Complete Characterization of Trastuzumab Deruxtecan, a Cysteine-linked antibody drug conjugate, using high resolution accurate mass (HRAM) Mass Spectrometry

Význam tématu

Antibody-drug konjugáty představují pokročilou cílenou terapii spojující monoklonální protilátky s vysoce účinnými cytotoxiny. Detailní charakterizace heterogenity, průměrného poměru nábojů (DAR) a posttranslačních modifikací je klíčová pro zajištění bezpečnosti a účinnosti těchto bioterapeutik.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo demonstrovat komplexní analýzu cysteinově navázaného ADC trastuzumab deruxtecan (T-DXd) na úrovni intaktního proteinu, redukovaných řetězců, podjednotek a peptidů pomocí vysoce přesné hmotnostní spektrometrie (HRAM MS). Studie mapuje workflow od separace až po kvantifikaci konjugace a modifikací.

Použitá instrumentace

• UHPLC Thermo Scientific Vanquish Flex
• Orbitrap Exploris 240 s BioPharma Option
• Kolony: Thermo Scientific MAbPac SEC-1, MAbPac RP, Acclaim VANQUISH C18

Použitá metodika

• Native intact MS pro stanovení molekulové hmotnosti a průměrného DAR
• Redukce řetězců (DTT) a podjednotková analýza po trávení IdeS enzymem
• Peptidová mapování po tryptickém štěpení a RPLC-MS separace
• Analýza dat pomocí BioPharma Finder software

Hlavní výsledky a diskuse

• Intaktní MS: průměrné DAR 7,94, hlavní populace s 8 náboji, nízký podíl (≈5 %) populace s 6 náboji.
• Podjednotky: potvrzená distribuce nábojů a obsazení čtyř vazebných míst (C214, C223, C229, C232) na >95 %.
• Peptidová mapování: sekvenční pokrytí 95,3 % lehkého a 94,4 % těžkého řetězce, identifikace modifikací jako oxidace, glykace, deamidace a isomerizace.

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoká rozlišovací schopnost Orbitrapu umožňuje přesné stanovení DAR na intaktní úrovni a citlivou detekci nízkoabundantních modifikací.
• Komplexní workflow usnadňuje validaci kvality ADC během vývoje, výroby a kontroly kvality.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metodologie na další typy ADC a moderní bioterapeutika.
• Integrace víceúrovňových dat do automatizovaných platforem pro rychlé hodnocení stability a homogenity konjugátů.
• Vývoj metod pro sledování dynamiky konjugace in vivo a během bioprocesu.

Závěr

Studie prokázala, že HRAM MS workflow poskytuje robustní a citlivou platformu pro detailní charakterizaci trastuzumab deruxtecanu. Navržený přístup umožňuje spolehlivé stanovení DAR, glykoformy a posttranslačních modifikací, což přispívá k bezpečnosti a kvalitě ADC.

Reference

1. Antibody-drug conjugates come of age in oncology. Nat Rev Drug Discov. 2023;22:641–61.
2. Pharmaceuticals 2020, 13, 245; doi:10.3390/ph13090245.