 mM sodium citrate for buffer at pH 4.0) -- -- 00 Пояснение: «0» = отсутствие связывания, материал присутствует в проскоке; «-» = очень слабое связывающее вещество; «+» = сильное связывающее вещество; «++» = более сильное связывающее веществоExplanation: “0” = no binding, material present in the slip; “-” = very weak binder; “+” = Strong binder; “++” = stronger binding agent

Эксперименты проводили при температуре окружающей среды на колонках Tricorn 5/50 (высота слоя носителя 6 см, объем колонки 1,2 мл). Колонки уравновешивали перечисленными буферами, и указанные образцы загружали на колонку. Каждый образец элюировали в линейном градиенте объемом 20 CV. Образцы собирали и анализировали на предмет имеющего отношения к ним загруженного материала.The experiments were carried out at ambient temperature on Tricorn 5/50 columns (carrier layer height 6 cm, column volume 1.2 ml). The columns were balanced with the listed buffers, and these samples were loaded onto the column. Each sample was eluted in a linear gradient of 20 CV. Samples were collected and analyzed for related material loaded.

Хроматография HIC с буферами на основе цитрата натрияHIC Chromatography with Sodium Citrate Buffers

Обработанный нагреванием элюат вектора на основе rAAV-1 с апатита затем загружали на бутиловую колонку для HIC для дальнейшего снижения уровня оставшихся технологических примесей и в качестве стадии концентрирования и обессоливания. Бутиловую колонку (6 см в диаметре × 8,9 см высота слоя носителя) для HIC объемом 373 мл (Tosoh Biosciences Toyopearl® Butyl 650M, каталожный номер 14702) обеззараживали несколькими различными объемами колонки 0,5 M NaOH и уравновешивали 5 CV смеси 75:25 (объем:объем) 1 M цитрат + 20 мМ фосфат натрия: 20 мМ фосфат натрия. Обработанный нагреванием элюат вектора на основе rAAV-1 с CHT I загружали на скорости 106 см/ч при смешивании в процессе хроматографии в отношении 75:25 (объем:объем) 1 M цитрат + 20 мМ фосфат натрия: элюат CHT I. Смешивание при хроматографии препятствует риску какого-либо осаждения вектора на основе rAAV-1 посредством сульфата аммония, присутствующего в буфере. Колонку отмывали 5 CV смеси буферов 75:25 (объем:объем) 1 M цитрат + 20 мМ фосфат натрия: 20 мМ фосфат натрия. Вектор на основе rAAV-1 элюировали с колонки с 6 CV 0,35 M цитрат + 20 мМ фосфат натрия. Колонку затем отмывали 3,5 CV 20 мМ натрий-фосфатного буфера. При данной промывке с низкой концентрацией соли (20 мМ натрий) элюируется фракция частиц вектора на основе rAAV-1, которая отличается по гидрофобности своего профиля элюции от частиц вектора на основе rAAV-1, которые элюируются в буфере с более высокой концентрацией соли. Фактически, если фракцию, элюированную низкой концентрацией соли, выделяли и заново наносили на колонку HIC при описанных условиях, эта популяция вектора также элюировалась только во фракции с низким уровнем соли, указывая на то, что данная фракция не является результатом прорыва емкости колонки. Анализ инфекционности позволяет предположить, что данная фракция rAAV-1, вероятно, представляет собой популяцию, содержащую пустые капсиды, частично денатурированные капсиды, менее инфекционный капсидный материал и частично полные капсиды. Таким образом, это наблюдение может привести к улучшениям, состоящим в отделении частиц rAAV-1, которые являются менее инфекционными и, таким образом, в меньшей степени требуются в качестве материала продукта. В использованных условиях элюирования любые хелперные вирусы и белки, присутствующие в загружаемом растворе, будут оставаться связанными с колонкой и, таким образом, должны присутствовать в полосе с низким уровнем соли.The heat-treated rAAV-1 vector eluate from apatite was then loaded onto a HIC butyl column to further reduce the level of remaining process impurities and as a concentration and desalination step. A butyl column (6 cm diameter × 8.9 cm height of carrier layer) for a 373 ml HIC (Tosoh Biosciences Toyopearl® Butyl 650M, catalog number 14702) was decontaminated with several different volumes of a 0.5 M NaOH column and 5 CV mixture 75 was balanced: 75: 25 (volume: volume) 1 M citrate + 20 mm sodium phosphate: 20 mm sodium phosphate. The heat-treated rAAV-1 vector eluate with CHT I was loaded at a speed of 106 cm / h while mixing during chromatography at 75:25 (volume: volume) 1 M citrate + 20 mM sodium phosphate: CHT I eluate. Mixing by chromatography prevents the risk of any precipitation of the rAAV-1-based vector by the ammonium sulfate present in the buffer. The column was washed with 5 CV of a mixture of 75:25 buffers (volume: volume) 1 M citrate + 20 mm sodium phosphate: 20 mm sodium phosphate. The rAAV-1-based vector was eluted from a column with 6 CV 0.35 M citrate + 20 mM sodium phosphate. The column was then washed with 3.5 CV of 20 mM sodium phosphate buffer. In this wash with a low salt concentration (20 mM sodium), the fraction of rAAV-1-based vector particles elutes, which differs in the hydrophobicity of its elution profile from rAAV-1-based vector particles, which elute in a buffer with a higher salt concentration. In fact, if a fraction eluted with a low salt concentration was isolated and re-applied onto a HIC column under the described conditions, this population of the vector also eluted only in the low salt fraction, indicating that this fraction was not the result of a break in the column capacity. An infectivity analysis suggests that this rAAV-1 fraction is probably a population containing empty capsids, partially denatured capsids, less infectious capsid material, and partially full capsids. Thus, this observation may lead to improvements in the separation of rAAV-1 particles, which are less infectious and are thus less required as the material of the product. Under the elution conditions used, any helper viruses and proteins present in the loading solution will remain bound to the column and thus must be present in the low salt band.

