Comprehensive identification and label-free quantitation of host cell protein contaminants using BioPharma Finder 4.1 software

Aplikace | 2021 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap, LC/HRMS, Software, UV–VIS Spektrofotometrie
Zaměření
Proteomika
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Význam tématu


Hostitelské proteiny (HCP) jsou nízkomolekulární nečistoty vznikající v biotechnologické výrobě monoklonálních protilátek. Mohou ovlivnit kvalitu, bezpečnost i stabilitu léčiva, proto je jejich sledování a odstranění nezbytné pro splnění požadavků regulačních norem.

Cíle a přehled studie


Cílem studie bylo detekovat, identifikovat a bezznačkově kvantifikovat zbytkové HCP v investigativní monoklonální protilátce IgG1 během Protein A purifikace. Byla sledována změna profilu HCP mezi ranými a pozdními cykly purifikace a ověřena použitelnost software BioPharma Finder 4.1 v rámci peptide mapping analýzy.

Použitá metodika a instrumentace


Vzorky: CHO expresní systém, clarifikace a Protein A afinitní chromatografie pomocí HiTrap Protein A kolony.
Digestion: redukce, alkylace, 18hodinová tryptická digestace, C18 desalting.
Chromatografie a MS: Thermo Vanquish Flex UHPLC s Acclaim VANQUISH C18 kolonnou, lineární gradient 2–40 % organiky za 45 min, Q Exactive Plus Orbitrap v DDA režimu (MS1 70 000 rozlišení, Top5, MS2 17 500).
Software: BioPharma Finder 4.1 pro peptide mapping a HCP kvantifikaci, Chromeleon CDS 7.2.

Hlavní výsledky a diskuse


Analýzou bylo detekováno 124 proteinů, po aplikaci filtrů (≥2 jedinečných peptidů, ASR ≤1,5, jedinečné peptidy) 19 HCP a nakonec 10 proteinů s min. 3 peptidy pro kvantifikaci. Srovnání poměru středních MS ploch mezi DSP-Stage2 a DSP-Stage1 ukázalo, že po ~120 cyklech Protein A byla většina HCP snížena na cca 50 %, nicméně některé (např. Nidogen-1, EF2) zůstávají déle přítomné. Label-free přístup umožnil odhad HCP hladin v rozmezí několika ppm až jednotek tisíc ppm.

Přínosy a praktické využití metody


Workflow nabízí rychlý a spolehlivý protokol pro identifikaci a kvantifikaci HCP v mAb, podporuje optimalizaci čistících procesů, zajišťuje důležité vstupy pro rozhodování v rámci vývoje a kontroly kvality.

Budoucí trendy a možnosti využití


Možná integrace s vysokokapacitními hmotnostními přístupy, rozšíření databází pro hlubší proteomické pokrytí, kombinace s imunochemickými testy a automatizace pro online monitoring a procesní kontrolu v reálném čase.

Závěr


BioPharma Finder 4.1 v kombinaci s HRAM-MS peptide mappingem představuje efektivní nástroj pro sledování a kvantifikaci HCP, čímž podporuje robustní design a validaci downstream purifikačních procesů monoklonálních protilátek.

Reference


  1. Zuch de Zafra C.L. et al. Biotechnol. Bioeng. 2015;112:2284–2291.
  2. ICH Q11 Guideline. 2012.
  3. ICH Q6B Guideline. 1999.
  4. Liu H.F. et al. MAbs 2010;2(5):480–499.
  5. Albrecht S. et al. Biotechnol. Bioeng. 2018;115(6):1509–1520.
  6. UniProt CHO proteome UP000001075.
  7. Comet MS/MS sequence database search tool.
  8. Van de Peer Y. Bioinformatics Venn tool. 2009.
  9. Gilgunn S. et al. J. Chromatogr. A 2019;1595:28–38.
  10. Grossmann J. et al. J. Proteomics 2010;73:1740–1746.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

LC-MS-based host cell protein (HCP) identification and monitoring during biopharmaceutical downstream process development
Easy, fast and reproducible analysis of host cell protein (HCP) in monoclonal antibody preparations
Adeno-associated virus capsid protein characterization and host cell protein profiling using micro-flow UHPLC-Orbitrap MS
BioPharma Finder Software
BioPharma Finder Software
2021|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace