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As proteínas da célula hospedeira (PCH) são impurezas liberadas da cultura celular do organismo hospedeiro e copurificadas com anticorpo monoclonal (mAb)1,2,3,4. Níveis traço de PID podem afetar negativamente a qualidade do medicamento 5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15 e, portanto, um método de análise sensível de PID é desejado para detectar PID em níveis sub-ppm a ppm.
Métodos ortogonais podem ser aplicados para detectar PCH em baixa abundância. O ensaio imunoenzimático (ELISA) é geralmente usado para quantificar HCPs globais, e também pode detectar e quantificar HCPs individuais se os anticorpos correspondentes estiverem disponíveis16. No entanto, a produção de anticorpos específicos para o HCP é demorada e trabalhosa. Em contraste, a cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas (LC-MS) pode fornecer informações abrangentes sobre PCH individuais em medicamentos mAb e é amplamente aplicada para identificação de PCH 4,7,9,10,12,13,14,15,17,18,19,20, 21,22,23,24,25,26,27.
Vários métodos têm sido desenvolvidos para detectar PCH com LC-MS/MS, incluindo digestão limitada20, filtração17, deleção da proteína A21, imunoprecipitação (IP) e enriquecimento com ProteoMiner (PM)18. A maioria dos métodos visa reduzir a quantidade de mAb e enriquecer HCPs antes da análise de LC-MS/MS, diminuindo assim a faixa dinâmica entre peptídeos mAb e peptídeos HCP. Este protocolo apresenta um método de enriquecimento proteômico de amostras que combina a tecnologia ProteoMiner e digestão limitada (PMLD)28. O princípio de enriquecimento do ProteoMiner envolve o uso de esferas de enriquecimento de proteoma comercialmente disponíveis contendo uma biblioteca diversificada de ligantes peptídicos combinatórios. Esses ligantes ligam-se especificamente a proteínas em produtos anticorpos-fármacos, permitindo a remoção de moléculas em excesso enquanto concentram proteínas de baixa abundância de células hospedeiras (HCPs) em seus respectivos ligantes de afinidade. Por outro lado, o princípio da digestão limitada envolve o uso de uma baixa concentração de tripsina. Esta concentração é suficiente para digerir HCPs de baixa abundância, mas não suficiente para digerir todos os produtos de drogas de anticorpos. Esta abordagem permite a recuperação e o enriquecimento de peptídeos HCP digeridos da solução.
Comparada aos métodos de filtração, a técnica de DLPM não é limitada pelo tamanho dos PID detectados17. Os métodos de deleção da proteína A são específicos para detectar HCPs associados a anticorpos21, enquanto a imunoprecipitação é restrita a HCPs predefinidos de uma linhagem celular particular (como a linhagem celular Chinese Hamster Ovary (CHO)), onde um anticorpo anti-HCP foi gerado4. Em contraste, PMLD pode ser aplicado para detectar HCPs de qualquer módulo de drogas e proteínas da célula hospedeira co-purificadas com produtos de drogas de várias linhagens celulares. Além disso, a DLPM apresenta melhor sensibilidade em relação aos métodos citados 17,18,20,21,24.
Essa abordagem pode enriquecer a concentração de HCP em 7000 vezes e reduzir o limite de detecção para 0,002 ppm28. O arranjo experimental está ilustrado na Figura 1.