Пример 10. Обмен буфера путем гель-фильтрации («SEC»)Example 10. The exchange of buffer by gel filtration ("SEC")

Обмен буфера путем гель-фильтрации предоставляет дополнительное удаление белков, по размерам способных проходить через поры в смолах, и является относительно быстрым по времени, необходимому для обмена буферов. Обмен буфера, проводимый на данной стадии, должен гарантировать, что элюат HIC с предыдущей стадии сменил буфера на подходящий для связывания rAAV-1 в конечной стадии процесса, анионообменной хроматографии. 3,2 л (диаметр 14 см × высота слоя носителя 21 см) смолы Amersham Superdex® марки 200 prep (Amersham/GE Healthcare, Piscataway, NJ; каталожный номер 17-1043-04) упаковывали и подготавливали путем обеззараживания 2 M NaCl + 1 M NaOH, и уравновешивали 2,8 CV 20 мМ NaCl + 20 мМ Tris (pH 8,0). Элюат после HIC подразделяли для обработки путем SEC в виде трех последовательных циклов приблизительно по 400 мл в каждом, с загрузкой не более чем на 12,5% от объема колонки SEC для каждого цикла. Пики продукта (содержащиеся в объемах пустот) от трех циклов SEC собирали в один биотехнологический контейнер. Элюат после HIC наносили на колонку при скорости потока 49 см/ч. Из колонки вытесняли предшествующий растворитель и промывали ее 1,4 CV 20 мМ NaCl + 20 мМ Tris (pH 8,0), и вектор на основе rAAV-1, присутствовавший в элюате после HIC, находился в объеме пустот колонки. После сбора объема пустот, как описано, загружали вторую и третью фракции, и собирали с той же колонки последовательно, как описано ранее для первой фракции.The exchange of the buffer by gel filtration provides additional removal of proteins that are able to pass through the pores in resins in size, and is relatively fast in the time required for the exchange of buffers. The exchange of the buffer carried out at this stage should ensure that the HIC eluate from the previous stage has changed the buffer to anion exchange chromatography suitable for rAAV-1 binding in the final stage of the process. 3.2 L (diameter 14 cm × carrier layer height 21 cm) Amersham Superdex® prep resins 200 grade (Amersham / GE Healthcare, Piscataway, NJ; catalog number 17-1043-04) were packaged and prepared by disinfecting 2 M NaCl + 1 M NaOH, and 2.8 CV of 20 mM NaCl + 20 mM Tris (pH 8.0) was balanced. The HIC eluate was subdivided for SEC treatment in three consecutive cycles of approximately 400 ml each, with a loading of not more than 12.5% of the SEC column volume for each cycle. Product peaks (contained in void volumes) from three SEC cycles were collected in one biotechnological container. The eluate after HIC was applied to the column at a flow rate of 49 cm / h. The preceding solvent was displaced from the column and washed with 1.4 CV 20 mM NaCl + 20 mM Tris (pH 8.0), and the rAAV-1 based vector present in the eluate after HIC was in the void volume of the column. After collecting the void volume, as described, the second and third fractions were loaded, and collected from the same column sequentially as previously described for the first fraction.

