Increased Throughput for the Characterization of Bispecific Antibodies on Subunit Level using SelexION® Differential Mobility Separation (DMS) Technology

Význam tématu

V biotechnologickém průmyslu roste poptávka po analytických metodách schopných rychle a spolehlivě charakterizovat nové molekulární modality jako jsou bispecifické protilátky. Tyto molekuly s dvěma vazebnými místy v jediném molekulovém komplexu představují výzvu pro tradiční LC MS analytiku, zejména při subunit analýze, kde je třeba rozlišit různé řetězce. Technologie diferencované mobility separation umožňuje přidat ortogonální rozlišení přímo v iontové dráze a tím zrychlit a zjednodušit analýzu.

Cíle a přehled studie

Studie demonstruje použití SelexION DMS technologie spojené s SCIEX TripleTOF 6600 systémem pro separaci a charakterizaci subjednotek bispecifické protilátky během jednoho injekčního běhu. Autoři si kladou za cíl ukázat, jak DMS zlepšuje kvalitu spekter, snižuje překryv složek a zkracuje dobu analýzy ve srovnání s krátkou chromatografií bez DMS.

Použitá metodika

Příprava vzorku zahrnovala redukci bispecifické protilátky v přítomnosti TCEP a následné naředění v roztoku acetonitril kyseliny mravenčí. Krátký chromatografický gradient ve spojení s ExionLC systémem (3 min) nedokázal bez DMS vyloučit jednotlivé řetězce samostatně. V DMS režimu byly v jedné injekci postupně skenovány kompenzační napětí -9 V, -3 V a 9 V, čímž se selektivně propouštěly jednotlivé řetězce pro následnou charakterizaci. Data byla zpracována v softwaru SCIEX OS 1.6.1 a BPV Flex 2.0.

Použitá instrumentace

• Chromatografický systém ExionLC s MassPREP desalting column, 80 °C, krátký gradient
• Spektrometrie hmotností SCIEX TripleTOF 6600 s IonDrive Turbo V zdrojem
• Diferencovaná mobilitní separace SelexION DMS device

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza bez DMS vedla k souběžnému eluičnímu vrcholu všech tří řetězců a k překrytí jejich nabitých stavů v jediném spektru. Aplikace DMS umožnila rozdělit každý podjednotkový řetězec v jednom injekčním běhu, čímž vznikla čistá spektra a jednoznačná identifikace. Reprodukce tří opakovaných injekcí prokázala konzistentní procentuální zastoupení řetězců, což potvrzuje robustnost metody.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda výrazně zjednodušuje interpretaci dat subunit analýzy bispecifických protilátek, zkracuje dobu analýzy a omezuje potřebu dlouhých chromatografií. Lze ji integrovat do vývojových i QA QC procesů v biotechnologickém průmyslu, zejména při screeningových studiích nových terapeutik.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se širší nasazení DMS technologie pro analýzu komplexních proteinových vzorků, včetně konjugátů protilátka-lék a multimodálních biologik. Další vývoj směřuje k automatizaci pracovních postupů, integraci s pokročilou datovou analýzou a využití umělé inteligence při interpretaci dat ve vysokopropustných platformách.

Závěr

Použití SelexION DMS technologie v kombinaci s TripleTOF 6600 systémem představuje efektivní řešení pro rychlou a jednoznačnou subunit analýzu bispecifických protilátek. Metoda zvyšuje průchodnost, zlepšuje kvalitu dat a redukuje čas potřebný k charakterizaci, což podporuje rychlý vývoj nových bioterapeutik.

Reference

1. Labrijn AF, Janmaat ML, Reichert JM. Bispecific antibodies a mechanistic review of the pipeline. Nat Rev Drug Discov. 2019;18:585-608.
2. Davis JH, Aperlo C, Li Y et al. SEEDbodies fusion proteins based on strand exchange engineered domain CH3 heterodimers. Protein Eng Des Sel. 2010;23:195-202.
3. Using Differential Mobility Spectrometry to Separate and Localize Sites of PostTranslational Modifications on Peptides. SCIEX Technical Note RUO MKT 02 2750 A.
4. Analysis of non deglycosylated antibody drug conjugates by TripleTOF high resolution quadrupole time of flight instrument and effective reconstruction software. SCIEX Technical Note RUO MKT 02 2814 A.
5. Differential Mobility Separation Mass Spectrometry for Quantitation of Large Peptides in Biological Matrices. SCIEX Technical Note RUO MKT 02 4792 A.