候选药物筛选后的配方优化
Calliste Scholl | Julienne Regele
2024 年 2 月 14 日
候选药物筛选
候选药物筛选是药物开发过程的第三个阶段。1候选药物筛选的主要目的是继续筛选和选择最有前途的抗体,理想情况下可对一至两个抗体进行进一步的研究。 在此阶段,研究人员对少于五个抗体的可开发性进行评估。 评估可开发性的一个重要参数是抗体的构象稳定性,可通过 Tonset 和 TM 进行测量,其中差示扫描量热法(DSC)是首选工具。 具有最高构象稳定性的候选药物在未来的药物应用中具有最大的潜力。传统上,DSC 需要大量的蛋白质样品才能准确测量 Tonset 和 TM,但获得 Tonset 和 TM 的准确值至关重要,这就是 DSC 仍然是该测量的黄金标准的原因。在此阶段,同样重要的是开始测试可模拟剂量浓度的较高浓度,因为构象稳定性会受到抗体配方浓度的影响。
构象稳定性
如上所述,具有最高构象稳定性的蛋白质最有希望用于药物。 理想情况下,候选药物 Fab 结构域的 Tonset >55°C,TM >65°C。微量热技术(如 Nano DSC)通过受控温度斜坡测量构象稳定性。 通过这项技术,研究人员可优先考虑最稳定的抗体,进而更有可能成功开发药物。值得注意的是,在特定条件下获得的抗体热图就像指纹一样,是独一无二的。 通过热图可了解抗体的结构,这一点非常重要,因为抗体的结构和功能之间存在很强的相关性。 当抗体进入药物开发的配方阶段时,可将候选药物筛选过程中获得的热图作为基线,以此对缓冲液进行进一步的筛选。
配方
在药物开发的配方阶段,研究人员从单纯筛选抗体过渡到同时筛选抗体和不同的添加剂,如赋形剂、缓冲剂、盐等。 在此阶段,研究人员通常会对最终的一种或两种抗体进行评估,以开发首次人体试验(FIH)的药物配方。构象稳定性在此阶段仍起到重要作用,因为有必要评估这些不同缓冲剂配方对药物稳定性的影响。如果将抗体制剂冻干储存,赋形剂在保护抗体结构以确保其在复溶后保持完整方面发挥着巨大作用。2因此,最终选择的赋形剂必须表现出优异的稳定性,这一点至关重要。
在测试不同的赋形剂时,重要的是要考虑效率,更具体地说是所花费的时间。每种配方成分的不同变化可能导致需要测试数百个单独的样品。Nano DSC 自动进样器等工具可实现更高的通量并减少手动操作时间。高通量实验是可开发性测试的未来,因为它可以快速优化抗体配方。
药物开发的未来
总体而言,在候选药物筛选过程后开始优化配方至关重要。具体而言,构象稳定性是决定抗体能否成为成功药物的关键参数。开发抗体时,还必须考虑赋形剂的结构稳定性,因为赋形剂会影响药物的生物物理特性以及两种化合物之间的相互作用。因此,能够快速筛选大量配方非常重要,这也凸显了自动化的价值。药物开发的未来在于高通量实验,研究人员可快速优化并筛选不同的抗体和制剂,进而更有效地评估不同的候选药物。
参考文献
- 用纳米差示扫描量热仪评估抗体的稳定性 – TA Instruments。(日期不详)。检索日期:2023 年 11 月 3 日,来源https://www.tainstruments.com/evaluating-antibody-stability-with-nano-differential-scanning-calorimetry/
- Zhang, Y., Williams, R. III., and Tucher, H. (2020) Formulation Strategies in Immunotherapeutic Pharmaceutical Products。World J Clin Oncol, 11(5), 275-282. https://doi.org/10.5306%2Fwjco.v11.i5.275
其他资源
- 应用说明 – 使用 Nano DSC 测定抗体的热稳定性
- 应用说明 – 用于预测和监测生物分子结构稳定性的新型热力学测试
- 应用说明 – 表征病毒结构和结合
- 网络研讨会 –使用 DSC 表征抗体药物偶联物
- 电子书 –生物制药开发商必须了解的分析技术
- 仪器 – Nano DSC
- 联系方式 – 立即联系 TA Instruments