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支原體污染給制藥業(yè)和科研帶來了哪些挑戰(zhàn)?

更新時(shí)間:2020-11-23  |  點(diǎn)擊率:763

支原體是真正的細(xì)菌,但它們沒有細(xì)胞壁,因此與“經(jīng)典”細(xì)菌相比,它們的多形性更高。 由于支原體在細(xì)胞形態(tài)上具有可塑性,并且細(xì)胞尺寸較小,因此甚至可通過0.1μm的濾器。 這也是為什么它們作為細(xì)胞培養(yǎng)衍生的生物制劑的潛在污染物而受到關(guān)注的原因之一,尤其是當(dāng)生物反應(yīng)器為支原體生長(zhǎng)提供有利條件時(shí)。支原體在人、動(dòng)物、植物和昆蟲中普遍存在,因此,在生物制藥過程中使用的任何動(dòng)植物來源原料都可能含有支原體。 另一方面,某些支原體通過生物膜可以在環(huán)境中長(zhǎng)期生存。

支原體檢查是生物制藥生產(chǎn)過程中質(zhì)量控制(QC)的重要組成部分。但是,通過藥典規(guī)定的傳統(tǒng)培養(yǎng)方法檢查支原體有時(shí)會(huì)帶來重大挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)包括:

1. 支原體很小,顯微鏡下不可見。

2. 支原體物種很多,有一百多種。

3. 支原體有特殊的營(yíng)養(yǎng)需求,有些不可培養(yǎng)。

4.  有些支原體只產(chǎn)生輕度的濁度變化,肉眼不易辨別。

因此,少量的支原體污染可能在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)都不會(huì)被發(fā)現(xiàn),而災(zāi)難性的后果則是生產(chǎn)時(shí)間的浪費(fèi)和相當(dāng)大部分的收入損失。

在細(xì)胞研究領(lǐng)域,支原體也是臭名昭著的污染源,許多實(shí)驗(yàn)室都深受其害。早在1993年的研究顯示,美國(guó)FDA實(shí)驗(yàn)室的兩萬個(gè)Hela細(xì)胞培養(yǎng)物中有15%受到了支原體的污染?,F(xiàn)在,供應(yīng)細(xì)胞和試劑的公司都會(huì)進(jìn)行非常嚴(yán)格的支原體篩查。

又有人曾獲得了九千多份樣本的RNA測(cè)序數(shù)據(jù),這些樣本來自于2012-2013年間哺乳動(dòng)物細(xì)胞的基因表達(dá)研究。他們?cè)跍y(cè)序數(shù)據(jù)中尋找支原體DNA,結(jié)果發(fā)現(xiàn)11%的樣本都受到了支原體的污染。支原體DNA水平gao的一些研究,曾發(fā)表在一些頂jian期刊上。雖然支原體污染并不一定意味著這些研究結(jié)果無效,但這種微生物會(huì)影響數(shù)百個(gè)基因的表達(dá),并與細(xì)胞競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)阻礙細(xì)胞的生長(zhǎng)。在其中一組受污染的數(shù)據(jù)中(淋巴瘤細(xì)胞),也有人鑒定出61個(gè)被支原體改變的基因。據(jù)估計(jì),在上世紀(jì)九十年代,支原體污染率是四分之一。

近一直在開發(fā)和實(shí)施的用于快速支原體檢測(cè)的核酸擴(kuò)增技術(shù)(NAT 已越來越受到重視。驗(yàn)證后的方法可成為用于過程控制和批次放行檢測(cè)的預(yù)警系統(tǒng)。由于它們的巨大優(yōu)勢(shì),預(yù)計(jì)它們將在將來越來越多地用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)的培養(yǎng)方法進(jìn)行支原體檢測(cè)。這可能會(huì)*改變生物技術(shù)和生物制藥行業(yè)的質(zhì)量控制和批次放行方案。

目前,市面上已有多個(gè)品牌的支原體PCRqPCR檢測(cè)試劑盒,有用于細(xì)胞支原體篩查的,也有可用于制藥企業(yè)放行檢測(cè)的。需要指出的是,用于制藥企業(yè)的PCRqPCR方法需要進(jìn)行方法驗(yàn)證,可使用一些國(guó)外提供的標(biāo)定好的支原體菌株(10CFUTM支原體標(biāo)準(zhǔn)品)和支原體基因組DNA(拷貝數(shù)已經(jīng)標(biāo)定)。它大大方便了NAT方法的驗(yàn)證過程,為NAT替代傳統(tǒng)藥典方法提供了依據(jù)。

 

 

另需注意:按照國(guó)外藥典,支原體菌株和樣品需經(jīng)支原體DNA抽提后,才能進(jìn)行PCR檢測(cè)。因此,選擇合適的支原體DNA提取試劑盒也是需要考慮的因素。

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