Development of Integrated Informatics Workflows for the Automated Assessment of Comparability for Antibody Drug Conjugates (ADCs) Using LC-UV and LC-UV/MS

Význam tématu

Antibody drug conjugates (ADC) představují pokročilou třídu cílených protirakovinných terapií, které kombinují specificitu monoklonálních protilátek s toxicitou cytotoxických látek. Přesné stanovení kritických kvalitativních atributů (CQAs), zejména průměrného poměru lék–protilátka (DAR) a rozložení nálože, je klíčové pro zajištění účinnosti, bezpečnosti a reprodukovatelnosti výroby.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout integrovaný informatický workflow v rámci softwaru UNIFI pro automatizaci sběru, zpracování a reportingu dat z analýzy ADC metodami LC-UV a LC-MS. Popisuje propojení ortogonálních technik (HIC-LC-UV, SEC native LC-MS, RP LC-MS) za účelem rychlého a kvantitativního porovnání více šarží ADC.

Použitá metodika a instrumentace

• HIC-LC-UV: ACQUITY UPLC H-Class Bio System, ACQUITY UPLC TUV Detector, Protein-Pak Hi Res HIC Column
• Native SEC-LC-MS: ACQUITY UPLC Protein BEH SEC Column, ACQUITY UPLC TUV, Xevo G2-S QTof MS
• RP LC-MS pro lysinové konjugáty: ACQUITY UPLC Protein BEH C4 Column, ACQUITY UPLC TUV, Xevo G2-S QTof MS
• Software: UNIFI Scientific Information System v1.7 pro automatizované získávání, dekonvoluci spekter a výpočet DAR

Hlavní výsledky a diskuse

• Automatizovaný výpočet DAR a distribuce nálože z chromatografických i hmotnostních dat bez manuálních zásahů
• Výborná shoda výsledků mezi HIC-LC-UV a native SEC-LC-MS metodami pro individuální i průměrné DAR ve třech úrovních zatížení
• RP LC-MS analýza lysinových konjugátů odhalila až dvanáct modifikací protilátky
• Workflow významně zkracuje dobu analýzy a minimalizuje riziko lidské chyby při porovnávání šarží

Přínosy a praktické využití metody

• Zvýšení produktivity laboratoře díky plné automatizaci zpracování dat
• Spolehlivé porovnávání lotů během vývoje a výroby ADC
• Flexibilní generování reportů pro potřeby QA/QC v biopharmaceutickém průmyslu

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace dalších analytických přístupů (multi-atributové metody, HILIC, CE-MS)
• Využití strojového učení pro pokročilé vyhodnocení dat a predikci stability biologik
• Rozšíření workflow na komplexní biologické léčiva (bispecifické protilátky, rekombinantní proteiny, nanočástice)
• Přechod k cloudovým řešením pro centralizované sledování kvality a lepší splnění regulačních požadavků

Závěr

Integrované řešení v UNIFI software umožňuje efektivní propojení LC-UV a LC-MS technik pro automatizované stanovení DAR a rozložení nálože ADC. Workflow prokázalo vysokou shodu mezi ortogonálními metodami a výrazně zrychluje a zkvalitňuje komparativní hodnocení šarží ADC.

Reference

1. Chen J, Yin S, Wu Y, Ouyang J. Development of a native nanoelectrospray mass spectrometry method for determination of the drug-to-antibody ratio of antibody-drug conjugates. Anal Chem. 2013 Feb 5;85(3):1699–704.
2. Valliere-Douglass JF, McFee WA, Salas-Solano O. Native intact mass determination of antibodies conjugated with monomethyl Auristatin E and F at interchain cysteine residues. Anal Chem. 2012 Mar 20;84(6):2843–9.
3. Dario Neri. Antibody-drug conjugates for cancer therapy. Nature Tech. Poster. 2013.
4. ADC Review Website, ADC Drug Map.