新兴技术景观生物制造和单克隆抗体筛选

单克隆抗体(mab)被用作治疗性药物在过去的几十年里。其特异性和触发免疫系统的能力是有用的在对抗疾病,如癌症和自身免疫性疾病。虽然免疫疗法的概念并不新鲜,抗体生产和表征景观是不断变化的。科学家们不断创新新技术,可以让他们了解这些药物和细微差别在找到制造更可靠的方法。本文旨在了解当前挑战生物制造和筛选马伯概要文件,以及如何创新工具允许更大的洞察力在监视马伯的关键属性。


敦促帕特的创新对提高产品质量

2004年,美国食品和药物管理局(FDA)发布了指导向为生物制药制造业找到创新的解决方案增加过程的知识在生物制剂的生产,如mab)。¹过程分析技术(PAT)已经被用于基于小分子制造。然而,它在生物制造领域的复杂性与大分子产生,如转录后修饰(铝),影响这些药物的特征。

简而言之,”帕特是一个概念,一个应该监控质量的生物,通过测量关键质量属性(CQAs),如果质量是不够的,然后操作过程得到所需的质量管理规范,”说Anurag拉索尔教授、化学工程教授IIT德里,一个关键的思想领袖最近发表了一篇论文强调PAT抗体生产的重要性。²“第一个问题是质量;第二个问题是知道的——的许多属性和天车至关重要,找到方法来衡量他们实时。”

马伯转变最大的制造业已经分析的速度。帕特是一个使工具帮助缩小差距的过程发展。”,一个典型的马伯,15 - 20之间有任何不同的质量参数,影响他们的有效性和稳定性,如总水平,变体概要和糖基化”。Hence, current research is finding ways to measure these processes using different tool kits to elucidate the antibody's characteristics, especially during upstream processing. With the urgency to understand product quality, novel PAT tools are being produced using established technologies, such as高效液相色谱法(HPLC)和质谱(MS),以及这些技术,发现新的方法来使用它们。一些亮点包括自动化CQA N-glycosylation和使用MS等多属性分析监测(MAM)平台,以便迅速增加产品知识。

Transfection-Grade质粒纯化

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流喷射样品制备耦合为帕特在线高效液相色谱法

帕特的利用流动注射慢慢过去几年受到关注,因为它允许自动化的检测在一个流线型的时尚。尽管这种技术已经存在了一段时间,这只是最近采用了用于生物制药。有几个概念证明使用流动注射分析(FIA)和高效液相色谱法的集成,公元女士和一个有前途的工具的集成。^3,4,5,6

的一个主要质量属性,需要分析在抗体的生物工艺N-glycan概要文件。众所周知,影响蛋白质的特征,如稳定性、药物间隙和免疫原性。当前主要的缺点在测量多糖抗体是缺乏一个集成的方法。虽然进步了在创建化学样品准备加快处理时间,还有缺乏自动化的样品制备允许在线集成到一个生物过程。缺乏集成严重影响过程能力的科学家知道抗体的糖基化表现在他们的细胞培养,直到结束的文化。这不利于监管环境。

在Chundawat实验室工作罗格斯大学看起来研究N-glycosylation过程通过构建一个平台,允许集成和自动化多糖监测方法。⁴”帕特我们构建了一个系统,允许自动化,实时,mab的质量监控,称为N-GLYcanyzer,”解释道Shishir另外Chundawat化学和生化工程学副教授罗格斯大学,最近发表了一篇论文描述了生物处理实践的进步。^4,7创新演示了使用流动注射在线系统集成到一个生物反应器和高效液相色谱法。“这个系统可以让我们理解时态的变化在糖基化,糖基化过程是non-template驱动的。我们需要了解细胞代谢及其在铝电解作用,“Chundawat说。

N-GLYcanyzer表明再现性与传统的离线样品制备过程,同时缩短采样时间从传统的两到三天就三个小时,大大增加在生物工艺处理知识。

N-GLYcanyzer的原则遵循传统mAb-glycan分析样品制备过程,有一些改变,允许在流动注射化学工作设置。系统允许自动采样和样品制备的聚糖马伯的细胞培养。样品制备N-GLYcanyzer系统后,样品注入高效液相色谱法,色谱法,使一个阐明多糖进行模式。这一创新自动化,极大地加快了多糖样品准备时间分析和已被证明是有利于帮助推进马伯生物工艺的理解通过快速监测和筛查。

这项工作的目标是创建一个系统,可以建立控制抗体糖基化过程。“你不希望运行一个多周馈料式文化发现生物是次优的。我们需要监控过程的理解这些方面的设计空间,“Chundawat解释道。“然而,此工具包的使用也有转化方面,如被介绍在产品开发的不同阶段,从候选人选择早期和晚期过程发展。但同时,作为一个QC工具实时发布。”Truly a motivating factor is also the movement towards continuous biomanufacturing as well.⁸

“下一阶段是建立设计空间,“Chundawat说。“工具在近实时监控糖基化过程已经建立。以下步骤将影响流程开发策略研究因素基于过程模型允许更多的异构生物制剂的糖基化,减轻某些方面的监管。”

控制病理免疫球蛋白的半衰期和治疗性抗体

研究人员正在探索FcRn抑制剂的治疗使用,以减少免疫球蛋白的发病机理和开发新的疗法。下载这个程序注意更多地了解FcRn拮抗剂目前正在开发的治疗自身免疫性疾病,h噢抗体绑定FcRn可以增强使用生物分子工程方法和v各种优质FcRn蛋白质和它们是如何支持抗体药物的发展。