Пример 11. Дополнительный агент (удаление вирусов)Example 11. Additional agent (removal of viruses)

В качестве необязательного процесса удаления дополнительных вирусов, которые могут присутствовать в виде следовых примесей и, таким образом, вносить вклад в разумный с коммерческой точки зрения ортогональный процесс, в процесс вводят фильтр для удаления вирусов. Примеры таких фильтров известны в данной области и включают в себя Millipore Viresolve® NFR (50 нм), Pall Ultipore® VF (50 нм) и Asahi 70 нм. Фильтр для удаления вирусов Millipore Viresolve® NFR (фильтр Millipore 4" Virosolve NFR, каталожный номер KZRV 04T C3) подготавливали по инструкции производителя, ополаскивали 20 мМ NaCl + 20 мМ Tris (pH 8,0) и элюат после SEC фильтровали через мембрану. Фильтр ополаскивали несколькими объемами 20 мМ NaCl + 20 мМ Tris-HCl (pH 8,0) и объединяли этот раствор с отфильтрованным элюатом после SEC.As an optional process for removing additional viruses that may be present as trace impurities and thus contribute to a commercially reasonable orthogonal process, a virus removal filter is introduced into the process. Examples of such filters are known in the art and include Millipore Viresolve® NFR (50 nm), Pall Ultipore® VF (50 nm) and Asahi 70 nm. Millipore Viresolve® NFR virus filter (Millipore 4 "Virosolve NFR filter, catalog number KZRV 04T C3) was prepared according to the manufacturer's instructions, rinsed with 20 mM NaCl + 20 mM Tris (pH 8.0) and the eluate after SEC was filtered through a membrane. Filter rinsed with several volumes of 20 mM NaCl + 20 mM Tris-HCl (pH 8.0) and this solution was combined with the filtered eluate after SEC.

Пример 12. Анионообменная хроматографияExample 12. Anion exchange chromatography

Вторую стадию анионообменного захвата вектора на основе rAAV-1 вектор проводили в качестве конечной стадии концентрирования и и доведения до готовности на смоле Unosphere® Q (Biorad, Hercules, CA). Колонку объемом 373 мл (диаметр 8,9 см × высота носителя 6 см) обеззараживали несколькими объемами колонки 0,5 M NaOH и уравновешивали 7 CV 20 мМ NaCl + буфера 20 мМ Tris (pH 8,0). Фракцию объема пустот SEC или необязательно отфильтрованный от вирусов элюат загружали на скорости 309 см/ч. Колонку отмывали 10 CV 60 мМ NaCl. Ионную силу раствора для промывки выбирали для удержания rAAV-1 связанным со смолой, смывая при этом другие технологические примеси, такие как глюканы, которые могут быть внесены за счет утечки из различных фильтров, используемых в стадиях очистки. Вектор на основе rAAV-1 с колонки 6 CV 130 мМ NaCl. Ионная сила солевого элюата с 130 мМ NaCl смывает rAAV-1 с колонки, тогда как любые оставшиеся следовые технологические примеси, такие как сывороточный альбумин или хелперный вирус останутся связанными.The second stage of anion exchange vector capture based on rAAV-1 vector was performed as the final stage of concentration and and finalization on Unosphere® Q resin (Biorad, Hercules, CA). A 373 ml column (diameter 8.9 cm × support height 6 cm) was disinfected with several volumes of a 0.5 M NaOH column and equilibrated with 7 CV 20 mM NaCl + 20 mM Tris buffer (pH 8.0). A SEC void volume fraction or an optionally virus-filtered eluate was charged at a speed of 309 cm / h. The column was washed with 10 CV 60 mM NaCl. The ionic strength of the wash solution was chosen to keep rAAV-1 bound to the resin, washing away other process impurities, such as glucans, which could be leaked from various filters used in the cleaning steps. RAAV-1 based vector from Column 6 CV 130 mM NaCl. The ionic strength of the saline eluate with 130 mM NaCl flushes rAAV-1 off the column, while any remaining trace impurities, such as serum albumin or helper virus, remain bound.

