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Universidad de La Habana
Facultad de Química
Tesis de Diploma
Comparabilidad estructural mediante MALDI-MS
de la secuencia aminoacídica del Racotumomab
obtenido por dos fuentes diferentes.
Autora: Loida Coto Oruña
Tutor: Lic. José Alberto Gómez Pérez
Centro Inmunología Molecular
2016
¡No es grande el que se deja arrebatar por la vida, sino el que la doma! ¡No el que
va, palpitante y rugiente, por donde sus pasiones, o las ajenas, lo empujan, sino el
que clava los pies en medio de la vida, y enfrenta a los demás y a si propio, y ve –
como por sobre dosel – sus pasiones domadas!
José Martí
Obras Completas. T. 2, pág. 403, párr. 5, lín. 4
A mi madre, por su incondicionalidad inamovible y por asumir mis expectativas
como suyas propias, y a mi esposo, por su apoyo en los momentos buenos y malos
durante los cinco años de mi carrera y por estar presente siempre que lo necesité
Agradecimientos:
Primeramente agradecerle a Dios que en todo momento estuvo conmigo guiando mis pasos
A la Revolución por haberme permitido estudiar en esta facultad
A mi tutor, sin el cual esta tesis no hubiera sido posible, por sus consejos siempre tan oportunos, por su
apoyo, paciencia y por todo lo que me enseñó durante este tiempo
A mis padres por estar s a mi lado apoyándome en mis decisiones y nutriéndome con sus experiencias y
consejos, pero sobre todo gracias por enseñarme a ser perseverante y por adentrarme en los caminos de la
ciencia. En especial a mi madre por su presencia integra e incondicional durante estos 5 años, sin la cual no
hubiera tenido el valor suficiente para llegar hasta aquí.
Gracias a mi compañero de vida, Jorge, por su apoyo durante estos 5 años tan importantes para mí, por
estar ahí justo en el momento preciso, por su sinceridad y comprensión, por todo su amor, ese amor tan
grande que me dio fuerzas para superar tantas cosas que se avecinaron durante mi carrera.
A mis suegros y a María por brindarme todo su cariño
A la profe Loli de la facultad por su ayuda y disposición, por sus consejos para la confección de la tesis
A todos los compañeros del departamento de Calidad de productos en desarrollo del CIM, en especial a
Tania Gómez porque con una espontaneidad inmensa me ofreció su colaboración apoyo y tiempo, a Azalia
porque enseguida se movilizó en función de imprimir mi tesis, a Lisel y a Joaquín por su preocupación, a
todos muchas gracias incluyendo a mi tutor por acogerme como uno de ustedes y hacerme sentir en familia.
A Aymed por ofrecerme su ayuda, y a todas las personas del CIM que de una forma u otra contribuyeron a
que esta tesis fuera posible.
A Shey por ser mi compañera de estudio durante la universidad, por estar ahí tan sincronizada conmigo
cuando más lo necesité, por compartir conmigo tantas madrugadas en vela estudiando, rifándonos quien iba a
hacer el café para no quedarnos dormidos y sobre todo por brindarme su amistad que vale oro.
A Lidin que aunque no siguió con nosotros en la carrera también formó parte de mi círculo de estudio y
compartimos muchos momentos juntas
A Greter que fue como una amiga con espíritu de madre, por sus consejos y preocupación desde que nos
conocimos
A Claudia Iriarte, por estar en todo momento disponible durante estos 5 años cada vez que teníamos alguna
duda, y por decir cuando más lo necesitamos: caballero acuérdense que me pueden llamar a cualquier hora,
mil gracias iri
A todos los profesores de la facultad principalmente a aquellos que me impartieron clases, de los cuales
guardaré siempre los conocimientos recibidos y muchos recuerdos gratos
Gracias a mis amigas de la Lenin, en especial a: Romy y a Amanda porque me han brindado su apoyo
incondicional, por escucharme y recordarme siempre, que puedo contar con ellas para lo que sea
A mis sobris: Eylincita y Jorge y a mi cuñi Manuel que estuvieron siempre al tanto de mí
A todos mis compañeros de aula por estar presentes cada día de clases y compartir los momentos buenos y
malos de la carrera.
Abreviaturas y siglas
ABREBIATURAS Y SIGLAS
1E10
aa
AcM
ACN
ADCC
AEX
AF4
Asu
CD
CDC
CDR
CE-SDS
CEX
CH
cIEF
CIM
CL
DRX
DSC
DTT
E1
E2
EMA
ESI
Fab
FAB
Fc
FDA
FTIR
Fuc
Gal
HC
HDX-MS
HHL
Hi
HL
IAA
ICH
anticuerpo monoclonal Racotumomab
aminoácido
anticuerpo monoclonal
acetonitrilo
citotoxicidad mediada por células dependientes de anticuerpos (del inglés: antibody
dependent cell-mediated cytotoxicity)
Cromatografía de intercambio aniónico (del inglés: Anion exchange
Chromatography)
Fraccionamiento en flujo con campo de flujo asimétrico (del inglés: Asymmetrical
flow field-flow fractination)
succinimida
Dicroísmo circular (del inglés: circular dichroism)
citotoxicidad dependiente del complemento (del inglés: complement dependent
cytotoxicity)
Regiones determinantes de la complementariedad (del inglés: complementaritydetermining region)
Electroforesis Capilar con dodecilsulfato de sodio (del inglés: Capillary
Electrophoresis - Sodium Dodecyl Sulfate)
Cromatografía de intercambio Catiónico (del inglés: Cationic Exchange
Chromatography)
dominio constante de la cadena pesada (del inglés: constant domain of heavy chain)
capilaridad con un enfoque isoeléctrico (de sus siglas en inglés: capillary IsoElectric
Focusing)
Centro de Inmunología Molecular
dominio constante de la cadena ligera (del inglés: constant domain of light chain)
Difracción por rayos X
Calorimetría diferencial de barrido (del inglés: Differential Scanning Calorimetry)
ditiotreitol
primera solución de elución de la extracción en fase sólida
segunda solución de elución de la extracción en fase sólida
Agencia europea de medicamentos (del inglés: European Medicines Agency)
Ionización por electronebulización (del inglés: Electrospray Ionization)
fragmento de unión al antígeno (del inglés: antigen-binding fragment)
Bombardeo con átomos rápidos (del inglés: Fast Atom Bombardment)
