Spot aggregation early with B22 and kD on Stunner

Význam tématu

V biotechnologii výroby terapeutických proteinů je minimalizace agregace zásadní pro zajištění bezpečnosti a účinnosti léků. Parametry kD a B22 patří k osvědčeným ukazatelům kolloidní stability a mohou předpovědět sklony k agregaci.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo demonstrovat možnost rychlého a současného určení parametrů kD a B22 pomocí Stunner, přístroje kombinující dynamické a statické rozptylování světla s UV/Vis spektrální analýzou. Aplikace byla ověřena na modelu lysozymu slepičího vejce (HEWL) ve dvou solných koncentracích a na referenční monoklonální protilátce NIST mAb.

Použitá metodika a instrumentace

Pro měření byl použit přístroj Stunner s mikroobjemovými destičkami (2 µL vzorku), kombinující UV/Vis, dynamické (DLS) a statické (SLS) rozptylování světla. Vzorky byly filtrovány (0,1 µm / 0,02 µm), použity 30 nm NIST polystyrenové kuličky jako standardy a Homebrew toolkit pro určení viskozity.

Hlavní výsledky a diskuse

HEWL vykázal v nízké soli kD>0 (odpudivé interakce) a ve vysoké soli kD<0 (atraktivní interakce), což korelovalo s pozorovanou zakaleností při chlazení a opětovným vyjasněním při zahřátí. U NIST mAb byly oba parametry kladné, v souladu s literárními daty. Měřené hodnoty viskozity bufferů (1,16–1,49 cP) byly zahrnuty do výpočtů pro vyšší přesnost.

Přínosy a praktické využití metody

Stunner poskytuje vysokopropustné a bezředící měření stability proteinů s minimální spotřebou vzorku, vhodné pro vývoj formulací, screening podmínek a kontrolu kvality v bioprodukci.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření Homebrew aplikací pro širší spektrum analytických parametrů, hlubší integrace s automatizovanými systémy a využití strojového učení pro prediktivní modelování agregace a optimalizaci formulací.

Závěr

Popisovaná metoda umožňuje rychlé, spolehlivé a současné stanovení parametrů kD a B22 s minimálním objemem vzorku. Výsledky jsou v souladu s publikovanými daty a nabízí efektivní platformu pro hodnocení stability proteinových terapeutik.

Reference

• Volkin DB, et al. Protein–excipient interactions: mechanisms and biophysical characterization applied to protein formulation development. Adv Drug Deliv Rev. 2011;63:1118–1159.
• Saluja A, et al. Diffusion and sedimentation interaction parameters for measuring the second virial coefficient and their utility as predictors of protein aggregation. Biophys J. 2010;99(8):2657–2665.
• Schiel J, et al. NISTmAb common technical document case study. Workshop at the 6th International Symposium on Higher Order Structure of Protein Therapeutics (HOS). 2017.