支原體污染給制藥業(yè)和科研帶來(lái)了哪些挑戰？

支原體是真正的細菌，但它們沒(méi)有細胞壁，因此與“經(jīng)典”細菌相比，它們的多形性更高。 由于支原體在細胞形態(tài)上具有可塑性，并且細胞尺寸較小，因此甚至可通過(guò)0.1μm的濾器。 這也是為什么它們作為細胞培養衍生的生物制劑的潛在污染物而受到關(guān)注的原因之一，尤其是當生物反應器為支原體生長(cháng)提供有利條件時(shí)。支原體在人、動(dòng)物、植物和昆蟲(chóng)中普遍存在，因此，在生物制藥過(guò)程中使用的任何動(dòng)植物來(lái)源原料都可能含有支原體。 另一方面，某些支原體通過(guò)生物膜可以在環(huán)境中長(cháng)期生存。

支原體檢查是生物制藥生產(chǎn)過(guò)程中質(zhì)量控制（QC）的重要組成部分。但是，通過(guò)藥典規定的傳統培養方法檢查支原體有時(shí)會(huì )帶來(lái)重大挑戰。這些挑戰包括：

1. 支原體很小，顯微鏡下不可見(jiàn)。

2. 支原體物種很多，有一百多種。

3. 支原體有特殊的營(yíng)養需求，有些不可培養。

4.  有些支原體只產(chǎn)生輕度的濁度變化，肉眼不易辨別。

因此，少量的支原體污染可能在很長(cháng)一段時(shí)間內都不會(huì )被發(fā)現，而災難性的后果則是生產(chǎn)時(shí)間的浪費和相當大部分的收入損失。

在細胞研究領(lǐng)域，支原體也是臭名昭著(zhù)的污染源，許多實(shí)驗室都深受其害。早在1993年的研究顯示，美國FDA實(shí)驗室的兩萬(wàn)個(gè)Hela細胞培養物中有15%受到了支原體的污染?，F在，供應細胞和試劑的公司都會(huì )進(jìn)行非常嚴格的支原體篩查。

又有人曾獲得了九千多份樣本的RNA測序數據，這些樣本來(lái)自于2012年-2013年間哺乳動(dòng)物細胞的基因表達研究。他們在測序數據中尋找支原體DNA，結果發(fā)現11%的樣本都受到了支原體的污染。支原體DNA水平gao的一些研究，曾發(fā)表在一些頂jian期刊上。雖然支原體污染并不一定意味著(zhù)這些研究結果無(wú)效，但這種微生物會(huì )影響數百個(gè)基因的表達，并與細胞競爭營(yíng)養阻礙細胞的生長(cháng)。在其中一組受污染的數據中（淋巴瘤細胞），也有人鑒定出61個(gè)被支原體改變的基因。據估計，在上世紀九十年代，支原體污染率是四分之一。

近一直在開(kāi)發(fā)和實(shí)施的用于快速支原體檢測的核酸擴增技術(shù)（NAT） 已越來(lái)越受到重視。驗證后的方法可成為用于過(guò)程控制和批次放行檢測的預警系統。由于它們的巨大優(yōu)勢，預計它們將在將來(lái)越來(lái)越多地用于代替傳統的培養方法進(jìn)行支原體檢測。這可能會(huì )*改變生物技術(shù)和生物制藥行業(yè)的質(zhì)量控制和批次放行方案。

目前，市面上已有多個(gè)品牌的支原體PCR和qPCR檢測試劑盒，有用于細胞支原體篩查的，也有可用于制藥企業(yè)放行檢測的。需要指出的是，用于制藥企業(yè)的PCR或qPCR方法需要進(jìn)行方法驗證，可使用一些國外提供的標定好的支原體菌株（10CFU^TM支原體標準品）和支原體基因組DNA（拷貝數已經(jīng)標定）。它大大方便了NAT方法的驗證過(guò)程，為NAT替代傳統藥典方法提供了依據。

另需注意：按照國外藥典，支原體菌株和樣品需經(jīng)支原體DNA抽提后，才能進(jìn)行PCR檢測。因此，選擇合適的支原體DNA提取試劑盒也是需要考慮的因素。

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