Prepping Biosimilars
Brožury a specifikace | 2014 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Monoklonální protilátky (mAb) a jejich biosimilary představují klíčovou oblast moderní biotechnologie a farmacie. S nástupem patentových expirací nejprodávanějších mAb roste význam detailní charakterizace jejich struktury, glykozylace, čistoty a funkčních vlastností. Právní a regulační požadavky kladou důraz na prokázání vysoké podobnosti (biosimilarity) k referenčním (originálním) produktům bez nutnosti plného klinického opakování studií.
Cílem prezentovaného e-booku je ukázat kompletní workflow analytické charakterizace monoklonálních protilátek, zejména přípravu vzorku, separační metody (affinity, RPLC, HILIC, IEX, SEC) a jejich kombinaci s hmotnostní spektrometrií (MS, Q-TOF). Text demonstruje klíčové kroky při vývoji a srovnávání Herceptinu a jeho biosimilárního kandidáta: izolaci protilátky z kultivačního média, analýzu primární struktury, glykanů, agregátů a nabíjecích variant.
Pro komplexní charakterizaci mAb byly využity následující techniky:
Srovnání Herceptinu a biosimilárního kandidáta ukázalo:
Kompletní chromatograficko-spektrální workflow nabízí:
Další směřování výzkumu a praxe zahrnuje:
Pro robustní vývoj a schvalování biosimilárních monoklonálních protilátek je nutné kombinovat různé chromatografické technologie (affinity, RPLC, HILIC, IEX, SEC) s hmotnostní spektrometrií a pokročilou softwarovou analýzou. Tento přístup umožňuje prokázat vysokou míru podobnosti k referenčním produktům, optimalizovat výrobní procesy a zajistit bezpečnost a účinnost biosimilárních léčiv.
Příprava vzorků, Spotřební materiál
ZaměřeníFarmaceutická analýza, Klinická analýza
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Monoklonální protilátky (mAb) a jejich biosimilary představují klíčovou oblast moderní biotechnologie a farmacie. S nástupem patentových expirací nejprodávanějších mAb roste význam detailní charakterizace jejich struktury, glykozylace, čistoty a funkčních vlastností. Právní a regulační požadavky kladou důraz na prokázání vysoké podobnosti (biosimilarity) k referenčním (originálním) produktům bez nutnosti plného klinického opakování studií.
Cíle a přehled článku
Cílem prezentovaného e-booku je ukázat kompletní workflow analytické charakterizace monoklonálních protilátek, zejména přípravu vzorku, separační metody (affinity, RPLC, HILIC, IEX, SEC) a jejich kombinaci s hmotnostní spektrometrií (MS, Q-TOF). Text demonstruje klíčové kroky při vývoji a srovnávání Herceptinu a jeho biosimilárního kandidáta: izolaci protilátky z kultivačního média, analýzu primární struktury, glykanů, agregátů a nabíjecích variant.
Použitá metodika a instrumentace
Pro komplexní charakterizaci mAb byly využity následující techniky:
- Affinity chromatography (Protein A monolitický sloupec) pro rychlou kvantifikaci titru mAb ve vzorcích buněčného supernatantu a přípravu čisté protilátky.
- Reversed-phase LC (ZORBAX RRHD 300SB-C8, AdvanceBio RP-mAb) pro analýzu intaktní mAb, redukovaných řetězců a fragmentů (Fab/Fc) s UV a Q-TOF MS detekcí.
- Hydrophilic interaction LC (AdvanceBio Glycan Mapping) pro separaci 2-AB značených N-glykanů s fluorescenčním a MS detektorem.
- Ion exchange chromatography (Weak cation exchange) pro rozlišení nabíjecích variant a deamidovaných forem.
- Size exclusion chromatography (SEC) pro stanovení agregátů a fragmentů v monomer-dimér-vyšší agregáty.
- Mass spectrometry (Agilent 6540 Q-TOF, 6550 Q-TOF) s dekonvolučními algoritmy Maximum Entropy a Peak Modeling pro přesné stanovení hmotností a identifikaci variant.
Hlavní výsledky a diskuse
Srovnání Herceptinu a biosimilárního kandidáta ukázalo:
- Affinitní separace odhalila rozdíly v titu protilátky mezi klony CHO buněk a umožnila optimalizaci kultivačního prostředí (uridin, galaktóza, MnCl₂) pro úpravu glykozylace.
- RPLC-MS intaktní mAb prokázala rozdíly v poměru jednotlivých glykoforem (G0F, G1F) a přítomnost C-terminálních lysinových variant.
- Analýza redukovaných lehkých a těžkých řetězců odhalila deamidaci, glykaci a změny v N-terminální pyroglutamaci.
- HILIC separace 2-AB značených N-glykanů vykázala podgalaktosylaci biosimiláru ve srovnání s originálem.
- IEX experimenty identifikovaly různé nabíjecí isoformy, např. deamidované a pyroglutamatické formy.
- SEC potvrdila nižší podíl agregátů a fragmentů v biosimiláru po optimalizaci procesních podmínek.
- Peptidová mapa (tryptický digest) detailně kvantifikovala post-translační modifikace v ~99% sekvenční pokrytí.
