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웨비나 Q&A: mRNA에 대한 이해와 생산 공정에 대한 전략적 접근

<싸이티바 온라인 세미나: mRNA의 이해와 생산 공정에 대한 전략적 접근>에서 다뤄진 질의 응답 내용을 확인해 보세요.

Q. Cytiva는 polishing 단계에서 dsRNA를 제거할 수 있는 전략이 있나요?

A. dsRNA를 포함한 small RNA fragments 등 aberrant RNA를 제거할 수 있는 optimization이 중요합니다. Small RNA fragment 등의 부산물은 Capto™ Core 및 TFF 공정을 통하여 제거가 가능하며, polyA tail을 가지지 않은 RNA는 Oligo-dT capture step을 사용하여 제거하게 됩니다. 해당 공정으로 제거되지 않는 부산물들은 ion exchange resin을 사용하여 추가 공정을 진행하기도 합니다. Cellulose powder를 사용하는 방법도 있지만 이는 Cytiva에서 지원하지 않습니다.

Q. Capto™ 혹은 VLP를 바이러스 정제에 사용할 수 있나요?

A. Capto line은 여러 종류가 있습니다. Virus를 위한 공정에 기존 Capto™ 제품을 많이 사용하고 계십니다.

Q. IVT 반응은 cell free 반응으로 알고 있는데 fermentation으로 plasmid 증폭까지의 과정 중 mRNA를 전사할 때 cell free로 IVT 방식을 진행하는 것인가요?

A. 네, 맞습니다. 일단, plasmid를 얻는 과정은 배양으로 진행됩니다. 그리고 이때 얻은 plasmid로 Invitro transcription을 수행합니다. 이러한 과정을 통해 나온 물질을 정제 진행하는 것입니다.

Q. 배양 이후에 IVT 반응을 single-use bioreactor 내에서 하는 건가요? Single-use는 주로 소규모 용도로 사용되는 것 같은데 대량으로 mRNA를 생성할 때도 이 single-use line을 사용할 수 있는 건가요?

A. Plasmid 공정 후 IVT는 사용자마다 single-use 혹은 multi-use 제품을 사용하고 계십니다. Bioreactor 혹은 mixer 등을 사용하여 공정을 진행하시며, single-use 제품의 경우 최대 2000L 까지 가능합니다.

Q. IVT 공정을 100L 이상 scale up 할 경우 어려운 점은 무엇인가요? 그리고 IVT efficiency를 높일 수 있는 방안은 무엇이 있나요?

A. IVT 공정은 중합 효소 반응으로 진행하기 때문에 Cytiva에서 지원하는 공정 사항이 아니라 답변 드리기 어렵습니다. Cytiva에서는 IVT를 위한 incubator/mixer등을 제공해 드립니다.

Q. Cytiva에서 scale up 가능한 affinity chromatography resin을 개발할 계획이 있나요?

A. 웨비나에서 설명한 바와 같이, Fibro 플랫폼을 이용한 affinity chromatography를 론칭할 예정입니다. Fibro 기술은 큰 사이즈의 분자를 정제하는 데에 적합합니다. Oligo-dT로 제작한 프로토타입은 resin 보다 훨씬 높은 capacity를 가지고 있습니다. 또한, 매우 빠른 공정 사이클을 가질 수 있습니다. Fibro Oligo-dT 제품은 기존 Oligo-dT ligand를 가지는 크로마토그래피의 성능과 비교하여, 비슷한 퍼포먼스를 제공하며, 매우 우수한 생산성을 가지는 것을 확인하였습니다.

Q. mRNA를 제거하는 polishing 단계에서 HIC나 Multi-modal chromatography를 추천하는 회사들도 있던데 Cytiva에 관련 자료가 있나요?

A. HIC 공정을 위해서는 butyl 및 phenyl을 사용하는 것을 추천 드립니다. 또한 ion exchange와 HIC의 특성을 모두 포함하는 multi-modal resin은 Capto ImpRes와 adhere가 있으며, 문서에 기술되어 있는 condition에 따라 테스트해 보시는 것을 추천 드립니다. 추후 공유 드릴 수 있는 application data를 준비하고 있습니다.

Q. Capto™ Q resin은 Rigid resin 성격을 띄나요? Semi-Rigid 성격을 띄나요? Semi-Rigid의 경우, scale up 할 때 pressure가 높아질 것 같은데, scale 별 linear velocity에 따른 pressure 결과가 있는지 궁금합니다.

A. Capto™ resin은 기존 Sepharose™ 계열 resin에 dextran extender를 추가하여 high flow에서 생산이 가능하도록 디자인 되어 있는 resin입니다. Cytiva의 모든 resin은 linear velocity에 따른 pressure data를 제공 드리고 있습니다. 단 sample에 따른, scale 별 data는 사용자의 환경 및 조건에 따라 다르다 보니, 별도로 test 하여 제공되는 data는 없습니다.

