20世纪80年代，研究人员首次尝试修饰人类DNA，开启了漫长且艰辛的探索之路——通过改变人类DNA治疗遗传性疾病。曾被视为仅在理论上可行的基因治疗，其实离我们并没有那么远。得益于三十多年来研究人员的不懈追求和严谨的科学态度，基因治疗在年终于成功应用于患者治疗。
其中一个成功案例来自美国俄医院（NationwideChildren’sHospital）。该研究团队于年在《新英格兰医学杂志》上发表了这项研究，有15位脊髓性肌萎缩1型(SMA1)患者接受了单次剂量的基因治疗，以替代突变基因的功能。接受基因治疗的受试者显示出运动能力改善的迹象，这在未接受治疗的情况下是不会发生的。该基因疗法的成功在很大程度上要归因于一个重要因素——导入病毒。
图：医院cGMP工厂的科学家们利用康宁HYPERStack生产出腺相关病毒（AAV）载体，并成功用于基因治疗临床试验
腺相关病毒(AAV)作为基因载体，对于基因治疗的成败至关重要。AAV经过改造后，可将DNA递送至人的靶细胞内。递送一小段DNA至体内后，目标蛋白开始表达，从而弥补导致疾病的基因缺失或突变。
SelectScience访谈了美国医院GMP运营前总监JayssonEicholtz，他曾负责AAV载体生产，并在SMA1基因治疗的开创性研究中发挥了重要作用。医院的临床生产工厂是专门致力于推动基因和细胞治疗发展的cGMP生产工厂。Eicholtz表示：“我们的目标是为我们的研究人员以及业内其他科学家提供鼎立支持，在确保最高品质的情况下，以最高效、最经济、最快速的方式将新治疗方法推向临床试验。”
图：使用AAV介导的病毒载体基因治疗过程为设计包含健康基因的载体，导入患有遗传性疾病的患者体内
Eicholtz的团队严格遵循FDAcGMP指导原则，专门从事重组AAV载体的生产，这些载体在高质量至关重要的临床试验中用作研究药物。在医院的cGMP工厂中，已用于生产的AAV血清型包括AAV1、2、5、8、rh74和9。在康宁HYPERStacks超级细胞培养室中，使用磷酸钙介导三重DNA质粒转染至HEK贴壁细胞内，生产AAV载体。
图：用康宁HYPERStack-12进行慢病毒生产的步骤
AAV是基因治疗的关键，涉及AAV的实验步骤，如AAV载体设计、血清型选择和免疫应答监测，是临床试验准备的重要组成部分。Eicholtz在谈到生产用于临床试验的载体时表示：“我们只专注于AAV，并在三重转染过程中使用我们自己的HEK贴壁细胞。我们采用不同的顺序步骤（如培养基释放、切向流过滤、梯度超离心、层析）和配方，将AAV制备成最终的产品，用于1/2期试验中。”
医院的cGMP工厂需要生产大量AAV载体，以支持各项研究。为了最大限度地利用有限的空间并提高实验产量，Eicholtz团队使用康宁HYPERStack超级细胞培养室来培养HEK细胞。HYPER专有透气膜技术可去除器皿内的空气间隙，细胞生长表面积远大于传统细胞培养器皿。
图：康宁HYPERStack超级细胞培养室
Eicholtz说：“我们从年就开始使用HYPERStack进行生产，并将其纳入我们的标准流程。在过去三年中，我们的产能扩大了6倍，包括新建平方英尺的采用康宁HYPERStack为主要生产系统的GMP生产工厂。”
借助该AAV基因治疗生产系统，医院的工厂还支持除SMA1临床试验外的其他疾病，包括SanFillippo综合征、杜氏肌营养不良以及视网膜色素变性等。
康宁HYPERStack超级细胞培养室应用其专有的HYPER透气膜技术，去除了传统培养瓶顶层的空气间隙，每层细胞生长室的底部由一层透气膜组成，气体通过透气膜扩散来满足细胞生长所需。该技术相比传统器皿大幅增加了细胞生长面积，并提供均匀的气体交换，使您在有限的空间内获得更高效、持续的细胞产量。