ES2399232T3

Methods for generating high titer helper-free preparations of recombinant AAV vectors

Abstract

A method of generating a population of adeno-associated recombinant virus particles (AAVr) that comprises the steps of: (a) incubating the AAV producing cell under conditions that are permissive for AAV replication and that comprise inducing sublethal stress in the producing cell of AAV to enhance the level of AAV production, in which the AAV producing cell is a mammalian cell, and wherein said cell comprises: (i) one or more AAV packaging genes, in which each of said AAV packaging genes encodes an AAV replication or encapsidation protein; (ii) a recombinant AAV (AAVr) provider comprising a heterologous non-AAV polynucleotide flanked by at least one inverted terminal repeat (RTI); and (iii) an AAV helper virus, (b) lysing the producing cell after the incubation of step a) to produce an AAV producing cell lysate; and (c) purifying the AAV-producing cell lysate to generate a population of adeno-associated recombinant virus (AAVr) particles, in which the sublethal stress is selected from: (I) a nutritional stress imposed by one or more of the following: (i) culturing the producing cell in a medium that is deficient in one or more amino acids, optionally aspartic acid or glutamic acid; (ii) culturing the producing cell in a medium containing less than 10 μmol / l of aspartic acid; (iii) culturing the producing cell in a medium containing less than 2 μmol / l glutamic acid; or (iv) culturing the producing cell in a medium that is deficient in serum; or (II) a thermal stress imposed by culturing the producing cell for 3-6 days at: (i) a temperature lower than the optimum growth temperature of the producing cell; or (ii) a temperature greater than the optimum growth temperature of the producing cell; or (III) an osmotic stress imposed: (i) by culturing the producing cell in a hypoosmotic medium; or (ii) by culturing the producer cell in a hyperosmotic medium; or (IV) a pH stress, in which the pH stress comprises subjecting the producing cell to a pH of approximately pH 7.2 continuously during culture; or (V) a toxic stress, in which toxic stress comprises exposing the producing cell to a genotoxic agent selected from a chemical carcinogen, radiation, UV, a metabolic inhibitor of DNA synthesis and a drug that affects topoisomerases.

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36 claims: 18 independent, 18 dependent

  1. 1
    REIVINDICACIONES 1. Un procedimiento de generación de una población de partículas de virus adenoasociados recombinantes (AAVr) que comprende las etapas de:(a) incubar la célula productora de AAV en condiciones que sean permisivas para la replicación de AAV y que comprenden inducir un estrés subletal en la célula productora de AAV para potenciar el nivel de producción de AAV, en el que la célula productora de AAV es una célula de mamífero, y en el que dicha célula comprende: (i) uno o más genes de empaquetamiento de AAV, en el que cada uno de dichos genes de empaquetamiento de AAV codifica una proteína de replicación o encapsidación de AAV;(ii) un provector de AAV recombinante (AAVr) que comprende un polinucleótido no de AAV heterólogo flanqueado por al menos una repetición terminal invertida (RTI);y (iii) un virus auxiliar de AAV, (b) lisar la célula productora después de la incubación de la etapa a) para producir un lisado de célula productora de AAV;y (c) purificar el lisado de célula productora de AAV para generar una población de partículas de virus adenoasociados recombinantes (AAVr), en el que el estrés subletal se selecciona de: (I) un estrés nutricional impuesto por uno o más de los siguientes: (i) cultivar la célula productora en un medio que sea deficiente en uno o más aminoácidos, opcionalmente ácido aspártico o ácido glutámico;(ii) cultivar la célula productora en un medio que contenga menos de 10 μmol/l de ácido aspártico;(iii) cultivar la célula productora en un medio que contenga menos de 2 μmol/l de ácido glutámico;o (iv) cultivar la célula productora en un medio que sea deficiente en suero;o (II) un estrés térmico impuesto al cultivar la célula productora durante 3-6 días a: (i) una temperatura menor que la temperatura de crecimiento óptima de la célula productora;o (ii) una temperatura mayor que la temperatura de crecimiento óptima de la célula productora;o (III) un estrés osmótico impuesto: (i) al cultivar la célula productora en un medio hipoosmótico;o (ii) al cultivar la célula productora en un medio hiperosmótico;o (IV) un estrés de pH, en el que el estrés de pH comprende someter la célula productora a un pH de aproximadamente pH 7,2 continuamente durante el cultivo;o (V) un estrés tóxico, en el que el estrés tóxico comprende exponer la célula productora a un agente genotóxico seleccionado de un carcinógeno químico, radiación, UV, un inhibidor metabólico de la síntesis de ADN y un fármaco que afecte a las topoisomerasas.
