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El avance de la terapia de próxima generación requiere mediciones confiables

La industria farmacéutica ha observado un cambio significativo respecto a los fármacos de síntesis química hacia los productos biológicos. Los biofármacos, distintos de los fármacos de moléculas pequeñas, incluyen una amplia variedad de productos terapéuticos derivados de organismos vivos o producidos a partir de fuentes biotecnológicas (vacunas, terapias génicas y proteínas recombinantes).

La caracterización de los biofármacos se realiza con un panel de tecnologías para comprender sus detalles químicos básicos:
    • Afinidad de unión, especificidad y estequiometría (relación) con la diana molecular
    • Estabilidad de la estructura y estabilidad del entorno del disolvente.

Los sistemas de Calorimetría de Titulación Isotérmica (ITC, por su sigla en inglés) y Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC, por su sigla en inglés) de TA Instruments son técnicas analíticas poderosas que proporcionan detalles de alta resolución sobre la unión bioterapéutica y la estabilidad biomolecular. Las características termodinámicas de unión reveladas por la ITC caracterizan la fuerza, la especificidad y la estequiometría de un evento de unión. El ensayo de estabilidad estructural mediante DSC revela los puntos fuertes y débiles de la estructura de orden superior y define el comportamiento de los dominios individuales y sus interacciones. La ITC de afinidad y la Nano DSC de TA Instruments proporcionan la fiabilidad y la facilidad de uso necesarias para las aplicaciones más exigentes de la investigación biomolecular, con capacidad para una automatización ampliada para una mayor comodidad.

Soluciones de aplicación

La terapia de vacunas es un tratamiento que utiliza una sustancia o grupo de sustancias para destruir un tumor u organismo infeccioso. El auto montaje de las proteínas y los ácidos nucleicos virales para formar partículas estables y los mecanismos por medio de los cuales se unen los virus a las células huésped y las penetran representan dos aspectos clave para comprender la base de la infección viral. La estabilidad térmica de las proteínas de la cubierta del virus en solución, comparada con la estabilidad de la correspondiente cubierta de proteínas virales altamente estructuradas, puede caracterizarse de forma más eficaz mediante Nano DSC, mientras que la información fundamental sobre las interacciones moleculares que impulsan los procesos de unión entre el virus y la célula puede obtenerse midiendo el calor evolucionado o absorbido durante la unión mediante ITC.

Affinity ITC
  • Unión del virus
  • Unión a la célula
  • Interacciones fuera del objetivo

Rango de afinidad: de bajo-mM, a bajo-pM
Automatización: Compatible con placas de 96 pozos

Nano DSC
  • Despliegue de proteínas
  • Fusión/recuperación del ácido nucleico
  • Estabilidad de la cápside

Rango de temperatura: De -10 °C a 130 °C

Automatización: Compatible con placas de 96 pozos

Las terapias de genes pueden manipular la expresión de un gen o alterar las propiedades biológicas de las células vivas para tratar o curar enfermedades. Pueden funcionar mediante varios mecanismos, como por ejemplo: Sustitución del gen causante de la enfermedad por una copia sana, inactivación de un gen que funciona de forma anormal o introducción de un gen nuevo o modificado para ayudar a tratar una enfermedad. Los sistemas Nano DSC e ITC de afinidad se emplean en el descubrimiento, la formulación y el control de procesos de diversos tipos de productos de terapia génica para caracterizar y supervisar la carga del fármaco, el serotipo, las impurezas (dsRNA), la especificidad de unión, la estabilidad de la cápside y la variabilidad entre lotes.

Affinity ITC
  • Unión y especificidad del fármaco al objetivo
  • Interacciones fuera del objetivo

Rango de afinidad: de bajo-mM, a bajo-pM
Automatización: Compatible con placas de 96 pozos

Nano DSC
  • Carga de fármacos
  • Serotipo
  • Estabilidad de la PNL

Rango de temperatura: De -10 °C a 130 °C

Automatización: Compatible con placas de 96 pozos

Los fármacos de proteínas recombinantes (enzimas, citoquinas, factores de crecimiento, hormonas, receptores, factores de transcripción, anticuerpos, fragmentos de anticuerpos, etc.) son una clase importante de terapia que sirve a los pacientes más necesitados de tratamientos novedosos. Se han desarrollado terapias con proteínas recombinantes para tratar cánceres, enfermedades autoinmunes y la exposición a agentes infecciosos, así como trastornos genéticos.

Las terapias con proteínas recombinantes se producen mediante la tecnología del ADN recombinante, que implica la inserción de una secuencia específica de ADN que codifica la proteína en una célula viva (bacteriana o de mamífero). A continuación, la proteína se expresa en estas células, donde puede extraerse mediante una serie de pasos de purificación. Muchos productos biológicos, como los anticuerpos monoclonales, son terapias con proteínas recombinantes.

