T Cell Media Analysis using Triple Quadrupole Mass Spectrometry

Význam tématu

Imunitní terapie založené na T-lymfocytech vyžadují optimalizovaná živná média, která významně ovlivňují jejich růst a funkci. Přesné a rychlé profilování složení těchto médií je klíčové pro vývoj, kontrolu kvality a sledování expanze buněk.

Cíle a přehled studie

Studie měla za cíl komplexně porovnat dvě komerčně dostupná T-cell média pomocí Shimadzu LCMS-8050 triple kvadrupolového hmotnostního spektrometru. Metodika zahrnovala simultánní analýzu 125 složek (aminokyseliny, nukleotidy, metabolity, cukry, vitaminy) v jediné 17minutové chromatografické metodě a statistické vyhodnocení dat pomocí hlavních komponent (PCA) v softwaru MS-DIAL.

Použitá metodika a instrumentace

Pro přípravu vzorku byla aplikována precipitace proteinů acetonitrilem a centrifugace při 15 000 rpm, následovalo naředění supernatantu vodou. Chromatografie probíhala na Cell Culture Profiling Column (150 mm × 2,1 mm, 3 µm), mobilní fáze byla voda/acetonitril s 0,1 % kyseliny mravenčí, gradient od 0 do 95 % B, průtok 0,35 mL/min, teplota 40 °C, injekce 10 µL.

• LCMS: Shimadzu LCMS-8050
• Ionizace: ESI pozitivní/negativní
• Režimy získávání dat: MRM (125 cílů) a full scan m/z 200–1000
• Software: LabSolutions (akvizice), LabSolutions Insight (analýza), MS-DIAL (PCA)

Hlavní výsledky a diskuse

PCA jasně oddělila skupiny médií (T-cell, IVF, DMEM) a prokázala vysokou podobnost dvou T-cell médií přestože pocházela od různých výrobců. Mezi klíčové rozdíly patřily:

• Vitamin biotin detekovaný pouze v médiu A
• Vyšší intenzita glutaminu v médiu B versus alanyl-glutaminu (dipeptidu) v médiu A
• Vyšší úroveň pipecolové kyseliny v médiu B

Tyto rozdíly odrážejí různé strategie uvolňování a stability nutričních složek během kultivace.

Přínosy a praktické využití metody

Navržený workflow umožňuje rychlé a komplexní profilování buněčných médií v jediném běhu, což urychluje vývoj nových receptur, kontrolu kvality a sledování metabolismu buněk v reálném čase. Metoda podporuje optimalizaci procesů při výrobě CAR-T buněk a dalších buněčných terapií.

Budoucí trendy a možnosti využití

Možnosti dalšího rozvoje zahrnují:

• Časosběrné studie během expanze buněk pro sledování dynamiky metabolitů
• Rozšíření počtu analyzovaných sloučenin a přechod na vysokorychlostní full-scan hybridní systémy
• Integrace datové analýzy do automatizovaných laboratorních workflow a umělé inteligence

Závěr

Prezentovaná metodika poskytuje efektivní, přesný a reprodukovatelný postup pro simultánní analýzu 125 klíčových složek buněčných médií během 17 minut. Výsledky PCA a zjištěné rozdíly mezi médii podtrhují hodnotu LCMS-8050 pro vývoj, kontrolu kvality a optimalizaci buněčných kultur.

Reference

1. FDA (2002) Considerations for the Development of Chimeric Antigen Receptor (CAR) T Cell Products: Draft Guidance for Industry.
2. Tsugawa H (2022) MS-DIAL (ver. 4.80) software.
3. Pérez-García F, Brito LF, Wendisch VF (2019) Function of L-pipecolic acid as compatible solute in Corynebacterium glutamicum. Front. Microbiol. 10:340.
4. Kim DY et al. (2013) Fed-batch CHO cell t-PA production and feed glutamine replacement to reduce ammonia. Biotechnol. Prog. 29(1):165–175.
5. Tan B et al. (2017) Alanyl-glutamine but not glycyl-glutamine improved proliferation of enterocytes in vitro. Amino Acids 49(12):2023–2031.