IMPROVE SPEED AND ACCURACY OF MONOCLONAL ANTIBODY BIOANALYSIS USING NANOTECHNOLOGY AND LCMS

Význam tématu

Biologické léky v podobě monoklonálních protilátek (mAbs) tvoří významnou část moderních terapeutik. Díky své cílené účinnosti se uplatňují v léčbě autoimunitních a onkologických onemocnění. Spolehlivá bioanalýza mAbs je klíčová pro stanovení farmakokinetiky, dávkování a bezpečnosti těchto léků.

Cíle a přehled studie

Cílem předloženého materiálu je představit novou metodu nSMOL (nano-surface and molecular-orientation limited proteolysis) kombinující nanotechnologii a LC-MS/MS ke zrychlení a zpřesnění bioanalytického stanovení mAbs ve srovnání s tradičními metodami jako ELISA či konvenční LC-MS.

Použitá metodika

Metoda nSMOL sestává z následujících kroků:

• Imobilizace protilátek z biologického vzorku na pryskyřici s Protein A ligandem.
• Selektivní štěpení části Fab pomocí trypsinem potažených nanočástic, které díky svému rozměru proniknou jen do nano-uhlíkových jam.
• Odsedání a přímé vstříknutí Fab-peptidů do triple kvadrupolového LC-MS/MS (Shimadzu LCMS-8060).

Použitá instrumentace

• Shimadzu LCMS-8060: triple kvadrupolový hmotnostní spektrometr spojený s kapalinovou chromatografií.
• nSMOL Antibody BA Kit: ready-to-use reagencie pro zachycení a selektivní proteolýzu mAbs.

Hlavní výsledky a diskuse

Implementace nSMOL přinesla tyto klíčové výhody:

• Výrazné omezení složitosti vzorku a potlačení potlačení ionizace.
• Eliminace potřeby redukce, alkylace či solid-phase extrakce.
• Rychlá analýza trvající jen několik minut a vysoká opakovatelnost.
• Možnost multiplexního stanovení více mAbs současně (např. Brentuximab vedotin, Rituximab, Cetuximab).

Přínosy a praktické využití metody

nSMOL umožňuje standardizovanou bioanalýzu monoklonálních protilátek s minimálními náklady na vývoj metody. Splňuje regulační požadavky FDA i japonského úřadu MHLW a podporuje farmakokinetické studie i monitorování klinických aplikací.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření nSMOL do analýz konjugovaných protilátek (ADC), bispecifických protilátek a dalších biologických léčiv. Další vývoj se zaměří na automatizaci a vyšší úroveň multiplexace pro komplexní PK/PD studie.

Závěr

nSMOL ve spojení s LC-MS/MS představuje univerzální, rychlou a vysoce přesnou metodu bioanalýzy mAbs. Kombinace nanotechnologie a hmotnostní spektrometrie usnadňuje vývoj i klinické sledování biologických léků.

Reference

• Shimadzu Application Note JPO117015: LCMS bioanalýza trastuzumabu metodou nSMOL.
• Shimadzu Application Note JPO117016: Optimalizace peptidů pro bevacizumab pomocí nSMOL.
• Shimadzu Application Note JPO117017: Validace analytiky nivolumabu s nSMOL.
• Shimadzu Application Note JPO117018: Multiplexní bioanalýza mAbs v plazmě aplikací nSMOL.