fragmento cristalizable (del inglés: crystallizable Fragment)
Administración de alimentos y medicamentos (del inglés: Food and Drug
Administration)
Transformada de fourier infrarroja (del inglés: Fourier transform infrared)
fucosa
galactosa
cadena pesada (del inglés: heavy chain)
Espectrometría de masas por intercambio de hidrogeno deuterio (del inglés: hydrogen
deuterium exchange mass spectrometry)
variante sin una cadena ligera (del inglés: variant with one missing light chain)
región bisagra (del inglés: hinge region)
la mitad del AcM (del inglés: half antibodies)
iodoacetamida
de acuerdo con la Conferencia Internacional sobre la Armonización de los Requisitos
Técnicos para el Registro de las guías productos farmacéuticos para uso humano (de
sus siglas en inglés: According to the International Conference on Harmonization of
Techical Requirements for Registration of Pharmaceuticals for Human Use guideline)
Abreviaturas y siglas
IEF
Ig
IgG
isoAsp
LAM
LC
LMW
PTMs
MALDI
m/z
Man
MP
MS
NAcGlc
NANA
NGNA
PD
PK
Qpir
RMN
SEC
SE-HPLC
SPR
TA
TOF
VH
VL
Focalización isoeléctrica (del inglés: isoelectric focusing)
inmunoglobina
inmunoglobina de tipo G
isoaspártico
líquido ascítico murino
cadena ligera (del inglés: Light chain)
monómero de bajo peso molecular (del inglés: low-molecular weight)
modificaciones post-traduccionales (del inglés: post-translational modifications)
Ionización mediante desorción por láser asistida por una matriz (del inglés: Matrix
assisted Laser Desorption Ionization)
Relación masa/carga
manosas
mapeo de péptidos
Espectrometría de masas (del inglés: mass spectrometry)
N-acetilglucosamina
ácido N-acetilneuramínico
ácido N-glicolilneuramínico
Farmacodinámica (del inglés: pharmacodynamics)
Farmacocinética (del inglés: pharmacokinetics)
ácido piroglutámico
Resonancia magnética nuclear
Cromatografía de exclusión molecular (del inglés: Size Exclusion
Chromatography)
HPLC de exclusión molecular
Resonancia de plasmones superficiales (del inglés: Surface Plasmon Resonance)
tanque agitado
Analizador de tiempo de vuelo (del inglés: Time-Of-Flight)
dominio variable de la cadena pesada (del inglés: variable domain of heavy chain)
dominio variable de la cadena ligera (del inglés: variable domain of light chain)
Códigos de tres letras y de una letra utilizados en este trabajo para los aminoácidos
Aminoácido
Ácido Aspártico
Ácido Glutámico
Alanina
Arginina
Asparagina
Cisteína
Fenilalanina
Glicina
Glutamina
Histidina
Isoleucina
Leucina
Lisina
Metionina
Prolina
Serina
Tirosina
Triptófano
Treonina
Valina
Código de tres letras
Asp
Glu
Ala
Arg
Asn
Cys
Phe
Gly
Gln
His
Ile
Leu
Lys
Met
Pro
Ser
Tyr
Trp
Thr
Val
Código de una letra
D
E
A
R
N
C
F
G
Q
H
I
L
K
M
P
S
Y
W
T
V
Resumen
RESUMEN
El Racotumomab (1E10) es un anticuerpo monoclonal (AcM) anti-idiotipo de origen murino,
que es utilizado para el tratamiento del cáncer de pulmón. Dicho producto puede ser obtenido
a partir de dos fuentes diferentes: una es in vivo, a partir del líquido ascítico murino
proveniente de ratones (AcM 1E10 LAM) y la otra industrial basada en la fermentación en
biorreactores de tanque agitado (AcM 1E10 TA). En el Centro de Inmunología Molecular
(CIM) el AcM 1E10 se produce por la segunda vía, ya que es la más recomendada. Las
agencias regulatorias establecen que ante cualquier cambio en el proceso de obtención de un
AcM, el productor tiene que demostrar que este no altera la eficacia clínica o la seguridad del
producto biológico, por lo que cualquier variación realizada en el proceso de fabricación de un
bioterapéutico debe estar aparejada de un estudio de comparabilidad. En este trabajo se realizó
un estudio de comparabilidad entre el AcM 1E10 LAM y el AcM 1E10 TA. Para este
propósito se empleó la espectrometría de masas MALDI-TOF y se logró mapear el 72,0% de
la cadena pesada y el 73,8% de la cadena ligera del AcM 1E10 TA. Así como, el 66,3% de la
cadena pesada y el 72,0% de la cadena ligera del AcM 1E10 LAM. Además, se determinaron
las modificaciones post-traduccionales (PTMs) presentes en ambos productos. Luego, de los
resultados obtenidos se concluyó que ambas moléculas son estructuralmente comparables.
Abstract
ABSTRACT
The Racotumomab (1E10) is an anti-idiotype murine origin monoclonal antibody (MAb), which
is used for the treatment of lung cancer. This product can be obtained by two different sources:
one is in vivo, from mouse ascites fluid (1E10 LAM) and the other is based on the fermentation
in stirred tank bioreactors (1E10 TA). In the Center of Molecular Immunology (CIM), the 1E10
MAb is produced by the second route, since it is the most recommended. The Regulatory
agencies require that before any change in the production process of a MAb, the producer has to
show that the change does not alter neither, the clinical efficacy or the safety of the product. So,
any changes made to the manufacturing process of a biotherapeutic, must be accompanied by a
comparability study. In this work, it was accomplished a comparability study between the 1E10
MAb produced from LAM and Stirred Tank bioreactors. For this purpose, it was used MALDITOF Mass Spectrometry technology, that allowed to map the 72,0% of the heavy chain and the
73,8% of the light chain of the 1E10 TA, and also, the 66,3% of the heavy chain and the 72,0%
of the light chain from 1E10 LAM. Also, it was determined the posttranslational modifications
present in the MAb obtained from both sources. Then, from the obtained results, it was
concluded that both molecules are structurally comparable.
Índice
ÍNDICE
ÍNDICE .......................................................................................................................................................................... 8
INTRODUCCIÓN ....................................................................................................................................................... 1
1.
REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA ....................................................................................................... 4
1.1
ANTICUERPOS MONOCLONALES ...................................................................................................... 4
1.1.1
Características generales y surgimiento de los Anticuerpos monoclonales .......................... 4
1.1.2
Anticuerpos monoclonales para uso terapéutico ................................................................... 5
1.2
RACOTUMOMAB (NOMBRE COMERCIAL VAXIRA®) ........................................................................ 7
1.2.1
1.3
LOS ANTICUERPOS EN LA INDUSTRIA BIOFARMACÉUTICA. BIOSIMILARES ...................................... 9
1.4
ESTUDIOS DE COMPARABILIDAD ................................................................................................... 10
1.5
CARACTERIZACIÓN DE ANTICUERPOS MONOCLONALES ............................................................... 12
1.6
MODIFICACIONES POST-TRADUCCIONALES POR HETEROGENEIDADES DE CARGA.......................... 15
1.6.1
Glicosilación de proteínas................................................................................................... 16
1.6.2
Oxidación de metionina ...................................................................................................... 18
1.6.3
Deamidación de asparagina ................................................................................................ 19
1.6.4
Residuos de ácido piroglutámico en el N-terminal de las IgGs .......................................... 20
1.6.5
Modificaciones del C-terminal ........................................................................................... 21
1.7
LAS TÉCNICAS DE IONIZACIÓN SUAVE ........................................................................................... 21
1.7.1
1.8
2
MALDI-TOF ...................................................................................................................... 22
HERRAMIENTAS COMPUTACIONALES PARA EL ANÁLISIS DE PROTEÍNAS POR MALDI-MS ............ 24
MATERIALES Y MÉTODOS ...................................................................................................... 26
2.1
REACTIVOS, MUESTRAS Y DISOLVENTES ....................................................................................... 26
2.2
PROCEDIMIENTO PARA LA DESGLICOSILACIÓN ............................................................................. 27
2.3
EQUIPAMIENTO Y ACCESORIOS ..................................................................................................... 27
2.4
DESCRIPCIÓN DE LAS TÉCNICAS A UTILIZAR ................................................................................. 28
2.4.1
3
Obtención del Racotumomab ............................................................................................... 8
Procedimiento para la digestión. ......................................................................................... 28
2.4.1.1
Preparación de los Tampones .................................................................................................. 28
2.4.1.2
Reducción y Alquilación ......................................................................................................... 28
2.4.1.3
Digestión con las enzimas Tripsina y Lys-C ........................................................................... 28
2.4.2
Purificación mediante Extracción en fase sólida con cartuchos C18 .................................. 29
2.4.3
Espectrometría de masas MALDI-TOF .............................................................................. 29
2.4.3.1
Preparación de la matriz para MALDI .................................................................................. 29
2.4.3.2
Preparación de las muestras para el análisis por masas ........................................................... 29
2.4.3.3
Obtención y registro de los espectros de masa con ionización MALDI .................................. 29
RESULTADOS Y DISCUSIÓN .................................................................................................... 31
3.1
COMPARABILIDAD ESTRUCTURAL DE LAS MOLÉCULAS 1E10 LAM Y 1E10 TA ........................... 31
Índice
3.1.1
Análisis de la estructura primaria ....................................................................................... 32
3.1.2
Análisis de los extremos ..................................................................................................... 42
3.1.2.1
Extremo N-terminal de la cadena pesada ................................................................................ 42
3.1.2.2
Extremo C-terminal de la cadena pesada ................................................................................ 43
3.1.2.3
Extremo N-terminal de la cadena ligera .................................................................................. 46
3.1.2.4
Extremo C-terminal de la cadena ligera .................................................................................. 47
3.1.3
Análisis de otras modificaciones post-traduccionales ........................................................ 49
3.1.3.1
Deamidación de Asparagina .................................................................................................... 49
3.1.3.2
Oxidación de metionina .......................................................................................................... 54
3.1.4
Análisis de los perfiles de glicosilación .............................................................................. 56
3.1.5
Consideraciones finales ...................................................................................................... 61
CONCLUSIONES ...................................................................................................................................................... 64
RECOMENDACIONES ............................................................................................................................................ 65
REFERENIAS ............................................................................................................................................................ 66
ANEXOS ..................................................................................................................................................................... 75
Introducción
INTRODUCCIÓN
Debido a la elevada incidencia del cáncer en Cuba y en el resto del mundo, esta dolencia se ha
convertido en una de las principales causas de muerte durante los últimos años. En la
búsqueda de novedosos esquemas terapéuticos, el Centro de Inmunología Molecular (CIM),
ha desarrollado el anticuerpo monoclonal Racotumomab (1E10), comercialmente conocido
como Vaxira, el cual ha sido aplicado con prometedores resultados clínicos en el tratamiento
del cáncer de pulmón de células no pequeñas. La seguridad e inmunogenicidad de la
vacunación idiotípica con el AcM 1E10 ha sido demostrada en ensayos clínicos fase I en
pacientes con cáncer de mama, melanoma y pulmón [1-4].
En la actualidad, el AcM 1E10 se obtiene a partir de líquido ascítico murino (LAM). Este
método permite obtener pequeñas cantidades de anticuerpo muy concentrado sin la necesidad
de una alta tecnología. El proceso de obtención de bioproductos a partir de esta fuente, tiene
como inconveniente el alto costo que representa mantener animales de experimentación en
condiciones asépticas, la dificultad para el escalado del proceso y el alto riesgo de
contaminación con agentes adventicios provenientes del ratón como virus y ADN [5].
Por otro lado, en la mayoría de los países desarrollados el uso de fluido ascítico murino para
la producción de bioterapéuticos está restringido a casos excepcionales y algunos países
prohíben la utilización masiva de animales para este fin debido a consideraciones éticas sobre
el bienestar de los animales [5]. En la actualidad, las agencias regulatorias europea y
norteamericana justifican el uso de ascitis solo en casos excepcionales donde se demuestre
que la molécula no se puede obtener en un sistema in vitro [6].
Por las razones antes expuestas, el CIM ha desarrollado una estrategia de producción de dicho
anticuerpo a escala industrial que consiste en un proceso de fermentación en tanque agitado
utilizando un medio químicamente definido, libre de proteínas, lo cual es fundamental para la
manufactura de un AcM de alta pureza y de calidad consistente lote a lote [7].
Los anticuerpos monoclonales son productos extraordinariamente heterogéneos [8] y
cualquier cambio en el proceso de fabricación puede conllevar a variaciones en las
modificaciones post-traduccionales (PTMs) del producto, las cuales pueden tener un impacto
1
Introducción
(o no) en la calidad, la seguridad y potencia del mismo [9, 10]. Solamente unas pocas
diferencias entre ambos producto son aceptadas por las autoridades sanitarias, con la
seguridad de que estas no tienen relevancia clínica [9, 11].
Para demostrar que los cambios realizados en el proceso productivo no afecta la seguridad y
eficacia clínica del producto biológico, las agencias regulatorias exigen que se realice un
estudio de comparabilidad entre los productos obtenidos antes y después del cambio de
proceso [6]. Los estudios de comparabilidad parten de la comparación estructural de las
moléculas. La demostración de comparabilidad no requiere que los atributos de producto precambio y post-cambio deben ser idénticos, sino que entre ellos exista una alta similitud, y que
la secuencia aminoacídica sea la misma para ambos [12, 13]. Una de las técnicas analíticas
más altamente utilizadas para este tipo de estudios es la espectrometría de masas (MS), esta se
ha implementado considerablemente en la caracterización de proteínas terapéuticas y la
detección de las modificaciones post-traduccionales debido a su sensibilidad analítica,
especificidad y selectividad [14]. Específicamente la espectrometría de masas MALDI-TOF
es un poderoso método para identificar compuestos de elevada complejidad estructural.
