Amélioration dans le domaine de la chromatographie d’affinité
PrismA MabSelect de Cytvia est une résine nouvelle génération pour la chromatographie sur protéine A. Elle offre une stabilité alcaline et une capacité de liaison améliorées de manière significative pour le traitement amélioré des anticorps monoclonaux (AcM).
La résine tire profit des antécédents avérés des résines MabSelect et MabSelect SuRe, mais la PrismA MabSelect possède une matrice à base d’agarose optimisée à haut débit et un ligand dérivé de la protéine A génétiquement conçue.
Fonctions clés :
- Capacité de liaison dynamique améliorée pour un haut débit d’AcM traités par unité de volume de résine
- Stabilité alcaline permettant un nettoyage et une désinfection efficaces à l’aide de NaOH de 0,5 M à 1,0 M
- Deux sources pour la matrice à base d’agarose et le ligand de protéine A pour la fiabilité de la chaîne d’approvisionnement
Comme les AcM ont d’abord été approuvés pour usage commercial dans les années 1980, ils représentent maintenant le segment des ventes biopharmaceutiques avec la plus grande croissance. Au cours des 30 dernières années, les résines pour la chromatographie sur protéine A et les AcM ont connu des gains de productivité annuels dans l’étape de la protéine A (supérieurs à 4,5 %) et une augmentation de la capacité de rétention de la protéine A (supérieure à 5,5 %).1
Leur grande affinité pour la région Fc des anticorps fait des résines pour l’analyse sur protéine A une plateforme de purification efficace pour les AcM. L’homologie de la région Fc permet à la plupart des AcM d’être purifiés à l’aide d’une approche standard, qui réduit le temps d’élaboration du processus de manière significative. Cela explique pourquoi presque tous les processus de fabrication d’AcM commercialement approuvés utilisent la capture par protéine A comme la première étape de purification.
Conçu pour la haute productivité dans la capture des AcM
La plupart des AcM sont envoyés pour purification, et c’est ce qui rend l’étape de la protéine A si importante. Augmenter les titres des AcM signifie que les chaînes de culture cellulaire contiennent plus d’impuretés. La charge nutritive élevée de la récolte de culture cellulaire, combinée à la faible résistance alcaline de la résine pour analyse sur protéine A, crée un risque élevé de salissure de la résine et des problèmes de charge microbienne.
Pour une purification efficace des lots en amont, la capacité de la résine doit correspondre à la quantité d’AcM fabriqués. Par le passé, la capacité de liaison des résines pour analyse sur protéine A était inférieure à celle des résines de chromatographie par échanges d’ions, ce qui nécessitait de plus importants volumes de résine et des colonnes de chromatographie plus grandes.
Les propriétés améliorées du ligand de la protéine A et la conception de la matrice de base, la PrismA MabSelect offrent une capacité de liaison augmentée de manière significative comparativement à son prédécesseur, la résine MabSelect SuRe LX. 2 Pour des configurations de processus et des grandeurs de colonnes similaires, la capacité de liaison améliorée de la résine PrismA MabSelect permet un débit par cycle de purification augmenté de manière significative comparativement à la résine MabSelect SuRe LX.
Grâce à la capacité de liaison améliorée, la productivité des colonnes et des systèmes de chromatographies actuels peut être améliorée sans des dépenses en capital coûteuses, en exploitant de manière plus efficace les empreintes de fabrication existantes. Sinon, la capacité de liaison améliorée peut être utilisée pour diminuer le volume de résine (et en même temps la consommation de tampons) requis pour obtenir un certain débit.
PrismA MabSelect et liaison à des régions non Fc
La liaison de la protéine A a surtout lieu entre des régions constantes des chaînes lourdes – CH2 et CH3 – dans la région Fc de l’AcM. Le ligand de la protéine A de la résine PrismA MabSelect a amélioré l’affinité de liaison de la séquence VH3 située la chaîne lourde variable de la région Fab comparativement à ces prédécesseurs MabSelect SuRe and MabSelect SuRe LX. Les résines MabSelect, MabSelect SuRe et MabSelect PrismA interagissent à des degrés différents avec les fragments VHH.
Les fragments VHH se trouvent seulement chez les camélidés et sont des imitations des anticorps à chaîne unique de la région VH3 des IgG avec des mutations à différentes positions. La résine PrismA MabSelect possède un modèle de liaison similaire pour les séquences VHH testées que le ligand de la protéine A recombinant présent dans les résines MabSelect and MabSelect Xtra, ce qui offre de nouvelles possibilités pour la purification de diversité moléculaire toujours plus grande des fragments d’anticorps.
L’amélioration de la stabilité alcaline permet d’établir de nouvelles normes en matière de nettoyage et de désinfection
L’hydroxyde de sodium (NaOH) a gagné en popularité pour les bioprocédés, le nettoyage et la désinfection à cause de son efficacité, son faible coût et sa facilité de détection, d’enlèvement et d’élimination. Couramment, 1 M NaOH est utilisé pour nettoyer et désinfecter les colonnes et les résines de chromatographie. En plus de sa capacité de désactiver les endotoxines et un grand nombre de microorganismes, le NaOH peut supprimer les protéines liées, les acides nucléiques et les lipides des résines. Les résines sales peuvent augmenter le risque de contamination croisée, ce qui pourrait avoir des répercussions négatives sur le DBC avec le temps.3 Traditionnellement, les résines pour la chromatographie sur protéine A étaient sensibles au NaOH à cause de la stabilité alcaline limitée du ligand de la protéine.
Les dernières générations de résines pour analyse sur protéine A démontrent une meilleure stabilité alcaline et possèdent des procédures de nettoyage recommandées en utilisant du 0,1 M NaOH, avec la possibilité d’utiliser occasionnellement du 0,5 M NaOH. Étant donné que la capture par protéine A est la première étape de purification et qu’elle est donc exposée aux sources les plus grossières et aux plus grandes charges d’impuretés, l’utilisation d’agents CIP faibles a été soulignée comme étant un défi et un risque en utilisant cette technique.
Grâce à la stabilité alcaline améliorée de son ligand pour analyse sur protéine A, la résine PrismA MabSelect relève ce défi.4 Le ligand a été développé à l’aide du dépistage à haut débit pour identifier les acides aminés sensibles à la dégradation alcaline et les remplacer par des acides aminés plus stables. La construction finale constitue un hexamère du domaine de l’ingénierie. Le ligand très pur est immobilisé dans la matrice à base d’agarose à l’aide d’un lien de thioéther chimiquement stable. La stabilité alcaline améliorée permet un nettoyage efficace de la résine à l’aide de 0,5 à 1,0 M NaOH sur plusieurs cycles de purification.5
References
- Bolton G. R. et Mehta, K. K. The role of more than 40 years of improvement in Protein A chromatography in the growth of the therapeutic antibody industry. Biotechnol. Prog. vol. 32, pages 1193–1202 (2016). https://doi.org/10.1002/btpr.2324
- Note d’application : Capacity and performance of MabSelect PrismA protein A chromatography resin. GE Santé, KA1965231408AN (2018).
- Zhang, J. et coll. Maximizing the functional lifetime of Protein A resins. Biotechnol. Prog. vol. 33, pages 708–715 (2017). https://doi.org/10.1002/btpr.2448
- Livre blanc : Efficient cleaning-in-place methods for protein based antibody affinity chromatography resins. Cytiva. KA1619220218WP (2018).
- Note d’application : Lifetime performance study of MabSelect PrismA during repeated cleaning-in-place cycles. GE Santé, KA1061080618AN (2018).