  2. 2
    El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el estrés subletal es un estrés tóxico y el agente genotóxico es un inhibido metabólico de la síntesis de ADN seleccionado de hidroxiurea, metotrexato y afidocolina.
  3. 3
    El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el estrés subletal es un estrés tóxico y el agente genotóxico es un fármaco que afecta a topoisomerasas seleccionado de amsacrina, camptotecina, etopósido y novobiocina.
  4. 4
    Un procedimiento de generación de una población de partículas de AAVr según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha etapa de purificación c) comprende someter a cromatografía el lisado de célula productora de AAV de la etapa b) mediante una pluralidad de cromatografías de intercambio iónico que comprenden al menos una cromatografía de intercambio aniónico cargada positivamente y al menos una cromatografía de intercambio catiónico cargada negativamente, o someter a cromatografía el lisado de célula productora de AAV de la etapa b) mediante una cromatografía de intercambio aniónico seguida de filtración por filtro tangencial para generar una población purificada de partículas de vector de AAVr.
  5. 5
    Un procedimiento de generación de una población de partículas de AAVr según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho lisado de célula productora de AAV se purifica también por afinidad en una resina que tiene un ligando que es específico de una o más moléculas de superficie presentes en AAV, y en el que la purificación por afinidad se realiza opcionalmente después de una cromatografía de intercambio aniónico y/o catiónico y dicho ligando es opcionalmente un anticuerpo que es específico de una molécula de superficie presente en AAV.
  6. 6
    Un procedimiento de generación de una población de partículas de AAVr según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la célula productora de AAV de la etapa a) se concentra antes de la lisis, opcionalmente mediante centrifugación o mediante filtración por flujo tangencial.
  7. 7
    Un procedimiento de generación de una población de partículas de AAVr según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha etapa de lisis de la célula productora de AAV se realiza sometiendo la célula a una técnica lítica seleccionada de microfluidificación, sonicación y liofilización.
  8. 8
    Un procedimiento de generación de una población de partículas de AAVr según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el lisado de célula productora de AAV de la etapa b):(i) se trata con una nucleasa, opcionalmente benzonasa, antes de la cromatografía;y/o (ii) se clarifica antes de la cromatografía, opcionalmente mediante filtración o centrifugación.
  9. 9
    Un procedimiento de generación de una población de partículas de AAVr según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la célula productora de AAV se concentra antes de la lisis, se resuspende en un tampón que comprende disolución salina a una fuerza iónica de al menos una disolución de NaCl 50 mM, se lisa y se clarifica entonces mediante filtración antes de la cromatografía.
  10. 10
    Un procedimiento de generación de una población de partículas de AAVr según la reivindicación 4 o cualquier reivindicación dependiente de la misma, en el que las fracciones cromatográficas que contienen partículas de AAVr se concentran mediante filtración o centrifugación después de elución de una cromatografía de intercambio iónico.
  11. 11
    Un procedimiento de generación de una población de partículas de AAVr según la reivindicación 4 o cualquier reivindicación dependiente de la misma, en el que las fracciones cromatográficas que contienen partículas de AAVr se concentran mediante filtración por flujo tangencial después de elución de una cromatografía de intercambio iónico.
