숙주 세포 단백질 검출 및 정량 분석

뛰어난 감도와 편향되지 않는 숙주 세포 단백질 검출

바이오치료제 생산에서는 공통 세포계대를 활용하지만 생산 과정 중에 숙주 세포의 단백질이 치료제와 함께 동시에 정제되고 이로 인해 오염이 발생합니다. 이러한 잔류 숙주 세포 단백질(HCP)은 약물 안정성에 부정적인 영향을 끼치므로, 바이오치료제 개발 중에 이러한 HCP 오염을 검출하고 동정하는 것이 중요합니다.

ELISA 분석법을 사용하는 일반 기술은 숙주 세포에서 발생한 다클론 항체를 통해 개발되었습니다. 이 분석법은 개발에 수 개월이 걸릴 수 있고 일반적으로 다수의 HCP, 특히 매우 많거나 면역성이 강한 단백질을 검출할 수 있습니다. 하지만 단순히 '숫자가 많음'이 최종 바이오치료제 제품의 안정성을 보장하지 않습니다. 인간에게 면역성이 있는 검출되지 않은 단백질이 심각한 영향을 끼칠 수 있기 때문입니다.

따라서 ELISA 방법론을 보완하기 위해 LC-MS/MS 및 CESI-MS/MS와 같은 직교성 검출 및 모니터링 기술이 사용됩니다. LC-MS/MS는 바이오로직 조제용 물질 내 HCP 전체를 검출 및 특성 분석할 뿐만 아니라 수집한 데이터에서 단순히 현재 ELISA 기반 분석법의 제한 사항인 HCA의 총 합계가 아닌 개별 단백질 동등성 정보를 직접 가져올 수 있습니다.

SCIEX는 SCIEX TripleTOF® Accurate Mass 시스템에 SWATH® Acquisition이 설치된 강력한 솔루션을 제공합니다. 데이터 독립형 수집(DIA) 전략에서는 이전에 몰랐거나 동물 실험에서 면역원성 반응을 보이지 않았거나 소량의 HCP 검출에 편향되지 않은 샘플링을 제공합니다.

과제 해결

SCIEX는 소량의 숙주 세포 단백질(HCP)에서 발생하는 문제에 대한 최고의 해결책을 제공하여 생산성을 강화시킬 수 있는 입증된 기술로 바이오치료제 개발 안전성을 보증합니다.

편향되지 않은 미지의 숙주 세포 단백질 검출

SCIEX TripleTOF 시스템의 SWATH Acquisition은 데이터 독립형 수집(DIA) 전략이며 이전에 몰랐거나 소량의 HCP 검출에 편향되지 않은 바이오로직 조제용 물질 샘플링을 제공합니다. 그리고 중요한 점은 SWATH 데이터 파일의 포괄적인 특성으로 인해 생성된 디지털 기록을 현재 시료 상태의 디지털 아카이브로 사용할 수 있다는 점입니다. 재분석을 위해 실제 시료를 보관할 필요 없이 데이터 마이닝을 소급 적용하여 시간이 경과해도 미래에 발생할지 모르는 모든 단백질 오염을 추적할 수 있습니다.

불순물 검출에 뛰어난 CESI-MS 감도

바이오로직 제품 조제용 물질 내 숙주 세포 단백질 불순물은 sub-ppm 단위로 존재하므로 검출하기 까다로울 수 있습니다. CESI-MS로 초저 nl/minute flow rate에서 이온 효율성이 향상되면 이러한 소량의 HCP에 대한 검출 감도가 크게 향상됩니다.

처리량에 대한 걱정 없는 감도

프로그램 타임라인을 효과적으로 유지하려면 신속하게 오염 HCP를 동정, 정량화 및 추적할 수 있어야 합니다. 편향되지 않은 SWATH Acquisition 분석법을 사용하면 복잡한 사전 분석법 개발 또는 시료 분획 절차에 시간을 낭비하지 않고 소량의 HCP를 일관되게 검출할 수 있습니다. 펩타이드 스펙트럼 라이브러리를 개발하면 간단한 LC-MS 또는 CESI-MS 분석법을 단백질 분해효소 시료에서 실행할 수 있어 복잡한 2D 분획 분석법에 비해 시간과 비용이 절약됩니다.

