Antikor Bazlı Terapötik Moleküllerin Kütle Hesaplaması için Açık Kaynaklı Bir Çerçeve

Özet

Bu makale, monoklonal antikor bazlı protein terapötikleri için kitlelerin hesaplanması için bir yazılım uygulaması olan mAbScale'in kullanımını açıklamaktadır.

Özet

Biyoterapötik kitleler, kimliği ve yapısal bütünlüğü doğrulamanın bir yoludur. Bozulmamış proteinlerin veya protein alt birimlerinin kütle spektrometresi (MS), biyofarmasötik gelişimin farklı aşamaları için kolay bir analitik araç sağlar. Proteinin kimliği, MS'den gelen deneysel kütle, teorik kütlenin önceden tanımlanmış bir kütle hatası aralığında olduğunda doğrulanır. Protein ve peptit moleküler ağırlıklarının hesaplanması için çeşitli hesaplama araçları mevcut olsa da, bunlar ya biyoterapötik varlıklara doğrudan uygulama için tasarlanmamıştır, ücretli lisanslar nedeniyle erişim sınırlamalarına sahiptir veya protein dizilerinin ana sunuculara yüklenmesini gerektirir.

Monoklonal antikorlar (mAb), bispesifik antikorlar (bsAb) ve antikor-ilaç konjugatları (ADC) dahil olmak üzere terapötik glikoproteinlerin ortalama veya monoizotopik kütlelerinin ve temel bileşimlerinin kolayca belirlenmesini sağlayan modüler bir kütle hesaplama rutini geliştirdik. Bu Python tabanlı hesaplama çerçevesinin modüler yapısı, bu platformun gelecekte aşılar, füzyon proteinleri ve oligonükleotidler gibi diğer modalitelere genişletilmesine izin verecektir ve bu çerçeve, yukarıdan aşağıya kütle spektrometrisi verilerinin sorgulanması için de yararlı olabilir. Grafik kullanıcı arayüzüne (GUI) sahip açık kaynaklı bağımsız bir masaüstü uygulaması oluşturarak, özel bilgilerin web tabanlı araçlara yüklenemediği ortamlarda kullanımla ilgili kısıtlamaların üstesinden gelmeyi umuyoruz. Bu makale, bu aracın, mAbScale'in algoritmalarını ve farklı antikor bazlı terapötik modalitelere uygulanmasını açıklamaktadır.

Giriş

Son yirmi yılda, biyoterapötikler modern ilaç endüstrisinin temel dayanağı haline geldi. SARS-CoV2 salgını ve yaşamı tehdit eden diğer koşullar, biyofarmasötik moleküllerin daha hızlı ve daha geniş bir şekilde geliştirilmesine olan ihtiyacı^daha da artırmıştır ^1,2,3.

Biyoterapötik moleküler ağırlık, diğer analitik tahlillerle kombinasyon halinde molekülün tanımlanması için kritik öneme sahiptir. Sağlam ve azaltılmış alt birim kütleleri, QTPP'de (Kalite Hedef Ürün Profili)⁴ açıklandığı gibi, kaliteyi koru....

Protokol

mAbScale için üst düzey iş akışı Şekil 2'de gösterilmiştir. Her adımın daha karmaşık iç karar dalları, döngüleri ve kombinatorikleri vardır. Hesaplama sürecini açıklayan ayrıntılı bir algoritmik iş akışı Ek Şekil 1'de sunulmuştur. Uygulama çıktısı, kullanıcı tarafından seçilen klasöre bir elektronik tablo biçiminde kaydedilir. Çıktı dosyası, kullanıcı girişi, moleküler ağırlık hesaplamaları ve ortalama izotopik kütle türevleri için referanslar olarak kategorize edilebilen birden çok ayrı çalışma sayfasından oluşur (örnek çıktı ek tablolarda verilmiştir). Kullanıcı girişi çalışma sayfaları, protein amino asit dizilerini ve....

Tartışmalar

mAbScale, kütle ve element hesaplamaları için yapı taşlarını değiştirme esnekliğine sahip sezgisel bir kullanıcı arayüzü sağlar. Kullanıcıların, uygulamayı kullanmak, doğru kütleleri elde etmek ve sonuçları yorumlamak için hedef molekül hakkında temel bir anlayışa sahip olmaları beklenir. Örneğin, bozulmamış veya azaltılmış kütle çıktı sayfası, çok sayıda bozulmamış veya azaltılmış kütle sırası nedeniyle bunaltıcı olabilir, çünkü varsayılan glikan veritabanı, tera.......

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
Acquity UPLC system	Waters Corp., Milford, MA	N/A	Modular system
Antibody-drug conjugate (ADC)	GlaxoSmithKline	N/A	Proprietory molecule
BEH 200 SEC column	Waters Corp., Milford, MA	176003904
Bispecific mAb	GlaxoSmithKline	N/A	Proprietory molecule
Byos	Protein Metrics, Cupertino, CA	https://proteinmetrics.com/byos/ Version 4.5
GPMAW	GPMAW	http://www.gpmaw.com/
LC-MS grade water	Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA	W6-1
mAb standard	Waters Corp., Milford, MA	186009125	Waters Humanized mAb Mass Check Standard
mAbScale	GlaxoSmithKline	Apache License, Version 2.0
Xevo G2 Q-TOF mass spectrometer	Waters Corp., Milford, MA	N/A	Modular system