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Faire progresser les thérapies de nouvelle génération nécessite des mesures fiables

L’industrie pharmaceutique a effectué un virage important des médicaments synthétisés chimiquement vers les produits biologiques. Les produits biopharmaceutiques, différents des médicaments à petites molécules, comprennent une grande variété de produits thérapeutiques dérivés d’organismes vivants ou de sources biotechnologiques (vaccins, thérapies géniques et protéines recombinantes).

La caractérisation des produits biopharmaceutiques s’effectue à l’aide d’un panel de technologies afin de comprendre leurs caractéristiques chimiques de base :
    • Affinité de liaison, spécificité et stœchiométrie (ratio) par rapport à la molécule cible
    • Stabilité de la structure et stabilité vis-à-vis des solvants.

Les systèmes de calorimétrie de titrage isotherme (ITC) et de calorimétrie à balayage différentiel (DSC) de TA Instruments sont de puissantes techniques d’analyse qui fournissent des caractéristiques à haute définition sur la liaison biothérapeutique et la stabilité biomoléculaire. Les signatures de liaison thermodynamiques révélées par ITC caractérisent la force, la spécificité et la stœchiométrie d’une interaction. L’essai de stabilité de structure par DSC présente les forces et faiblesses de la structure quaternaire et définissent le comportement des domaines individuels et leurs interactions. Les systèmes Affinity ITC et Nano DSC de TA Instruments offrent la fiabilité et la facilité d’utilisation requises pour les applications les plus exigeantes de la recherche biomoléculaire, avec une capacité d’automatisation étendue afin de faciliter les séries d’analyses.

Solutions d’applications

La vaccination est un traitement qui utilise une substance ou un groupe de substances pour détruire une tumeur ou un organisme infectieux. L’autoassemblage des protéines virales et des acides nucléiques pour former des particules stables et les mécanismes par lesquels les virus se lient aux cellules hôtes et les pénètrent représentent deux aspects clés pour comprendre la base de l’infection virale. La stabilité thermique des protéines d’enveloppe de virus en solution, comparée à la stabilité de l’enveloppe de protéines virales hautement structurées correspondante, peut être caractérisée de la façon la plus efficace par Nano DSC, alors que les informations fondamentales sur les interactions moléculaires conduisant les processus de liaison des virus/cellules peuvent être obtenues en mesurant la chaleur dissipée ou absorbée pendant la liaison à l’aide de ITC.

Affinity ITC
  • Liaison virale
  • Liaison de cellule
  • Interactions hors cible

Plage d’affinité : faible mM à  faible-pM
Automatisation : compatible avec les plaques à 96 puits

Nano DSC
  • Dépliement de la protéine
  • Fusion/recuit d’acide nucléique
  • Stabilité de la capside

Plage de température :-10 °C à 130 °C
Automatisation :
compatible avec les plaques à 96 puits

Les thérapies génétiques peuvent modifier l’expression d’un gène ou les propriétés biologiques des cellules vivantes pour traiter ou guérir une maladie. Elles peuvent fonctionner selon plusieurs mécanismes, notamment : Le remplacement du gène à l’origine de la maladie par une copie saine, inactivation d’un gène qui fonctionne anormalement ou introduction d’un gène nouveau ou modifié pour aider à traiter une maladie. Le Nano DSC et le ITC d’Affinity sont conçus pour la recherche, la formulation et le contrôle de processus de divers types de produits de thérapie génique afin de caractériser et de décrire l’assimilation de produits pharmaceutiques, le sérotype, les impuretés (ARNds), la spécificité de liaison, la stabilité des capsides et la variabilité entre lots.

Affinity ITC
  • Liaison et spécificité des cibles pharmaceutiques
  • Interactions hors cible

Plage d’affinité : faible mM à  faible-pM
Automatisation : compatible avec les plaques à 96 puits

Nano DSC
  • Charge médicamenteuse
  • Sérotype
  • Stabilité NPL

Plage de température : -10 °C à 130 °C
Automatisation : compatible avec les plaques à 96 puits

Les médicaments à base de protéines recombinantes (enzymes, cytokines, facteurs de croissance, hormones, récepteurs, facteurs de transcription, anticorps, fragments d’anticorps, etc.) constituent une catégorie importante de thérapies au service des patients qui ont le plus besoin de nouveaux traitements. Des thérapies à base de protéines recombinantes ont été mises au point pour traiter des cancers, des maladies auto-immunes et l’exposition à des agents infectieux, ainsi que des troubles génétiques.

 

Les thérapies par protéine recombinante sont produites par la technologie de l’ADN recombinant, qui implique l’insertion d’une séquence spécifique d’ADN qui encode la protéine dans une cellule vivante (bactérienne ou mammalienne). La protéine est ensuite exprimée dans ces cellules, d’où elle peut être extraite par une série d’étapes de purification. De nombreux produits biologiques, comme les anticorps monoclonaux, sont des thérapies protéiniques recombinantes.