Q. Encapsulation은 무엇인가요? Transformation처럼 Heat shock, Electroporation과 같은 방법으로 진행하나요?

A. Encapsulation은 lipid nano particle 및 exosome, liposome 등 다양한 vesicle을 사용하여 진행할 수 있습니다. 해당 carrier를 어떤 종류로 사용하느냐에 따라 방법은 달라지게 됩니다.

Q. Capto™ Core는 주로 mRNA capture 단계에서 사용하면 되나요? FT mode로 사용하면 buffer는 기존 SEC처럼 한 가지 종류의 buffer만 사용하는 건가요? 레퍼런스 자료 제공 가능한지 궁금합니다.

A. 일반적으로 Capto™ Core는 polishing 과정이나, encapsulation 후 사용하십니다. buffer는 말씀 주신 것처럼 하나의 buffer로 사용하며, impurities가 resin의 pore 내부로 흡착될 수 있도록 디자인되어 있는 resin입니다. 일반적으로 큰 사이즈를 가지는 molecules를 분리하기 위해 사용하며, 기존 바이러스 등에 특화되어 사용을 많이 하고 계십니다. mRNA의 경우, 단백질보다 매우 큰 사이즈를 가지고 있어 충분히 분리가 가능합니다. mRNA에 관련된 레퍼런스 자료는 준비 중입니다.

Q. Capto™ Core를 구매하는 입장에서 납품 일정이 너무 길다고 느껴집니다. 해결 방법이 있나요?

A. Capto™ Core 제품은 대용량으로 주문할 경우 리드 타임이 길지만, 소량 주문 우선으로 수 리터의 용량일 경우 빠르게 수급이 가능합니다. 2022년에는 생산 설비를 확대할 예정이며, 대량의 Capto™ Core 주문 시에도 훨씬 더 짧은 리드 타임을 기대할 수 있습니다.

Q. Oligo-dT에 사용할 수 있는 Cytiva 개발 Fibro 제품은 Fibro PrismA™와 같은 파울링 이슈가 있나요?

A. 아닙니다. mAb 캡처 이전에 중간 공정을 실행할 경우, Fibro PrismA™의 파울링은 문제가 되지 않습니다. mRNA는 IVT 과정을 통하여 만들어지기 때문에, 파울링 발생의 가능성이 적습니다. 단지, mRNA에 대한 Fibro의 높은 capacity는 일루션 단계에서 압력이 높아질 수 있기 때문에, 일정한 압력을 유지하기 위해서는 공정 유속을 낮춰야 할 수 있습니다. 하지만, 바이오 공정 생산에서는 일반적으로 4bar를 초과하지 않으며, Fibro 제품의 최대 압력 제한은 10 bar입니다. 

Q. 기존 정제에 사용되는 것과 Fibro 두 가지 종류의 효율성에 대해 알고 싶습니다. 또한 per volume에 관한 데이터가 궁금합니다.

A. Resin과  Fibro system은 서로 다른 특성을 가집니다. Fibro는 속도가 매우 빠르기 때문에 Productivity(단위 시간당 생산량)가 높습니다. 반면, Resin의 경우, Fibro보다 오래 사용 가능하며 porosity가 높음으로써 단위 면적이 더 넓은 특성이 있습니다. 그렇다면, 같은 볼륨에 더 많은 양을 mRNA를 반응 시킬 수 있는 것입니다. DBC에 관련된 정보를 원하시는 것이라면, resin 30% 더 높다고 할 수 있습니다. Fibro는 이를 정제 속도로 커버하고도 더 높은 Productivity를 가져가는 것입니다. 아쉽지만, mRNA 정제용 Fibro는 아직 정식 론칭이 되지 않아 비교 관련 자료는 없는 상황입니다.

Q. mRNA를 LNP에 넣는 장비도 제공하나요?

A. Cytiva에서는 별도의 LNP encapsulation에 특화된 장비를 제공하고 있지는 않습니다. 단 encapsulation 공정을 위한 mixer 장비는 판매를 하고 있습니다. 잘 섞일 수 있도록 그리고 온도 조절이 가능한 reactor라고 생각하시면 됩니다.

Q. 어떻게 Exosome을 생산하나요?

A. Exosome을 생산하기 위한 공정은 매우 다양합니다. 어떤 세포에서, 어떤 배양 공정으로 exosome을 얻는 지가 우선이며, 해당 공정으로 얻는 exosome의 특성에 다라 정제 공정이 달라지게 됩니다. Cytiva 제품을 이용한 정제 공정은 이미 체계화되어 있습니다.

Q. mRNA 생산 후 품질 확인은 어떻게 하나요? Cytiva 자체적으로 확인 후 product와 함께 품질 보증서를 전달해 주시는지, 혹은 품질 평가를 별도로 의뢰가 가능한지 알고 싶습니다.

A. Cytiva에서는 mRNA 생산을 위한 플랫폼을 제공해 드리고 있습니다. mRNA 생산 후 품질 확인은 Cytiva에서 의뢰를 받고 있지는 않습니다.

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