Subunit charge variant characterization in the native state
Aplikace | 2019 | SCIEXInstrumentace
Monoklonální protilátky jsou klíčovou skupinou biologických léčiv, u nichž heterogenita povahy náboje ovlivňuje farmakokinetiku, stabilitu i účinnost. Detailní profilace charge variant umožňuje odhalit různé post-translační modifikace (deamidace, oxidace, glykace, sialylace, C-terminální lysin) a zajistit kvalitu a bezpečnost léčby.
Studie předkládá středněúrovňový přístup k analýze charge variant pomocí enzymu IdeS a kapilární zónové elektroforézy (CZE) za nativních podmínek. Cílem je získat lokalizační informace o modifikacích v jednotlivých doménách protilátek, překonat omezení analýzy na intaktní úrovni a nabídnout rychlou, přehlednou alternativu k IEX a cIEF metodám.
Pro separaci a detekci byl použit systém PA 800 Plus s UV detekcí (214 nm) a předem sestavená kapilára SCIEX P/N A55625. Reagencie a pufry dodal CZE Rapid Charge Variant Analysis Kit (SCIEX P/N C44790). K identifikaci špiček posloužila microfluidická ZipChip platforma spojená s TripleTOF 6600 v nativním módu.
Postup přípravy vzorků:
Analýza intact a middle-up ukázala, že CZE za nativních podmínek dokončí separaci mAb a ADC za méně než 10 minut s vysokým rozlišením. Heat stress experiment potvrdil nárůst kyselých variant zejména v Fc doméně. IdeS digest zdůraznil doménově specifickou deamidaci a umožnil lepší rozlišení než intaktní CZE. Srovnání s microfluidickou ZipChip ukázalo shodu profilů a usnadnilo identifikaci modifikací.
Metodika nabízí:
Očekává se integrace delších kapilár a vylepšená kontrola teploty k dalšímu zvýšení rozlišení. Kombinace s hmotnostní spektrometrií v nativním módu umožní kvantitativní monitoring jednotlivých modifikací. Rozšíření na další biologické modality, jako jsou bispecifické protilátky a konjugáty s jinými cytotoxiny, přinese širší uplatnění v preklinickém i klinickém vývoji.
Použití IdeS střihu a CZE Rapid Charge Variant Analysis kitu představuje efektivní nástroj pro doménově specifické sledování charge variant u mAb a ADC. Metoda kombinuje rychlost, jednoduchost a vysoké rozlišení, což usnadňuje rutinní i vývojové aplikace.
Kapilární elektroforéza
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceSCIEX
Souhrn
Význam tématu
Monoklonální protilátky jsou klíčovou skupinou biologických léčiv, u nichž heterogenita povahy náboje ovlivňuje farmakokinetiku, stabilitu i účinnost. Detailní profilace charge variant umožňuje odhalit různé post-translační modifikace (deamidace, oxidace, glykace, sialylace, C-terminální lysin) a zajistit kvalitu a bezpečnost léčby.
Cíle a přehled studie / článku
Studie předkládá středněúrovňový přístup k analýze charge variant pomocí enzymu IdeS a kapilární zónové elektroforézy (CZE) za nativních podmínek. Cílem je získat lokalizační informace o modifikacích v jednotlivých doménách protilátek, překonat omezení analýzy na intaktní úrovni a nabídnout rychlou, přehlednou alternativu k IEX a cIEF metodám.
Použitá metodika a instrumentace
Pro separaci a detekci byl použit systém PA 800 Plus s UV detekcí (214 nm) a předem sestavená kapilára SCIEX P/N A55625. Reagencie a pufry dodal CZE Rapid Charge Variant Analysis Kit (SCIEX P/N C44790). K identifikaci špiček posloužila microfluidická ZipChip platforma spojená s TripleTOF 6600 v nativním módu.
Postup přípravy vzorků:
- Ředění NISTmAb, adalimumabu a Ado-trastuzumab emtansine na 1–2 mg/mL v CE-grade vodě.
- Heat stress: adalimumab při pH 8,4 a 40 °C po dobu 10 dní, odběr vzorků v definovaných intervalech.
- Enzymatická štěpení IdeS (37 °C, 2 h) pro oddělení Fab a Fc fragmentů.
- Separační podmínky: 500 V/cm (15 kV na 30 cm kapiláru), tlaková injekce 0,5 psi/10 s.
- Analýza dat v softwaru 32 Karat™ verze 10.
Hlavní výsledky a diskuse
Analýza intact a middle-up ukázala, že CZE za nativních podmínek dokončí separaci mAb a ADC za méně než 10 minut s vysokým rozlišením. Heat stress experiment potvrdil nárůst kyselých variant zejména v Fc doméně. IdeS digest zdůraznil doménově specifickou deamidaci a umožnil lepší rozlišení než intaktní CZE. Srovnání s microfluidickou ZipChip ukázalo shodu profilů a usnadnilo identifikaci modifikací.
