IDENTIFICATION AND QUANTIFICATION OF HOST CELL PROTEIN IMPURITIES IN HIGH PURITY MONOCLONAL ANTIBODIES DOWN TO 1 PPM: AN INTER-LABORATORY STUDY

Význam tématu

Odstranění a detekce hostitelských proteinů (HCP) v biotechnologických výrobcích je klíčová pro zajištění bezpečnosti a kvality farmaceutických monoklonálních protilátek. Přítomnost i velmi nízkých hladin těchto nečistot může ovlivnit imunogenicitu, stabilitu a účinnost léčiva.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout a mezi laboratořemi ověřit citlivou LC–MS metodiku (2DLC-HDMSE) pro identifikaci a kvantifikaci HCP až do úrovně 1 ppm. Studie porovnává výsledky na referenčním NIST mAb a komerčních produktech Remicade a Inflectra.

Použitá metodika a instrumentace

• Sample prep: Denaturace RapiGest™ SF, redukce DTT, alkylace IAM, digesce Lys-C a trypsinem.
• Štěpná standardní bílkoviny: ADH, PHO, BSA, ENL.
• 2D-LC separace: ACQUITY UPLC M-Class s 2D technologií, 1. dimenze vysoké pH (XBridge C18), 2. dimenze nízké pH (CSH C18).
• MS akvizice: SYNAPT G2-S HDMSE, MSE s iontovou mobilitou (IMS), CE rampy a IMS Wave Velocity/Height.
• Data processing: ProteinLynx Global Server 3.0.2, kvantifikace Hi3 metodou.

Hlavní výsledky a diskuse

• Vyvinutá 2DLC-HDMSE metoda dosahuje detekce HCP do několika ppm hodnostek.
• Reprodukovatelnost metody potvrzena trojitými analýzami s konzistentními retenčními časy nízkoabundantních HCP peptidů.
• Mezilaboratorní studie identifikovala 14 HCP společných pro tři laboratoře a kvantifikovala je v rozsahu 1–200 ppm.
• Srovnání Remicade a Inflectra odhalilo stejné dva HCP proteiny, ale třikrát vyšší hladinu v biosimiláru.

Přínosy a praktické využití metody

• Komplexní profilování individuálních HCP místo celkového odhadu z ELISA.
• Možnost optimalizace čisticích procesů a monitoringu v reálném čase.
• Zajištění souladu s regulačními požadavky na kvalitu biopharmak.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metody na jiné třídy proteinových léčiv a matrice.
• Integrace s AI pro automatizovanou interpretaci dat a prediktivní modelování odchylek.
• Využití moderních separačních technik a stále citlivějších MS detektorů pro dosažení sub-ppm limitů.

Závěr

2DLC-HDMSE metodika představuje výrazný krok vpřed v citlivém a specifickém monitoringu HCP v monoklonálních protilátkách. Její robustnost a reprodukovatelnost potvrzená mezi laboratořemi zaručuje praktickou využitelnost v průmyslové analytice.

Reference

1. Doneanu C. et al., mAbs 2012, 4, 24–44
2. Schenauer C., Anal Biochem 2012, 428, 150–157
3. Labrou N.E. (ed.), Protein Downstream Processing, Methods Mol Biol 1129, 2014, 341–350
4. Zhang Q. et al., mAbs 2014, 6, 659–670
5. Thompson A. et al., Rapid Commun Mass Spec 2014, 28, 855–860
6. Distler U. et al., Nat Methods 2014, 11, 167–170
7. Doneanu C. et al., Anal Chem 2015, 87, 10283–10291
8. Silva J.C. et al., Mol Cell Proteomics 2006, 5, 144–127