Analysis of Antibody Drug Conjugates (ADCs) by Native Mass Spectrometry on the BioAccord System

Význam tématu

Analýza konjugátů protilátka–lék (ADCs) pomocí nativní hmotnostní spektrometrie (MS) umožňuje přesné stanovení kritického kvalitativního parametru DAR (drug-to-antibody ratio), který ovlivňuje terapeutickou účinnost a farmakokinetiku léčiv. Nativní MS zachovává kvaternární strukturu protilátky a zajišťuje spolehlivá data o rozložení náložení drogy.

Cíle a přehled studie

Demonstrace schopností systému BioAccord pro nativní LC(SEC)-MS analýzu ADCs s cílem rychle a automaticky stanovit DAR a rozdělení nálože u cysteinových i lysinových konjugátů pomocí inline SEC a nespouštěcích podmínek.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda

• Inline SEC s kolonkou ACQUITY UPLC Protein BEH SEC 200 Å, 1,7 µm, 2,1×150 mm
• Isokratická eluční fáze: 50 mM octan amonný, doba běhu 10 minut
• Native elektrospray ionizace s nedenauračním pufrem

Instrumentace

• ACQUITY UPLC I-Class PLUS se zabudovaným detektorem TUV/FLR
• ACQUITY RDa (compact oa-TOF MS)
• UNIFI Scientific Information System pro automatizaci sběru dat, zpracování a výpočtu DAR

Hlavní výsledky a diskuse

Cysteinové konjugáty

• Spektra pro odlehčené mAb a tři úrovně konjugace (nízká, střední, vysoká) byla získána bez deglykozylace
• DAR hodnoty a distribuce nálože odpovídaly výsledkům z HIC-UV a předchozích QTof systémů

Lysinové konjugáty (Kadcyla/T-DM1)

• Průměrný DAR byl 3,46, srovnatelný s publikovanou hodnotou 3,50 a výsledky na Vion IMS QTof
• Metoda nevyžaduje deglykozylaci, zachovává glykoproteinovou strukturu

Inline desalinace a automatizovaná analýza zjednodušují pracovní postup a zvyšují reprodukovatelnost výsledků.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlé a přesné stanovení DAR a rozložení nálože ADCs
• Jednodušší obsluha vhodná i pro méně zkušené uživatele
• Kompatibilita s regulovanými i neregulovanými laboratořemi
• Možnost rutinního nasazení ve vývoji a výrobě biologických léčiv

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření na glykanovou analýzu a další kvalitativní atributy biologických produktů
• Dále integrace pro kontrolu kvality a dodržení datové integrity
• Analýza dalších typů konjugátů a komplexních proteinových systémů

Závěr

Systém BioAccord poskytuje robustní a automatizovanou platformu pro nativní LC(SEC)-MS analýzu ADCs, která nabízí srovnatelné výsledky s tradičními metodami a usnadňuje rutinní aplikaci v rámci vývoje i výroby biotherapeutických produktů.

Reference

• Shion H., Yu Y.Q., Chen W.: Development of Integrated Informatics Workflows for the Automated Assessment of Comparability for Antibody Drug Conjugates (ADCs) Using LC-UV and LC-UV/MS. Waters Application Note, 2015.
• Shion H. et al.: Analytical Scale Native SEC-MS for Antibody-Drug Conjugates (ADCs) Characterization. Waters Application Note, 2018.
• Chen L. et al.: In-depth structural characterization of Kadcyla (ado-trastuzumab emtansine) and its biosimilar candidate. MAbs, 2016.
• Shion H. et al.: Enabling Routine and Reproducible Intact Mass Analysis When Data Integrity Matters. Waters Application Note, 2019.
• Ranbaduge N. et al.: Routine Peptide Mapping Analysis using the BioAccord System. Waters Tech Brief, 2019.
• Zhang X. et al.: Released N-linked Glycan Analysis Using the BioAccord System. Waters Tech Brief, 2019.
• Shion H. et al.: A Platform Method for the Molecular Mass Analysis of the Light Chains and Heavy Chains of Monoclonal Antibodies using the BioAccord System. Waters Tech Brief, 2019.
• Zhang X. et al.: Increasing Productivity and Confidence for N-linked Glycan Analysis of Biosimilars Using the BioAccord System. Waters Tech Brief, 2019.