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老妈允许增加产品知识浓缩时间

老妈积累了关注在过去5年的承诺允许马伯的多个质量属性的理解——都在一个试验。通常,许多不同的过程,如尺寸排阻色谱法、离子交换色谱、疏水性和亲水性交互液相色谱,必须按顺序运行每分析理解每个质量属性。老妈的方法的目的是提供MS-based定量信息使用并行监控多个质量属性。“老妈是吸引了太多的关注,因为它可以用来取代昂贵的化验基础运行,”说克雷格厕所表征和可比性实验室研究员(CCL)研究所生物工艺研究和培训(NIBRT)在都柏林,爱尔兰,一直致力于构建老妈工具。⁹

“老妈肽映射方法,允许监视多个属性和杂质的检测使用单一质运行,“厕所说。”老妈有两个阶段。首先被发现和监控阶段。质/女士被用来确认产品质量属性和出口目标肽工作簿。MS-only运行然后使用包含这一目标肽工作簿的处理方法,将生成一个报告显示PQA趋势在跑步。第二阶段是新的峰值检测(NPD)。的色谱标准是与你的样品相比,和新的山峰标记为帧。在这种情况下,您可以使用这种方法来比较批次可变性和检测宿主细胞蛋白质等杂质。”

最近的案例研究厕所老妈的方法应用于分析影响力的质量属性,包括FC N-glycosylation电荷抗体的变异和氧化——文化。

有趣的是,该方法能够接宿主细胞蛋白(HCP)污染到100 ppm,这使信心,老妈工具最终可能取代HCP ELISA, ELISA是一个繁琐而冗长的分析。之间的细微差别也拿起一个创新者和推出充电状态和糖基化概要文件。这是一个重要的发现是由于错误插入序列突变会导致物理化学或生物特性的改变的抗体。

厕所的概念验证研究显示老妈的功能平台,但这些都是只有少数的属性可以被监控。“什么属性的决定可以监测和筛查完全取决于您希望监视的产品,“厕所说。质量属性的希望来检测和监控的作用,甚至对不同抗体多样性属性。老妈方法的其他可能出现的问题是如果一个高效液相色谱柱取自不同的很多或使用一个新的泵。这将需要重新调整工作簿的住所次色谱法的基础上,需要一个高级技能re-setup系统。老妈的前进趋势看起来对这些类型的工具集成到一个自动格式,这将删除需要手动取样和样品预处理如胰蛋白酶消化。采用一个自动老妈方法将允许恒定采样和监测的抗体的质量属性。

新颖的治疗方法和预测标志物Castleman病

没有这种疾病靶向治疗目前存在,唯一的FDA批准的药物是有效的只有三分之一的病人。在这个网络研讨会,医学博士David Fajgenbaum MBA, MSc,将讨论ht与疾病、生活经历他发现了一个新颖的治疗目标和h噢蛋白质组数据生成的血清样本被用来识别新型生物标志物。
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抗体监测的未来状态

抗体生产今天面临的最大问题仍然是一个缺乏理解蛋白质的生产过程发生在一个细胞系,是否使用曹,HEK或NS0细胞系。生物制剂产品继续生产不均匀,而异构变化可以归因于生物变异的细胞用于生产。

“我想看看自动化,和最小的离线测试的产品,”拉索尔教授说,当被问及抗体生产和质量的未来状态。“自动化和连续处理将允许更多的一致性在产品和确保他们是安全的和有效的。“然而,这个行业是不存在的,和更多的工作仍然需要了解细胞系的复杂性以及他们如何利用生产疗法。一旦快速与帕特和健壮的方法生产,机械的模型可以用来了解细胞培养的细微差别和控制系统可以用于容纳生物异质性,旋转对连续生产的安全、有效和具有成本效益的免疫疗法。

引用

1。美国卫生和人类服务部,美国食品和药物管理局。指导工业制药的框架开发、制造、质量保证。2004;(9月)。https://www.gmp - compliance.org/files/guidemgr/pat fda - 6419 fnl.pdf

2。拉索尔教授,Mishra年代,尼基塔年代,要不是p .生物过程控制:当前进展和未来的观点。生活。2021;11 (6):557。doi:10.3390 / life11060557

3所示。吴Tharmalingam T,碳氢键,卡拉汉,T . Goudar c糖基化实时监测的框架(RT-GM)在哺乳动物细胞培养。Biotechnol Bioeng。2015,112 (6):1146 - 1154。doi:10.1002 / bit.25520

4所示。Gyorgypal Chundawat SPS。集成过程分析的自动监控平台的单克隆抗体N-Linked糖基化。肛门化学。2022;94 (19):6986 - 6995。doi:10.1021 / acs.analchem.1c05396

5。刘Y,张C,陈J,等。一个完全集成的在线实时监测平台多个产品质量属性在生物制药过程中单克隆抗体疗法。J制药科学。2022,111 (2):358 - 367。doi:10.1016 / j.xphs.2021.09.011

6。Dvořak M,米罗M, Kubaňp .自动顺序injection-capillary电泳干血点分析:一个概念验证研究。肛门化学。2022;94 (13):5301 - 5309。doi:10.1021 / acs.analchem.1c05130

7所示。杨Chopda V, Gyorgypal, O, et al。最近集成过程分析技术的进步,建模和控制策略,使连续的生物制造的单克隆抗体。生物科技J化学抛光工艺》。2021;(4):jctb.6765。doi:10.1002 / jctb.6765

8。卡纳尔O, Lenhoff。连续的生物制药制造业发展和机遇。马伯。2021;13 (1):1903664。doi:10.1080 / 19420862.2021.1903664

9。厕所C, Millan-Martin年代,Carillo年代,Scheffler K, Zaborowska我骨头j .跟踪单克隆抗体产品质量的行为属性使用多属性方法的工作流程。J是Soc的质量范围。2021年,32 (8):1998 - 2012。doi:10.1021 / jasms.0c00432