Evaluación de la estabilidad de los anticuerpos con nanocalorimetría diferencial de barrido

Nicie Murphy | Morgan Ulrich
August 29, 2022

La estabilidad de los anticuerpos es crucial para su desempeño en la terapéutica. La termo estabilidad alta de los anticuerpos es esencial para crear productos con una vida útil razonable y evitar problemas con el deterioro de las propiedades biofísicas del anticuerpo.1
La producción de muchos anticuerpos, en particular los monoclonales, es muy costosa.2 Muchos procedimientos de síntesis pueden solo producir unos pocos miligramos cuando finalizan las purificaciones, lo que significa que en la caracterización y las verificaciones de control de calidad de las muestras deben usarse cantidades mínimas. Para algunos tipos de mediciones, los métodos no destructivos, como la espectroscopia Raman, pueden ser adecuados, pero esto no siempre es idóneo para evaluar la estabilidad de los anticuerpos. Otra alternativa es la nanocalorimetría diferencial de barrido (differential scanning calorimetry, DSC), que es una de las mejores maneras de medir la estabilidad de los anticuerpos con preparación y consumo mínimos de la muestra.

¿Cómo puedo medir la estabilidad de los anticuerpos fácilmente y con consumo más bajo de muestra?

La nanocalorimetría diferencial de barrido funciona al medir los cambios de temperatura asociados con eventos de eliminación del plegamiento o desnaturalización de anticuerpos. La interpretación de los termogramas de la nanocalorimetría diferencial de barrido puede proporcionar información no solo acerca de si la proteína se mantiene estable, sino también sobre los tipos de desnaturalización involucrados a partir del análisis de las señales y de las formas de los picos.

El Nano DSC de TA Instruments es un instrumento de nanocalorimetría diferencial de barrido ultrasensible para mediciones confiables de la estabilidad de anticuerpos y de otras macromoléculas. Diseñado para ser fácil de usar y capaz de realizar mediciones con tan solo 2 µg de muestra, el Nano DSC es el instrumento de nanocalorimetría diferencial de barrido ideal para monitorear la estabilidad de anticuerpos con propósitos de rutina y de investigación.

¿Qué es la nanocalorimetría diferencial de barrido, y cómo se usa para medir la estabilidad de los anticuerpos?

La nanocalorimetría diferencial de barrido es una clase de calorimetría diferencial de barrido que mide el calor absorbido o liberado por biomoléculas diluidas en solución a medida que se calientan o enfrían. Mientras que la calorimetría diferencial de barrido tiene muchas aplicaciones entre productos farmacéuticos, electrónicos, compuestos y más, la nanocalorimetría diferencial de barrido está diseñada específicamente para medir cambios térmicos en biomoléculas.

El Nano DSC de TA Instruments es el instrumento de nanocalorimetría diferencial de barrido líder en la industria y altamente personalizable. Este nanocalorímetro diferencial de barrido se puede utilizar para medir con gran sensibilidad la estabilidad de los anticuerpos al realizar operaciones en rampa de temperatura en cantidades muy pequeñas de muestra. Al medir la pérdida o la ganancia de calor de la reacción, el termograma puede identificar cualquier debilidad en la estabilidad de la proteína y usarse para la caracterización de la muestra.

¿Por qué es importante medir la estabilidad de los anticuerpos?

Muchas especies biológicas, incluidos los anticuerpos, tienen relaciones de estructura-función muy fuertes. La eliminación del plegamiento no deseada, en la cual se alteran las interacciones intermoleculares entre diferentes regiones del anticuerpo, es un evento que puede conducir a la degradación de las propiedades biofísicas deseadas.1 El uso de nanocalorimetría diferencial de barrido para realizar esas mediciones también puede proporcionar información general sobre la estructura, e investigar eventos de unión, particularmente para interacciones proteína-ligando.

Durante la fase de investigación y desarrollo de nuevos anticuerpos terapéuticos es muy importante medir la estabilidad de estos, ya que la estabilidad suele ser uno de los parámetros de diseño que debe considerarse como parte del proceso de investigación.3

¿Por qué la Nano DSC es la mejor opción para medir la estabilidad de los anticuerpos?

Los investigadores eligen el Nano DSC por diversas razones. Con el Nano DSC, usted puede obtener datos de mayor calidad con un consumo de muestra más bajo que con otros diseños de la competencia. El exclusivo diseño de celda capilar de platino con un volumen de 300 µL está diseñado para facilitar la carga con reproducibilidad y sensibilidad máximas.

El Nano DSC ofrece la flexibilidad para diseñar su propia prueba, y una amplia variedad de accesorios hacen que el instrumento se adapte perfectamente a su aplicación y a las necesidades de su laboratorio. Una opción es incluir un muestreador automático que sea compatible con hasta dos placas de 96 pocillos que pueden transformar su nanocalorímetro diferencial de barrido en una máquina de «oprimir el botón de arranque y marcharse». Las opciones de programación para secuencias de lavado con puertos de salida para amortiguadores y soluciones solventes están disponibles mediante el software operativo del instrumento Nano DSC.

El muestreador automático Nano DSC está diseñado para mejorar la su productividad y rendimiento. Los datos pueden importarse directamente al software NanoAnalyze para la adaptación de modelos y el procesamiento de archivos de lotes múltiples para acelerar la extracción de parámetros importantes para su análisis de estabilidad de anticuerpos.

Póngase en contacto con TA Instruments hoy para conocer la opinión de un experto sobre cómo la nanocalorimetría diferencial de barrido simplificará su análisis de estabilidad de anticuerpos.

Referencias:

  1. Mcconnell, A. D., Zhang, X., Macomber, J. L., Chau, B., Sheffer, J. C., Rahmanian, S., Hare, E., Spasojevic, V., Horlick, R. A., King, D. J., & Bowers, P. M. (2014). A general approach to antibody thermostabilization. MAbs, 6(5), 1274–1282. http://dx.doi.org/10.4161/mabs.29680
  2. Samaranayake, Haritha, Thomas Wirth, Diana Schenkwein, Jani K. Räty, and Seppo Ylä-Herttuala. 2009. «Challenges in Monoclonal Antibody-Based Therapies.» Annals of Medicine 41(5):322–31. doi: 10.1080/07853890802698842
  3. Ma, Hui, Ciarán Ó’Fágáin, and Richard O’Kennedy. 2020. «Antibody Stability: A Key to Performance – Analysis, Influences and Improvement.» Biochimie 177:213–25. doi: 10.1016/j.biochi.2020.08.019.