Evaluación glicocualitativa rápida de proteínas recombinantes mediante un sistema totalmente automatizado
28 de junio de 2024
Anteriormente se desarrolló un sistema para el análisis automatizado y rápido de glicanos en proteínas. Este artículo presenta el protocolo para el "análisis glicocualitativo", optimizado para un amplio espectro de usuarios, como los que se dedican al análisis de estructuras de glicanos en biofarmacéuticos y otros materiales glicoconjugados.
Nuestro ámbito de aplicación es la glicosilación de proteínas. Las estructuras de los glicanos están involucradas en cambios en la estabilidad y función de los productos biofarmacéuticos, y mucho más junto con las especies de células huésped y las condiciones de cultivo. En algunas condiciones de producción, puede estar contaminado hasta cierto punto.
Nuestro objetivo es crear herramientas fáciles de usar para dicha calificación de glicanos. Principalmente, LC y espectrometría de masas. Pero para pruebas simples, las tecnologías basadas en vectores son aplicables.
Los investigadores tienen disponibles muchos tipos de lectinas con diferentes especificidades, y cada lectina se une a algunos glicanos específicos. Por lo tanto, podemos estimar las estructuras de los glicanos utilizando el uso múltiple de la proteína lectina por lectina, el ELISA de lectina y el microarray de lectinas. Las glicosilaciones se producen en las proteínas funcionales de nuestro organismo.
La estructura de los glicanos se altera junto con las enfermedades. En la actualidad, hemos utilizado varias glicosilaciones específicas de enfermedades como biomarcadores diagnósticos, como C99 y FBL3. No solo se han descubierto nuevos candidatos a biomarcadores utilizando tecnologías basadas en la próxima generación, para la validación, necesitamos un sistema de calificación.
La glicocalificación es un trabajo duro. Necesitamos analizar cientos o miles de números en poco tiempo. Sin embargo, no existe un sistema que satisfaga las necesidades.
Nuestro método analítico es el único con un proceso de medición completamente automático, reduce drásticamente la mano de obra y nos permite realizar una validación efectiva. Nuestro trabajo tiene como objetivo mejorar aún más nuestro instrumento rápido, especialmente para la medición cuantitativa. Después de esto, esperamos realizar una herramienta de diagnóstico única con un panel de glico-biomarcadores medido por nuestro sistema de detección múltiple.
Por lo tanto, nos estamos centrando en el descubrimiento de glicobiomarcadores específicos de la enfermedad.
Descripción general
Este artículo presenta un protocolo para el análisis glico-cualitativo, centrado en el análisis automatizado y rápido de glicanos en proteínas. Tiene como objetivo proporcionar herramientas fáciles de usar para investigadores que analizan estructuras de glicanos en productos bioterapéuticos y materiales glicoconjugados.
Componentes Clave del Estudio
Área de la ciencia
- Productos bioterapéuticos
- Glicobiología
- Química analítica
Antecedentes
- La glicosilación de proteínas afecta la estabilidad y función de los productos bioterapéuticos.
- Las estructuras de los glicanos pueden modificarse según la especie de célula huésped y las condiciones de cultivo.
- Los glicanos alergénicos pueden contaminar los productos bajo ciertas condiciones.
- Existen tecnologías basadas en lectinas para el análisis de glicanos.
Objetivo del estudio
- Desarrollar un sistema de glico-cualificación para análisis rápido.
- Facilitar el descubrimiento de glicobiomarcadores específicos de enfermedades.
- Mejorar las capacidades de medición cuantitativa en el análisis de glicanos.
Métodos Utilizados
- Transferencia de lectinas a lectinas
- ELISA de lectinas
- Microarreglo de lectinas
- Procesos automatizados de medición
Resultados Principales
- Desarrollo de un sistema completamente automatizado para la cualificación de glicoconjugados.
- Reducción de la mano de obra necesaria para el análisis de glicanos.
- Identificación de nuevos candidatos a biomarcadores mediante tecnologías de lectinas.
- Establecimiento de un panel de biomarcadores glicosilados para diagnóstico.
