LCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

HIGH THROUGHPUT CYSTEINYLATION SCREENING AT MAB SUBUNIT LEVEL USING LC-MS SCREENING WORKFLOW

Postery | 2024 | Waters | ASMSInstrumentace
LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/TOF
Zaměření
Farmaceutická analýza
Výrobce
Waters

Souhrn

Význam tématu


Monoklonální protilátky (mAbs) představují klíčovou skupinu bioterapeutik. Přítomnost volných (nepárovaných) cysteinových zbytků ve variabilních oblastech může vést k nechtěným modifikacím (cysteinylace, glutathionylace), stabilitním problémům a agregaci. Rychlé a spolehlivé sledování těchto modifikací je zásadní pro vývoj, kontrolu kvality a uvolňování léčivých protilátek.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem bylo vyvinout a ověřit workflow vysokoprůchodového (high-throughput) screeningu cysteinylace a glutathionylace nepárovaných cysteinů na úrovni subjednotek mAb bez redukce. Studie porovnala referenční (innovator) mAb s řadou biosimilárních vzorků pocházejících z různých výrobních procesů.

Použitá metodika a instrumentace


Analytický přístup se skládal z dvou klíčových částí:
  • Non-reduced mAb subunit analysis: Enzym IdeS (FabRICATOR) štěpí protilátku pod ne­redukčními podmínkami na Fc (~25 kDa) a spojenou Fab (Fd’+LC)2 (~100 kDa). Rychlá 5min LC-MS analýza na systému BioAccord LC-MS s kolonkou ACQUITY Premier BEH C4 poskytla rozlišení jednotlivých subjednotek bez interference glykosylace ve Fc.
  • Non-reduced targeted peptide mapping: Cílená LC-MS metoda (15 min) na Xevo G3 QTof s ACQUITY Premier CSH C18 kolonkou pro potvrzení lokalizace modifikace na předpokládané nepárované cysteinové pozici ve verižce světelného řetězce.

Použité přístroje a software:
  • BioAccord LC-MS System (Waters)
  • Xevo G3 QTof Mass Spectrometer (Waters)
  • ACQUITY Premier BEH C4 a Premier CSH C18 kolony
  • INTACT Mass App a UNIFI informatiky pro automatizované dekonvoluce a zpracování dat
  • Reaktivita: iodoacetamid (IAM) pro alkylaci, RapiZyme Trypsin pro doplňkové štěpení

Hlavní výsledky a diskuse


Analýza referenčního vzorku ukázala nízkou úroveň cysteinylace (~4 %) a glutathionylace (~1 %). Biosimilární vzorky vykazovaly rozmezí cysteinylace od ~35 % do ~81 % a glutathionylace od ~10 % do ~60 %. Metoda dosáhla citlivosti na úrovni 0,5 % pro jednotlivé modifikované subjednotky. Cílené peptide mapping potvrdilo lokalizaci modifikace na očekávaném nepárovaném cysteinu (fragment y9). Odstranění Fc zjednodušilo analýzu Fab a zvýšilo spolehlivost kvantifikace.

Přínosy a praktické využití metody


  • Rychlé 5min subunit LC-MS měření bez redukce šetří čas i spotřební materiál.
  • Odstranění složitosti Fc umožňuje přesnou kvantifikaci nízkých úrovní modifikací ve Fab.
  • Automatizované zpracování v INTACT Mass App zkracuje dobu vyhodnocení a minimalizuje lidské chyby.
  • Workflow vhodný pro procesní vývoj, kontrolu jakosti (QA/QC) a uvolňovací testy výrobků.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Integrace více atributů (MAM) pro souběžné sledování glykosylace, oxidace a dalších PTM.
  • Automatizace a robotizované přípravy vzorků pro zvýšení průchodnosti a reprodukovatelnosti.
  • Využití strojového učení pro predikci a rozpoznání vzorců modifikací.
  • Rozšíření workflow na jiné třídy bioterapeutik (Fc-fúze, bispecifické mAbs).

Závěr


Popsaný ne­redukční subunit LC-MS přístup umožňuje rychlé, citlivé a robustní screenování nepárovaných cysteinových modifikací v mAb. Metoda poskytuje spolehlivou kvantifikaci již od 0,5 % a potvrzení lokalizace modifikace cílenou peptide mapping analýzou.

