Avaliação rápida glicoqualitativa de proteínas recombinantes usando um sistema totalmente automatizado
28 de junho de 2024
Um sistema para a análise automatizada e rápida de glicanos em proteínas foi desenvolvido anteriormente. Este artigo apresenta o protocolo para "análise glicoqualitativa", otimizado para um amplo espectro de usuários, como aqueles envolvidos na análise de estruturas de glicanos em biofármacos e outros materiais glicoconjugados.
Nosso escopo é a glicosilação de proteínas. As estruturas de glicanos estão envolvidas em mudanças na estabilidade e função dos biofármacos, e muito junto com as espécies de células hospedeiras e as condições de cultivo. Em algumas condições de produção, pode ser contaminado até certo ponto.
Nosso objetivo é criar ferramentas fáceis de usar para essa qualificação de glicanos. Principalmente, LC e espectrometria de massa. Mas para testes simples, tecnologias baseadas em vetores são aplicáveis.
Os pesquisadores têm disponíveis muitos tipos de lectinas com diferentes especificidades, e cada lectina se liga a alguns glicanos específicos. Assim, podemos estimar as estruturas do glicano usando o uso múltiplo de proteína lectina por lectina, lectina ELISA e microarray de lectina. As glicosilações ocorrem em proteínas funcionais em nosso corpo.
A estrutura do glicano é alterada junto com as doenças. Atualmente, temos usado várias glicosilações específicas de doenças como biomarcadores diagnósticos, como C99 e FBL3. Não apenas novos candidatos a biomarcadores foram descobertos usando tecnologias baseadas na próxima geração, para a validação, precisamos de um sistema de qualificação.
A qualificação de glicose é um trabalho árduo. Precisamos analisar centenas ou milhares de números em um curto espaço de tempo. No entanto, não existe um sistema para atender às necessidades.
Nosso método analítico é o único com um processo de medição totalmente automático, reduz drasticamente a mão de obra e nos permite realizar uma validação eficaz. Nosso trabalho visa melhorar ainda mais nosso instrumento rápido, especialmente para medição quantitativa. Depois disso, esperamos realizar uma ferramenta de diagnóstico exclusiva com um painel de glicobiomarcadores medido por nosso sistema de detecção múltipla.
Portanto, estamos nos concentrando na descoberta de glicobiomarcadores específicos de doenças.
Visão Geral
Este artigo apresenta um protocolo para análise glicoqualitativa, com foco na análise automatizada e rápida de glicanos em proteínas. Tem como objetivo fornecer ferramentas de fácil uso para pesquisadores que analisam estruturas de glicanos em biofármacos e materiais glicoconjugados.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Biофармácеuticos
- Glicobiologia
- Química Analítica
Contexto
- A glicosilação proteica afeta a estabilidade e a função dos biofármacos.
- As estruturas dos glicanos podem ser alteradas pela espécie da célula hospedeira e pelas condições de cultivo.
- Glicanos alergênicos podem contaminar produtos sob certas condições.
- Existem tecnologias baseadas em lectinas para análise de glicanos.
Objetivo do Estudo
- Desenvolver um sistema de glicoqualificação para análise rápida.
- Facilitar a descoberta de glicobiomarcadores específicos de doenças.
- Melhorar as capacidades de medição quantitativa na análise de glicanos.
Métodos Utilizados
- Transferência por lectina a lectina
- ELISA de lectina
- Microarranjo de lectinas
- Processos automatizados de medição
Resultados Principais
- Desenvolvimento de um sistema totalmente automatizado de glicoqualificação.
- Redução da mão de obra necessária para análise de glicanos.
- Identificação de novos candidatos a biomarcadores utilizando tecnologias de lectinas.
- Estabelecimento de um painel de biomarcadores glicosilados para diagnóstico.
Conclusões
- O sistema automatizado aumenta significativamente a eficiência da análise de glicanos.
- Ele auxilia na validação de biomarcadores de glicosilação específicos para doenças.
- Os trabalhos futuros visam aprimorar ferramentas de medição quantitativa.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
A glicoqualificação rápida e confiável é essencial para a biotecnologia farmacêutica R&D, pois a heterogeneidade dos glicanos impacta diretamente a estabilidade, eficácia e imunogenicidade do produto. O sistema automatizado completo de perfilagem de glicanos baseado em lectinas permite avaliação de alta produtividade e reprodutível da glicosilação de proteínas recombinantes, apoiando o monitoramento crítico da qualidade e a validação de biomarcadores. Essa capacidade reforça a confiança preditiva e acelera a tomada de decisões em pontos cruciais de descoberta e desenvolvimento.
Aplicações Estratégicas em P&D Biofarmacêutico
Descoberta Inicial e Validação de Alvos
- Permite a investigação rápida de padrões de glicosilação para esclarecer as relações estrutura-função em proteínas candidatas.
- Apoia a desmistificação biológica ao detectar variantes de glicanos que possam afetar o desempenho terapêutico ou a segurança.
- Facilita a triagem de portfólios ao fornecer dados de glicoqualificação em estágios iniciais para a seleção de candidatos.
Triagem e Desenvolvimento de Ensaios
- Prepara amostras validadas de glicoproteínas para ensaios analíticos e funcionais subsequentes.
- Fornece perfis padronizados e quantitativos de glicanos para garantir a reprodutibilidade e comparabilidade dos ensaios.
- Permite a triagem escalonável e de alto rendimento de variantes de glicosilação em diversas condições de produção.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Alinha o perfil glicano à descoberta e validação de biomarcadores relevantes para doenças.
- Garante continuidade desde a descoberta até a validação pré-clínica, permitindo uma glicoqualificação consistente entre estudos.
- Reduz o risco translacional ao confirmar estruturas de glicanos relevantes para desfechos de eficácia e segurança.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
Este sistema automatizado de perfilagem de glicanos integra-se ao fluxo de trabalho da biofarmácia desde a descoberta inicial até a pesquisa pré-clínica, conectando fluxos analíticos e translacionais.
- Biologia da Descoberta: Fornece testes de hipóteses em alto rendimento para relações estrutura-função de glicanos e análise de vias.
- Triagem: Fornece leituras quantitativas reprodutíveis de glicanos para apoiar o desenvolvimento de ensaios e avaliação de compostos.
- Análises: Gera saídas padronizadas de dotcode e medidas estatísticas para comparações robustas entre diferentes condições.
- Pesquisa Translacional: Permite o alinhamento e validação de biomarcadores para glicoproteínas relevantes para doenças.
- Reutilização Empresarial: Oferece uma plataforma escalável e de fácil uso, adaptável a diversos projetos de proteínas e biomarcadores.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Aumenta a confiança preditiva e reduz a ambiguidade mecanicista na análise de glicosilação.
- Valor Operacional: Automatiza e padroniza o perfilamento de glicanos, melhorando a reprodutibilidade e a produtividade.
- Valor Estratégico: Acelera decisões de prosseguimento ou interrupção e aumenta a eficiência do capital ao permitir avaliação rápida da qualidade.
- Impacto no Portfólio: Apoia a priorização e o avanço ajustados ao risco de candidatos a biofármacos.
Considerações sobre a Implementação
- Requer experiência em glicociência e interpretação de métodos analíticos.
- Necessita acesso a instrumentação automatizada e infraestrutura analítica compatível.
- Exige padronização entre equipes para comparabilidade dos dados e integração de fluxo de trabalho.
- Adaptável a diversos sistemas de proteínas recombinantes com painéis de lectinas personalizáveis.
- Armazenamento de longo prazo e reprodutibilidade validados com coeficiente de variação <10%.
