Conjugate, clean-up, & characterize ADCs on Unagi & Stunner

Význam tématu

Antibody-drug conjugáty (ADC) představují významnou třídu terapeutik kombinujících specifickou vazbu monoklonálních protilátek s potravou malomolekulárního cytotoxinu prostřednictvím chemického linkeru.
Optimalizace přípravy, čištění a charakterizace ADC je klíčová pro vývoj bezpečných a účinných léčiv. Rychlé a spolehlivé metody buffer exchange a analýzy pomáhají urychlit screening variant a snižují čas i nároky na vzorek.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo demonstrovat integrovaný workflow pro konjugaci, čištění a charakterizaci modelových ADC za použití systémů Unagi a Stunner.
Provedlo se označení jedné obchodní mAb třemi různými linkery/dyes (FITC, AF350 NHS ester, AF350 maleimide) při dvou molárních poměrech (2:1, 10:1), následné automatizované čištění na Unagi a rychlá analýza DAR, koncentrace a agregace na Stunner.

Použitá instrumentace

• Unagi – plošný UF/DF buffer exchange systém s ultrazvukovým měřením objemu a řízeným tlakem
• Stunner – kombinovaný systémy UV/Vis spektrofotometrie a DLS na 2 µl vzorku pro stanovení DAR, koncentrace, hydrodynamického průměru a PDI
• Přídavné vybavení – centrifuga, 0,1 µm syringové filtry, mikroplate reader

Hlavní výsledky a diskuse

Automatizované přechody mAb do reakčních pufrů a následný buffer exchange do PBS na Unagi proběhly do jedné hodiny s >90 % výtěžností a cílovou koncentrací ~10 mg/ml.
DLS data potvrdila hydrodynamický průměr 10–12 nm a PDI <0,1 ve všech testovaných pufrech, což dokládá minimální agregaci.
Spektrální dekonvoluce na Stunner pomocí uživatelsky uložených profilů mAb a barviv umožnila přesné stanovení DAR před a po čištění.
DAR se pohyboval v souladu s molárními poměry a chemickými vlastnostmi linkerů: AF350 NHS ester vykázal nejvyšší účinnost vazby, maleimidové konjugace vyžadují optimalizaci míšení.

Přínosy a praktické využití metody

• Plně automatizovaný buffer exchange a čištění ADC šetří čas a redukuje ředění vzorku oproti chromatografii či centrifugálním filtrům
• Rychlá, nízkovoltová analytika (2 µl) umožňuje vysokopropustné měření DAR a agregace až 96 vzorků paralelně
• Kombinace UF/DF a UV/Vis+DLS poskytuje komplexní charakterizaci v jediném workflow

Budoucí trendy a možnosti využití

Integrace Unagi a Stunner do procesů vývoje ADC otevírá cestu pro další automatizovanou vysokopropustnou optimalizaci linkerských chemistrie a screening nových payloadů.
Mohou se rozšířit aplikace na konjugáty s biokonjugacemi nestandardních zbytků či na multimodální analytiku s dalšími detektory.

Závěr

Systémy Unagi a Stunner vytvářejí efektivní platformu pro přípravu a komplexní charakterizaci ADC. Díky vysoké automatizaci, nízkému objemu vzorků a přesnosti stanovení parametrů lze výrazně zkrátit dobu vývoje a zlepšit kvalitu výsledků.

Reference

1. Chen Y. Drug-to-Antibody Ratio (DAR) by UV/Vis Spectroscopy. In: Ducry L, ed. Antibody-Drug Conjugates. Totowa, NJ: Humana Press; 2013:267–273.
2. Cockrell GM, et al. Photoinduced Aggregation of a Model Antibody–Drug Conjugate. Molecular Pharmaceutics. 2015;12(6):1784–1797.