간단한 1시간 SWATH® LC-MS Acquisition 분석법을 사용하여 1자리수 ppm 수준의 숙주 세포 단백질 오염 동정


TripleTOF 6600의 추가 감도는 또 다른 장점입니다. 숙주 세포 단백질 양은 의약품 양에 비해 극소량이기 때문입니다. SWATH 분석은 이러한 종류의 시료에 매우 적합하며, 이는 큰 이점입니다.-Thomas Kofoed, Chief Executive Officer, Alphalyse

숙주 세포 단백질 검출에 대한 확신

의약품 조제용 물질을 오염시킬 수 있는 숙주 세포 단백질을 모니터링해야 할 경우 의약품이 출시되기 전에 안전성이 보장되도록 소량의 단백질을 동정하고 처리 중에 존재 유무를 모니터링해야 합니다. SCIEX는 한 번의 주입으로 초고농도 및 초저농도 분석물이 모두 있는 복잡한 시료를 심도 있게 분석하여 자신 있게 숙주 세포 단백질을 찾고 모니터링할 수 있는 솔루션을 제공합니다.

SCIEX에서 제공하는 세계 최고 성능

숙주 세포 단백질을 동정 및 모니터링해야 할 경우 TripleTOF 6600 시스템의 고감도, 우수한 선형 다이내믹 레인지 및 초고속 수집 성능을 통해 필요에 맞는 기술을 만들 수 있습니다. 편향되지 않는 SWATH Acquisition은 검출 가능한 모든 시료 성분에 대한 고분해능 MS 및 MS/MS 스펙트럼을 제공하므로, 사용자는 이를 통해 HCP 오염 물질의 단백질 동등성을 확인할 수 있습니다. 초기 개발 중이거나 시료가 제한된 환경의 경우 초저유량 CESI와 결합된 TripleTOF 6600 시스템은 감도를 극대화하고 1 uL 미만 시료 용량에서 작동할 수 있습니다. 후기 개발에서는 TripleTOF 시스템을 마이크로플로우 또는 기존 고유량 LC 시스템과 결합하여 분석법 처리량을 극대화할 수 있습니다.

CESI 8000 Plus

모세관 전기영동과 Electrospray 이온화가 통합된 CESI를 사용하면 초저 nl/minute flow rates에서 이온 억제가 감소하고 이온화가 개선되어 HCP 검출 감도가 향상됩니다.

ExionLC™ AD 시스템

ExionLC AD 시스템에서는 제약 및 학술 연구 실험실의 요구 사항을 충족시키기 위해 강력한 확장성, 내구성 및 이월 성능을 제공합니다.

TripleTOF® 6600

숙주 세포 단백질 검출용 고분해능 Accurate Mass 시스템에서는 고감도와 폭넓은 선형 다이내믹 레인지(105 이상)를 제공합니다.

ProteinPilot™ 소프트웨어

ProteinPilot 데이터베이스 검색 소프트웨어를 사용하여 숙주 세포 단백질체에 대한 종합적인 펩타이드 스펙트럼 라이브러리를 생성할 수 있습니다. 그런 다음 이 스펙트럼 라이브러리를 모든 이후 SWATH 분석에 사용할 수 있습니다.

가변형 윈도우 SWATH® Acquisition

SCIEX만의 가변형 윈도우 SWATH® Acquisition에서는 시료 내 검출 가능한 모든 펩타이드에 대한 고속 고분해능 MS/MS 데이터를 제공하므로, 한 번의 주입으로 이전에 몰랐던 HCP를 검출할 수 있습니다.

기술 자료

CESI-MS와 SWATH Acquisition을 사용하여 초고감도 숙주 세포 단백질 검출

웨비나

1 PPM 미만에서도 HCP 검출

포스터

데이터 독립형 SWATH-MS를 사용하여 HCP 검출 최적화

포스터

데이터 독립형 수집을 사용하여 동시에 펩타이드 매핑 및 숙주 세포 단백질 검출

 

학습 센터  
Technical Note: Ultra Sensitive Host Cell Protein Detection Using CESI-MS with SWATH Acquisition 다운로드
Webinar: HCP Detection Without Pain Below 1PPM 시청
Webinar: Single-digit ppm Level Identification of Host Cell Protein Contaminants using a Simple One-Hour SWATH® LC-MS Acquisition Method 시청
Poster: The Optimization of HCP Detection Using Dataindependent SWATH-MS 다운로드
Poster: Simultaneous Peptide Mapping and Host Cell Protein Detection Using Data Independent Acquisition 다운로드