Accurate and consistent analysis of poly(A) tails of mRNA therapeutics on a UHPLC-HRAM-MS platform
Aplikace | 2024 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
V posledních letech se mRNA terapie staly klíčovou technologií pro vývoj vakcín a léčby infekčních onemocnění i nádorů. Kvalita a účinnost mRNA molekul závisí mimo jiné na délce a homogenitě poly(A) ocasu, který ovlivňuje stabilitu a translaci. Rychlé, přesné a reprodukovatelné metody pro kvantifikaci délky poly(A) ocasu jsou nezbytné jak ve výzkumu, tak v kvalifikačních a výrobních procesech mRNA terapeutik.
Hlavním cílem bylo vyvinout automatizované, komplianci schválené řešení pro přesné a konzistentní stanovení délky poly(A) ocasů in vitro transkribovaných (IVT) Cas9 mRNA. Studie demonstrovala přenos metodiky IPRP-UHPLC-HRAM-MS mezi třemi LC–MS systémy pomocí Chromeleon CDS eWorkflow postupu a ověřila reprodukovatelnost dat na více přístrojích.
Princip metody:
Analýza tří odděleně připravených vzorků poly(A) ocasů vykázala rozsah délek od 117 do 132 nukleotidů s mediánem kolem 124–125 adenosinů. Měřené monizotopové hmotnosti odpovídaly teoretickým hodnotám s přesností pod 5 ppm. Výsledky byly vysoce konzistentní jak mezi replikáty na jednom LC–MS systému, tak mezi třemi různými přístroji. Nová funkce automatického zpracování dekonvoluce v Chromeleon CDS umožnila okamžité vygenerování zpráv o délce poly(A) ocasů bez nutnosti manuální intervence.
Očekává se rozšíření podobných HRAM-MS postupů pro komplexní charakterizaci dalších modifikací mRNA (pseudouridinizace, kapování na 5´ konci) a jejich integrace s automatizovanými platformami pro vysokoprothroughputové screeningové aplikace. Dále je možné zkombinovat LC-MS s bioinformatickými nástroji pro hloubkovou analýzu sekvenčních variant a agregátů.
Vyvinutá IPRP-UHPLC-HRAM-MS metoda ve spojení s Chromeleon CDS eWorkflow poskytuje robustní, přesné a automatizované řešení pro analýzu délky poly(A) ocasů IVT mRNA. Přesnost pod 5 ppm a konzistence napříč třemi LC–MS systémy potvrzují vhodnost metody pro rutinní QC a vývoj mRNA terapeutik.
LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
V posledních letech se mRNA terapie staly klíčovou technologií pro vývoj vakcín a léčby infekčních onemocnění i nádorů. Kvalita a účinnost mRNA molekul závisí mimo jiné na délce a homogenitě poly(A) ocasu, který ovlivňuje stabilitu a translaci. Rychlé, přesné a reprodukovatelné metody pro kvantifikaci délky poly(A) ocasu jsou nezbytné jak ve výzkumu, tak v kvalifikačních a výrobních procesech mRNA terapeutik.
Cíle a přehled studie
Hlavním cílem bylo vyvinout automatizované, komplianci schválené řešení pro přesné a konzistentní stanovení délky poly(A) ocasů in vitro transkribovaných (IVT) Cas9 mRNA. Studie demonstrovala přenos metodiky IPRP-UHPLC-HRAM-MS mezi třemi LC–MS systémy pomocí Chromeleon CDS eWorkflow postupu a ověřila reprodukovatelnost dat na více přístrojích.
Použitá metodika a instrumentace
Princip metody:
- In vitro transkripce Cas9 mRNA a enzymatická digesce RNase T1.
- Selektivní extrakce poly(A) ocasů pomocí magnetických kuliček Dynabeads Oligo(dT)25.
- IPRP-UHPLC separace na Vanquish Horizon UHPLC se DNAPac RP kolonkou.
- HRAM-MS analýza v negativním iontovém módu na Orbitrap Exploris 240 a Orbitrap Exploris MX (BioPharma Option).
- Automatizace a zpracování dat v Chromeleon CDS verze 7.3.2 s Xtract dekonvolučním algoritmem a eWorkflow procedurou.
Hlavní výsledky a diskuse
Analýza tří odděleně připravených vzorků poly(A) ocasů vykázala rozsah délek od 117 do 132 nukleotidů s mediánem kolem 124–125 adenosinů. Měřené monizotopové hmotnosti odpovídaly teoretickým hodnotám s přesností pod 5 ppm. Výsledky byly vysoce konzistentní jak mezi replikáty na jednom LC–MS systému, tak mezi třemi různými přístroji. Nová funkce automatického zpracování dekonvoluce v Chromeleon CDS umožnila okamžité vygenerování zpráv o délce poly(A) ocasů bez nutnosti manuální intervence.
Přínosy a praktické využití metody
- Přesná a reprodukovatelná kvantifikace délky poly(A) ocasů na jednotkové nukleotidové úrovni.
- Kompletní kompliance-ready eWorkflow od vzorku až po report vhodné pro QC prostředí.