На фигуре 6 путем SDS-PAGE сравнивается степень очистки после различных стадий процесса. Связанные с процессом образцы из репрезентативного сбора культуры продукции разделяли на денатурирующем/восстанавливающем 10% полиакриламидном геле и окрашивали Sypro оранжевым. Все образцы после сбора загружали при 1·1010 DRP/дорожку. Два образца с ранних стадий, полученных перед стадией концентрирования путем TFF (стадия начального осветления и анионообменного («AEX») проскока) могли быть загружены только при 1·109 DRP/дорожку вследствие объемных ограничений геля. Бета-галактозидазу (B-Gal) загружали в количестве 50 нг/дорожку для оценки чувствительности и однородности окрашивания по гелю. Указаны три белка капсида AAV1 (VP1, 2 и 3).Figure 6 compares the degree of purification after various stages of the process by SDS-PAGE. Process-related samples from a representative collection of product culture were separated on a denaturing / reducing 10% polyacrylamide gel and stained with Sypro orange. All samples after collection were loaded at 1 · 10 10 DRP / lane. Two samples from the early stages obtained prior to the concentration step by TFF (initial clarification and anion exchange (“AEX”) slip steps) could only be loaded at 1 · 10 9 DRP / lane due to volume limitations of the gel. Beta-galactosidase (B-Gal) was loaded at 50 ng / lane to assess the sensitivity and uniformity of gel staining. Three capsid proteins AAV1 (VP1, 2 and 3) are indicated.

Пример 13. Процентный выход rAAV во время очисткиExample 13. The percentage output of rAAV during cleaning

Данные, показанные на фигуре 7, представляют процентный выход инфекционных частиц rAAV после каждой стадии процесса по схеме очистки из репрезентативной культуры продукции вектора на основе rAAV-1. Процентный выход рассчитывали на основе общего числа DRP вектора на основе rAAV-1, полученного на каждой стадии процесса, разделенного на общее число загруженных или подвергнутых данной стадии очистки DRP. Данные демонстрируют, что на каждой стадии процесса очистки достигался выход приблизительно равный 60% или выше. В многочисленных экспериментах интервал выхода от каждой стадии процесса составлял, по меньшей мере, от 60% до 90%. Особенно примечательно, что интервал выхода на стадии захвата (т.е., на стадии хроматографии на апатите) в отдельных экспериментах менялся от 57% более чем до 90%. Кроме того, интервал выхода стадии HIC изменялся от 60% до 80%.The data shown in FIG. 7 represents the percentage yield of rAAV infectious particles after each stage of the process according to a purification scheme from a representative culture of rAAV-1-based vector production. Percentage yield was calculated based on the total number of DRP vectors based on rAAV-1 obtained at each stage of the process divided by the total number of DRPs loaded or subjected to this stage of purification. The data demonstrate that at each stage of the cleaning process, a yield of approximately 60% or higher was achieved. In numerous experiments, the yield interval from each stage of the process was at least 60% to 90%. It is especially noteworthy that the yield interval at the capture stage (i.e., at the apatite chromatography stage) in individual experiments varied from 57% to more than 90%. In addition, the output interval of the HIC stage varied from 60% to 80%.

Хотя приведенное выше изобретение описано в некоторых подробностях путем иллюстрации и примера для целей ясности понимания, специалистам в данной области понятно, что будут применяться некоторые мелкие изменения и модификации. Таким образом, описание и примеры не должны быть предназначены для ограничения объема изобретения.Although the above invention has been described in some detail by way of illustration and example for purposes of clarity of understanding, those skilled in the art will appreciate that some minor changes and modifications will be applied. Thus, the description and examples should not be intended to limit the scope of the invention.

