Thermo Scientific Biopharmaceutical Characterisation Compendium

Význam tématu

Komplexní charakterizace biofarmaceutik je klíčová pro zajištění jejich kvality, bezpečnosti a účinnosti. Monoklonální protilátky a další proteinové léčiva vykazují vysokou molekulární variabilitu, která ovlivňuje stabilitu, farmakokinetiku a imunitní odpověď organismu.

Cíle a přehled studie / článku

Tento kompendium představuje spolupráci Thermo Fisher Scientific a NIBRT a nabízí ucelenou sadu analytických metod a workflow pro pět hlavních oblastí karakterizace bioterapeutik:

• Analýza agregátů (SEC-UHPLC)
• Analýza nábojových variant (IEX s pH či solným gradientem)
• Peptidové mapování (enzymatické digesce trypsinem či chymotrypsinem, LC-MS/MS)
• Profilování N-glykosidů (HILIC-FLD s MS potvrzením)
• Intaktní a subjednotková analýza (IdeS-digesce, LC-HRAM-MS)

Použitá metodika a instrumentace

Metody kombinují:

• UHPLC systémy (Vanquish Flex, Vanquish Horizon, Vanquish Flex Duo)
• Vysoce výkonné kolony (MAbPac SEC-1, SCX-10, RP, Accucore Amide-150 HILIC, GlycanPac AXH-1/AXR-1)
• HRAM Orbitrap MS (Q Exactive Plus) s BioPharma Finder
• Automatizované přípravy vzorků (SMART Digest, KingFisher Duo Prime)
• Chromeleon CDS a cloudová AppsLab řešení pro aplikace

Hlavní výsledky a diskuse

Workshop ukázal:

• Robustní a reprodukovatelné SEC metody pro monomery a dimery mAb s inertními systémy a optimalizovanými mobile phases.
• Univerzální pH-gradienty pro IEX CEX umožňující rychlé doladění separace nábojových variant bez složitého solného optimalizování.
• Automatizované peptidové mapování s vysokou sekvenční pokrytím a minimalizací artefaktů díky termostabilním trypsinovým a chymotrypsinovým SMART Digest kitům.
• Rychlé HILIC-FLD metody pro srovnání glykoform s MS potvrzením, včetně ultrarychlého 2,5minutového přístupu.
• Middle-up přístupy s IdeS/EndoS pro stanovení afukosylace a subjednotkové charakterizace, včetně srovnání originátoru versus biosimilars.

Přínosy a praktické využití metody

Navržené workflow přináší:

• Vysokou přesnost a citlivost měření kritických kvalitatívních atributů (CQAs).
• Optimalizaci spotřeby vzorku a eluční fáze díky úzkým kolónám a ultralow-dispersion přístrojům.
• Zvýšení throughputu a snížení variability mezi uživateli i laboratořemi prostřednictvím automatizace.
• Možnost přímé instalace a spouštění standardizovaných eWorkflow z AppsLab knihovny.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj v oblasti:

• Integrované multi-atributové analýzy (MAM) pro simultánní měření peptidů, glykánů a nábojových variant.
• Využití umělé inteligence a strojového učení pro automatizovanou interpretaci dat.
• Cloudových řešení pro vzdálené řízení a sdílení metod.
• Rozšíření aplikací na nové biologické modality (bispecifické protilátky, fúzní proteiny, ADC).

Závěr

Prezentované kompendium demonstruje, že moderní kombinace UHPLC, HRAM-MS, vhodných kolón a automatizovaných příprav vzorků umožňuje komplexní, rychlou a reprodukovatelnou charakterizaci bioterapeutik. Spolupráce akademické instituce a výrobce instrumentace přináší ověřené workflow připravené pro rutinní QC i výzkum.

Reference

• Thermo Fisher Scientific a NIBRT: Biopharmaceutical Characterisation Compendium, 2019.
• International Council for Harmonisation of Technical Requirements for Pharmaceuticals for Human Use (ICH Q6B).