Přínosy a praktické využití metody
Metodika nabízí:
- Rychlou a robustní analýzu charge variant na úrovni fragmentů Fab a Fc.
- Vyšší rozlišení než intaktní CZE pro složité molekuly, např. ADC.
- Možnost sledovat stabilitu vzorku při stresových podmínkách.
- Jednotný protokol pro intact i middle-up analýzu s minimální potřebou další optimalizace.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se integrace delších kapilár a vylepšená kontrola teploty k dalšímu zvýšení rozlišení. Kombinace s hmotnostní spektrometrií v nativním módu umožní kvantitativní monitoring jednotlivých modifikací. Rozšíření na další biologické modality, jako jsou bispecifické protilátky a konjugáty s jinými cytotoxiny, přinese širší uplatnění v preklinickém i klinickém vývoji.
Závěr
Použití IdeS střihu a CZE Rapid Charge Variant Analysis kitu představuje efektivní nástroj pro doménově specifické sledování charge variant u mAb a ADC. Metoda kombinuje rychlost, jednoduchost a vysoké rozlišení, což usnadňuje rutinní i vývojové aplikace.
Reference
- He Y., Isele C., Hou W., Ruesch M. J. Sep. Sci. 2011, 34, 548–555.
- An Y., Zhang Y., Mueller H.-M., Shameem M., Chen X. MAbs 2014, 6(4): 879–893.
- Characterization of charge heterogeneity of mAbs using CE–MS, SCIEX RUO-MKT-02-10949-A.
- Charge variant liability analysis using SCIEX flexible solution for MAM, SCIEX RUO-MKT-02-11828-A.
- Application of SCIEX flexible solution for MAM in charge variant analysis, SCIEX RUO-MKT-02-11862-A.
Podobná PDF
Thermo Scientific Q Exactive hybrid quadrupole-Orbitrap mass spectrometers with ZipChip system
2017|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
A comprehensive CE/ESI-MS solution for BioPharma applications Thermo Scientific Q Exactive hybrid quadrupole-Orbitrap mass spectrometers with ZipChip system Fast CE Separation Nanospray Sensitivity HRAM Spectrometry A unique and powerful combination of CE/ESI and MS technology designed for BioPharmaceutical applications Thermo…
Klíčová slova
zipchip, zipchipbiopharma, biopharmaexactive, exactiverelative, relativeabundance, abundancefinder, findermass, massmab, mabemtasine, emtasineoption, optionlysine, lysinecarbohydrates, carbohydratestrastuzumab, trastuzumabides, idesinfliximab
ZipChip™ System for Selected Thermo Scientific™ Mass Spectrometers - for CE/ESI-MS Analyses
|Thermo Fisher Scientific|Prezentace
ZipChip™ System for Selected Thermo Scientific™ Mass Spectrometers -- for CE/ESI-MS Analyses The world leader in serving science Content ZipChip System Introduction ZipChip Separation Mechanism Biopharmaceutical Application Examples Metabolomics Application and System Test Resources and Ordering Information 2 What is…
Klíčová slova
zipchip, zipchipexactive, exactivebiopharma, biopharmaabundance, abundancerelative, relativeseparation, separationassay, assaymab, mabbge, bgeachieved, achievedkit, kitsystem, systemintact, intactchip, chipvariants
Improving IEX Technology and IEX-MS Applications for Domain Specific Charge Variant Analysis of mAb
2019|Waters|Prezentace
Welcome to Waters Luncheon Seminar ©2019 Waters Corporation COMPANY CONFIDENTIAL 1 Your Feedback will be very much appreciated! Please provide your feedback and you will get a gift set at reception! Column-shaped pens ©2019 Waters Corporation COMPANY CONFIDENTIAL 2 Improving…
Klíčová slova
confidential, confidentialcompany, companyvariant, variantiex, iexmab, mabcharge, chargebatch, batchionhance, ionhancebuffer, buffervanguard, vanguardbioresolve, bioresolvescx, scxides, idesacidic, acidictrastuzumab
Evaluation of a microfluidic electrophoresis device coupled to an Orbitrap mass spectrometer for the characterization of biotherapeutics proteins
2017|Thermo Fisher Scientific|Postery
Evaluation of a microfluidic electrophoresis device coupled to an Orbitrap mass spectrometer for the characterization of biotherapeutics proteins. Stephane Houel1, Terry Zhang1, Erin Redman2, Scott Mellors2, Aaron Bailey1, Chris Petty2, Aran Paulus1, Kai Zhou1, Jonathan Josephs1., 1Thermo Fisher Scientific, San…
Klíčová slova
electrophoresis, electrophoresismab, mabnist, nistzipchip, zipchiplysine, lysineemtansine, emtansinemass, massintact, intactmicrofluidic, microfluidicabundance, abundancecharacterize, characterizerelative, relativecentimeter, centimeterorbitrap, orbitrapspectrometer