Intact Analysis of Antibody Drug Conjugates

Význam tématu

Antibody-drug konjugáty (ADC) představují špičkové biofarmaka kombinující vysokou specifitu monoklonálních protilátek s cytotoxickým účinkem konjugovaných léčiv. Přesná charakterizace počtu léčiv na molekulu protilátky (DAR) a glykoformního profilu je klíčová pro zajištění bezpečnosti a účinnosti ADC v laboratorní i průmyslové praxi.

Cíle a přehled studie / článku

Studie prezentuje zjednodušený postup pro rychlou a spolehlivou analýzu intact ADC na příkladu trastuzumabu emtansinu (T-DM1) s využitím kompaktního QTOF spektrometru X500B a softwaru BioPharmaView. Cílem bylo validovat metodu pro výpočet DAR a identifikaci glykoformního profilu v glykozylované i deglykozylované formě.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky ADC byly analyzovány ve dvou podobách:

• Glykozylované intact formy
• Deglykozylované formy po ošetření PNGase F

Separace proběhla na kapalinové chromatografii Exion LC™ spojené s QTOF spektrometrem X500B (SCIEX OS). Klíčové podmínky:

• Kolona Agilent Poroshell 300SB-C8 (1,0×75 mm, 5 µm)
• Mobilní fáze A: 0,1 % kyselina mravenčí ve vodě
• Mobilní fáze B: 0,1 % kyselina mravenčí v acetonitrilu
• Průtok 0,2 mL/min, teplota kolony 75 °C
• TOFMS rozsah 900–4000 m/z, zdrojová teplota 400 °C, napětí 5000 V

Data byly zpracovány v BioPharmaView 2.0.1 s funkcemi Intact Protein Mode a automatickou rekonstrukcí hmotnostního spektra.

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza glykozylovaného T-DM1 odhalila komplexní sycené spektrum s rozsahem DAR 0–8 a opakovaným glykoformním profilem pro každý stupeň konjugace. Rekonstrukce zobrazila četné formy G0F/G0F až G1F/G2F. Výpočet DAR dal hodnotu 3,49, v souladu s literaturou. Při detailní analýze byla zjištěna přítomnost masového posunu +221 Da, připisovaného interkatenárnímu příčnému navázání mezilektoru MCC.
Deglykozylované vzorky vykázaly redukovanou složitost spektra s jasně definovanými DAR populacemi a potvrzením +221 Da posunu. Výpočet DAR pro odštěpenou formu činil 3,26, opět v souladu s předchozími studiemi.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychlou a robustní rekonstrukci intact ADC spekter, přesnou kvantifikaci DAR a glykoformního profilu. Díky vysokému rozlišení QTOF spektrometru a automatizovanému softwarovému zpracování je vhodná pro rutinní kontrolu kvality a vývoj ADC ve výzkumných i výrobních laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření této platformy na další typy ADC a biosimilary, implementace vyšší propustnosti analýz a integrace strojového učení pro automatickou interpretaci spekter. Dále je perspektivní využití pokročilých fragmentačních metod pro detailní mapování míst konjugace a dalších posttranslačních modifikací.

Závěr

Studie prokázala, že benchtop QTOF X500B ve spojení se softwarovou platformou BioPharmaView poskytuje spolehlivou, rychlou a vysoce přesnou analýzu intact ADC. Metoda splňuje požadavky na charakterizaci DAR a glykoformního profilu, čímž podporuje vývoj a kontrolu kvality nových ADC.

Reference

• Michael T. Kim, Yan Chen, Joseph Marhoul, Fred Jacobson. Statistical Modeling of the Drug Load Distribution on Trastuzumab Emtansine (Kadcyla), Bioconjugate Chem. 2014, 25, 1223–1232
• Yan Chen, Michael T. Kim, Laura Zheng, Galahad Deperalta, Fred Jacobson. Structural Characterization of Cross-Linked Species in Trastuzumab Emtansine (Kadcyla), Bioconjugate Chem. 2016, 27, 2037–2047
• Liuxi Chen, Lan Wang, Henry Shion, Chuanfei Yu, Ying Qing Yu, Lei Zhu, Meng Li, Weibin Chen, Kai Gao. In-depth structural characterization of Kadcyla and its biosimilar candidate, MAbs. 2016, 8(7), 1210–1223