  12. 12
    Un procedimiento de generación de una población de partículas de AAVr según la reivindicación 4 o cualquier reivindicación dependiente de la misma, en el que dicha cromatografía de intercambio aniónico se efectúa en una resina amino o imino N-cargada, opcionalmente seleccionada de una resina POROS 50 PI, una resina de dietilaminoetilo (DEAE), una resina de trimetilaminoetilo (TMAE), una resina de amina cuaternaria y una resina de polietilenimina (PEI).
  13. 13
    Un procedimiento de generación de una población de partículas de AAVr según la reivindicación 4 o cualquier reivindicación dependiente de la misma, en el que dicha cromatografía de intercambio catiónico se efectúa en una resina catiónica basada en azufre, fósforo o carboxilo, opcionalmente seleccionada de una resina de sulfato de heparina (HS), una resina de sulfopropilo (SP) y una resina de carboximetilo (CM).
  14. 14
    Un procedimiento de generación de una población de partículas de AAVr según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha etapa a) de incubación de la célula productora se realiza en un recipiente seleccionado de un matraz de cultivo de tejido, un frasco giratorio, un matraz de agitación, un reactor en tanque, un fermentador tal como un fermentador de agitación de aire, un biorreactor tal como un biorreactor de fibra hueca, de lecho empaquetado o lecho fluidificado o un biorreactor multilecho en el que en el biorreactor multilecho se aíslan al menos 109 unidades replicativas de AAVr por litro de volumen de biorreactor.
  15. 15
    Un procedimiento de generación de una población de partículas de AAVr según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha etapa a) de incubación de la célula productora se realiza usando un microportador.
  16. 16
    Un procedimiento de generación de una población de partículas de AAVr según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha etapa a) de incubación de la célula productora se realiza durante al menos 5 días.
  17. 17
    Un procedimiento de generación de una población de partículas de AAVr según la reivindicación 4 o cualquier reivindicación dependiente de la misma, en el que dicha población purificada de partículas de vector de AAVr contiene:- menos de 1 AAV competente de replicación por 104 partículas de AAV;- no más de 103 partículas infecciosas de virus auxiliar por 108 unidades replicativas de partículas de AAVr;- menos de un 5% de contaminación por virus auxiliar basada en proteína (p/p), detectada por análisis densitométricos de geles de SDS o mediante inmunoensayo de proteína específica de virus auxiliares, y - menos de un % de contaminación por virus auxiliar o proteína celular (p/p), detectada por análisis densitométricos de geles de SDS o mediante inmunoensayo de virus auxiliares o proteínas específicas celulares.
  18. 18
    Un procedimiento de generación de una población de partículas de AAVr según la reivindicación 4 o cualquier reivindicación dependiente de la misma, en que la elución de la cromatografía de intercambio aniónico y/o intercambio catiónico se realiza aumentando la concentración salina y los eluyentes cromatográficos que comprenden las partículas de AAVr se tratan posteriormente para reducir la concentración salina eficaz mediante dilución, diálisis, diafiltración o concentración.
  19. 19
    Un procedimiento de generación de una población de partículas de AAVr según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende adicionalmente la etapa de someter una fracción que comprende partículas de AAV a cromatografía de sulfato de heparina.
  20. 20
    Un procedimiento de generación de una población de partículas de AAVr según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho provector de AAVr comprende un polinucleótido no de AAV heterólogo flanqueado por dos repeticiones terminales invertidas (RTI) de AAV.
  21. 21
    Un procedimiento de generación de una población de partículas de AAVr según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha célula productora de AAV comprende al menos un gen de empaquetamiento de AAV que se integra establemente en el genoma de dicha célula productora de AAV, preferiblemente un gen rep de AAV y un gen cap de AAV.
  22. 22
    Un procedimiento de generación de una población de partículas de AAVr según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha célula productora se proporciona mediante un proceso que comprende:(i) introducir el virus auxiliar en la célula productora en que ya se ha introducido el gen o genes de empaquetamiento de AAV y el provector de AAVr;(ii) introducir el provector de AAVr y el virus auxiliar simultánea o secuencialmente en la célula productora en que ya se ha introducido el gen o genes de empaquetamiento de AAV;o (iii) introducir el gen o genes de empaquetamiento de AAV y el provector de AAVr simultánea o secuencialmente en la célula hospedadora en que ya se ha introducido el virus auxiliar.