- Rychlý přenos metody mezi laboratořemi a přístroji se zkrácenou dobou implementace.
- Možnost kontinuálního monitoringu kvality mRNA terapeutik během vývoje i výroby.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření podobných HRAM-MS postupů pro komplexní charakterizaci dalších modifikací mRNA (pseudouridinizace, kapování na 5´ konci) a jejich integrace s automatizovanými platformami pro vysokoprothroughputové screeningové aplikace. Dále je možné zkombinovat LC-MS s bioinformatickými nástroji pro hloubkovou analýzu sekvenčních variant a agregátů.
Závěr
Vyvinutá IPRP-UHPLC-HRAM-MS metoda ve spojení s Chromeleon CDS eWorkflow poskytuje robustní, přesné a automatizované řešení pro analýzu délky poly(A) ocasů IVT mRNA. Přesnost pod 5 ppm a konzistence napříč třemi LC–MS systémy potvrzují vhodnost metody pro rutinní QC a vývoj mRNA terapeutik.
Reference
- Clifford TH, et al. mRNA-LNP expressing PfCSP and Pfs25 vaccine candidates targeting Plasmodium falciparum. NPJ Vaccines. 2022;7(1).
- Neuzil KM. An mRNA Influenza Vaccine—Could It Deliver? N Engl J Med. 2023.
- Qin S, et al. mRNA-based therapeutics: powerful and versatile tools to combat diseases. Signal Transduct Target Ther. 2022;7.
- Beverley M, et al. Poly A tail length analysis of in vitro transcribed mRNA by LC-MS. Anal Bioanal Chem. 2018;410:1667–1677.
- Thermo Fisher Scientific. Characterization of IVT mRNA poly(A) tail by LC-HRAM-MS and BioPharma Finder 5.0. Application Note 001183.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
A simple and robust LC-MS method for determination of poly(A) tail length using the Orbitrap Exploris MS systems
2023|Thermo Fisher Scientific|Postery
A simple and robust LC-MS method for determination of poly(A) tail length using the Orbitrap Exploris MS systems Hao Yang, Robert Ross, Keeley Murphy, Yi Zhang, Min Du, Thermo Fisher Scientific, San Jose, CA, USA INTRODUCTION The introduction of effective…
Klíčová slova
tails, tailspoly, polyexploris, exploristail, tailorbitrap, orbitrapeworkflow, eworkflowmrna, mrnachromeleon, chromeleonpolyadenosine, polyadenosinepolyadenylated, polyadenylatedprocedure, proceduredeconvolution, deconvolutionivt, ivtscientific, scientificencoding
Characterization of in vitro-transcribed (IVT) mRNA poly(A) tail by LC-HRAM-MS and BioPharma Finder 5.0 software
2022|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application note | 001183 Biopharma Characterization of in vitro-transcribed (IVT) mRNA poly(A) tail by LC-HRAM-MS and BioPharma Finder 5.0 software Authors Application benefits Robert L. Ross1, Jenny England2, Rhonda • Confident identification and sequence confirmation of polyadenylated tails in synthetic…
Klíčová slova
poly, polytail, tailfinder, finderbiopharma, biopharmapolyadenylated, polyadenylatedmass, massdeconvolution, deconvolutionrelative, relativeabundance, abundancemrna, mrnathermo, thermomonoisotopic, monoisotopicintact, intactdeconvoluted, deconvolutedonec
Analytical solutions for mRNA vaccines and therapeutics
2023|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
Biopharmaceuticals Analytical solutions for mRNA vaccines and therapeutics Table of contents mRNA vaccines and therapeutics mRNA characterization Lipid nanoparticle characterization Critical quality attributes of mRNA therapeutics Direct mRNA sequence confirmation LNP composition analysis by LC-CAD Optimize impurity analysis with ease…
Klíčová slova
mrna, mrnalipid, lipidcharacterization, characterizationthermo, thermovaccines, vaccinesscientific, scientificnanoparticle, nanoparticlelnp, lnpsequence, sequencepage, pagevanquish, vanquishcontents, contentsnext, nextback, backdnapac
Streamlining workflow from characterization to monitoring of therapeutic oligonucleotides impurities across IPRP-LC-HRAM-MS platforms
2022|Thermo Fisher Scientific|Postery
Streamlining workflow from characterization to monitoring of therapeutic oligonucleotides impurities across IPRP-LC-HRAM-MS platforms Hao Yang1; Keeley Murphy2; Jennifer Sutton1; Ken Cook3;Cheryl Rhodick3; Tufail Bashir3; Angela Criscuolo3; Tabiwang N. Arrey4; Catharina Crone4; Min Du2 1Thermo Fisher Scientific, San Jose, CA, United…
Klíčová slova
oligonucleotide, oligonucleotidespet, spetcharacterization, characterizationimpurities, impuritiesexploris, explorisidentified, identifiedorbitrap, orbitrapiprp, iprpmonitoring, monitoringpredicted, predictedthermo, thermoeworkflow, eworkflowscientific, scientificmetrics, metricsabundance