革命性的疫苗提纯法

来自萨克森-安哈特州的Navigo蛋白质有限公司开发出一种用于大规模新冠肺炎疫苗提纯的结合蛋白质。凭借“精确捕获”计数,未来的生物制剂提纯将变得更高效和更具成本效益。研究人员因这项工艺荣获了2020年德国中部IQ创新奖。

Navigo蛋白质有限公司在新冠肺炎大流行导致的停工限产中不但没有停下脚步,反而日以继夜地研发产品。这家位于哈勒魏恩贝格科技园区的生物技术企业针对当前疫情迅速做出反应:公司成立了新冠肺炎防疫工作组,强制戴口罩,各小组在不同楼层分开办公。他们的努力得到了回报。即便在新冠肺炎大流行期间,该公司仍然能够专注于自身所长:研究和开发。他们集中精力研究所谓的亲和配体,即针对新冠肺炎刺突蛋白的结合蛋白。这种蛋白是大多数新冠肺炎疫苗的主要成分,并可使用这种结合蛋白对疫苗进行纯化。公司已与一家美国大型企业开展合作。“这种蛋白将于今年上市,从而能够应对数十亿剂疫苗生产中所面临的巨大挑战。”公司业务开发总监奥利弗·舒伯(Oliver Schub)博士说道。

革命性的工艺

Navigo开发的“精确捕获”专利技术不仅技术领先,舒伯更称之为“革命性的创举”。使用小而稳定的“支架”蛋白作为结合剂(配体),可在定制的所谓“亲和色谱”中纯化几乎所有的生物制剂。这些专门为相关疫苗或生物制剂开发的蛋白质分子如同磁铁一般:蛋白质分子位于固定的色谱载体材料上,专门与细胞培养基中存在的活性物质(在此为新冠肺炎刺突蛋白)结合。将细胞培养基的其他成分洗掉后,便可从色谱柱中几乎完全分离出纯度很高的刺突蛋白。相反,常规、非亲和且通过多个步骤中连续进行的生物制剂纯化工艺成本昂贵、费时费力,而且总产率很低。“我们的配体可实现通用、性能稳定、几乎一步到位的工艺,”舒伯表示,“纯度和产率均超过90%。”

“该平台具有通用性,因为我们有着一个包含数十亿种不同结合蛋白的独家数据库,可为每种成分找到合适的配对物,”舒伯解释道。配体的市场化生产是常规惯例。Navigo与美国生物加工企业Repligen Corporation在“精确捕获”平台上合作的第一个联合开发产品已经投放市场,在全球范围内出售给生物制剂开发企业,并表现出强劲的增长势头。公司已与另一家美国公司达成合作协议,将在全球范围内生产和纯化新冠肺炎疫苗。用于大规模工业化疫苗生产的刺突蛋白亲和纯化计划将在2020年内开始。凭借“精确捕获”平台,该公司获得了今年德国中部IQ创新奖的二等奖。

抗体疗法的替代方案

除用于定制亲和色谱的“精确捕获”工艺外,Navigo蛋白质有限公司还同时开发“精确靶向”平台。企业正在开发治疗性的小亲和力配体,以替代常规的抗体治疗。Navigo利用其蛋白质工程专业知识,赋予小型亲和配体(所谓的“Affilin®”蛋白质)其他特性,从而使这种配体可灵活应用于多个领域。例如,“蛋白质药物结合体”将特殊navigo配体的癌细胞识别功能与细胞毒素结合起来。蛋白质可针对性地在局部(而非整个身体)对接并开始毒性攻击,从而靶向对抗癌细胞。此外,还可以根据需要调整配体的半衰期,即其在血液中的滞留时间。舒伯认为,由于生产成本低、副作用小及效果佳等原因,“精准靶向”有一天将在一些领域取代传统的抗体疗法。一家著名的欧洲药物结合体公司已经成功对Navigo抗体替代分子进行了临床测试并将继续研发。接下来将开始临床第一阶段的人体实体瘤测试。

 

该工艺还可以用于所谓的治疗诊断,这个术语由治疗和诊断两部分组成。Navigo蛋白可在偶联物质的辅助下,首先在肿瘤诊断的特定成像工艺中发挥作用。然后,同一配体与短时放射性物质偶联,靶向清除癌细胞。由于这些分子只与癌细胞结合,因此可从内部对肿瘤进行精准治疗,无需再从外部对人体进行放射治疗。

 

完善的基础设施

“精确靶向”平台由Scil蛋白质有限公司开发,该公司是哈勒–维滕贝格马丁路德大学的衍生公司,也是Navigo的前身。2014年,该公司的一部分被剥离出来并出售给瓦克生物技术有限公司( Wacker Biotech)。Scil蛋白质有限公司在魏恩贝格科技园区继续发展,并于2017年被拉芬斯堡的Vetter制药有限公司收购,现更名为Navigo蛋白质有限公司。该公司目前与国际知名的生物技术公司齐名。这家企业并非唯一一家在独一无二的魏恩贝格科技园区运营的企业。该园区是萨安州和德国中部引领未来、规模最大的12个科技园之一。这个科技园区汇聚了100多家生命科学和材料科学公司和世界知名的科研机构,马丁路德·哈勒维腾贝格大学的自然科学系也设立于此,5500名科学家及员工在此工作。萨安州针对园区的投资已超过10亿欧元。舒伯认为,科技园区的网络(例如弗劳恩霍夫研究所或大学)是该地区的一大区位优势:“基础设施尽善尽美。对我们而言,与科研机构建立联系,找到我们真正需要的一流专家,这一点至关重要。”Navigo蛋白质有限公司目前拥有50名员工,雇员总数长期将大幅增加。萨安州也将提供支持:经济部长阿明·温灵曼(Navin Willingmann)近期在参观Navigo蛋白质有限公司时颁发了资助批准通知书,资金用于购买先进的亲和力测量实验室设备。该设备可同时处理最多32件样品,而非惯常的单件样品一测。

Anja Falgowski