薬物標的化、ウイルスの不活化と減衰、ワクチン製剤化と品質管理のためのSARS-CoV-2の物理化学的特性

Physicochemical properties of SARS-CoV-2 for drug targeting, virus inactivation and attenuation, vaccine formulation and quality control.

• Christin Scheller
• Finja Krebs
• Robert Minkner
• Isabel Astner
• Maria Gil-Moles
• Hermann Wätzig

抄録

重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2（SARS-CoV-2）とそのタンパク質の材料特性について議論している。ウイルスの構造、大きさ、剛性、親油性、等電点、浮力密度、遠心分離条件、pH、温度、紫外線、ガンマ線に対する安定性、溶剤や洗剤を含む様々な化学物質に対する感受性について検討しています。不活化、川下および製剤化条件については、適切な緩衝剤および品質管理方法の最初のアイデアを含めて記載されています。これらの情報は、ワクチン開発やワクチン承認時の当局との議論をサポートし、薬物標的化戦略や衛生に関連しています。比較のSARS-CoV-1および-2タンパク質のpIおよび親水性の大平均（GRAVY）を含む、いくつかの有益な表が与えられている。SARS-CoV-1とSARS-CoV-2は多くの点で類似しているので、情報が得られることが多い。どちらも異常に安定していますが、親油性の膜では敏感に反応します。しかし、一見小さな違いでも、免疫学的に関連するエピトープの設定などに強い影響を及ぼすことがあるため、SARS-CoV-1からSARS-CoV-2への知識の移行は推奨できない。下流工程、製剤、および品質保証方法に関する知見はまだ限られている。しかし、他のウイルスやワクチンで採用されている標準的なアプローチは、ウイルスの不活化、遠心分離条件、アジュバントの使用を含めて実現可能であるように思われる。

The material properties of the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) and its proteins are discussed. We review the viral structure, size, rigidity, lipophilicity, isoelectric point, buoyant density and centrifugation conditions, stability against pH, temperature, UV light, gamma radiation, and susceptibility to various chemical agents including solvents and detergents. Possible inactivation, downstream, and formulation conditions are given including suitable buffers and some first ideas for quality-control methods. This information supports vaccine development and discussion with competent authorities during vaccine approval and is certainly related to drug-targeting strategies and hygienics. Several instructive tables are given, including the pI and grand average of hydropathicity (GRAVY) of SARS-CoV-1 and -2 proteins in comparison. SARS-CoV-1 and SARS-CoV-2 are similar in many regards, so information can often be derived. Both are unusually stable, but sensitive at their lipophilic membranes. However, since seemingly small differences can have strong effects, for example, on immunologically relevant epitope settings, unevaluated knowledge transfer from SARS-CoV-1 to SARS-CoV-2 cannot be advised. Published knowledge regarding downstream processes, formulations and quality assuring methods is, as yet, limited. However, standard approaches employed for other viruses and vaccines seem to be feasible including virus inactivation, centrifugation conditions, and the use of adjuvants.

© 2020 The Authors. Electrophoresis published by Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.