Enhanced HCP quantitation LC-MS/MS workflow solution using a MS sample prep method

Postery | 2025 | Thermo Fisher Scientific | ASMSInstrumentace
LC/HRMS, LC/Orbitrap, LC/MS/MS, LC/MS, Příprava vzorků
Zaměření
Farmaceutická analýza
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Význam tématu


Analýza hostitelských proteinů (HCP) je klíčová pro zajištění bezpečnosti a kvality bioterapeutik. Tradiční ELISA metody mohou opomíjet neimunogenní HCP a neposkytují detailní kvantifikaci jednotlivých proteinů. LC-MS/MS umožňuje selektivní identifikaci a kvantifikaci rizikových HCP, čímž doplňuje a zpřesňuje kontrolu procesů produkce protilátek.

Cíle a přehled studie


Hlavním cílem bylo vyvinout a ověřit vylepšený pracovní postup pro kvantifikaci HCP v bioterapeutikách. Studie porovnává tři přístupy přípravy vzorku:
  • nativní tryptická digestce,
  • EasyPep digestce po protein A depleci,
  • semi-tryptické eluce HCP vyvolané trypsinem po protein A depleci.
Metoda byla testována na protéinech rituximab, trastuzumab, a standardním vzorku NISTmAb, včetně cílené kvantifikace 28 vysokorizikových CHO HCP peptidů pomocí heavy-labeled AQUA standardů.

Použitá metodika


Pracovní postup zahrnoval:
  • Antibody depletion pomocí Pierce high-capacity protein A MagBeads.
  • EasyPep digestion s následnou trypsin elucí pro obnovu slabě vázaných HCP.
  • Přídavek heavy-labeled AQUA peptidů v šesti koncentracích (0,03–200 fmol) pro stanovení linearity a LLOQ.
  • PRM analýza na Q Exactive Plus se Skyline pro vyhodnocení ploch chromatografických píků.

Použitá instrumentace


  • Thermo Scientific Pierce high-capacity protein A MagBeads
  • Thermo Scientific EasyPep Sample Preparation Kit
  • Thermo Scientific UltiMate 3000 RSLCnano System
  • Thermo Scientific Q Exactive Plus Mass Spectrometer
  • Thermo Scientific Proteome Discoverer 3.0 Software
  • Skyline open source software

Hlavní výsledky a diskuse


Protein A-depletovaný EasyPep postup významně zvýšil počet identifikovaných HCP:
  • Trastuzumab: 1575 vs. 859 (nativní digest) vs. 563 (depletovaný nativní digest).
  • NISTmAb: 807 vs. 235 HCP při srovnání EasyPep vs. nativní digest.
  • Rituximab: 13 vs. 3 unikátních HCP při EasyPep vs. nativní přístupu.
Vyhodnocení PRM ukázalo vynikající linearitu (R² ≥ 0,95) a LLOQ 0,03 fmol pro většinu heavy peptidů. Implementace trypsin eluce podstatně zlepšila návrat nízkých koncentrací HCP, čímž rozšířila rozsah detekce.

Přínosy a praktické využití metody


Metoda nabízí:
  • Vyšší citlivost a přesnost kvantifikace jednotlivých HCP.
  • Rozšířenou detekční kapacitu, zlepšenou reprodukovatelnost a robustnost.
  • Orthogonální doplněk k ELISA, vhodný pro QA/QC procesy ve výrobě bioterapeutik.

Budoucí trendy a možnosti využití


Dalšími kroky mohou být:
  • Automatizace a miniaturizace workflow pro high-throughput screening.
  • Rozšíření panelu heavy peptidů pro další rizikové HCP.
  • Integrace umělé inteligence pro rychlou interpretaci dat.
  • Využití mikroflow LC-MS/MS pro zkrácení analýzních časů.

Závěr


Použití protein A-depletovaného EasyPep protokolu v kombinaci s heavy-labeled AQUA standardy a PRM výrazně zvyšuje citlivost a rozsah identifikace HCP v bioterapeutikách. Navržený workflow podporuje detailní monitoring kvality a napomáhá k plnění regulatorních požadavků.

Reference


  1. Jones et al (2021) High-risk host cell proteins (HCPs): A multi-company collaborative view. Biotechnol Bioeng. 2021 Aug;118(8):2870-2885.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

An improved EasyPep sample preparation method for enrichment and quantitation of host cell proteins
High-sensitivity Host Cell Protein (HCP) analysis on a new Orbitrap Excedion Pro BioPharma hybrid mass spectrometer with optimized sample preparation
Increasing sensitivity of high throughput host cell protein analysis on a novel high- resolution accurate mass platform
Residual host cell protein analysis of NISTmAb: From simplified sample preparation to reliable results