En un estudio inicial a escala de banco, se realizó una comparabilidad de un lote de AcM
1E10 producido a partir de fluido ascítico murino y otro a partir de biorreactores, del cual se
concluyó que ambas moléculas eran comparables [15]. Posteriormente se realizó un cambio
en la escala de producción de 10L a 41L, esto conllevó a un nuevo estudio de comparabilidad
entre los productos obtenidos a partir de las diferentes escalas [16]. No obstante, en estos
estudios no fue posible mapear el 100% de la secuencia aminoacídica de la molécula, lo que
constituye un requisito indispensable en los estudios de comparabilidad para biosimilares y
cambios de proceso [17]. Tampoco fueron identificados todos los extremos terminales de las
cadenas pesadas y ligeras del AcM 1E10, quedando estos estudios incompletos, en cuanto a la
estructura primaria del AcM 1E10. Además, el estudio de comparabilidad entre el AcM 1E10
obtenido a partir de la nueva escala de producción (41L) y el obtenido por ascitis, no ha sido
realizado todavía.
2
Introducción
Por las razones antes mencionadas se plantea el siguiente problema científico:
¿La introducción de cambios en el proceso productivo a escala industrial del AcM 1E10
provocará variaciones en su estructura primaria con relación al obtenido a partir de líquido
ascítico murino (1E10 LAM)?
Para dar respuesta a este problema científico, se propuso la siguiente hipótesis: La utilización
de la espectrometría de masa MALDI-TOF permitirá determinar la estructura primaria del
AcM 1E10 y de esta manera realizar una comparabilidad estructural del anticuerpo en los
procesos de obtención a partir de líquido ascítico murino (1E10 LAM) y de fermentación en
tanque agitado (1E10 TA).
El objetivo general de este trabajo fue: Realizar un estudio de comparabilidad en cuanto a la
estructura primaria y posibles modificaciones post-traduccionales del AcM 1E10 obtenido a
partir de biorreactores y líquido ascítico, mediante espectrometría de masas MALDI-TOF.
Para el cumplimiento del mismo se plantearon los siguientes objetivos específicos:
1. Mapear la secuencia aminoacídica del 1E10, incluyendo posibles modificaciones posttraduccionales a partir de los espectros de masas obtenidos para ambos productos.
2. Identificar el perfil de glicoformas del 1E10 producido por ambos procesos, haciendo
uso de los espectros de masas correspondientes en cada caso.
3. Comprobar la comparabilidad de las estructuras primarias del anticuerpo 1E10 LAM y
1E10 TA mediante el análisis de los resultados obtenidos.
3
Revisión Bibliográfica
1.
1.1
REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA
Anticuerpos monoclonales
1.1.1 Características generales y surgimiento de los Anticuerpos monoclonales
Los anticuerpos son glicoproteínas solubles miembros de una familia de moléculas conocidas
como inmunoglobulinas (Ig), que constituyen la rama humoral del sistema de respuesta
inmune, siendo sintetizadas y secretadas de manera exclusiva por un tipo particular de glóbulo
blanco denominado linfocito B; y que reconocen específicamente un determinante antigénico
(epítope) dado [18].
En 1975, en un trabajo que posteriormente les valió el premio Nobel, G. Kohler y C. Milstein
demostraron la posibilidad de producir anticuerpos monoclonales (AcMs) mediante la fusión
de linfocitos B con células mielomatosas (células tumorales inmortales); donde los híbridos
resultantes heredan la capacidad para crecer indefinidamente en cultivo y para producir
anticuerpos, siendo posible el aislamiento de aquellos híbridos secretores del anticuerpo en el
cual se está interesado [19]. Así nacieron los AcMs, posteriormente denominados de primera
generación, para distinguirlos de los anticuerpos producidos mediante técnicas de biología
molecular y ADN recombinante, que han sido llamados de segunda generación.
Entre los AcMs de segunda generación se destacan los anticuerpos quiméricos y humanizados;
construcciones genéticas en las cuales se conservan las regiones variables del anticuerpo
original de ratón, o incluso solo los CDR (Regiones Determinantes de la Complemetariedad o
hipervariables) y unos pocos residuos adicionales, trasplantados sobre un contexto totalmente
humano (framework o regiones constantes) (Fig. 1). De esta forma se le dota al anticuerpo de
las funciones efectoras propias de las inmunoglobulinas humanas, conservándose la
especificidad del AcM murino; y reduciéndose las posibilidades de reacción humano –
antimurino; por lo que aumenta su eficacia terapéutica [18, 20].
4
Revisión Bibliográfica
Fig. 1 Evolución de los Anticuerpos monoclonales.
Desde su descubrimiento hasta la fecha, los AcMs se han convertido en una herramienta
fundamental de la investigación biomédica, encontrando una de las aplicaciones de mayor
interés en el monitoreo, diagnóstico y tratamiento de tumores malignos.
1.1.2 Anticuerpos monoclonales para uso terapéutico
Los anticuerpos terapéuticos han sido vehículos atractivos para el diseño de fármacos debido a
su alta especificidad, impacto terapéutico, y de larga vida media in vivo. En el caso de los
anticuerpos monoclonales como una clase terapéutica, son fácilmente adaptables a una
variedad de usos en formas que las moléculas pequeñas no son capaces y presentan un perfil
farmacocinético mejorado en comparación con las proteínas de fusión asociadas por sí solas
[21]. Los anticuerpos terapéuticos pueden ser producidos por hibridomas generados a partir de
la fusión estable de células de mieloma inmortalizadas con células B de ratones inmunizados
con un antígeno de interés. También pueden ser generados mediante técnicas de ADN
recombinante o por otras vías como: animales modificados genéticamente (Ej: ratones
transgénicos con repertorios inmunes humanos) [9].
Actualmente todos los anticuerpos terapéuticos comercializados son moléculas de
inmunoglobina de tipo G (IgG), predominantemente de la subclase IgG1, y solo unos pocos
son IgG2 e IgG4. Las IgG3 no se han desarrollado con fines terapéuticos debido a que
presentan una vida media más corta, y son susceptibles a la proteólisis en la región bisagra y
polimorfismo atípico extensivo. También se han desarrollado algunos derivados de estas
5
Revisión Bibliográfica
moléculas con fines terapéuticos tales como: fragmentos Fab, proteínas de fusión Fc,
anticuerpos conjugados, radioinmunoconjugados y anticuerpos bioespecíficos [9].
