プラスミドDNAワクチンの製造

プラスミドDNAワクチンの製造プロセス

プラスミドDNA（pDNA）は、ウイルスベクター療法の重要な構成要素である。これらの環状DNA分子は、治療用トランスジーンとして、ウイルスカプシドをコードするものとして、あるいはワクチンそのものとして使用することができる。DNAワクチンは動物への使用が承認されており、SARS-CoV-2ウイルスに対するものも開発されている。また、pDNAはmRNAワクチンの原料としても使用されている。

pDNAの製造にはいくつかの課題があります。微生物発酵による生産性が低いことが生産の妨げとなっています。さらに、細菌溶解液は粘度が高く、pDNAと類似した性質を持つ不純物を含んでいるため、精製プロセスが複雑化しており、分離の精度が低下しています。これらの課題は、先進的なシングルユース技術で構成されるエンドツーエンドのプラットフォームを活用することで克服できます。

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臨床試験までの期間を短縮しつつ、上流工程の生産性を向上させる

pDNAにはいくつかの課題がありますが、これらは細胞回収および清澄化のための先進的なシングルユース技術によって克服可能です。遠心分離やマイクロろ過TFF（MF-TFF）は、使用済み発酵液の除去に用いられ、一方、深層ろ過は、幅広い条件下で清澄化において優れた性能を発揮しています。

堅牢な不純物除去により、収率と効率の目標を達成

陰イオン交換（AEX）は、タンパク質、RNA、gDNA、およびエンドトキシンの確実な除去能力を実証しています。一方、プラスミドのアイソフォームは、イオン交換による分離が非常に困難です。この場合、HIC（高浸透圧クロマトグラフィー）を使用することができ、溶出液中の塩濃度が高いため、AEXの後に配置するのが適しています。

ダウンストリーム回収率の最大化

pDNAの精製は複雑であり、TFFとクロマトグラフィーの組み合わせが必要です。TFFは清澄化工程とクロマトグラフィー工程の間に配置することができ、そこで残留不純物をダイアフィルトレーションによって洗い流し、pDNAをクロマトグラフィー用に濃縮することができます。クロマトグラフィー精製には、樹脂と膜の両方を使用できます。樹脂は柔軟な設置と優れた選択性を提供し、膜は高い結合容量と高い流速を提供します。

患者の安全を確保する

精製および製剤化が完了したpDNAは、患者の安全を確保するために滅菌ろ過を行う必要があります。この工程は比較的単純な操作に見えるかもしれませんが、プラスミドのサイズが大きいこと、溶液の粘度が高いこと、およびアジュバントを含む製剤における細菌の捕捉などが原因で、pDNAのろ過は困難を伴う場合があります。滅菌グレードのろ過を最適化するためには、塩濃度、プラスミドのサイズ、純度、プラスミド濃度など、多くのプロセスパラメータを考慮する必要があります。