重組腺相關(guān)病毒(AAV)作為病毒載體，具有安全性好、特異性強(qiáng)、遞送效率高等特點(diǎn)，為新的、挽救生命的基因治療方法帶來巨大的希望。但是，雖然電鏡等技術(shù)可以表征AAV的均一性和聚集狀態(tài)，但它們沒有足夠的分辨率來準(zhǔn)確定量病毒顆粒的均一性和有效載量。而解決這一問題的方案是：使用分析型超速離心技術(shù)（AUC）表征AAV病毒顆粒特性。
正如基因治療研究人員所知道的那樣，在早期產(chǎn)品開發(fā)中有非常多的風(fēng)險(xiǎn)，快速檢測產(chǎn)品質(zhì)量是至關(guān)重要的。但到目前為止，使用之前的技術(shù)來檢測臨床級的重組AAV載體仍然是不現(xiàn)實(shí)的。
· qPCR/ELISA、光密度法均為間接檢測方法，結(jié)果只能用于樣品間的對比，而無法準(zhǔn)確定量
· 電子顯微鏡可以在視野中看到空殼顆粒與實(shí)心顆粒，但無法確定包含所DNA是否完整，同時(shí)也無法定量
· 離子交換色譜法面臨分辨率不夠、不同血清型病毒顆粒不適用于同一種分析方法等問題。
完整的AAV衣殼和相關(guān)的衣殼雜質(zhì)
因此，主要的障礙是缺乏高分辨率、可用于定量的技術(shù)來監(jiān)測病毒顆粒產(chǎn)物特性，比如：
· 均一性
· 純度
· 批次一致性
· 病毒有效載量
使用分析型超速離心技術(shù)（AUC）表征AAV病毒顆粒的特性，可以幫助精準(zhǔn)測定AAV病毒載體空殼率！
分析型超速離心技術(shù)(Analytical Ultracentrifugation，AUC)是表征生物大分子特性、研究生物分子理化性質(zhì)的主要技術(shù)手段之一，用于分析樣品異質(zhì)性、聚集體的形成以及分子間相互作用等。貝克曼推出的Optima AUC分析型超速離心機(jī)由主機(jī)、光學(xué)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)頭以及樣本池組件等構(gòu)成，可以想象成是一臺制備型超速離心機(jī)和光學(xué)檢測系統(tǒng)的結(jié)合，但不同于制備型離心機(jī)，Optima AUC作為分析型儀器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測樣品沉降過程中溶質(zhì)濃度隨時(shí)間和距離的改變，從而計(jì)算得到分子特性。
Optima AUC與AAV樣品檢測結(jié)果示意圖
依據(jù)溶液中空殼、實(shí)心、中間產(chǎn)物等不同狀態(tài)病毒載體的沉降系數(shù)的不同，AUC分析得到的c(s)分布可以表征AAV病毒載體特性。并且在檢測過程中使樣品不接觸任何基質(zhì)、不使用任何標(biāo)準(zhǔn)品與標(biāo)記物，直接檢測溶液中AAV病毒顆粒特性。AUC可以幫助研究人員：
ü 定量檢測，精確測定病毒載體有效載量或空殼率。
ü 可以表征生產(chǎn)過程中的產(chǎn)物，幫助確定去除空顆粒的方法。
ü 可以監(jiān)測AAV載體結(jié)構(gòu)的異質(zhì)性、聚集狀態(tài)。
ü 可以區(qū)分、量化樣品中的多個(gè)組分，包括空病毒顆粒、包含全基因組病毒顆粒、包含部分基因組病毒載體、載體碎片、基因組碎片等。
ü 根據(jù)不同血清型的AAV載體，對轉(zhuǎn)入基因的大小和單/雙鏈狀態(tài)進(jìn)行定量。
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