Claims (34)

1. Способ выделения популяции частиц рекомбинантного аденоассоциированного вируса (rAAV) из технологических примесей в потоке исходных материалов, включающий стадии:
(a) приведения потока исходных материалов, содержащего частицы rAAV, в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии полиэтиленгликоля (PEG), где частицы rAAV связываются со средой хроматографии на апатите; и
(b) элюирования частиц rAAV, связанных со средой хроматографии на апатите с помощью буфера для элюирования, содержащего менее чем 3% (масс./об.) PEG.
1. A method of isolating a population of particles of a recombinant adeno-associated virus (rAAV) from technological impurities in a feed stream, comprising the steps of:
(a) bringing the feed stream containing rAAV particles into contact with apatite chromatography medium in the presence of polyethylene glycol (PEG), where rAAV particles bind to the apatite chromatography medium; and
(b) eluting the rAAV particles bound to the apatite chromatography medium using an elution buffer containing less than 3% (w / v) PEG.
2. Способ по п. 1, в котором среда хроматографии на апатите представляет собой керамический гидроксиапатит (CHT).2. The method of claim 1, wherein the apatite chromatography medium is ceramic hydroxyapatite (CHT). 3. Способ по п. 1, в котором среда хроматографии на апатите представляет собой керамический фторапатит (CFT).3. The method of claim 1, wherein the apatite chromatography medium is ceramic fluorapatite (CFT). 4. Способ по п. 1, в котором специфическое связывание среды хроматографии на апатите с частицами rAAV характеризуется от 1014 до 1016 устойчивых к ДНКазе частиц на миллилитр (DRP/мл).4. The method of claim 1, wherein the specific binding of the apatite chromatography medium to rAAV particles is characterized by 10 14 to 10 16 DNase-resistant particles per milliliter (DRP / ml). 5. Способ по п. 1, дополнительно включающий стадию связывания частиц rAAV в потоке исходных материалов, элюированном со среды хроматографии на апатите, со средой анионной хроматографии.5. The method of claim 1, further comprising the step of binding the rAAV particles in the feed stream eluted from the apatite chromatography medium to the anion chromatography medium. 6. Способ по п. 1, в котором поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, на стадии (а) приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии полиэтиленгликоля (PEG) и основного буфера.6. The method according to claim 1, wherein the feed stream containing rAAV particles in step (a) is contacted with apatite chromatography medium in the presence of polyethylene glycol (PEG) and a base buffer. 7. Способ по п. 6, в котором основной буфер характеризуется pH между 7,6 и 10.7. The method according to claim 6, in which the main buffer is characterized by a pH between 7.6 and 10. 8. Способ по п. 6, в котором основной буфер характеризуется pH между 8,0 и 10,0.8. The method according to p. 6, in which the main buffer is characterized by a pH between 8.0 and 10.0. 9. Способ по п. 6, в котором основной буфер характеризуется pH между 9,0 и 10,0.9. The method according to claim 6, in which the main buffer is characterized by a pH between 9.0 and 10.0. 10. Способ по п. 6, в котором основной буфер содержит борат.10. The method according to claim 6, in which the main buffer contains borate. 11. Способ по п. 1, в котором PEG характеризуется средней молекулярной массой между приблизительно 5000 (PEG5000) граммов на моль и приблизительно 15000 (PEG15000) граммов на моль.11. The method of claim 1, wherein the PEG has an average molecular weight of between about 5000 (PEG5000) grams per mole and about 15000 (PEG15000) grams per mole. 12. Способ по п. 11, в котором PEG характеризуется средней молекулярной массой приблизительно 6000 (PEG6000) граммов на моль.12. The method of claim 11, wherein the PEG has an average molecular weight of approximately 6,000 (PEG6000) grams per mole. 13. Способ по п. 1, в котором поток исходных материалов, содержащий частицы rAAV, на стадии (а) приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии между приблизительно 3% (масс./об.) и приблизительно 10% (масс./об.) PEG.13. The method according to claim 1, wherein the feed stream containing rAAV particles in step (a) is contacted with apatite chromatography medium in the presence of between about 3% (w / v) and about 10% (w / w) ./ob.) PEG. 14. Способ по п. 13, в котором поток исходных материалов приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 5% (масс./об.) PEG6000.14. The method of claim 13, wherein the feed stream is contacted with apatite chromatography medium in the presence of approximately 5% (w / v) PEG6000. 15. Способ по п. 13, в котором поток исходных материалов приводят в контакт со средой хроматографии на апатите в присутствии приблизительно 10% (масс./об.) PEG6000.15. The method of claim 13, wherein the feed stream is contacted with apatite chromatography medium in the presence of approximately 10% (w / v) PEG6000. 16. Способ по п. 1, дополнительно включающий стадию промывки среды хроматографии на апатите буфером для промывки после того, как поток исходных материалов приведен в контакт со средой хроматографии на апатите, но до элюирования частиц rAAV со среды хроматографии на апатите.16. The method according to claim 1, further comprising the step of washing the chromatography medium on apatite with a washing buffer after the feed stream is brought into contact with the chromatography medium on apatite, but before elution of the rAAV particles from the chromatography medium on apatite. 