LC/MS/MS Peptide Mapping Comparison of Innovator and Biosimilars of Rituximab

Význam tématu

Vývoj biosimilárních monoklonálních protilátek je klíčový pro zpřístupnění cenově dostupných bioterapeutik po vypršení patentů inovátorských produktů. Peptidové mapování pomocí LC/MS/MS nabízí detailní pohled na sekvenční pokrytí a posttranslační modifikace, které rozhodují o bezpečnosti a účinnosti finálních léčiv.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo porovnat inovátorskou verzi rituximabu s dvěma jejími biosimilary. Použita byla integrovaná workflow pro tryptickou digesci, chromatografickou separaci a hmotnostní spektrometrii s iterativním sběrem MS/MS dat. Analýza v software MassHunter BioConfirm měla za úkol vyhodnotit sekvenční pokrytí a kvantifikovat vybrané posttranslační modifikace (oxidace, deamidace, odtržení Lys, cyklizace Gln).

Použitá metodika a instrumentace

• Automatizovaná příprava vzorků: Agilent AssayMAP Bravo liquid-handling platforma
• Chromatografie: Agilent 1290 Infinity II LC System s AdvanceBio Peptide Mapping kolonkou (2.1×150 mm, 2.7 μm)
• Hmotnostní spektrometrie: Agilent 6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF s iterativním sběrem MS/MS
• Software: Agilent MassHunter BioConfirm B.10 pro extrakci molekulárních vlastností, identifikaci peptidů a relativní kvantifikaci PTM

Hlavní výsledky a diskuse

• Sekvenční pokrytí pro těžký řetězec dosáhlo více než 97 %, pro lehký řetězec až 100 % u všech vzorků.
• Iontogramy ukázaly rozdíly ve vysoce výrazných peptidech mezi inovátorem a biosimilary, například truncace C-terminální Lys.
• Oxidace Met a deamidace Asn byly kvantifikovány jako kritické kvalifikátory, s vyšší mírou oxidace u jednoho biosimiláru a výrazně zvýšenou deamidací u Asn388 ve dvou biosimilarech (~20 %) ve srovnání s~inováto­rem (~11 %).
• Další PTM jako pyroGlu vznikající z Gln1 nebo ztráta Lys u C-konce byla rovněž monitorována a mezi vzorky prokázala jemné rozdíly.

Přínosy a praktické využití metody

Integrované LC/MS/MS peptidové mapování s rychlou automatizovanou přípravou a pokročilou softwareovou analýzou umožňuje spolehlivou a opakovatelnou komparabilní analýzu biosimilárních protilátek. Výsledky pomáhají regulátorům a výrobním laboratořím v důkazech podobnosti, řízení kvality a optimalizaci výrobních procesů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření workflow o kvantitativní přístupy izotopového značkování pro absolutní měření PTM.
• Implementace strojového učení pro zrychlení identifikace a korelaci modifikací s biologickou aktivitou.
• Miniaturizace a vysokopropustné platformy pro screening širšího spektra biosimilárních kandidátů.
• Integrace multi-omics dat pro komplexní charakterizaci struktury, stability a funkce bioterapeutik.

Závěr

Popsaná metoda pro LC/MS/MS peptidové mapování na špičkovém Agilent řešení poskytuje výjimečnou sekvenční pokrytí a citlivou detekci klíčových PTM. Díky automatizaci přípravy i sofistikované datové analýze lze efektivně porovnávat inovátorské a biosimilární protilátky, což podporuje rychlejší vývoj a schvalování kvalitních bioterapeutik.

Reference

• Ecker DM, Jones SD, Levine HL. The Therapeutic Monoclonal Antibody Market. MAbs. 7(1):9-14, 2015.
• Agilent Technologies. Application Note LC/MS/MS Peptide Mapping Comparison of Innovator and Biosimilars of Rituximab. Publication number 5994-1495EN, 2019.