Estructuralmente las IgGs son glicoproteínas tetrámeras con un peso molecular de
aproximadamente 150kDa. Están compuestas por dos cadenas pesadas idénticas (HC,
alrededor de 50kDa) y dos cadenas ligeras idénticas (LC, alrededor de 20kDa). Los puentes
disulfuros (16 para IgG1 e IgG4 y 18 para IgG2) e interacciones no covalentes mantienen su
estructura tridimensional [9]. La cadena ligera de la IgG1 está conectada a la cadena pesada
por un enlace disulfuro entre el último residuo de cisteína de la cadena ligera y el quinto
residuo de cisteína de la cadena pesada (Fig. 2). Sin embargo, para las IgG2 e IgG4, la cadena
ligera está ligada a la cadena pesada por un enlace disulfuro entre el último residuo de cisteína
de la cadena ligera y el tercer residuo de cisteína de la cadena pesada. Las dos cadenas pesadas
están conectados en la región bisagra (Hi) por un número variable de enlaces disulfuro: 2 para
IgG1 e IgG4 y 4 para IgG2. Los restantes 12 puentes disulfuro son intra-cadenas y delimitan 6
dominios globulares diferentes. Un dominio variable (VL) y uno constante (CL) para las
cadenas ligeras y un dominio variable (VH) y tres constantes para las cadenas pesadas (CH1,
CH2 y CH3) (Fig. 2). Los residuos de cisteína que forman los enlaces disulfuro inter-cadenas
se encuentran en la región bisagra con la excepción del tercer residuo de cisteína de la cadena
pesada en las IgG2 e IgG4, que está situado entre la interfaz de los dominios VH y CH1 [2224].
Funcionalmente, las IgGs consisten en un fragmento cristalizable (Fc) y dos fragmentos
idénticos de unión al antígeno (Fab) conectados por una región bisagra flexible. El Fab, o
fragmento de unión al antígeno, se compone de la región N-terminal de la cadena pesada (Fd) y
de toda la cadena ligera. Este fragmento está compuesto de un dominio constante (CH1 y CL)
y otro variable de cada una de las cadenas ligera y pesada del anticuerpo (VH y VL). La región
variable contiene una región determinante de complementariedad (CDR) al final de la
superficie de la IgG, que se une al antígeno y presenta una alta especificidad (Fig. 2).
La región Fab se conecta a la Fc por una región bisagra, que le ofrece flexibilidad a las IgGs.
El fragmento Fc se compone de los dominios constantes CH2 y CH3 de ambas cadenas
pesadas. Estas regiones difieren entre isotipos de IgGs pero no varían en secuencia de
6
Revisión Bibliográfica
aminoácidos entre los anticuerpos de un solo isotipo. Un elemento importante a considerar del
Fc, es que incluye un sitio de glicosilación conservado para las IgGs [22, 23, 25].
La simplicidad y una mayor estabilidad de la estructura de las IgGs1 la han hecho la plantilla
más común para el diseño de anticuerpos terapéuticos.
Fig. 2 Estructura global de la IgG1.
1.2
Racotumomab (nombre comercial Vaxira®)
Vaxira es una vacuna terapéutica cuyo principio activo es el anticuerpo monoclonal antiidiotipo Racotumomab adsorbido en gel de hidróxido de aluminio como adyuvante. Este
producto demostró interesantes beneficios en el tratamiento del cáncer de pulmón de células no
pequeñas [2]. El Racotumomab es un anticuerpo monoclonal murino de la subclase IgG1 que
se obtuvo por la inmunización de ratones Balb/c con el anticuerpo monoclonal P3 [16, 26].
Este último es un anticuerpo monoclonal murino de la subclase IgM que fue generado por la
inmunización de ratones Balb/c con el gangliósido NGcGM3 [27]. El AcM P3 reconoce
específicamente los gangliósidos que tienen ácido siálico N-glicolilados, en particular al
gangliósido N-Glicolil GM3 (NeuGcGM3), un tipo de antígeno tumoral presente en la
superficie de células cancerosas de pulmón, mama y melanoma (Fig. 3).
Existen varios anticuerpos generados contra el AcM P3, de ellos el más estudiado es el AcM
1E10. Este anticuerpo tiene la capacidad de inducir una respuesta inmune en especies donde
este antígeno no es propio, como son los humanos y los pollos [26, 28].
El gangliósido NeuGcGM3 participa en la promoción de la proliferación de las células
malignas y la neoangiogénesis tumoral, constituyendo un blanco idóneo para la inmunoterapia
del cáncer.
7
Revisión Bibliográfica
Fig. 3: Esquematización de la estructura trisacarídica del gangliósido NeuGcGM3 y su expresión en células
tumorales.
La inmunización de pacientes portadores de tumores de pulmón de células no pequeñas con la
vacuna Vaxira induce en los pacientes la producción de anticuerpos específicos de isotipo IgG
e IgM contra el gangliósido NeuGcGM3, capaces de reconocer este antígeno y provocar el
lisado de la superficie tumoral (Fig. 4) [1].
Fig. 4 Respuesta inmunológica simplificada de Vaxira.
1.2.1 Obtención del Racotumomab
El 1E10 se puede obtener tanto a partir de líquido ascítico murino (LAM) mediante la
tecnología de hibridomas, o mediante el cultivo de estos hibridomas en biorreactores.
La tecnología de hibridomas se basa en la fusión de células de diferentes tipos y de diferentes
especies para formar híbridos. Una línea celular productora de anticuerpos generada por esta
tecnología, proviene de la integración física, mediante un agente fusógeno, de células
productoras de anticuerpos de un animal inmunizado y células de una línea de plasmacitoma
con un similar estadio de diferenciación. El hibridoma resultante puede preservar la capacidad
8
Revisión Bibliográfica
de secretar inmunoglobulinas específicas y la posibilidad de reproducirse indefinidamente. Esta
metodología ha resultado muy exitosa con células de ratón y rata [29].
El uso de ascitis murina para producir AcMs a escala industrial es altamente costoso y es cada
vez más cuestionado por las agencias regulatorias. En este método se necesitan miles de
ratones que deben ser mantenidos en condiciones asépticas y monitoreados a diario como
control de proceso, con el consiguiente costo en instalaciones y personal de trabajo. Por otro
lado, la ascitis obtenida debe ser rigurosamente caracterizada para determinar los niveles de
endotoxinas, esterilidad y presencia de virus murinos [30].
Por las razones anteriormente señaladas, la obtención del AcM 1E10 (Racotumomab) se realiza
actualmente a partir de biorreactores de tanque agitado con células de hibridomas en un medio
libre de proteínas en modo perfusión [7].
1.3
Los anticuerpos en la industria Biofarmacéutica. Biosimilares
Los anticuerpos monoclonales constituyen la categoría más dominante y de más rápido
crecimiento dentro de las terapias biológicas en el mercado y en los proyectos en desarrollo. En
los últimos 25 años más de 30 inmunoglobinas y sus derivados han sido aprobados para uso en
varias indicaciones terapéuticas como: tratamiento de diversos cánceres y enfermedades
inmunológicas [31].