17. Способ по п. 16, в котором среду хроматографии на апатите отмывают один или более раз буфером для промывки, содержащим приблизительно 7,5% (масс./об.) PEG, и/или буфером для промывки, содержащим приблизительно 5% (масс./об.) PEG.17. The method of claim 16, wherein the apatite chromatography medium is washed one or more times with wash buffer containing approximately 7.5% (w / v) PEG and / or wash buffer containing approximately 5% ( mass./about.) PEG. 18. Способ по п. 17, в котором среда хроматографии на апатите далее отмывается буфером для промывки, содержащим менее чем приблизительно 3% (масс./об.) PEG, и/или буфером для промывки, не содержащим PEG.18. The method of claim 17, wherein the apatite chromatography medium is further washed with a wash buffer containing less than about 3% (w / v) PEG and / or a wash buffer not containing PEG. 19. Способ по п. 16, в котором буфер для промывки содержит буфер, выбранный из группы, состоящей из бората, N-2-гидроксиэтилпиперазин-N′-2-этансульфоновой кислоты (HEPES) и Tris-HCl.19. The method of claim 16, wherein the wash buffer comprises a buffer selected from the group consisting of borate, N-2-hydroxyethylpiperazine-N′-2-ethanesulfonic acid (HEPES), and Tris-HCl. 20. Способ по п. 16, в котором буфер для промывки характеризуется основным pH.20. The method according to p. 16, in which the buffer for washing is characterized by a basic pH. 21. Способ по п. 20, в котором буфер для промывки содержит борат при pH между приблизительно 8,0 и приблизительно 10,0.21. The method according to p. 20, in which the buffer for washing contains borate at a pH between approximately 8.0 and approximately 10.0. 22. Способ по п. 21, в котором буфер для промывки содержит борат при pH, приблизительно равном 8,0.22. The method according to p. 21, in which the buffer for washing contains borate at a pH of approximately equal to 8.0. 23. Способ по п. 21, в котором буфер для промывки содержит борат при pH, приблизительно равном 9,0.23. The method according to p. 21, in which the buffer for washing contains borate at a pH of approximately 9.0. 24. Способ по п. 21, в котором буфер для промывки содержит борат при pH, приблизительно равном 10,0.24. The method of claim 21, wherein the wash buffer contains borate at a pH of approximately 10.0. 25. Способ по п. 20, в котором буфер для промывки дополнительно содержит от 100 до 500 мМ фосфата.25. The method according to p. 20, in which the buffer for washing additionally contains from 100 to 500 mm phosphate. 26. Способ по п. 20, в котором буфер для промывки дополнительно содержит от 50 до 250 мМ NaCl.26. The method according to p. 20, in which the buffer for washing additionally contains from 50 to 250 mm NaCl. 27. Способ по п. 1, в котором частицы rAAV, связанные со средой хроматографии на апатите, элюируют буфером для элюирования, содержащим низкие концентрации PEG или не содержащим PEG.27. The method of claim 1, wherein the rAAV particles bound to the apatite chromatography medium are eluted with an elution buffer containing low concentrations of PEG or not containing PEG. 28. Способ по п. 27, в котором буфер для элюирования содержит буфер, выбранный из группы, состоящей из бората, N-2-гидроксиэтилпиперазин-N′-2-этансульфоновой кислоты (HEPES) и Tris-HCl, при нейтральном pH.28. The method of claim 27, wherein the elution buffer comprises a buffer selected from the group consisting of borate, N-2-hydroxyethylpiperazine-N′-2-ethanesulfonic acid (HEPES), and Tris-HCl, at a neutral pH. 29. Способ по п. 27, в котором буфер для элюирования содержит менее чем приблизительно 3% (масс./об.) PEG6000.29. The method of claim 27, wherein the elution buffer contains less than about 3% (w / v) PEG6000. 30. Способ по п. 29, в котором буфер для элюирования дополнительно содержит менее 100 мМ фосфата.30. The method of claim 29, wherein the elution buffer further comprises less than 100 mM phosphate. 31. Способ по п. 30, в котором буфер для элюирования дополнительно содержит 50 мМ фосфата.31. The method of claim 30, wherein the elution buffer further comprises 50 mM phosphate. 32. Способ по п. 31, в котором буфер для элюирования дополнительно содержит от 50 до 250 мМ NaCl.32. The method according to p. 31, in which the buffer for elution additionally contains from 50 to 250 mm NaCl. 33. Способ по п. 1, в котором частицы rAAV содержат белок капсида AAV из серотипа капсида AAV, выбранного из группы, состоящей из AAV-1, AAV-2, AAV-3, AAV-4, AAV-5, AAV-6, AAV-7, AAV-8, AAV-9, AAV-10, AAV-11, AAV-12, AAV-13, AAV-14, AAV-15 и AAV-16.33. The method of claim 1, wherein the rAAV particles comprise an AAV capsid protein from an AAV capsid serotype selected from the group consisting of AAV-1, AAV-2, AAV-3, AAV-4, AAV-5, AAV-6 , AAV-7, AAV-8, AAV-9, AAV-10, AAV-11, AAV-12, AAV-13, AAV-14, AAV-15 and AAV-16. 34. Способ по п. 33, в котором частицы rAAV содержат белок капсида AAV из серотипа капсида AAV, выбранного из группы, состоящей из AAV-1, AAV-4, AAV-5 и AAV-8. 34. The method of claim 33, wherein the rAAV particles comprise an AAV capsid protein from an AAV capsid serotype selected from the group consisting of AAV-1, AAV-4, AAV-5, and AAV-8.
RU2012101475/10A 2009-06-16 2010-06-16 Improved methods of purifying vectors based on recombinant aav RU2588387C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US18760109P 2009-06-16 2009-06-16
US61/187,601 2009-06-16
PCT/US2010/038897 WO2010148143A1 (en) 2009-06-16 2010-06-16 Improved methods for purification of recombinant aav vectors

