Baculovirus jest głównie używany do produkcji rekombinowanych białek i szczepionek w komórkach owadów lepidoptera Spodoptera fugiperda (Sf)9 przy użyciu rekombinowanego wirusa polihedrozy jądrowej Autographa californica multicapsid (AcMNPV)1,2,3,4. Ostatnio staje się obiecującym wektorem do zastosowania w terapii genowej5. Wiadomo, że ma szeroki tropizm gospodarza i tkanki, infekuje zarówno komórki w stanie spoczynku, jak i proliferujące, jest niepatogenny i nie integruje się z chromosomem gospodarza4,5,6. Co więcej, bakulowirus może być wytwarzany w hodowli zawiesinowej bez surowicy, która jest skalowalna i pozwala na przetwarzanie w systemie zamkniętym do przyszłej produkcji klinicznej1.
Czystość cząsteczek bakulowirusa jest ważna dla osiągnięcia skutecznej transdukcji przy jednoczesnym zminimalizowaniu cytotoksyczności7,8,9. Bakulowirus może być zagęszczany przez ultrawirowanie lub filtrację o przepływie stycznym (TFF) przy ograniczonym wpływie na jego zakaźność. Jednak procedury te koncentrują nie tylko cząsteczki wirusa, ale także szczątki komórkowe i białka z hodowli Sf9, które mogą być toksyczne in vitro (osobista obserwacja) i mogą wywoływać stan zapalny lub odpowiedź immunologiczną, gdy są stosowane in vivo. Aby tego uniknąć, zwłaszcza w przypadku stosowania wysoce skoncentrowanych zapasów wirusów, zakaźny bakulowirus musi zostać oczyszczony i oddzielony od cząstek skażających.
Opisano kilka metod oczyszczania i koncentracji wektorów bakulowirusa10,11,12. Spośród dostępnych metod, chromatografia powinowactwa heparyny pozwala na jednoetapowy wysoki poziom oczyszczania przy niskim stężeniu białek zanieczyszczających12. Metoda opiera się na identyfikacji siarczanu heparanu jako receptora dla bakulowirusa13,14. Po załadowaniu supernatantu komórek Sf9 do kolumny i związaniu bakulowirusa, kolumnę można przemyć buforem fizjologicznym (izotonicznym) w celu usunięcia niezwiązanych lub luźno związanych cząstek zanieczyszczających. Ponieważ wiązanie z heparyną jest odwracalne, cząsteczki bakulowirusa mogą być eluowane za pomocą buforu o wysokiej zawartości soli, który jest natychmiast rozcieńczany do fizjologicznego (izotonicznego) stężenia soli, aby zapobiec inaktywacji przez szok osmotyczny12. Co więcej, produkcja bakulowirusa, jak również wychwytywanie i elucja z kolumny chromatograficznej, mogą być prowadzone przy użyciu procesu systemu zamkniętego, który jest zgodny z obecnymi dobrymi praktykami wytwarzania (cGMP).
Tutaj udostępniamy szczegółowy protokół produkcji, oczyszczania i koncentracji zakaźnego bakulowirusa za pomocą chromatografii powinowactwa i wirowania. Krótko mówiąc, wytwarzamy bakulowirusa przez transfekcję komórek Sf9 z plazmidowym DNA wirusa bakulowirusa w hodowli adherentnej i dalej rozwijamy zakaźnego bakulowirusa w hodowli zawiesinowej bez surowicy. Oczyszczamy bakulowirusa za pomocą chromatografii powinowactwa heparyny i stosujemy ultrawirowanie jako ostatni etap do silnego skoncentrowania wektora do zastosowania terapii genowej.