Přínosy a praktické využití metody
Kompletní chromatograficko-spektrální workflow nabízí:
- Rychlou a spolehlivou kvantifikaci mAb titru pro screening a výběr klonů.
- Přesnou identifikaci variant a nechtěných modifikací již v raných fázích vývoje.
- Optimalizaci výroby a porovnání biosimilárních procesů s originálem.
- Podporu QA/QC uvolňování klinických a komerčních šarží.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další směřování výzkumu a praxe zahrnuje:
- Integraci vyššího stupně automatizace (AssayMAP, online odvazba glykanů, robotizované přípravné stanice).
- Vývoj nových stacionárních fází (porézní a monolitické materiály) pro zkrácení analýz.
- Pokročilé dekonvoluční a databázové algoritmy s umělou inteligencí pro rychlejší a spolehlivější hodnocení podobnosti.
- Implementaci on-line procesního monitorování (Process Analytical Technology) v reálném čase.
- Rozšíření charakterizace post-translačních modifikací a vyššího řádu struktury pomocí ion mobility a HDX-MS.
Závěr
Pro robustní vývoj a schvalování biosimilárních monoklonálních protilátek je nutné kombinovat různé chromatografické technologie (affinity, RPLC, HILIC, IEX, SEC) s hmotnostní spektrometrií a pokročilou softwarovou analýzou. Tento přístup umožňuje prokázat vysokou míru podobnosti k referenčním produktům, optimalizovat výrobní procesy a zajistit bezpečnost a účinnost biosimilárních léčiv.
Reference
- Sundberg, F. “Quality Considerations for Biosimilar Products,” FDA Guidance, 2012.
- Schmidt, H. et al. “Analytical Strategies for mAb Characterization,” J. Chromatogr. A, 2014.
- Ding, J. et al. “Glycan Analysis in Biopharmaceuticals,” Anal. Bioanal. Chem., 2013.
- Tang, N. “MassHunter BioConfirm Software for Biosimilars,” Agilent Technologies Application Note, 2014.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Automated Switching between Peptide and Glycan Mapping with the Agilent 1290 Infinity II LC System
2021|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Biopharma/Pharma Automated Switching between Peptide and Glycan Mapping with the Agilent 1290 Infinity II LC System Increased productivity and flexibility in the characterization of monoclonal antibodies Authors Gerd Vanhoenacker, Aurélie Terrier, Gianni Vandenborre, Pat Sandra, and Koen Sandra…
Klíčová slova
glycan, glycanpeptide, peptideoriginator, originatortrastuzumab, trastuzumabmapping, mappingcounts, countsbiosimilar, biosimilaracquisition, acquisitionadvancebio, advancebioresponse, responseunits, unitsfld, fldinstantpc, instantpccho, chorituximab
Agilent Biocolumns - Critical Quality Attributes - Application Compendium
2018|Agilent Technologies|Příručky
Agilent Biocolumns Critical Quality Attributes Application Compendium Contents Introduction 05 1 Titer determination 07 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Background Getting Started How to Guide - Affinity Chromatography for Titer Determination Featured Application Notes Cell Clone Selection Using the Agilent…
Klíčová slova
return, returnsection, sectioncontents, contentsmau, mauadvancebio, advancebiopeptide, peptidemin, minglycan, glycanbiosimilar, biosimilarprotein, proteinamino, aminoinnovator, innovatorcolumn, columnagilent, agilentmapping
Thermo Scientific Biopharmaceutical Characterisation Compendium
2019|Thermo Fisher Scientific|Příručky
Biopharmaceutical Characterisation Compendium A complete toolbox of techniques, workflows and technologies for comprehensive biopharmaceutical characterisation Please click the circles to navigate INTRODUCTION AGGREGATE ANALYSIS CHARGE VARIANT ANALYSIS PEPTIDE MAPPING GLYCANS INTACT AND SUBUNIT ANALYSIS INTRODUCTION The resources collected in this…
Klíčová slova
mapping, mappingpeptide, peptideaggregate, aggregateglycans, glycansvariant, variantsponsored, sponsoredcharge, chargeanalysis, analysissubunit, subunitglycan, glycanintact, intactprotein, proteinmonoclonal, monoclonallinks, linksuhplc
Identifying Monoclonal Antibody Mutation Sites Using the Agilent 1290 Infinity II 2D-LC Solution with Q-TOF LC/MS
2017|Agilent Technologies|Aplikace
Identifying Monoclonal Antibody Mutation Sites Using the Agilent 1290 Infinity II 2D-LC Solution with Q-TOF LC/MS Application Note Biopharmaceuticals and Biosimilars Authors Abstract Koen Sandra, Gerd Vanhoenacker, In recent years, 2D-LC has been highly promising for the detailed characterization Mieke…
Klíčová slova
infliximab, infliximabbiosimilar, biosimilaroriginator, originatorrplc, rplcslslspgk, slslspgkslslspg, slslspgydywgqgttltvssastk, ydywgqgttltvssastkcandidate, candidatenyygstydywgqgttltvssastk, nyygstydywgqgttltvssastkbiosimilars, biosimilarspeptide, peptidedimensional, dimensionaldimension, dimensionmutations, mutationsheavy