Czym są terapeutyczne przeciwciała monoklonalne?
Terapeutyczne przeciwciało monoklonalne (mAb) to jednorodny zbiór przeciwciał stosowanych w leczeniu choroby. Są wybierane ze względu na ich powinowactwo do docelowego antygenu. W zależności od mechanizmu leczenia, celem może być białko osocza, organizm zakaźny, antygen powierzchniowy komórki lub receptor igG. Region przeciwciała odpowiedzialny za powinowactwo do celu to region wyznaczający komplementarność (CDR). Przeciwciała monoklonalne mogą również promować odpowiedź terapeutyczną poprzez rekrutację innych komórek odpornościowych.
Co to są przeciwciała monoklonalne?
Przeciwciała monoklonalne (mAb) to przeciwciała wytwarzane przez klonalną populację komórek B i wiążące się z pojedynczym antygenem docelowym. Różnią się one od przeciwciał poliklonalnych (pAb), które są heterogeniczną mieszanką, która rozpoznaje i wiąże wiele epitopów pojedynczego antygenu. Są one wykorzystywane w immunoterapii na jeden z kilku sposobów: stymulują układ odpornościowy pacjenta, modulują lub hamują biochemiczną ścieżkę choroby dostarczają terapeutyczny radionuklid lub lek do docelowego typu komórki. Terapeutyczne mAb wykazują znacznie wyższą specyficzność niż leki małocząsteczkowe, co minimalizuje niepożądane skutki uboczne, zwłaszcza gdy muszą być dostarczane wysoce toksyczne substancje lecznicze. Leki oparte na przeciwciałach monoklonalnych szybko zwiększały swój udział w rynku w ciągu ostatniej dekady, a w 2019 r. sześć z dziesięciu najlepiej sprzedających się leków stanowiły mAb. Istnieje wiele czynników do rozważenia, od podstawowych badań nad wyborem docelowego antygenu po różne dostępne metody wytwarzania przeciwciał, strategie charakteryzacji i produkcję komercyjną.
Dlaczego tak wiele wysiłku wkłada się w opracowanie terapeutycznego przeciwciała monoklonalnego?
Rozwój przeciwciał monoklonalnych zapewnia szereg korzyści w celach terapeutycznych. Na przykład, terapeutyczne mAb wykazują znacznie wyższą specyficzność niż leki małocząsteczkowe. Ma to tę zaletę, że minimalizuje niepożądane skutki uboczne, zwłaszcza gdy muszą być dostarczane wysoce toksyczne substancje lecznicze.
Metody analityczne do charakteryzacji strukturalnej terapeutycznych mAb
Oprócz potwierdzenia pierwszorzędowej sekwencji aminokwasowej, charakterystyka molekularna mAb musi obejmować analizę drugorzędowej i trzeciorzędowej struktury białka, jak również wszelkie modyfikacje potranslacyjne.
Najpopularniejsze techniki analizy struktury białek obejmują:
Chromatografia — wykluczenia(SEC), wymiany jonowej (IEC) i chromatografia cieczowa w układzie faz odwróconych (LC) służą do określania struktury masy cząsteczkowej i oceny stosunków agregatów.
Chromatografia cieczowa połączona ze spektrometrią mas (LC-MS) — wszechstronna technika analityczna do charakteryzowania mAb, dostarczająca informacji o poszczególnych aminokwasach w cząsteczce.
Wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC) lub ultra-HPLC (UHPLC) z wbudowaną spektrometrią mas (MS) — do mapowania peptydów może obejmować 70–80% sekwencji aminokwasowej mAb
Boosting productivity of monoclonal antibody development using Chromeleon CDS
Peptide mapping of challenging monoclonal antibodies
High-throughput peptide mapping of trastuzumab using a tandem LC-MS workflow
An integrated LC-MS system performance evaluation test for peptide mapping and monitoring
