Antibody Drug Conjugate Bioanalysis using the BioBA Solution

Význam tématu

Antibody-drug konjugáty (ADC) představují novou generaci cílených bioterapeutik v onkologii. Díky schopnosti selektivně dodat cytotoxickou molekulu k nádorové buňce nabízejí vyšší účinnost a nižší systémovou toxicitu. Pro vývoj a registraci ADC je ale klíčové disponovat robustními bioanalytickými metodami, které umožňují přesné stanovení koncentrace jak celého konjugátu, tak případně i volného payloadu či katabolitů v biologických matricích.

Cíle a přehled studie / článku

Studie popisuje použití kompletního řešení BioBA od firmy SCIEX pro kvantifikaci ADC ado-trastuzumab emtansine v plazmě prostřednictvím hybridní ligandomické LC-MS/MS metody. Hlavním cílem bylo demonstrovat validní workflow s širokým lineárním rozsahem a vysokou selektivitou za využití imunokaptury, selektivní digesce a MRM analýzy signature peptidů.

Použitá metodika a instrumentace

Pro přípravu vzorků a kvantifikaci byly využity následující komponenty:

• BioBA High-Capacity Enrichment Sample Preparation Kit (imunokaptura s anti-human IgG magnetickými perličkami, pufry, surfaktant, trypsin/LysC).
• Exion LC systém (SCIEX) a Shimadzu Prominence HPLC pro separaci signature peptidů na Kinetex C18 kolonce (50×2,1 mm, 2,6 μm).
• QTRAP® 6500+ System (SCIEX) s IonDrive Turbo V zdrojem v ESI+ režimu pro MRM detekci.
• MultiQuant™ software pro integraci špiček a výpočet koncentrací.
• Biopharma vMethods knihovny a Biomek Fx automatický liquid-handling workstation (Beckman Coulter) pro plně automatizované zpracování.

Workflow sample-preparation:

1. Vazba vnitřního standardu (SILuMAb) a vzorku na perličky anti-human IgG.
2. Myčky perliček bind/wash pufrem (3×), eluce ADC při 37 °C.
3. Neutralizace eluátu, přidání surfaktantu a postupná redukce (50 °C), alkylace (RT) a digesce 3,5 h při 37 °C.
4. Konečná acidifikace, 2× rozředěné vzorky připravené k injekci.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda pro signature peptidy IYPTNGYTR (CDR) a DTLMISR (Fc) vykázala:

• Široký lineární dynamický rozsah 10–100 000 ng/mL (4 dekády).
• Limit kvantifikace 10 ng/mL ve 50 μL plazmy.
• Průměrná přesnost QC vzorků pro IYPTNGYTR 96 % (CV 8,5 %) a pro DTLMISR 104,5 % (CV 8,6 %).
• Nízké nežádoucí deamidace peptidu IYPTNGYTR při digesci pH ~7,6.
• Při srovnání surfaktantů dosáhl nejlepšího výtěžku signature peptidů právě BioBA surfaktant.

Přínosy a praktické využití metody

Hybridní LBA-LC-MS/MS přístup s BioBA řešením umožňuje:

• Vysokou selektivitu měření signature peptidů a minimalizaci zkreslení způsobených matrikou či heterogenními konjugáty.
• Široký lineární rozsah a možnost multiplexace druhého analyta (payload nebo katabolitu).
• Standardizovaný, kit-based protokol zkracující dobu vývoje metody a zajišťující vysokou reprodukovatelnost napříč studiemi.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané směry dalšího rozvoje:

• Rozšíření multiplexních aplikací pro souběžné stanovení volného payloadu a různých DAR variant.
• Integrace dalších automatizačních platforem a miniaturizace práce pro vysokoprofilové studium farmakokinetiky.
• Vývoj nových stabilních surfaktantů a enzymových směsí pro zrychlení a zefektivnění digesce.
• Použití pokročilých softwarových nástrojů pro zpracování dat a podporu AI-based analýz.

Závěr

BioBA řešení ve spojení se SCIEX QTRAP 6500+ systemem poskytuje robustní, citlivou a rychlou metodu pro kvantifikaci ADC v bioanalytických studiích. Díky jednoduchému, ale univerzálnímu workflow lze dosáhnout reprodukovatelných výsledků s vysokou přesností a širokým dynamickým rozsahem, což napomáhá efektivnímu vývoji a kontrole kvality ADC terapie.

Reference

• Deng M., Moore I. Antibody Drug Conjugate Bioanalysis using the BioBA Solution: A Robust and Accurate Quantification of Ado-Trastuzumab Emtansine Using the BioBA Solution and the SCIEX QTRAP® 6500+ System, SCIEX, Concord, Canada, 2016.