Comprehensive oligonucleotide analysis

Význam tématu

Oligonukleotidová analýza je klíčová pro vývoj a kontrolu bioterapeutik, včetně RNA a DNA léků. Přesné měření hmotnosti, identifikace sekvence a kvantifikace modifikací zajišťují kvalitu, bezpečnost a účinnost těchto preparátů. Softwarová řešení, jako Thermo Scientific™ BioPharma Finder™, zjednodušují a zpřesňují zpracování komplexních dat z hmotnostní spektrometrie.

Cíle a přehled článku

Článek představuje schopnosti BioPharma Finder software při intaktní analýze silně modifikovaných oligonukleotidů, sekvenčním potvrzování pomocí fragmentace a mapování dlouhých mRNA fragmentů. Cílem je demonstrovat robustnost nástrojů pro přesné dekonvoluční algoritmy, prediktivní fragmentační modely a interaktivní vizualizaci výsledků.

Použitá metodika a instrumentace

• Vysoce rozlišená Orbitrap™ hmotnostní spektrometrie pro intaktní měření s přesností vysoké hmotnostní přesnosti.
• BioPharma Finder software pro:

• Sliding Window algoritmus pro dekonvoluci komplexních spektier.
• Kinetic Model Algorithm pro predikci hmotností a intenzit fragmentačních iontů.
• In silico štěpení mRNA RNázami a interaktivní mapovací workflow.

Hlavní výsledky a diskuse

Intaktní analýza silně modifikovaných oligonukleotidů prokázala přesné rozlišení produktu a vedlejších nečistot díky sekvenčně specifickému izotopickému modelu síry. Kombinace Sliding Window algoritmu přinesla citlivou dekonvoluci LC–MS dat. Fragmentační analýza obohacená o kinetický model potvrdila pořadí bází a identifikovala izomerické formy, které by s Full MS daty zůstaly nerozlišené. V rámci mRNA mapování bylo demonstrováno rychlé in silico štěpení a pokročilá filtrace výsledků s vizualizací krytí sekvence a statistickou validací pomocí náhodného řetězce jako kontrolního nástroje.

Přínosy a praktické využití metody

• Zvýšená spolehlivost při potvrzování struktury bioterapeutik.
• Možnost detekce nízkoabundantních nečistot a modifikací.
• Efektivní mapování dlouhých RNA sekvencí pro vývoj mRNA vakcín a léčiv.
• Urychlení workflow QA/QC v biopharma průmyslu.

Budoucí trendy a možnosti využití

BioPharma Finder lze dále rozšiřovat o umělou inteligenci pro predikci nových modifikací, automatizované reporty založené na velkých datech a integraci s laboratořními informačními systémy. Očekává se stále větší využití multi-omics přístupů a cloudového zpracování pro spolupráci mezi výzkumnými týmy.

Závěr

BioPharma Finder software spolu s vysokorozlišovací Orbitrap analýzou představuje komplexní platformu pro přesnou a důvěryhodnou oligonukleotidovou analýzu. Kombinace intaktní měření, fragmentačního modelu a interaktivního mapování poskytuje robustní řešení pro biopharma průmysl.

Reference

Thermo Scientific™ BioPharma Finder™ Application Note, Thermo Fisher Scientific Inc., 2022.