Increasing Productivity and Confidence for N-linked Glycan Analysis of Biosimilars Using the BioAccord System

Význam tématu

Glykozylace monoklonálních protilátek je klíčovým kritériem kvality, protože ovlivňuje účinnost, bezpečnost a imunogenicitu bioterapeutik. Při vývoji biosimilárů je nutné prokázat vysokou shodu glykanových profilů s referenčním přípravkem, aby se minimalizovala potřeba rozsáhlých klinických studií a urychlil se vstup na trh.

Cíle a přehled studie

Cílem práce bylo ukázat, jak může integrovaný systém BioAccord zvýšit produktivitu i spolehlivost analýzy uvolněných N-glykanů při srovnání biosimilárů s inovátorem. Jako modelové sérum byly analyzovány glykany uvolněné z mAb infliximabu – originálního i biosimilárního.

Použitá metodika a instrumentace

Pro uvolnění a značení N-glykanů byl využit GlycoWorks RapiFluor-MS kit v automatizovaném režimu. Rozdělění glykanů proběhlo na HILIC koloně ACQUITY Glycan BEH Amide (2,1×150 mm, 1,7 µm) při 60 °C. Detekce kombinovala fluorescenční FLR detektor (λex = 265 nm, λem = 425 nm) a TOF-MS s RDa detektorem v pozitivním ESI modu, který automaticky kalibruje hmotnostní škálu. Analytický software UNIFI zajišťoval řízenou akvizici i zpracování dat a identifikaci glykanů na základě retenčních jednotek (GU) a přesné hmotnosti.

Hlavní výsledky a diskuse

Workflow umožnilo detekovat 26 N-glykanů u originálních vzorků a 27 u biosimiláru s rozlišením do 10 ppm. Retenční časy byly kalibrovány pomocí dextranové stupnice a přepočítány na GU, což zvýšilo spolehlivost identifikace v knihovně glykanů. Porovnání kvality a kvantity odhalilo rozdíly v relativním zastoupení několika sialylovaných struktur. Pro rozlišení isobarických párů (např. FA2G2 vs. FA2G1Ga1) byla využita střídavá akvizice nízké a vysoké kolizní energie, která poskytla diagnostické fragmenty potvrzující strukturu.

Přínosy a praktické využití metody

• Plně integrované end-to-end řešení od přípravy vzorku po report.
• Automatizace procesů zkracuje čas a snižuje závislost na expertech.
• Přesná kalibrace GU a hmotnosti umožňuje vysokou spolehlivost identifikace i kvantifikace.
• Možnost rychlého porovnání glykanových profilů pro rozhodování během vývoje biosimilárů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření používání cloudových řešení pro sdílení glykanových knihoven a pokročilé AI-algoritmy pro predikci struktur. Další potenciál spočívá ve vyšší míře paralelní automatizace a integraci s dalšími analytickými technikami (např. iontová mobilita), které mohou ještě zvýšit rozlišení a rychlost analýzy komplexních glykánových profilů.

Závěr

BioAccord System představuje robustní, uživatelsky přívětivou platformu pro komplexní analýzu uvolněných N-glykanů, která zvyšuje produktivitu, spolehlivost a standardizaci při srovnání biosimilárů s inovátory. Díky automatizovanému workflow, přesné kalibraci a snadno přizpůsobitelným reportům je ideálním nástrojem pro QS/QC i výzkum a vývoj bioterapeutik.

Reference

1. Xie H. et al. Rapid comparison of a candidate biosimilar to an innovator monoclonal antibody with advanced liquid chromatography and mass spectrometry technologies. MAbs. 2010;2(4):379–394.
2. Shields R.L. et al. Lack of fucose on human IgG1 N-linked oligosaccharide improves binding to human Fcgamma RIII and antibody-dependent cellular toxicity. J Biol Chem. 2002;277:26733–26740.
3. Lauber M.A. et al. Rapid preparation of released N glycans for HILIC analysis using a labeling reagent that facilitates sensitive fluorescence and ESI-MS detection. Anal Chem. 2015;87:5401–5409.
4. Reed C.E. et al. Automated preparation of ms-sensitive fluorescently labeled N-glycans with a commercial pipetting robot. SLAS Technology. 2018;23(6):550–559.
5. Alley W.R. Jr., Yu Y.Q. Combining RapiFluor-MS and UNIFI for a total N-linked glycan solution for innovator vs. biosimilar infliximab comparisons. Waters App. Note. 2016;720005753EN.
6. Yu Y.Q. A holistic workflow for acquiring, processing, and reporting fluorescent-labeled glycans. Waters App. Note. 2016;720004619EN.
7. FDA. Statistical Approaches to Evaluate Analytical Similarity Guidance for Industry. 2017.