L’importance de la concentration en sels dans la production de particules virales

La bioproduction de vecteurs destinés à être utilisés dans les médicaments de thérapie innovante (ATMP) se réalise généralement dans des bioréacteurs avec des lignées cellulaires de mammifères, en suspensions comme dans le cas des particules AAV.
Les composants critiques dans la production d’ATMP, comme les nucléases recombinantes qui sont utilisées dans le process ascendant et descendant pour la digestion et la purification des vecteurs viraux, sont fabriqués à l’aide d’organismes microbiens, le plus souvent dans les levures, tels que Pichia pastoris et dans les bactéries, telles que Escherichia coli.
La pureté et la qualité de ces protéines sont des facteurs déterminants lors de la sélection des bons composants critiques pour la bioproduction.
De plus, l’activité des protéines recombinantes peut être décisive dans le succès de la qualité du produit final, de sa pureté et de son rendement.

Pour se multiplier, les virus ont besoin d’un environnement optimal, qui varie en fonction de leurs propriétés physico-chimiques.
En règle générale, les virus à enveloppe, tels que le lentivirus, l’herpesvirus et le virus de la variole, requièrent une concentration saline (NaCL) comprise entre 125-250 mM, tandis que les virus non enveloppés, comme l’adénovirus et l’AAV, tolèrent des concentrations de sels plus élevées, allant de 400 à 650 mM de NaCl.
Les endonucléases classiques n’ont pas leur activité optimale à ces concentration là, en raison de leurs propriétés intrasèques.

C’est le cas des endonucléases recombinantes et non spécifiques, produites à partir de bactéries à Gram négatif comme Serratia marcescens : elles auront une activité fortement réduite à des niveaux de sels élevés. En général, ces endonucléases ne conviennent pas à la production d’AAV et à d’autres virus non enveloppés.
En conséquence, l’industrie, comme la biotech norvégienne ArcticZymes, a cherché des solutions pour résoudre ce problème. La forte concentration en sels, non seulement, permet non seulement d’augmenter l’efficacité catalytique de certaines nucléases mais aussi facilite la prolifération des virus à enveloppe.
De plus, des niveaux élevés en sels empêchent l’agrégation entre les différents composants du bioréacteur.
De nouvelles enzymes, comme les SAN (Salt active Nucleases), qui fonctionnent en concentrations de sel en conditions physiologiques et à des niveaux supérieurs, ont déjà eu du succès sur le marché, entre autre pour la production de vaccins.

Mika Falck-Hansen, PhD
Market Development Manager
ArcticZymes AS 

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ArcticZymes tiendra un stand lors du Congrès européen Bioproduction vol.10 Continuum for Biologics des 28 et 29 septembre 2022 au Brussels South Charleroi BioPark