Deploying the multi-attribute method (MAM) across sites at Pfizer

Význam tématu

Implementace metody multi-atributní analýzy (MAM) založené na LC-MS představuje v analytické chemii bioterapeutik zásadní posun směrem k simultánnímu kvantitativnímu sledování celé řady produktově-kritických atributů (PQA). MAM významně zvyšuje rychlost a hloubku charakterizace proteiny a umožňuje detailní porozumění vztahům struktura–funkce, což je klíčové pro zajištění kvality, bezpečnosti a účinnosti moderních biofarmakologických léčiv.

Cíle a přehled studie / článku

Studie popisuje nasazení MAM v rámci vývoje bioterapeutik ve farmacii Pfizer. Cílem bylo zavést jednotné, automatizované a multi-lokace řešení nazvané „MAM Lab-of-the-Future“ pro komplexní monitorování PQA v předklinické i klinické fázi, podpořit procesní a formulovací vývoj a připravit půdu pro budoucí rozšíření do QC laboratoří.

Použitá metodika

Workflow MAM zahrnuje:

• Proteolytickou štěpení (trypsin) pro zachování křehkých PTM (deamidace, oxidace, glykosylace).
• LC-MS/MS charakterizaci na vysoce výkonných přístrojích (HRAM) s využitím režimů HCD, CID a ETD.
• Vytvoření pracovního sešitu PQA v BioPharma Finder se seznamem lokalizovaných modifikací.
• Automatizované monitorování PQA pomocí Chromeleon CDS na Exactive Plus MS v režimu full MS.
• Retrospektivní přehodnocení historických dat a adaptace pracovního sešitu podle vývoje produktu.

Použitá instrumentace

• Thermo Scientific Q Exactive Plus Hybrid Quadrupole-Orbitrap
• Thermo Scientific Orbitrap Fusion Lumos Tribrid
• Thermo Scientific Exactive Plus MS
• Thermo Scientific Vanquish Duo UHPLC
• Softwarové balíky: BioPharma Finder, Chromeleon Chromatography Data System

Hlavní výsledky a diskuse

MAM v praxi prokázala:

• Vysoce korelované kvantitativní výsledky glykokonfigurací oproti standardnímu HILIC-FLR testu (2-AB značení).
• Přesné lokalizování oxidace Met/Trp a deamidace Asn v jednotlivých motivech, což tradiční metody nedokáží detailně rozlišit.
• Identifikaci lyzinové glykace ovlivněné typem formulace (sacharóza vs. trehalóza) během tepelného stresu.
• Objev neočekávaného D/P štěpení v Fc regionu pomocí neřízené diferenciální analýzy a jeho zařazení do monitorovacího pracovního sešitu.
• Vynikající shodu globálních změn nabíjení (iCE) s lokálně kvantifikovanými PQA MAM metody.

Přínosy a praktické využití metody

• Konsolidace více rutinních testů (glykosylace, oxidace, deamidace, nabíjení) do jednoho LC-MS běhu.
• Automatizovaný monitorovací protokol s vyšší citlivostí a lokalizační specifičností.
• Rychlé nasazení u nových modality (ADCs, fúzní proteiny, genová terapie) bez nutnosti tradičních stability a uvolňovacích testů.
• Retrospektivní analýza historických dat a kontinuální rozšiřování pracovního sešitu PQA.

Budoucí trendy a možnosti využití

Pro širší adopci MAM v QC laboratořích je klíčové:

• Další zjednodušení obsluhy a údržby LC-MS systémů
• Rozšíření fail-safe a standardizovaných eWorkflow procedur
• Integrace metody do GMP prostředí po validaci a rizikovém hodnocení
• Redukce velikosti a nákladů HW pro dostupnost ve středně velkých laboratořích
• Větší automatizace přípravy vzorků a zpracování dat bez zásahu experta

Závěr

MAM představuje revoluční platformu pro komplexní, kvantitativní a lokalizovanou kontrolu kvality bioterapeutik. Implementace v Pfizer ukazuje vysokou robustnost, shodu s klasickými testy a uživatelskou škálovatelnost napříč laboratořemi. Metoda směřuje k plné integraci v GMP QC do 3–5 let, což podpoří rychlejší a spolehlivější vývoj i výrobu biologických léčiv.

Reference

1. Rogers RS, Nightlinger NS, Livingston B, Campbell P, Bailey R, Balland A. Development of a quantitative mass spectrometry multi-attribute method for characterization, quality control testing and disposition of biologics. mAbs. 2015;7(5):881–890.
2. Webinar: Understanding Biotherapeutic Product Quality Attributes through a Multi-Attribute Method (MAM) Lab-of-the-Future. Thermo Fisher Scientific; dostupné online.
3. Thermo Fisher Scientific. Advances in Biopharmaceutical Characterization – eBook Series. dostupné online.
4. Rogers RS et al. A View on the Importance of ‘Multi-Attribute Method’ for Measuring Purity of Biopharmaceuticals and Improving Overall Control Strategy. AAPS J. 2018;20(7):1–4.