Muchas patentes biofarmacéuticas registradas expirarán la próxima década, lo cual constituye
una gran oportunidad para los productos biosimilares de entrar en el mercado mundial. Los
biosimilares se definen como medicamentos biológicos comparables (pero no idénticos) en la
calidad, seguridad y eficacia con los productos de referencia [32]. En el caso de los anticuerpos
biosimilares estos son versiones de las copias originales que estarán fuera de la patente en los
próximos años, y presentan una actividad biológica similar a la del producto original [9, 33].
A diferencia de las versiones genéricas de pequeñas moléculas (150 Da - 600Da), no es posible
producir copias moleculares exactas de tales glicoproteínas grandes y complejas (150 000Da).
Los biosimilares son producidos a partir de clones de diferentes células y diferentes procesos
de fabricación. Como consecuencia, se pueden observar diferencias en la glicosilación y otras
microvariaciones, que pueden tener un impacto (o no) en la calidad, la seguridad y potencia del
9
Revisión Bibliográfica
producto [15, 34, 35]. Solo muy pequeñas diferencias entre el biosimilar y el AcM de
referencia pueden ser aceptadas por las autoridades sanitarias, con la seguridad de que estas
diferencias no tienen relevancia clínica. Algunas de estas diferencias son inevitables y pueden
ser atribuidas al proceso de producción (materias primas, sistema de expresión, clonación
de genes, condiciones
de
fermentación,
procesos
de
purificación,
formulación y
empaquetado) [6].
El desarrollo de biosimilares implica un enfoque iterativo que conduce a un proceso de
fabricación que ofrece un producto altamente similar. Posteriormente, la similitud con el
producto original se demuestra por un amplio programa de comparabilidad. El desarrollo
biosimilar comienza con una profunda caracterización del producto original para obtener la
mayor comprensión posible del producto original. Sobre la base de esta caracterización, se
ejecuta un programa de comparabilidad molecular, pre-clínico y clínico para demostrar y
confirmar la biosimilitud [6, 36].
1.4
Estudios de comparabilidad
Los productos biológicos varían en el transcurso del tiempo como consecuencia de
modificaciones al proceso productivo. Consecuentemente, los productores necesitan demostrar
la consistencia y robustez del proceso productivo, implementando buenas prácticas
productivas, modernos controles de calidad, procedimientos de aseguramiento de la calidad,
controles en proceso y validación de los procesos [6].
Debido a que los AcMs son moléculas complejas que poseen una alta heterogeneidad
estructural determinada por la presencia de diferentes modificaciones post-traduccionales,
cualquier cambio en los procesos productivos, podrían ocasionar variabilidad de los atributos
de calidad del producto [21]. Por esto, los cambios en los procesos productivos de las proteínas
de uso terapéutico están estrechamente vigilados por las agencias regulatorias. Ante cualquier
cambio en el proceso productivo, el productor tiene que demostrar que el cambio no altera la
eficacia clínica o la seguridad del producto biológico. La evaluación de estos cambios se
realiza mediante un estudio de comparabilidad entre los productos obtenidos antes y después
del cambio de proceso. Los estudios de comparabilidad deben realizarse según los criterios
establecidos en las guías para la producción de productos biológicos (ICH). En la guía
10
Revisión Bibliográfica
ICHQ5E se establece que ―la demostración de comparabilidad no significa necesariamente que
los atributos de producto pre-cambio y post-cambio deben ser idénticos, sino que entre ellos
exista una alta similitud, el conocimiento generado en el estudio debe ser lo suficientemente
predictivo como para asegurar que los cambios observados no tienen efecto adverso en la
eficacia o seguridad del producto‖ [37].
Los estudios de comparabilidad parten de la comparación estructural de los productos. Para
ello son empleados métodos analíticos actuales que posibilitan detectar pequeños cambios
estructurales en los anticuerpos, los cuales son monitoreados para determinar la consistencia y
la variabilidad lote a lote del proceso productivo.
Dependiendo del tipo de cambio, estos se categorizan como de riesgo bajo, moderado o alto [6,
38]. En la figura 5 se muestra, de acuerdo a la naturaleza de los cambios, cual es el nivel de
riesgo asociado y los datos que se requiere suministrar a la agencia regulatoria para demostrar
el impacto relacionado al cambio en el producto.
Fig. 5 La naturaleza de los cambios en el proceso productivo determinan el tipo y cantidad de datos requeridos
para evaluar la comparabilidad.
En un trabajo publicado recientemente, Balázs Vezér y colaboradores [6] realizaron un
detallado análisis de todos los reportes públicos europeos de evaluación de cambios (European
Public Assessment Report, EPAR, por sus siglas en inglés) en anticuerpos monoclonales
aprobados por la Agencia de Medicamentos Europea (European Medicines Angeny, EMA por
sus siglas en inglés), desde 1998 hasta octubre de 2014. Ellos encontraron reportes de cambios
para 29 anticuerpos registrados por la EMA con 404 cambios aprobados para el proceso de
fabricación de estos anticuerpos. De los cambios anteriormente mencionados en el proceso de
manufactura, 22 fueron categorizados como de alto riesgo, 286 de riesgo moderado y 96 como
de bajo riesgo (Fig. 6). El número de cambios varió de 0 (pertuzumab) a 50 (infliximab) y 5
11
Revisión Bibliográfica
productos tenían más de 25 cambios aprobados en la industria manufacturera (infliximab,
basiliximab, trastuzumab, adalimumab y el eculizumab) (Fig. 6).
Fig. 6 Número de cambios en la fabricación de anticuerpos monoclonales encontrados en los informes EPAR, de
acuerdo con la categoría de riesgo.
Si se toma como referencia el número medio anual de cambios para estos 29 productos, (19982014), o sea, el número de cambios reportados para cada producto, entre el número de años
desde su autorización para uso en la práctica médica, se constata que este fue de 1,8 (variando
de 0 a 3,71) [6]. Esto pone en evidencia, que es una práctica muy común introducir cambios
(mejoras) en los procesos de fabricación de productos biotecnológicos, particularmente
anticuerpos monoclonales.
1.5
Caracterización de Anticuerpos Monoclonales
Los AcMs presentan variadas fuentes de microheterogeneidad. Las mismas, están asociadas
con modificaciones estructurales como resultado de las condiciones de fermentación,
purificación y almacenamiento [14, 23]. Por lo tanto, una caracterización detallada de estas
modificaciones es extremadamente importante, debido a que podrían afectar las propiedades
físicas, químicas, farmacocinéticas y farmacodinámicas, así como podrían alterar la estabilidad
y la actividad biológica de los AcMs. Una de las técnicas analíticas altamente utilizadas en la
12
Revisión Bibliográfica
investigación y el desarrollo farmacéutico es la MS, siendo muy aplicada en la caracterización
de AcMs, debido a su elevada sensibilidad, selectividad y especificidad analítica. En particular
el descubrimiento de las tecnologías de ionización MALDI y ESI han permitido la medición de
pesos moleculares, determinación de estructuras primarias, modificaciones post-traduccionales
y la secuenciación de proteínas [14, 39]. En la tabla 1 se muestra una panorámica del conjunto
de herramientas analíticas utilizadas para la caracterización físico-química y funcional de un
anticuerpo biosimilar con el producto original [36].
