Évaluation de la stabilité des anticorps avec la nanocalorimétrie différentielle à balayage

Nicie Murphy | Morgan Ulrich
August 29, 2022

La stabilité des anticorps est cruciale pour leur bonne performance en thérapeutique. Une très bonne thermostabilité des anticorps est essentielle pour créer des produits qui ont une durée de conservation raisonnable et éviter les problèmes de détérioration des propriétés biophysiques des anticorps1.
De nombreux anticorps, en particulier les anticorps monoclonaux, sont très coûteux à produire2. La plupart des procédures de synthèse ne peuvent produire que quelques milligrammes d’anticorps une fois les purifications terminées, ce qui signifie que les contrôles de caractérisation et de qualité ne peuvent utiliser que des échantillons de taille minimale. Pour certains types de mesures, des approches non destructives telles que la spectroscopie Raman peuvent être appropriées, mais cela ne convient pas toujours pour évaluer la stabilité des anticorps. Une autre alternative est la nanocalorimétrie différentielle à balayage (differential scanning calorimetery, DSC), qui est l’un des meilleurs moyens de mesurer la stabilité des anticorps avec un minimum de préparation et de consommation d’échantillons.

Comment puis-je mesurer la stabilité des anticorps facilement en utilisant moins d’échantillons ?

La nanocalorimétrie différentielle à balayage fonctionne en mesurant les changements de température associés au déploiement d’anticorps ou aux événements de dénaturation. L’interprétation des thermogrammes obtenus par nano DSC peut fournir des informations non seulement sur la stabilité de la protéine, mais également sur les types de dénaturation qui ont lieu grâce à l’analyse des signaux et des formes de pic.

Le Nano DSC de TA Instruments est un instrument de nanocalorimétrie différentielle à balayage ultrasensible qui permet d’obtenir des mesures fiables de la stabilité des anticorps et autres macromolécules. Conçu pour être facile à utiliser et capable d’effectuer des mesures sur des échantillons de 2 μg seulement, le Nano DSC est l’instrument de nanocalorimétrie différentielle à balayage idéal pour surveiller la stabilité des anticorps à des fins de contrôle de routine et de recherche.

Qu’est-ce que le Nano DSC et comment est-il utilisé pour mesurer la stabilité des anticorps ?

Le Nano DSC est un type de calorimètre différentiel à balayage qui mesure la chaleur absorbée ou libérée par les biomolécules diluées en solution lorsqu’elles sont chauffées ou refroidies. Alors que le calorimètre différentiel à balayage a de nombreuses applications pour les produits pharmaceutiques, l’électronique, les matériaux composites, etc., le Nano DSC est spécialement conçu pour mesurer les changements thermiques dans les biomolécules.

Le Nano DSC de TA Instruments est l’instrument de nanocalorimétrie différentielle à balayage hautement personnalisable le plus sophistiqué du secteur. Ce nanocalorimètre différentiel à balayage peut être utilisé pour mesurer avec une grande sensibilité la stabilité des anticorps en effectuant des rampes de température sur de très petites quantités d’échantillon. En mesurant la perte ou le gain de chaleur réactionnel, le thermogramme peut identifier toute faiblesse dans la stabilité des protéines et être utilisé pour la caractérisation de l’échantillon.

Pourquoi est-il important de mesurer la stabilité des anticorps ?

De nombreuses espèces biologiques, y compris les anticorps, ont des relations structure-fonction très fortes. Un déploiement non désiré, qui perturbe les interactions intermoléculaires entre les différentes régions de l’anticorps, est un événement qui peut conduire à la dégradation des propriétés biophysiques souhaitées1. L’utilisation de la nanocalorimétrie différentielle à balayage pour effectuer de telles mesures peut également fournir des informations générales sur la structure et étudier les événements de liaison, en particulier pour les interactions protéine-ligand.

Il est très important de mesurer la stabilité des anticorps pendant la phase de recherche et de développement de nouveaux anticorps thérapeutiques, car la stabilité est souvent l’un des paramètres de conception qui doivent être pris en compte dans le cadre du processus de recherche3.

Pourquoi le Nano DSC est-il la meilleure option pour mesurer la stabilité des anticorps ?

Les chercheurs choisissent le Nano DSC pour un certain nombre de raisons. Avec le Nano DSC, vous pouvez obtenir des données de meilleure qualité avec une consommation d’échantillons inférieure à celle d’autres modèles concurrents. La conception unique de la cellule capillaire en platine avec un volume de 300 μL est pensée pour un chargement facile avec une reproductibilité et une sensibilité maximales.

Le Nano DSC vous offre la flexibilité de concevoir votre propre test, et une variété d’accessoires rendent l’instrument parfaitement adapté à votre application et aux besoins de votre laboratoire. Une option consiste à inclure un échantillonneur automatique compatible avec jusqu’à deux plaques de 96 puits qui peuvent transformer votre nanocalorimètre différentiel à balayage en une machine quasi autonome. Des options de programmation pour les séquences de lavage avec des ports de sortie pour les tampons et les solutions de solvants sont disponibles via le logiciel d’exploitation de l’instrument Nano DSC.

L’échantillonneur automatique Nano DSC est conçu pour améliorer votre productivité et votre débit. Les données peuvent être importées directement dans le logiciel NanoAnalyze pour l’ajustement du modèle et le traitement des fichiers multi-lots afin d’accélérer l’extraction de paramètres importants pour votre analyse de stabilité des anticorps.

Contactez TA Instruments dès aujourd’hui pour obtenir un avis d’expert sur la façon dont la nanocalorimétrie différentielle à balayage simplifiera votre analyse de la stabilité des anticorps.

Références:

  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.