Driving the Field of Oligonucleotide Therapeutics

Význam tématu

Oligonukleotidové terapie představují cílený přístup k léčbě řady chorob, včetně genetických a metabolických, díky specifickému navázání na cílovou RNA či DNA. Optimalizovaná syntéza, purifikace a charakterizace oligonukleotidů je zásadní pro jejich biologickou účinnost, stabilitu a bezpečnost.

Cíle a přehled studie / článku

Text mapuje výzvy spojené s produkcí oligonukleotidů od surovin po komerční API. Představuje řešení pro analýzu surovin, kontrolu čistoty, identifikaci sekvence, potlačení nečistot i škálování z analytické do preparativní fáze, včetně služeb výrobních závodů.

Použitá metodika a instrumentace

• Fyzikálně-chemické metody: Raman, FTIR, UV-Vis (Cary 3500)
• Chromatografie: HPLC/UHPLC (Agilent 1290 Infinity II Bio, 1260 Infinity II), aniontová výměna (Bio SAX, PL-SAX), ion-pár RP (AdvanceBio Oligonucleotide, PLRP-S)
• Mass spectrometrie: LC/TOF (6230B, 6545XT), LC/Q-TOF
• Capilární elektroforéza (Oligo Pro II)
• GC a GC/MS pro detekci zbytkových rozpouštědel (8890/Intuvo 9000, 5977 MSD)
• ICP-MS pro stopové prvky (7850, 7900)

Hlavní výsledky a diskuse

Proces syntézy oligonukleotidů využívá cyklické fosforamiditové chemie, přičemž největším zdrojem chyb je neúplná reakce v každém cyklu. Účinné metody analýzy surovin minimalizují přenos nečistot. LC/UV a LC/MS umožňují rozlišení a kvantifikaci n-mer nečistot (short/longmers) i modifikovaných sekvencí. Ortogonální přístupy (CE, MS, UV) zvyšují spolehlivost detekce. Pro výrobní fázi jsou klíčové škálovatelné chromatografické metody, včetně počítačově podporovaného přepočtu analytických metod do preparativního měřítka.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a bezpečná kontrola surovin bez nutnosti otevření obalů (Raman)
• Komplexní workflow od identifikace surovin až po konečnou purifikaci
• Schopnost detekovat a kvantifikovat široké spektrum nečistot dle ICH/USP
• Podpora cGMP výroby API pro klinické i komerční aplikace

Budoucí trendy a možnosti využití

Vývoj se zaměřuje na vylepšené transportní systémy (GalNAc konjugáty, lipidové nanočástice), nové chromatografické sorbenty a automatizovaná řešení s umělou inteligencí pro optimalizaci metod. Rozšiřuje se také regulace a standardizace impuritních profilů.

Závěr

Shrnuté technologie a postupy podporují rychlý vývoj a výrobu oligonukleotidů s vysokou čistotou a specifitou. Komplexní analytické a preparativní platformy umožňují splnění požadavků QA/QC i cGMP výrobních norem, což urychlí přechod od výzkumu k léčbě.

Reference

• Roberts T.C. a kol., Nat. Rev. Drug Disc., 2020, 19, 673.
• Crooke S.T., Nucleic Acid Therapeutics, 2017, 27(2), 70.
• Egli M. a Manoharan M., Nucleic Acids Res., 2023, 19(6), 2529.
• Protokoly Agilent Biopharma, 2023–2024.
• Beaucage S.L. a Caruthers M.H., Tetrahedron Lett., 1981, 22(20), 1859.
• Gait M.J. a Sheppard R.C., Nucleic Acids Res., 1977, 4(4), 1135.
• Matteucci M.D. a Caruthers M.H., J. Am. Chem. Soc., 1981, 103(11), 3185.
• ICH Q3C(R6), 2016.
• ICH Q3D(R1), 2019.
• Agilent Application Notes, 2022–2024.