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浅谈加速新冠治疗药物及疫苗研发的2种途径


来源:贝克曼库尔特商贸(中国)有限公司

标签贝克曼

新冠疫情的爆发严重影响着我们每一个人,不仅生命变得脆弱,同时也带来了社会性的恐慌、人们生活的不便等等。对于感染者来说,急需特效的治疗药物,对于未感染者来说,急需疫苗来预防传染。

为此除了冲在一线的医护人员外还出现了一批科研逆行者,他们利用自身的专业来对抗疫情,致力于治疗药物和预防疫苗的研究、开发与生产。

新冠治疗药物的开发可以有三种方式。

-   测试筛选现有的广谱抗病毒药物

-   已知化合物库筛选

-   重头开发特异性药物

这三种方式,无论哪种方式都要进行细胞/生化水平的筛选,包括

-   细胞模型的建立

-   药物细胞水平有效性评价

-   细胞代谢活性检测

-   细胞中病毒滴度检测

事实上,筛选药物数量的庞大、检测评价工作量的巨大,治疗药物的开发面临着可怕的挑战。但方法总比困难多。我们可以通过设计,利用自动化的工作流来加速进程。比如自动化工作站,它可以简化、快速、精准、安全、低成本地集成各类系统进行系列的筛选评价工作。不仅可以提高效率,规避人工操作的误差,而且还可以有效的记录、追踪和管理。为治疗药物的快速落地提供引擎。

贝克曼Biomek自动化工作站——量身定制,应用至上

简单化:红外光幕自动感应防护系统,多色状态灯实时掌握运行状态

高效化:1.2 mL大体积96通道移液器,全方位旋转机械手,提高运行效率

可靠性:0.5-5000 uL大范围灵活八通道移液,具备独立校准功能;摄像头捕捉出  

错瞬间,HEPA外罩保障实验环境安全

个性化:无缝集成ALP完成特定功能,例如吸头清洗、震荡、温控、试剂储存等

拓展性:开放的仪器设计,轻松实现各个方位设备整合,私人定制,为你而来

应用性:细胞水平高通量筛选、细胞实验、酶学实验、细胞培养、化合物处理等

Biomek自动化整合系统

自动化的细胞传代与培养

Biomek高通量化合物初筛

自动化的酶联免疫斑点法实验

而疫苗作为更加广适性的法宝,随着新冠病毒基因序列的解密和毒株的分离,研发进入了快车道。国内外数十家企业/机构竞速新型冠状病毒疫苗研发。种类更是百花齐放。目前正在开展的例如:

-   DNA疫苗:一种将外源性抗原基因插入含真核表达系统质粒中,让其在体内细胞中表达抗原蛋白,诱导免疫应答从而刺激自体免疫。

-   RNA疫苗:与DNA疫苗类似,通过将mRNA递送至体内,让其在宿主细胞中表达抗原蛋白,诱导免疫应答从而刺激自体免疫。

-   分子钳:一种用于维持疫苗中蛋白质形态的多肽。分子钳和病毒蛋白结合所形成的嵌合多肽可以被提纯并用于疫苗的快速制备。

-   疫苗佐剂:在疫苗中添加佐剂可以达到增强免疫应答、延长免疫时间的效果。可以减少疫苗所需要的抗原量,提升疫苗产量惠及更多人。

-   纳米颗粒疫苗:利用Sf9昆虫细胞系统构建重组蛋白纳米颗粒,具有增强保护性的作用。

-   腺病毒载体疫苗:以复制缺陷的腺病毒作为载体,携带编码抗原(特定致病性蛋白抗原编码基因)和佐剂。

-   灭活疫苗:以含有细菌或病毒的材料利用物理或化学的方法处理,使其丧失感染性或毒性而保持良好的免疫原性,接种后能产生主动免疫。

-   亚单位疫苗:通过化学分解或有控制性的蛋白质水解方法,提取细菌、病毒的特殊蛋白质结构,筛选出的具有免疫活性的片段制成的疫苗。

疫苗的制备包括治疗药物的开发,很多环节离不开细胞培养与试验,离不开细胞活力及浓度的检测。通常,研究人员通过人工进行台盼蓝染色和计数。但此方法显然在疫情紧要关头显得不合时宜,不仅人为因素多、误差大,而且效率低、无法追踪,存在GMP缺陷。尤其是扩大规模转入生产后,这些问题会暴露的更加严重。

虽然疫情紧急关头,相关部门会适当开放绿灯,但基本流程和准则是不能动摇的。那么如何解决这个看似的小问题呢?最好的办法便是从开发阶段就引入严格符合GMP规范要求的全自动的细胞计数和活力分析仪,不仅可以完全解放人力,而且可以消除手工/半自动处理的种种“误差”,实现细胞计数和活力分析的快、准、稳,加之优异的仪器间的一致性以及96孔板的兼容,无缝衔接研发与放大生产,从而加速新冠疫苗的上市进程,更快惠及百姓健康。

贝克曼Vi-Cell系列细胞计数和活力分析仪优势:

-   全自动化,测试仅需3步:取样、登记、看结果

-   百图拍照,准确可靠,仪器间一致性好

-   分析快速,适合高通量实验室

-   数据支持再分析,内置多种细胞类型

-   实时细胞图像和即时结果

-   集成工艺化的试剂包

-   符合GMP和FDA 21 CFR Part11要求

-   可进行生物过程跟踪 ,绘制细胞生长曲线

-   提供细胞形态和细胞的直径及分布等参数

-   使用几乎不需要维护

-   多位样品盘且兼容96孔板

  

Vi-CELL XR / BLU

全自动细胞计数及活力分析仪


点击查看Vi-CELL XR - 样品连续测试操作视频


Vi-CELL XR在疫苗研究生产及药物开发中的应用案例:

1、《类寨卡病毒颗粒(VLPs):稳定的细胞系和持续的灌注过程是一种新的潜在疫苗制造平台》

Vicell XR被用于ZIKV菌株基因组序列改造后构建的HEK293SF-3F6细胞的计数。

2、《监测疫苗生产中流感病毒的含量:精确测定血凝和神经氨酸酶活性》

Vicell XR用于对制备的鸡红细胞,被人流感病毒A/PR/8/34 (H1N1)感染的MDCK细胞的计数。


3、专利:《含有类病毒颗粒的培养方法》(专利号:US 2016/0215271 A1)

使用全自动细胞活率分析仪(Vi-CELL XR, Beckman Coulter)测定expresSF+细胞在表达GII-4 VP1杆状病毒感染前和感染后1-6天培养液的活细胞数、总细胞数、细胞直径和存活率。

4、《证实FLT3中ITD突变是治疗人类急性髓系白血病的靶点》

Vi-CELL XR被用于检测给药后不同浓度活细胞数目/增值后(不同培养天数2-7天)活细胞数目

5、《小脑是利那度胺和波马度胺免疫调节和抗增殖活性的直接蛋白靶点》

Vi-cell XR被用于通过检测细胞增殖的抑制情况构建利那度胺和波马度胺的耐药性NCI-H929,DF15细胞。

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