  23. 23
    Un procedimiento de generación de una población de partículas de AAVr según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la célula productora se proporciona mediante un proceso que comprende introducir en la célula productora al menos un gen de división-empaquetamiento de AAV.
  24. 24
    Un procedimiento de generación de una población de partículas de AAVr según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho virus auxiliar es un adenovirus, un adenovirus termosensible o adenovirus Ad-ts149.
  25. 25
    Un procedimiento de generación de una población de partículas de AAVr según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho virus auxiliar es un virus auxiliar termosensible y dicha etapa de incubación de la célula productora se realiza a una temperatura que es permisiva de replicación de AAV pero no permisiva de replicación del virus auxiliar termosensible.
  26. 26
    Un procedimiento de generación de una población de partículas de AAVr según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la célula productora es una línea celular de mamífero dependiente de unión, una línea celular de mamífero adaptada a suspensión, una célula N3S de 293 o una célula S3 de HeLa.
  27. 27
    Un procedimiento de generación de una población de partículas de AAVr según la reivindicación 1, en el que dicha etapa de purificación c) comprende una combinación de una cromatografía de intercambio aniónico cargada positivamente y una cromatografía de intercambio catiónico cargada negativamente para generar una población purificada de partículas de AAVr.
  28. 28
    Un procedimiento de generación de una población de partículas de AAVr según la reivindicación 27, en el que dicha cromatografía de intercambio aniónico cargada positivamente se efectúa antes de dicha cromatografía de intercambio catiónico cargada negativamente.
  29. 29
    Un procedimiento de generación de una población de partículas de AAVr según la reivindicación 27, en el que dicha cromatografía de intercambio catiónico cargada negativamente se efectúa antes de dicha cromatografía de intercambio aniónico cargada positivamente.
  30. 30
    Un procedimiento de generación de una población de partículas de AAVr según una cualquiera de las reivindicaciones 27 a 29, que comprende adicionalmente la etapa de someter a cromatografía el lisado que contiene partículas de AAVr en sulfato de heparina, efectuándose dicha etapa después de dicha cromatografía de intercambio aniónico cargada positivamente y de dicha cromatografía de intercambio catiónico cargada negativamente.
  31. 31
    Un procedimiento de generación de una población de partículas de AAVr según una cualquiera de las reivindicaciones 27 a 30, que comprende adicionalmente la etapa de someter la célula productora a filtración por flujo tangencial.
  32. 32
    Un procedimiento de generación de una población de partículas de AAVr según la reivindicación 31, en el que la filtración por flujo tangencial se efectúa antes de la cromatografía.
  33. 33
    Un procedimiento de generación de una población de partículas de AAVr según la reivindicación 31, en el que dicha filtración por flujo tangencial se efectúa después de la cromatografía.
  34. 34
    Un procedimiento de generación de una población de partículas de AAVr según una cualquiera de las reivindicaciones 27 a 33, en el que dicha cromatografía de intercambio aniónico se efectúa en una resina de amino o imino N-cargada, opcionalmente seleccionada de una resina POROS 50 PI, una resina de dietilaminoetilo (DEAE), una resina de trimetilaminoetilo (TMAE), una resina de amina cuaternaria y una resina de polietilenimina (PEI).
  35. 35
    Un procedimiento de generación de una población de partículas de AAVr según una cualquiera de las reivindicaciones 27 a 33, en el que dicha cromatografía de intercambio catiónico se efectúa en una resina catiónica basada en azufre, fósforo o carboxilo, opcionalmente seleccionada de una resina de sulfato de heparina (HS), una resina de sulfopropilo (SP) y una resina de carboximetilo (CM).
  36. 36
    Un procedimiento de generación de una población de partículas de AAVr según una cualquiera de las reivindicaciones 27 a 35, en el que la célula productora se cultiva en condiciones de suspensión.
Independent claims36