La caracterización de una proteína recombinante a través de la medición termodinámica con los sistemas Nano DSC e ITC de afinidad ofrece a los investigadores una medición autóctona para la selección rápida de las formulaciones más estables y las construcciones de ingeniería sin necesidad de químicos exógenos (colorantes, etiquetas o rótulos), por lo que los investigadores pueden conocer la molécula en sus manos utilizando sus tampones.

Affinity ITC
  • Afinidad de unión
  • Termodinámica de unión
  • Estequiometría

Rango de afinidad: de bajo-mM, a bajo-pM
Automatización: Compatible con placas de 96 pozos

Nano DSC
  • Estabilidad de la proteína
  • Transición de fase
  • Capacidad térmica
  • Termodinámica del desdoblamiento

Rango de temperatura: De -10 °C a 130 °C

Automatización: Compatible con placas de 96 pozos

Terapias de vacunas

La terapia de vacunas es un tratamiento que utiliza una sustancia o grupo de sustancias para destruir un tumor u organismo infeccioso. El auto montaje de las proteínas y los ácidos nucleicos virales para formar partículas estables y los mecanismos por medio de los cuales se unen los virus a las células huésped y las penetran representan dos aspectos clave para comprender la base de la infección viral. La estabilidad térmica de las proteínas de la cubierta del virus en solución, comparada con la estabilidad de la correspondiente cubierta de proteínas virales altamente estructuradas, puede caracterizarse de forma más eficaz mediante Nano DSC, mientras que la información fundamental sobre las interacciones moleculares que impulsan los procesos de unión entre el virus y la célula puede obtenerse midiendo el calor evolucionado o absorbido durante la unión mediante ITC.

Affinity ITC
  • Unión del virus
  • Unión a la célula
  • Interacciones fuera del objetivo

Rango de afinidad: de bajo-mM, a bajo-pM
Automatización: Compatible con placas de 96 pozos

Nano DSC
  • Despliegue de proteínas
  • Fusión/recuperación del ácido nucleico
  • Estabilidad de la cápside

Rango de temperatura: De -10 °C a 130 °C

Automatización: Compatible con placas de 96 pozos

Terapia de genes

Las terapias de genes pueden manipular la expresión de un gen o alterar las propiedades biológicas de las células vivas para tratar o curar enfermedades. Pueden funcionar mediante varios mecanismos, como por ejemplo: Sustitución del gen causante de la enfermedad por una copia sana, inactivación de un gen que funciona de forma anormal o introducción de un gen nuevo o modificado para ayudar a tratar una enfermedad. Los sistemas Nano DSC e ITC de afinidad se emplean en el descubrimiento, la formulación y el control de procesos de diversos tipos de productos de terapia génica para caracterizar y supervisar la carga del fármaco, el serotipo, las impurezas (dsRNA), la especificidad de unión, la estabilidad de la cápside y la variabilidad entre lotes.

Affinity ITC
  • Unión y especificidad del fármaco al objetivo
  • Interacciones fuera del objetivo

Rango de afinidad: de bajo-mM, a bajo-pM
Automatización: Compatible con placas de 96 pozos

Nano DSC
  • Carga de fármacos
  • Serotipo
  • Estabilidad de la PNL

Rango de temperatura: De -10 °C a 130 °C

Automatización: Compatible con placas de 96 pozos

Proteínas recombinantes

Los fármacos de proteínas recombinantes (enzimas, citoquinas, factores de crecimiento, hormonas, receptores, factores de transcripción, anticuerpos, fragmentos de anticuerpos, etc.) son una clase importante de terapia que sirve a los pacientes más necesitados de tratamientos novedosos. Se han desarrollado terapias con proteínas recombinantes para tratar cánceres, enfermedades autoinmunes y la exposición a agentes infecciosos, así como trastornos genéticos.

Las terapias con proteínas recombinantes se producen mediante la tecnología del ADN recombinante, que implica la inserción de una secuencia específica de ADN que codifica la proteína en una célula viva (bacteriana o de mamífero). A continuación, la proteína se expresa en estas células, donde puede extraerse mediante una serie de pasos de purificación. Muchos productos biológicos, como los anticuerpos monoclonales, son terapias con proteínas recombinantes.

La caracterización de una proteína recombinante a través de la medición termodinámica con los sistemas Nano DSC e ITC de afinidad ofrece a los investigadores una medición autóctona para la selección rápida de las formulaciones más estables y las construcciones de ingeniería sin necesidad de químicos exógenos (colorantes, etiquetas o rótulos), por lo que los investigadores pueden conocer la molécula en sus manos utilizando sus tampones.

Affinity ITC
  • Afinidad de unión
  • Termodinámica de unión
  • Estequiometría

Rango de afinidad: de bajo-mM, a bajo-pM
Automatización: Compatible con placas de 96 pozos

Nano DSC
  • Estabilidad de la proteína
  • Transición de fase
  • Capacidad térmica
  • Termodinámica del desdoblamiento

Rango de temperatura: De -10 °C a 130 °C

Automatización: Compatible con placas de 96 pozos

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