Conclusiones
- El sistema automatizado mejora significativamente la eficiencia del análisis de glicanos.
- Apoya la validación de biomarcadores de glicosilación específicos de enfermedades.
- Los trabajos futuros tienen como objetivo perfeccionar las herramientas de medición cuantitativa.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
La glico-cuantificación rápida y fiable es esencial para los productos bioterapéuticos R&D, ya que la heterogeneidad de los glicanos afecta directamente la estabilidad, eficacia e inmunogenicidad del producto. El sistema automatizado completo de perfilado de glicanos basado en lectinas permite la evaluación de alto rendimiento y reproducible de la glicosilación de proteínas recombinantes, apoyando el monitoreo crítico de la calidad y la validación de biomarcadores. Esta capacidad fortalece la confianza predictiva y acelera la toma de decisiones en puntos clave de inflexión en el descubrimiento y desarrollo.
Aplicaciones Estratégicas en Biofármacos R&D
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Permite una rápida evaluación de los patrones de glicosilación para aclarar las relaciones entre estructura y función en proteínas candidatas.
- Apoya la reducción de riesgos biológicos mediante la detección de variantes de glicanos que podrían afectar el rendimiento o la seguridad terapéutica.
- Facilita la selección de carteras al proporcionar datos de glico-caracterización en etapas tempranas para la selección de candidatos.
Desarrollo de Cribado y Ensayos
- Prepara muestras validadas de glicoproteínas para ensayos analíticos y funcionales posteriores.
- Proporciona perfiles cuantitativos estandarizados de glicanos para garantizar la reproducibilidad y comparabilidad de los ensayos.
- Permite la criba escalable y de alto rendimiento de variantes de glicosilación en múltiples condiciones de producción.
Investigación Traductacional y Preclínica
- Alinea el perfilado de glicanos con los flujos de trabajo de descubrimiento y validación de biomarcadores relevantes para enfermedades.
- Apoya la continuidad desde el descubrimiento hasta la validación preclínica al permitir una glyco-calificación consistente entre estudios.
- Reduce el riesgo de traslación al confirmar las estructuras de glicanos relevantes para los puntos finales de eficacia y seguridad.
Integración de la Línea de Producción y Flujo de Trabajo
Este sistema automatizado de perfilado de glicanos se integra en la línea de producción de biofármacos desde el descubrimiento temprano hasta la investigación preclínica, conectando los flujos de trabajo analíticos y traslacionales.
- Biología del Descubrimiento: Proporciona pruebas de hipótesis de alto rendimiento para las relaciones estructura-función de los glicanos y el análisis de vías.
- Selección: Ofrece resultados cuantitativos y reproducibles de glicanos para apoyar el desarrollo de ensayos y la evaluación de compuestos.
- Análisis: Genera salidas estandarizadas de dotcode y medidas estadísticas para comparaciones robustas entre diferentes condiciones.
- Investigación Traducional: Permite la alineación y validación de biomarcadores para glicoproteínas relevantes en enfermedades.
- Reutilización Empresarial: Ofrece una plataforma escalable y fácil de usar, adaptable a diversos proyectos de proteínas y biomarcadores.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Aumenta la confianza predictiva y reduce la ambigüedad mecanicista en el análisis de la glicosilación.
- Valor operativo: Automatiza y estandariza el perfilado de glicanos, mejorando la reproducibilidad y el rendimiento.
- Valor estratégico: Acelera las decisiones de avance o interrupción y mejora la eficiencia del capital al permitir una evaluación rápida de la calidad.
- Impacto en la cartera: Apoya la priorización y el avance ajustados al riesgo de candidatos biofarmacéuticos.
Consideraciones de Implementación
- Requiere experiencia en glicosciencia e interpretación de métodos analíticos.
- Necesita acceso a instrumentación automatizada e infraestructura analítica compatible.
- Exige estandarización entre equipos para la comparabilidad de datos y la integración de flujos de trabajo.
- Adaptable a diversos sistemas de proteínas recombinantes con paneles de lectinas personalizables.
- Almacenamiento a largo plazo y reproducibilidad validados con un coeficiente de variación <10%.