Como se puede observar en esta tabla, la espectrometría de masas (MS), junto a una amplia
gama de métodos cromatográficos y electroforéticos son las que llevan el peso fundamental en
el análisis de la estructura primaria, modificaciones post-traduccionales [32, 40, 41],
heterogeneidad por tamaño molecular, e incluso en el análisis estructural de orden superior,
como es el caso del análisis de puentes disulfuro y estructura terciaria mediante la técnica de
HDX-MS [42-44]. En consecuencia con esto, para el estudio de comparabilidad estructural
realizado en este trabajo el mapeo de péptidos haciendo uso de la MS, jugó un papel de primer
orden.
Tabla 1: Métodos y herramientas analíticas utilizados para la caracterización físico-química y
funcional de los AcMs biosimilares con los productos de referencias
Categoría
Caracterización
Físico-química
Estructura
primaria
Estructura de
órdenes
superiores
Heterogeneidades
de carga
generales y
modificaciones
Atributos de calidad
Métodos
Secuencia aminoacídica
MP por RP-HPLC-ESI-MS
Reducido, masa intacta del
AcM, HC y LC por RPHPLC-ESI-MS , MP por
RP-HPLC-UV Reducido,
MALDI-MS.
MP por RP-HPLC-ESI-MS
no Reducido, MALDI-MS
Ensayo de Edman
CD, FTIR, HDX-MS,
Rayos X
DSC
CEX con y sin digestión
Puentes disulfuro
Tioles libres
Estructura secundaria y terciaria
Estabilidad termodinámica
Variantes 0K, variantes ácidas, variantes
básicas, variante con Gln, variante con Lys,
prolina amidada
Glicación
13
Afinidad con boronoato
Revisión Bibliográfica
Categoría
de aa
Glicosilación
Heterogeneidad
por tamaño
Caracterización
Funcional
Unión a la diana
y al receptor
Bioactividad
Atributos de calidad
Oxidación/deamidación/variantes del Cterminal
Galactosilación, sialilación, manosilación,
afucosilación, NacGlc bisectada, NGNA,
patrón de glicosilación cualitativo
Monómero, variantes de LMW y HMW
(Agregados)
HC,LC, HC aglicosilada, variantes
recortadas
Monómeros, variantes LMW (Ej: (HL) y
variante HHL) y HMW
Partículas subdivisibles
Partículas visibles
Métodos
MP por RP-HPLC-UV/MS
FcRn enlazado
FcγR unido
Diana enlazada, Potencia CDC, Potencia
ADCC, Apoptosis
SPR
NP-HPLC-FL, MALDIMS, ESI-MS
SEC, AF4
CE-SDS Reducido
CE-SDS no Reducido
Oscurecimiento de la luz
Inspección visual
Ensayos celulares
En un estudio preliminar, Machado y colaboradores realizaron una caracterización molecular e
inmunológica del 1E10 en dos lotes de producto, uno producido a partir de LAM y el otro en
biorreactores de tanque agitado, con el fin de determinar el impacto del proceso de fabricación
en el comportamiento de la vacuna. Con respecto al patrón de glicosilación, ellos observaron
ligeras diferencias en cuanto a las estructuras minoritarias, sin embargo, el análisis de las
estructuras oligosacarídicas mayoritarias arrojó que las mismas eran comparables. En cuanto a
la estructura primaria los resultados obtenidos se muestran en la tabla 2, revelando que
únicamente se detectó diferencias en el contenido de oxidación de la metionina 396 (M396),
modificación que solo estaba presente en el producto obtenido a partir de biorreactores [15].
Tabla 2: Modificaciones encontradas para el 1E10 LAM y el 1E10 TA
Modificaciones
N-terminal de glutamina a ácido
piroglutámico
Glicosilación de Asn 294
Deamidación de Asn 141 (cadena
pesada)
Deamidación de Asn 157(cadena
ligera)
Deamidación de Asn 161(cadena
ligera)
14
1E10 LAM
+
1E10TA
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Revisión Bibliográfica
Modificaciones
Oxidación de Met 396
1E10 LAM
+
1E10TA
-
+ modificado. – sin modificar.
Posteriormente se realizó otro estudio de comparabilidad, debido a un cambio en la escala de
producción de 10L a 41L. En este estudio se encontró formación de ácido piroglutámico a
partir de glutamina para ambas escalas de producción por TA. También se determinó que el
perfil de glicosilación de ambas moléculas resultaron ser similares [16].
1.6
Modificaciones post-traduccionales por heterogeneidades de carga
Debido a su alta complejidad, los AcMs pueden presentar una alta heterogeneidad de especies
cargadas (variantes de carga). La caracterización y cuantificación de la heterogeneidad de
cargas es un requisito regulatorio para los productos biotecnológicos, pues se plantea que
podrían influir potencialmente en su actividad biológica y estabilidad [40, 45, 46].
Las variantes de cargas se pueden clasificar como ácidas o básicas dependiendo de sus puntos
isoeléctricos (pI) en relación con las especies principales. Cuando los anticuerpos son
analizados mediante métodos que se basan en IEF, las variantes de cargas con un pI
relativamente más bajo se clasifican como ácidas, mientras que aquellas con un pI
relativamente más alto hacen referencia a variantes básicas [23, 40]. Cuando se analizan por
métodos basados en cromatografía, las especies ácidas y básicas son definidas en base a sus
tiempos relativos de retención al pico principal [23]. En MS las especies ácidas y básicas se
determinan a partir de las variaciones de masas presentes en las especies modificadas. En la
tabla 3 se muestran las principales vías de degradación química que han sido reportadas como
contribuyentes a la formación de variantes ácidas y básicas en las IgGs1 [47-49].
Tabla 3: Principales vías de degradación química que son fuente común de heterogeneidad de
cargas en anticuerpos IgGs1.
