助力生物制品开发,这个技术要放大招啦!

生物制品是从细胞内的分子中开发出来,用于人类疾病预防、治疗和诊断的药物。比如治疗糖尿病的胰岛素、作为疫苗靶点开发的抗原、治疗自身免疫性疾病的Humira(阿达木单抗)等。生物制品不只局限于蛋白,基因治疗就是一个典型的例子。病毒载体将 DNA 或 RNA 传递至特定细胞中,起到治疗疾病的作用,例:血友病和肌肉萎缩症。从细胞中提取的天然产物是另一种非蛋白生物制品,你肯定听过――肉毒杆菌素,一种从肉毒杆菌中提取的毒素。
开发生物制品是一个巨大的产业,预计到2025年将超过5000亿美元。但在进入临床前会经历漫长的开发过程,需要消耗大量的时间和金钱。生物制品研究的核心内容是提高稳定性 、有效性及安全性,其中稳定性是生物制品的关键。它确保候选药物能够顺利度过生产和放大过程,以及药物成功所需的实验检测和临床处理。稳定性受到很多变量的影响,包括蛋白序列、缓冲液配方、添加剂以及储存温度。
研究人员该如何进行优化?
动态光散射技术 (DLS) 了解一下
帮助研究人员区分不同的聚合体或者聚合模式。
提供平均粒径,以及不同粒径分子在溶液中的分布情况。
采用非侵入式的检测,对配方中极为微量的聚集物十分敏感。
分析候选药物在应对一系列环境变化时的表现,确定哪些药物值得开发,提高药物质量以实现规模化生产和交付。
DLS 助力改善生物制品开发制剂
为生物制品找到安全有效且方便的存储介质,以便用于下游的分析、治疗或生物工程,这项工作涉及监测蛋白的长期性状。生物制品有复杂的结构,对环境极为敏感,容易聚集和变性。DLS 可以检测蛋白的去折叠,或者几种蛋白的存在,这些特征都是制剂配方还需要进一步完善的迹象。缓冲液的盐浓度、pH值、温度或者蛋白浓度的变化都会影响蛋白稳定性。
抗体工程
基于人工智能的抗体疗法或诊断标记物的设计, 在了解某些突变如何影响稳定性参数方面越来越受到关注。但目前还无法完全可靠地预测这些影响。DLS 可以检测突变如何影响设计的抗体的粒径和聚集的倾向。研究人员希望了解到哪些从库中筛选出来的抗体是稳定的,才能成为有效的治疗方法。
药物偶联
抗体偶联药物(ADCs)可以精准地将小分子药物递送至细胞中具体的目标。开发 ADC 的研究人员需要了解小分子药物的共价连接将如何影响其抗体整体的稳定性和行为。这种偶联过程可能会造成抗体的不稳定。一旦抗体携带小分子药物,它的长期配方和储存会受到影响。DLS 可以帮助研究人员检测这些偶联物如何影响抗体的稳定性。
双特异性抗体
生物制品的最新趋势是开发双特异性、多特异性抗体或抗体衍生分子,作为药物或治疗的靶向载体。这些生物制品通常是从抗体分子的 Fab 段可变链得来的,它们通常可以识别锚定它们搭载的分子和目的细胞的特异性受体。DLS 不仅仅可以检测这些工程改造片段的长期性态,也可以帮助研究人员确定药物或者目标物是否与双特异性抗体结合。
质量控制
在临床实验、扩大规模和大规模营销时,保持各产品批次的一致性至关重要。生产过程或环境的变化,都会影响生物制品的稳定性和不同批次产品的质量。长期储存的稳定性可以通过使用 DLS 进行加速压力测试来预测,帮助研究人员推断在冷藏库中长期储存的生物制品的变性条件。在扩大生产规模前确定生物制品的分散性和聚集性,研究人员可以设置理想的参数来防止生产变化时的质量损失。
哪个仪器有 DLS 功能?
NanoTemper 蛋白稳定性分析仪 PR Panta 是您的最佳选择!

基于 nanoDSF、DLS 和背反射技术,可在天然条件下,全面评估各类蛋白的热稳定性、化学稳定性、胶体稳定性、等温稳定性。
同时且实时地检测样品构象、粒径和聚集变化,实现对生物制剂高分辨率的、特有结构域的稳定性表征。
帮助研究人员进行:蛋白设计、纯化条件优化、制剂配方筛选、去垢剂筛选、缓冲液条件筛选、质量控制等流程。