Évaluation glyco-qualitative rapide de protéines recombinantes à l’aide d’un système entièrement automatisé
28 juin 2024
Un système d’analyse automatisée et rapide des glycanes sur les protéines a déjà été développé. Cet article présente le protocole d'« analyse glyco-qualitative », optimisé pour un large éventail d’utilisateurs, tels que ceux engagés dans l’analyse des structures glycanes dans les produits biopharmaceutiques et autres matériaux glycoconjugués.
Notre champ d’application est la glycosylation des protéines. Les structures des glycanes sont impliquées dans les changements de stabilité et de fonction des produits biopharmaceutiques, et beaucoup avec les espèces de cellules hôtes et les conditions de culture. Dans certaines conditions de production, peut être contaminé à un certain degré.
Notre objectif est de créer des outils conviviaux pour une telle qualification des glycanes. Principalement, LC et spectrométrie de masse. Mais pour des tests simples, les technologies vectorielles sont applicables.
Les chercheurs disposent de nombreux types de lectines avec des spécificités différentes, et chaque lectine se lie à certains glycanes spécifiques. Ainsi, nous pouvons estimer les structures des glycanes en utilisant l’utilisation multiple de la protéine lectine par lectine, de lectine ELISA et de la puce à lectine. Les glycosylations se produisent dans les protéines fonctionnelles de notre corps.
La structure des glycanes est altérée avec les maladies. De nos jours, nous avons utilisé plusieurs glycosylations spécifiques à la maladie comme biomarqueurs diagnostiques, tels que C99 et FBL3. Non seulement de nouveaux biomarqueurs candidats ont été découverts à l’aide de technologies de nouvelle génération, mais pour la validation, nous avons besoin d’un système de qualification.
La glyco-qualification est un travail difficile. Nous devons analyser des centaines ou des milliers de chiffres en peu de temps. Cependant, il n’existe pas de système pour répondre aux besoins.
Notre méthode analytique est la seule à disposer d’un processus de mesure entièrement automatique, réduit considérablement la main-d’œuvre et nous permet d’effectuer une validation efficace. Notre travail vise à améliorer encore notre instrument rapide, en particulier pour les mesures quantitatives. Après cela, nous prévoyons de réaliser un outil de diagnostic unique avec un panel de glyco-biomarqueurs mesuré par notre système multi-détection.
Par conséquent, nous nous concentrons sur la découverte de glyco-biomarqueurs spécifiques à la maladie.
Aperçu
Cet article présente un protocole d'analyse glyco-qualitative, axé sur l'analyse automatisée et rapide des glycanes sur les protéines. Il vise à fournir des outils conviviaux aux chercheurs analysant les structures de glycanes dans les produits biopharmaceutiques et les matériaux glycoconjugués.
Composantes clés de l'étude
Domaine scientifique
- Biopharmaceutiques
- Glycobiologie
- Chimie analytique
Contexte
- La glycosylation des protéines affecte la stabilité et la fonction des produits biopharmaceutiques.
- Les structures des glycanes peuvent être modifiées selon l'espèce de cellule hôte et les conditions de culture.
- Des glycanes allergéniques peuvent contaminer les produits dans certaines conditions.
- Des technologies fondées sur les lectines sont disponibles pour l'analyse des glycanes.
Objectif de l'étude
- Développer un système de qualification glycosidique pour l'analyse rapide.
- Faciliter la découverte de glycobiomarqueurs spécifiques aux maladies.
- Améliorer les capacités de mesure quantitative en analyse des glycanes.
Méthodes utilisées
- Immunotransfert par lectine
- ELISA par lectine
- Matrice microstructurée de lectines
- Procédés automatisés de mesure
Résultats principaux
- Développement d'un système entièrement automatisé de qualification des glycanes.
- Réduction de la main-d'œuvre nécessaire à l'analyse des glycanes.
- Identification de nouveaux candidats biomarqueurs à l'aide de technologies basées sur les lectines.
- Mise en place d'un panel de biomarqueurs glycosylés pour le diagnostic.
Conclusions
- Le système automatisé améliore considérablement l'efficacité de l'analyse des glycanes.
