Valutazione rapida glico-qualitativa delle proteine ricombinanti utilizzando un sistema completamente automatizzato
June 28th, 2024
In precedenza era stato sviluppato un sistema per l'analisi automatizzata e rapida dei glicani sulle proteine. Questo articolo presenta il protocollo per l'"analisi glico-qualitativa", ottimizzato per un ampio spettro di utenti, come quelli impegnati nell'analisi delle strutture dei glicani nei biofarmaci e in altri materiali glicoconiugati.
Il nostro scopo è la glicosilazione delle proteine. Le strutture dei glicani sono coinvolte nei cambiamenti nella stabilità e nella funzione dei biofarmaci, e molto insieme alle specie cellulari ospiti e alle condizioni di coltura. In alcune condizioni di produzione, può essere contaminato in una certa misura.
Il nostro obiettivo è quello di creare strumenti di facile utilizzo per tale qualificazione dei glicani. Per lo più, LC e spettrometria di massa. Ma per i test semplici, sono applicabili le tecnologie basate su vettori.
I ricercatori hanno a disposizione molti tipi di lectine con diverse specificità e ogni lectina si lega ad alcuni glicani specifici. Quindi, possiamo stimare le strutture dei glicani utilizzando l'uso multiplo della proteina lectina per lectina, dell'ELISA della lectina e del microarray di lectine. Le glicosilazioni si verificano nelle proteine funzionali del nostro corpo.
La struttura dei glicani è alterata insieme alle malattie. Al giorno d'oggi, abbiamo utilizzato diverse glicosilazioni specifiche della malattia come biomarcatori diagnostici, come C99 e FBL3. Non solo sono stati scoperti nuovi candidati biomarcatori utilizzando tecnologie basate su next gen, ma per la convalida abbiamo bisogno di un sistema di qualificazione.
La glicoqualificazione è un lavoro duro. Abbiamo bisogno di analizzare centinaia o migliaia di numeri in poco tempo. Tuttavia, non esiste un sistema in grado di soddisfare le esigenze.
Il nostro metodo analitico è l'unico con un processo di misurazione completamente automatico, riduce drasticamente la manodopera e ci consente di condurre una convalida efficace. Il nostro lavoro mira a migliorare ulteriormente il nostro strumento rapido, in particolare per la misurazione quantitativa. Successivamente, prevediamo di realizzare uno strumento diagnostico unico con un pannello di glico-biomarcatori misurato dal nostro sistema di rilevamento multiplo.
Pertanto, ci stiamo concentrando sulla scoperta di glico-biomarcatori specifici per la malattia.
Panoramica
Questo articolo presenta un protocollo per l'analisi glico-qualitativa, concentrandosi sull'analisi automatizzata e rapida dei glicani sulle proteine. Mira a fornire strumenti user-friendly per i ricercatori che analizzano le strutture dei glicani nei biofarmaci e nei materiali glycoconiugati.
Componenti principali dello studio
Area della scienza
- Biofarmaci
- Glicobiologia
- Chimica analitica
Sfondo
- La glicosilazione delle proteine influenza la stabilità e la funzione dei biofarmaci.
- Le strutture dei glicani possono essere alterate dalle specie delle cellule ospiti e dalle condizioni di coltura.
- I glicani allergenici possono contaminare i prodotti in determinate condizioni.
- Sono disponibili tecnologie basate su lectine per l'analisi dei glicani.
Scopo dello studio
- Sviluppare un sistema di glico-qualificazione per un'analisi rapida.
- Facilitare la scoperta di glicobiomarcatori specifici per la malattia.
- Migliorare le capacità di misurazione quantitativa nell'analisi dei glicani.
Metodi utilizzati
- Blotting lectina per lectina
- ELISA lectina
- Microarray lectina
- Processi di misurazione automatizzati
Risultati principali
- Sviluppo di un sistema di glico-qualificazione completamente automatizzato.
- Riduzione del personale necessario per l'analisi dei glicani.
- Identificazione di nuovi candidati biomarcatori utilizzando tecnologie lectina.
- Stabilimento di un pannello di glico-biomarcatori per la diagnostica.
Conclusioni
- Il sistema automatizzato migliora significativamente l'efficienza dell'analisi dei glicani.
- Supporta la validazione dei biomarcatori di glicosilazione specifici per la malattia.
- I lavori futuri mirano a perfezionare gli strumenti di misurazione quantitativa.
Domande frequenti
Executive Industry Relevance
Rapid and reliable glyco-qualification is essential for biopharmaceutical R&D, as glycan heterogeneity directly impacts product stability, efficacy, and immunogenicity. The fully automated lectin-based glycan profiling system enables high-throughput, reproducible assessment of recombinant protein glycosylation, supporting critical quality monitoring and biomarker validation. This capability strengthens predictive confidence and accelerates decision-making at key discovery and development inflection points.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables rapid interrogation of glycosylation patterns to clarify structure-function relationships in candidate proteins.
- Supports biological de-risking by detecting glycan variants that may affect therapeutic performance or safety.
- Facilitates portfolio triage by providing early-stage glyco-qualification data for candidate selection.
Screening & Assay Development
- Prepares validated glycoprotein samples for downstream analytical and functional assays.
- Delivers standardized, quantitative glycan profiles to ensure assay reproducibility and comparability.
- Enables scalable, high-throughput screening of glycosylation variants across multiple production conditions.
Translational & Preclinical Research
- Aligns glycan profiling with disease-relevant biomarker discovery and validation workflows.
- Supports continuity from discovery through preclinical validation by enabling consistent glyco-qualification across studies.
- Reduces translational risk by confirming glycan structures relevant to efficacy and safety endpoints.
Pipeline & Workflow Integration
This automated glycan profiling system integrates into the biopharma pipeline from early discovery through preclinical research, bridging analytical and translational workflows.
- Discovery Biology: Provides high-throughput hypothesis testing for glycan structure-function relationships and pathway analysis.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative glycan readouts to support assay development and compound evaluation.
- Analytics: Generates standardized dotcode outputs and statistical measures for robust cross-condition comparisons.
- Translational Research: Enables biomarker alignment and validation for disease-relevant glycoproteins.
- Enterprise Reuse: Offers a scalable, user-friendly platform adaptable to diverse protein and biomarker projects.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in glycosylation analysis.
- Operational Value: Automates and standardizes glycan profiling, improving reproducibility and throughput.
- Strategic Value: Accelerates go/no-go decisions and enhances capital efficiency by enabling rapid quality assessment.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of biotherapeutic candidates.
Implementation Considerations
- Requires expertise in glycoscience and analytical method interpretation.
- Needs access to automated instrumentation and compatible analytical infrastructure.
- Demands cross-team standardization for data comparability and workflow integration.
- Adaptable to various recombinant protein systems with customizable lectin panels.
- Long-term storage and reproducibility validated with <10% coefficient of variation.
