ラベル

生物製剤開発の加速と製造の一貫性の向上のためのリアルタイムプロセス分析テクノロジー

コリン・ヘバート博士、ミナ・エラヒ博士、ショーン・ハート博士、ジョナサン・ターナー博士、レニー・ハート著

ワクチンおよび細胞および遺伝子治療（CGT）の開発および製造のプロセス全体は、複雑で変動しやすい原材料、要求の厳しい生物処理手順、および繊細な最終製品を必要とするため、困難でありリソースを大量に消費します。 迅速なプロセス開発を可能にし、製造の品質と一貫性を確保するための堅牢な分析技術の導入は、生物製剤ライセンス申請の失敗を防ぐための重要な要素です。

しかし、現在の多くの分析方法、特にワクチンや CGT の分析方法は、速度、再現性、リソース要件の点で課題に直面しており、コストと開発時間が増加しています。 高度なバイオ分析は、品質バイデザイン (QbD) バイオ製造プログラムの成功に不可欠な部分になりつつあり、正確で正確なリアルタイム データにより、生産の一貫性と製品品質の向上が可能になります。

プロセス分析テクノロジー (PAT) を導入すると、重要な品質属性 (CQA) や重要なプロセス パラメーター (CPP) を含むリアルタイム データを包括的かつ積極的に監視および分析でき、高度なプロセス制御と動的で堅牢なシステムの開発が可能になります。プロセス。

新しいラベルフリー技術である Laser Force Cytology™ (LFC™) は、単一細胞に光学的および流体力学的力を適用して、色素、抗体、または蛍光標識を使用せずに細胞本来の生物物理学的および生化学的特性を測定します。1 これらの光学的力の特性は、屈折率は、細胞の健康状態、活性化、トランスフェクション、細胞分化、ウイルス感染など、さまざまな生物学的現象に応じて変化します。

LFC は、表現型の変化や差異の微妙な初期指標を高感度かつ迅速な方法で測定し、プロセス内分析とオフライン放出および効力アッセイの両方を可能にして、一貫した製品の品質と収量を保証します。2-4 たとえば、LFC は係数を提供できます。アデノ随伴ウイルス (AAV) 形質導入を測定する場合、変動は 14% という低さです。

このチュートリアルでは、厳選された LFC アプリケーションで、幹細胞の分化、トランスフェクションによる AAV 産生、および生ウイルス ワクチンの効力をモニタリングするためのリアルタイムの光学力データの利点を説明します。 手間がかかり、時間がかかり、信頼性が低く、PAT 法としては適さない多くのアッセイとは対照的に、LFC は数分で正確、精密、高感度の結果を提供し、QbD プログラム内での重要な役割を実証しています。

抗体は、細胞の表現型特性評価、タンパク質の検出/定量、タンパク質の分離などの分析ツールとして幅広い用途があります。 ただし、抗体には欠点がないわけではなく、多くの場合、ラベルフリーのアプローチが有利です。 抗体は細胞に結合すると、その活性化状態を変化させることができます。 そのため、表面マーカーの発現が必ずしも一致するとは限らず、分析結果に影響を与える可能性があります。

代わりに、ラベルフリーのアプローチにより、細胞をネイティブな状態で測定できます。 抗体の感度と特異性は、標的抗原、集団の多様性、製造ロットによって異なる可能性があり、偽陽性や偽陰性が生じたり、抗体ベースの研究の結果を再現することが困難になったりすることがあります。5 抗体については、事前の知識と情報の入手可能性も必要です。特異的な細胞表面マーカーにより、細胞間の未知の変化や差異のアプリオリな発見を防ぎます。 対照的に、ラベルフリーのアプローチでは、ロット間のばらつきの影響を受けず、偏りのない普遍的な測定を行うことができます。

最後に、抗体は通常、実装に多大な時間、コスト、労力を必要とするため、リソースを大量に消費し、PAT メソッドで使用するために修正することができません。 LFC は、サンプルの変動を最小限に抑え、結果が得られるまでの時間が短い (数分) ラベルフリー分析を提供します。 一例として、幹細胞の分化のモニタリングが挙げられます。 ヒト骨髄由来間葉系幹細胞 (hBM-MSC) の骨芽細胞または脂肪細胞への分化を示す LFC データを図 1 に示します。