 

La caractérisation d’une protéine recombinante par mesure thermodynamique avec les Nano DSC et Affinity ITC offre aux chercheurs une mesure sans modification pour la sélection rapide des formulations les plus stables et des structures adaptées sans nécessité de chimie exogène (colorants, labellisations), afin que les chercheurs puissent caractériser la molécule dans leurs milieux de solutions tamponnées.

Affinity ITC
  • Affinité de liaison
  • Thermodynamique de liaison
  • Stœchiométrie

Plage d’affinité : faible mM à  faible-pM
Automatisation :  compatible avec les plaques à 96 puits

Nano DSC
  • Stabilité protéique
  • Transition de phase
  • Capacité thermique
  • Thermodynamique du dépliement

Plage de température : -10 °C à 130 °C
Automatisation : compatible avec les plaques à 96 puits

Vaccinothérapies

La vaccination est un traitement qui utilise une substance ou un groupe de substances pour détruire une tumeur ou un organisme infectieux. L’autoassemblage des protéines virales et des acides nucléiques pour former des particules stables et les mécanismes par lesquels les virus se lient aux cellules hôtes et les pénètrent représentent deux aspects clés pour comprendre la base de l’infection virale. La stabilité thermique des protéines d’enveloppe de virus en solution, comparée à la stabilité de l’enveloppe de protéines virales hautement structurées correspondante, peut être caractérisée de la façon la plus efficace par Nano DSC, alors que les informations fondamentales sur les interactions moléculaires conduisant les processus de liaison des virus/cellules peuvent être obtenues en mesurant la chaleur dissipée ou absorbée pendant la liaison à l’aide de ITC.

Affinity ITC
  • Liaison virale
  • Liaison de cellule
  • Interactions hors cible

Plage d’affinité : faible mM à  faible-pM
Automatisation : compatible avec les plaques à 96 puits

Nano DSC
  • Dépliement de la protéine
  • Fusion/recuit d’acide nucléique
  • Stabilité de la capside

Plage de température :-10 °C à 130 °C
Automatisation :
compatible avec les plaques à 96 puits

Thérapie génétique

Les thérapies génétiques peuvent modifier l’expression d’un gène ou les propriétés biologiques des cellules vivantes pour traiter ou guérir une maladie. Elles peuvent fonctionner selon plusieurs mécanismes, notamment : Le remplacement du gène à l’origine de la maladie par une copie saine, inactivation d’un gène qui fonctionne anormalement ou introduction d’un gène nouveau ou modifié pour aider à traiter une maladie. Le Nano DSC et le ITC d’Affinity sont conçus pour la recherche, la formulation et le contrôle de processus de divers types de produits de thérapie génique afin de caractériser et de décrire l’assimilation de produits pharmaceutiques, le sérotype, les impuretés (ARNds), la spécificité de liaison, la stabilité des capsides et la variabilité entre lots.

Affinity ITC
  • Liaison et spécificité des cibles pharmaceutiques
  • Interactions hors cible

Plage d’affinité : faible mM à  faible-pM
Automatisation : compatible avec les plaques à 96 puits

Nano DSC
  • Charge médicamenteuse
  • Sérotype
  • Stabilité NPL

Plage de température : -10 °C à 130 °C
Automatisation : compatible avec les plaques à 96 puits

Protéines recombinantes

Les médicaments à base de protéines recombinantes (enzymes, cytokines, facteurs de croissance, hormones, récepteurs, facteurs de transcription, anticorps, fragments d’anticorps, etc.) constituent une catégorie importante de thérapies au service des patients qui ont le plus besoin de nouveaux traitements. Des thérapies à base de protéines recombinantes ont été mises au point pour traiter des cancers, des maladies auto-immunes et l’exposition à des agents infectieux, ainsi que des troubles génétiques.

 

Les thérapies par protéine recombinante sont produites par la technologie de l’ADN recombinant, qui implique l’insertion d’une séquence spécifique d’ADN qui encode la protéine dans une cellule vivante (bactérienne ou mammalienne). La protéine est ensuite exprimée dans ces cellules, d’où elle peut être extraite par une série d’étapes de purification. De nombreux produits biologiques, comme les anticorps monoclonaux, sont des thérapies protéiniques recombinantes.

 

La caractérisation d’une protéine recombinante par mesure thermodynamique avec les Nano DSC et Affinity ITC offre aux chercheurs une mesure sans modification pour la sélection rapide des formulations les plus stables et des structures adaptées sans nécessité de chimie exogène (colorants, labellisations), afin que les chercheurs puissent caractériser la molécule dans leurs milieux de solutions tamponnées.

Affinity ITC
  • Affinité de liaison
  • Thermodynamique de liaison
  • Stœchiométrie

Plage d’affinité : faible mM à  faible-pM
Automatisation :  compatible avec les plaques à 96 puits

Nano DSC
  • Stabilité protéique
  • Transition de phase
  • Capacité thermique
  • Thermodynamique du dépliement

Plage de température : -10 °C à 130 °C
Automatisation : compatible avec les plaques à 96 puits

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