- Il permet la validation de biomarqueurs de glycosylation spécifiques aux maladies.
- Les travaux futurs visent à affiner les outils de mesure quantitative.
Questions fréquemment posées
Pertinence industrielle pour les cadres
La qualification glycosidique rapide et fiable est essentielle pour les produits biopharmaceutiques R&D, car l'hétérogénéité des glycanes influence directement la stabilité, l'efficacité et l'immunogénicité du produit. Le système automatisé de profilage des glycanes basé sur les lectines permet une évaluation haut débit et reproductible de la glycosylation des protéines recombinantes, facilitant ainsi la surveillance critique de la qualité et la validation de biomarqueurs. Cette capacité renforce la fiabilité prédictive et accélère la prise de décision aux points cruciaux de la découverte et du développement.
Applications stratégiques en R&D biopharmaceutique
Début de la découverte et validation de la cible
- Permet une analyse rapide des profils de glycosylation afin de clarifier les relations structure-fonction chez les protéines candidates.
- Contribue à l'atténuation des risques biologiques en détectant les variants de glycanes susceptibles d'affecter l'efficacité ou la sécurité thérapeutique.
- Facilite le tri du portefeuille en fournissant des données de glyco-qualification précoces pour la sélection des candidats.
Développement de tests et de criblages
- Prépare des échantillons de glycoprotéines validés pour des tests analytiques et fonctionnels en aval.
- Fournit des profils quantitatifs normalisés de glycanes afin d'assurer la reproductibilité et la comparabilité des tests.
- Permet un criblage évolutif et à haut débit de variants de glycosylation dans diverses conditions de production.
Recherche translationnelle et préclinique
- Aligne le profilage des glycanes avec les flux de travail de découverte et de validation de biomarqueurs pertinents pour la maladie.
- Assure la continuité du processus, de la découverte à la validation préclinique, en permettant une qualification glycosylique cohérente entre les études.
- Réduit les risques de translation en confirmant les structures de glycanes pertinentes par rapport aux critères d'efficacité et de sécurité.
Intégration du pipeline et du flux de travail
Ce système automatisé de profilage des glycanes s'intègre à la chaîne de production de la bio-industrie pharmaceutique, de la découverte précoce à la recherche préclinique, en reliant les flux de travail analytiques et translationnels.
- Découverte en biologie : Permet des tests hypothétiques à haut débit pour l'analyse des relations structure-fonction des glycanes et des voies métaboliques.
- Écrantage : Fournit des lectures reproductibles et quantitatives des glycanes afin d'appuyer le développement d'essais et l'évaluation de composés.
- Analytique : Génère des sorties normalisées en format pointillés (dotcode) et des mesures statistiques pour des comparaisons rigoureuses entre différentes conditions.
- Recherche translationnelle : Permet l'alignement et la validation de biomarqueurs pour des glycoprotéines associées à des maladies.
- Réutilisation en milieu professionnel : Offre une plateforme évolutive et conviviale, adaptable à divers projets impliquant des protéines et des biomarqueurs.
Impact opérationnel et organisationnel
- Valeur scientifique : Accroît la confiance prédictive et réduit l'ambiguïté mécanistique dans l'analyse de la glycosylation.
- Valeur opérationnelle : Automatise et normalise le profilage des glycanes, améliorant ainsi la reproductibilité et le débit.
- Valeur stratégique : Accélère les décisions d'orientation (go/no-go) et améliore l'efficacité du capital en permettant une évaluation rapide de la qualité.
- Impact sur le portefeuille : Soutient la priorisation et le développement des candidats biothérapeutiques ajustés au risque.
Considérations relatives à la mise en œuvre
- Nécessite une expertise en glycoscience et en interprétation des méthodes analytiques.
- Suppose l'accès à des instruments automatisés et à une infrastructure analytique compatible.
- Exige une standardisation interéquipes pour assurer la comparabilité des données et l'intégration des flux de travail.
- Adaptable à divers systèmes de protéines recombinantes grâce à des panels de lectines personnalisables.
- Stabilité à long terme et reproductibilité validées avec un coefficient de variation <10 %.
