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溶瘤病毒

溶瘤病毒 (OV) 之所以被认为特别有前途,是因为它们具有两种主要的作用模式:它们既能杀死受感染的肿瘤细胞,又能刺激抗肿瘤免疫,以促进对未感染肿瘤细胞的杀伤。此外,还有其它连带的辅助作用。正因为如此,它们提供了极大增强现有肿瘤疗法的可能性。但与溶瘤病毒疗法相关的商业成功历史相对较短,尽管早前有一些基于腺病毒的溶瘤病毒疗法获得了中国和其它国家监管机构的批准,但第一个获得 FDA和EMA 批准并引起行业对此类疗法更大范围关注的溶瘤药物是在 2015 年,即Amgen的Talimogene laherparepvec (T-VEC) - 一种重组 HSV-1 溶瘤病毒,而最近获得批准的是来自Daiichi Sankyo的teserpaturev或G47Δ (DELYTACT®),也是一种改良型HSV-1,于2021年6月在日本获得了用于恶性胶质瘤的有条件和有时限批准。


尽管溶瘤病毒作为免疫疗法的成功商业化相对较新,但其核心科学已经有相当长的历史,自从科学家首次观察到一些患有活性微生物和病毒感染的患者的肿瘤进展有所减缓以来,研究人员就已经开始了将病毒作为抗肿瘤工具的探索。在过去的几十年里,这种对自然病原体的观察已被应用于一系列工程病毒,包括 HSV-1、腺病毒、脊髓灰质炎病毒、麻疹病毒等。对这些病毒作用机制的理解也在稳步提高。除了获批产品外,许多使用各种病毒平台构建的病毒溶瘤疗法目前正在进行临床试验,其中的许多都显示出了极有希望的结果。


目前对溶瘤病毒设计的研究主要集中在用各种转基因"武装"溶瘤病毒,以增加其免疫刺激、调节免疫检查点并提供成像靶标。通过努力使溶瘤病毒与其它免疫调节剂或细胞毒剂协同作用,药物开发商希望实现最有效的肿瘤免疫疗法。尽管研究人员正在继续通过各种病毒工程策略来优化这些病毒及其生产,但与此类产品的安全性、有效性和商业化规模放大相关的许多目标正在挑战其前进的道路,包括如何实现高病毒产量、高度可再现的关键质量属性、遗传稳定性以及制剂和产品稳定性目标。


减缓这些疗法开发的部分挑战在于需确保病毒载体的相对安全性。大多数溶瘤病毒主要在肿瘤细胞中有条件或部分复制,将病毒在健康细胞中复制的可能性降至最低是早期临床试验的首要考虑因素。这种更高的安全性突显了病毒载体设计的早期阶段的重要性,从细胞系选择到感染优化。对于可以自我复制的生物药,即使是那些仅限于特定细胞类型或细胞周期阶段的产品,确保病毒无法恢复为具有完全复制能力的病毒对于促进疗法在开发过程中的进展至关重要。


载体设计和工程与早期产品开发的其它方面相结合,对于减少将药物产品给药于患者后发生脱靶细胞复制或表达的可能性至关重要。正确的载体设计至关重要。设计不当的载体,或使用未经优化的细胞系,可能导致遗传不稳定,包括可能产生具有完全复制能力的病毒,以及可能产生影响病毒功效和安全性的转基因变体或亚型。同样,细胞系选择、培养类型、培养基、添加物、感染优化和早期下游收获工艺对病毒产量和纯度的影响需要一种综合的、多方面的解决方法。特别是,用于培养细胞的培养基选择不应影响其安全性和生产力,因此培养基选择成为确保最佳规模放大的重要组成部分。


而且,由于不同溶瘤病毒存在显著的差异,需要针对各个病毒的特性设计针对性的生产工艺。但一般来说,病毒生产过程从生产细胞系选择开始,包括贴壁或悬浮培养生长、细胞裂解、培养基和缓冲液优化、病毒纯化和无菌生产,后者特别是针对粒径较大的病毒,如痘病毒,它们不能通过与腺病毒和其它无囊膜的小病毒相同的步骤进行除菌过滤。与其它基于病毒载体的产品一样,生产设施需要最高水平 GMP 合规性和无菌性的承诺,并在任何可能的地方采用一次性组件甚至封闭式系统,以防止任何潜在的交叉污染。


溶瘤病毒


此外,如前所述,由于目前市场上只有少数已获批的溶瘤病毒疗法存在,围绕它们的监管环境仍然相对不稳定,溶瘤病毒载体设计需要关注适用于这些疗法的不断变化的监管要求,由于溶瘤病毒应用中使用的每种病毒都具有独特的特征,因此可能会出现基于所选病毒和作用模式、特定于不同溶瘤病毒产品的独特审批路径。同时,虽然测试用于疫苗和溶瘤应用的病毒载体在很大程度上是一致的,但也存在一些关键差异:通常,溶瘤病毒具有额外的活性重组成分,通常是免疫调节,因此需要进行更深入的检测,亦即,确认溶瘤病毒产品有效性和安全性可能需要新的分析测试策略。

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