Reference


  • Liu H, May K. Disulfide bond structures of IgG molecules: structural variations, chemical modifications and possible impacts to stability and biological function. mAbs. 2012;4(1):17–23.
  • Biosimilar Basics for Patients. FDA website. Accessed 7 Nov 2023.
  • Banks DD et al. Removal of Cysteinylation from an Unpaired Sulfhydryl in the Variable Region of a Recombinant Monoclonal IgG1 Antibody Improves Homogeneity, Stability, and Biological Activity. J Pharm Sci. 2008;97(2):775–790.
  • Ippoliti S, Yu YQ, Ranbaduge N, Chen W. Establishment of a Robust mAb Subunit Product Quality Attribute Monitoring Method Suitable for Development, Process Monitoring, and QC Release. Waters Application Note 70007129en. 2021.
  • Sokolowska I et al. Subunit mass analysis for monitoring antibody oxidation. mAbs. 2017;9(3):498–505.
  • Sokolowska I et al. Implementation of a High-Resolution Liquid Chromatography-Mass Spectrometry Method in Quality Control Laboratories for Release and Stability Testing of a Commercial Antibody Product. Anal Chem. 2020;92:2369–2373.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Efficient Non-Reduced mAb Subunit LC-MS Analysis to Screen for Modifications of Unpaired Cysteines in Innovator and Biosimilars
Application Note Efficient Non-Reduced mAb Subunit LC-MS Analysis to Screen for Modifications of Unpaired Cysteines in Innovator and Biosimilars Samantha Ippoliti, Bradley Prater, Ying Qing Yu, Magnus Wetterhall Similis Bio, Waters Corporation Abstract This application note highlights a collaboration between…
Klíčová slova
unpaired, unpairedcysteines, cysteinessubunit, subunitinnovator, innovatormab, mabbiosimilars, biosimilarsmodifications, modificationsscreen, screenreduced, reducednon, nonefficient, efficientanalysis, analysiscysteinylation, cysteinylationcysteine, cysteinesimilis
PEGS: HIGH THROUGHPUT CYSTEINYLATION SCREENING AT MAB SUBUNIT LEVEL USING LC-MS MONITORING WORKFLOW
HIGH THROUGHPUT CYSTEINYLATION SCREENING AT MAB SUBUNIT LEVEL USING LC-MS MONITORING WORKFLOW Samantha Ippoliti1, Bradley Prater2, Ying Qing Yu1, Magnus Wetterhall3, Guillaume Bechade4 1 Waters Corporation, Milford, MA USA; 2Similis Bio, Sunnyvale, CA; 3Waters Corporation, Solna, Sweden; 4Waters Corporation, Wilmslow,…
Klíčová slova
glutathionylation, glutathionylationcysteine, cysteinecysteinylation, cysteinylationmabs, mabsinnovator, innovatormab, mabfabricator, fabricatormodifications, modificationssubunit, subunithypervariable, hypervariablechains, chainsworkflow, workflowmodification, modificationantibodies, antibodiesfree
Expanding the Antibody-Oligo Conjugate (AOC) Characterization Toolbox: Part 3- Partial and Complete AOC Conjugation Site Determination
Application Note Expanding the Antibody-Oligo Conjugate (AOC) Characterization Toolbox: Part 3Partial and Complete AOC Conjugation Site Determination Samantha Ippoliti, Ying Qing Yu Waters Corporation, United States Note: This is the third application note in a three-part series on AOC characterization.…
Klíčová slova
conjugation, conjugationsite, sitedetermination, determinationaoc, aocpeptide, peptidesubunit, subunitacquity, acquitypremier, premiermab, mabmapping, mappinglocalization, localizationscx, scxfabricator, fabricatorspecies, speciessuccessful
BIOPHARMACEUTICAL - Key Applications
BIOPHARMACEUTICAL PLATFORM SOLUTION Key Applications TABLE OF CONTENTS Biopharmaceutical Platform Solution with UNIFI: Key Applications Intact Protein MS Analysis I Peptide Mapping I Released Glycan Analysis I Bioseparations Biotherapeutic proteins – such as monoclonal antibodies (mAbs), biosimilars, and antibody drug…
Klíčová slova
unifi, unifiuplc, uplcbiopharmaceutical, biopharmaceuticalglycan, glycanacquity, acquityglycoworks, glycoworksplatform, platformglycans, glycanspeptide, peptidebiosimilar, biosimilaranalysis, analysissolution, solutionintact, intactwaters, watersinnovator
Další projekty
GCMS
ICPMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.