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016119739A Division RU2016119739A (en) 2009-06-16 2010-06-16 IMPROVED WAYS OF CLEANING VECTORS BASED ON RECOMBINANT AAV

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012101475A RU2012101475A (en) 2013-07-27
RU2588387C2 true RU2588387C2 (en) 2016-06-27

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2771622C2 (en) * 2016-08-15 2022-05-11 Джензим Корпорейшн Methods for aav detection

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2301260C2 (en) * 2000-09-22 2007-06-20 Вирэкссис Корпорейшн Viral vectors with condition-dependent replication and their using

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2301260C2 (en) * 2000-09-22 2007-06-20 Вирэкссис Корпорейшн Viral vectors with condition-dependent replication and their using

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ARAKAWA TSUTOMU et al., "Solvent modulation of column chromatography", PROTEIN AND PEPTIDE LETTERS, vol. 15, no. 6, 1 July 2008 (2008-07-01), pages 544-555. GAGNON P. et al., "Method for obtaining unique selectivities in ion-exchange chromatography by addition of organic polymers to the mobile phase", Journal of Chromatography A, Volume 743, Issue 1, 30 August 1996, Pages 51-55. *
CHAHAL P.S. et al., "Primary recovery and chromatographic purification of adeno-associated virus type 2 produced by baculovirus/insect cell system", J VIROL METH vol. 139, no. 1, January 2007, pages 61 - 70. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2771622C2 (en) * 2016-08-15 2022-05-11 Джензим Корпорейшн Methods for aav detection
RU2773406C2 (en) * 2016-11-04 2022-06-03 Такеда Фармасьютикал Компани Лимитед Methods for purification of adeno-associated viruses
RU2785661C2 (en) * 2017-12-29 2022-12-12 Такеда Фармасьютикал Компани Лимитед Methods for purification of adeno-associated viruses
RU2823068C2 (en) * 2019-04-12 2024-07-18 Ультраджиникс Фармасьютикал Инк. Lines of engineered producer cells and methods for production and use thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11840710B2 (en) Methods for purification of recombinant AAV vectors
EP3807405A2 (en) Anion exchange chromatography for recombinant aav production
US20230183656A1 (en) Methods and compositions for purifying adeno associated virus particles or adenoviruses
RU2588387C2 (en) Improved methods of purifying vectors based on recombinant aav
WO2025008397A1 (en) Methods and compositions for purifying adeno associated virus particles
WO2024206396A1 (en) Methods of recombinant adeno-associated virus (raav) production