β-内酰胺如何对您的细胞和基因治疗造成风险
β-内酰胺是一类抗生素，包括青霉素和氨苄青霉素。它们含有β-内酰胺环和可变侧链。细菌细胞质膜相关酶和青霉素结合蛋白与 β-内酰胺共价结合。随后，抗生素抑制细菌细胞壁合成的最后一步，导致自溶。
除了用作抗生素药物外，β-内酰胺还被用作 DNA 克隆的选择工具。当创建新的质粒时，会添加 β-内酰胺抗性盒。将质粒插入细菌宿主后，向培养基中添加相应的β-内酰胺将有效杀死不含目的质粒的细菌菌落。
尽管β-内酰胺有很多好处，但它们会给患者带来危及生命的过敏反应的风险。不幸的是，很难确定引起过敏反应所需的最小量的β-内酰胺，并且用目前可用的标准分析方法很难检测微量的β-内酰胺。因此，避免使用β-内酰胺以防止最终药品受到污染至关重要。
细胞和基因疗法开发商和制造商需要认识到β-内酰胺风险，并需要制定强有力的策略来防止最终药品受到污染。药品制造商在欧盟销售时必须遵守 EMA GMP 法规，在美国销售时必须遵守 21 CFR 210/211 – 不符合 cGMP 生产的药品将被视为掺假。在其 2022 年更新指南2中，FDA 建议采取严格控制措施来防止污染，包括将加工 β-内酰胺和非 β-内酰胺药物的设施分开，以及进行程序控制以防止受 β-内酰胺污染的原材料进入非β-内酰胺加工设施。
除非得到缓解，否则在使用某些抗生素（例如作为重组蛋白生产中的选择标记）的设施中生产的原材料可能会污染细胞或基因治疗药物产品。尽管在重组蛋白的下游纯化步骤中努力去除抗生素，但残留量可能仍然存在。如果在细胞疗法制造过程中将重组蛋白用于培养方案，则最终产品中残留的β-内酰胺可能会导致过敏反应。
为了您的研究药物开发和制造的最大利益，FUJIFILM Irvine Scientific 放弃在 Shenandoah 重组蛋白中使用 β-内酰胺，现在使用卡那霉素或其他非 β-内酰胺抗生素作为选择标记。青霉素和链霉素（通常称为“pen-strep”）的使用也已被淘汰，取而代之的是庆大霉素。此外，FUJIFILM Irvine Scientific 仅对用于 cGMP 制造的原材料进行资格认证，这些原材料不是在加工或含有 β-内酰胺的设施中生产的。
当您考虑培养过程中重组蛋白的来源时，请确保不存在存在 β-内酰胺抗生素的风险。询问您的重组蛋白供应商，它们是否是在使用或加工含有 β-内酰胺材料的设施中生产的，这样您就更有信心做出了正确的选择。
但可以感染非分裂期细胞，还具有容纳外源性目的基因片段大、免疫反应小等优点，在基因治疗中具有广泛的应用前景。