Principales vías
de degradación química
Sialilación
Deamidación de Asn
Hidrólisis enzimática de Lys Cterminal de la HC
Formación de aductos
Formación de Succimida por
Efecto
Adición de COOH
Formación de COOH
Pérdida de NH2
Formación de COOH o
pérdida deNH2
Pérdida de COOH
15
Especies
formadas
Ácidas
Ácidas
Ácidas
Ácidas
Básicas
Revisión Bibliográfica
Principales vías
de degradación química
isomerización de Asp
Oxidación de Met,Cys,Lys,His,Trp
Mediado por Disulfuro
Asialilación (galactosa terminal)
Presencia de Lys C-terminal
y amidación de glicina
Efecto
Especies
formadas
Cambio conformacional
Cambio conformacional
Pérdida de COOH
Formación de NH2
y pérdida de COOH
Básicas
Básicas
Básicas
Básicas
1.6.1 Glicosilación de proteínas
La glicosilación, o la adición enzimática de sacáridos a proteínas, es una de las más comunes y
bien caracterizadas PTMs de los anticuerpos. Estas proteínas a las cuales se le ha añadido una
cadena de azúcares son denominadas glicoproteínas [21]. La presencia y naturaleza de las
glicoformas pueden impactar en la actividad funcional, el plegamiento, la estabilidad, la
farmacocinética y la inmunogenicidad [50]. La glicosilación de proteínas puede ser de dos
tipos: N-glicosilación y O-glicosilación. En la N-glicosilación el glicano N-acetilglucosamina
se une al grupo amino de la cadena lateral del aminoácido asparagina (Asn o N) de la proteína
(Fig. 7). En la O-glicosilación el glicano O-acetilgalactosamina se une al grupo hidroxilo de las
cadenas laterales de los aminoácidos Serina (Ser o S) y Treonina (Thr o T) (Fig. 7) [23, 51].
Fig. 7 Representación de los enlaces N-glicosídico y O-glicosídico.
Los anticuerpos IgGs son típicamente N-glicosilados en el residuo de Asn 297, en la porción
CH2 de la región Fc. Este sitio consiste en un núcleo central de dos residuos de Nacetilglucosamina (GlcNac) y tres manosas (Man) unido a la asparagina 297 (Asn 297) vía
enlace amida [21, 23]. La N-glicosilación es dirigida a la secuencia de Asn-Xaa-Ser/Thr/Cys,
donde Xaa es cualquier aminoácido excepto prolina. Este sitio de glicosilación altamente
conservado en la porción Fc de las IgGs presenta ciertos efectos sobre la actividad del
anticuerpo in vitro e in vivo, los cuales han sido bien definidos y documentados [23, 51] .
16
Revisión Bibliográfica
El patrón de estructuras glicosiladas presentes en el Fc de las IgGs está determinado por el tipo
celular, la secuencia aminoacídica y las condiciones de cultivo, por esto se vuelve crítico la
selección de un sistema de expresión adecuado para la producción industrial de estas
moléculas. Los sistemas de expresión en células de mamíferos producen una glicosilación
similar a la humana, por lo que se han convertido en la plataforma de producción más utilizada
para estas moléculas [50].
Tanto las IgGs nativas en suero humano, como las IgGs terapéuticas producidas en
biorreactores existen como mezclas únicas de diferentes glicoformas. Los glicanos de IgGs
comienzan a formarse en el Retículo endoplasmático (RE) como estructuras ramificadas de alta
manosa (Fig. 8 en a), antes de ser trasladados a su proteína de destino y exportados al aparato
de Golgi. La mayoría de las manosas se eliminan, y una secuencia bien definida de
monosacáridos se añade para formar complejos de glicanos biantenarios con un núcleo central,
galactosa terminal y ácido siálico, una N-acetilglucosamina bisectante y una fucosa unida a la
N-acetilglucosamina que se une a la Asn (Fig. 8 en b). Las proteínas terapéuticas contienen
cualquier número de los llamados glicanos formados incompletamente en diferentes
proporciones. Los glicanos más comunes varían en el número de ácidos siálicos y galactosa,
así como en la presencia o ausencia de fucosa o N-acetilglucosamina bisectante [21].
Representación
esquemática
Nombre de
monosacárido
N-acetilglucosamina
fucosa
manosa
galactosa
ácido siálico
Fig. 8 Representaciones esquemáticas de glicanos de IgG de mamíferos. El glicano en (a) es una forma de alta
manosa. Las líneas discontinuas muestran el límite de la estructura del glicano M5 (5 manosas). El glicano en (b)
es una forma de complejo biantenario.
La tabla 4 resume el impacto de la presencia de algunos azúcares en la estructura de los
glicanos unidos a IgGs terapéuticas, en propiedades tales como: seguridad, inmunogenicidad,
actividad biológica, eficacia terapéutica y aclaramiento en sangre [52].
17
Revisión Bibliográfica
Tabla 4: Impacto de los glicanos en la región Fc sobre la seguridad/inmunogenicidad,
actividad biológica/eficacia y aclaramiento (PK/PD)
Especies de Glicanos Seguridad/Inmunogenicidad
Galactosa
α-1,3-Galactosa
Fucosa
N-acetilglucosamina
bisectada
Alta manosa
NANA
NGNA
α-1,3 Fucosa
Aclaramiento(PK/PD)
D
-(-)
(-)
Actividad
biológica
/Eficacia
+
D
++
+
D
D
---
+
(-)
(-)
D
-+
+
D
D
D
D
D
+ : Impacto positivo; - : Impacto negativo; ++ : Alto impacto positivo; -- : Alto impacto negativo; (-/+) : Impacto
potencial; D: desconocido, PK: Farmacocinética, PD: Farmacodinámica
1.6.2 Oxidación de metionina
La oxidación de metionina (Met o M) y triptófano (Trp o W) son modificaciones químicas
comunes que ocurren en los AcMs durante los procesos de purificación, formulación y
almacenamiento [23, 24, 49].
Los aminoácidos que contienen azufre y los aromáticos son los más susceptibles a la
oxidación. La metionina ha demostrado ser el aminoácido más comúnmente oxidado en las
IgGs. La oxidación de Met puede afectar la capacidad de ionizarse de las cadenas laterales de
aminoácidos cercanos, alterando la carga superficial total de la proteína, dando proteínas
oxidadas con una ligera carga básica. La oxidación de metionina también puede conducir a
cambios críticos en la función y la estructura de la proteína. La cadena pesada de IgG1
contiene dos residuos de metionina conservados en su región Fc, Met 252 y Met428, los cuales
se encuentran muy expuestos al disolvente cerca de la bisagra, esto posibilita que se oxiden
fácilmente por métodos experimentales [21, 23]. El impacto de la oxidación de Met en la
función y la estructura de las IgGs es variable, dependiendo del lugar en la molécula donde se
produzca (es decir, la superficie CDR frente a la región constante).
Desde un punto de vista regulatorio, la oxidación debe ser controlada y minimizada a la
medida de lo posible a través de los procesos, la formulación, y el almacenamiento del
producto. La oxidación de metionina en los residuos claves de las IgGs terapéuticas podría
18
Revisión Bibliográfica
ocasionar problemas en relación con la potencia y la estabilidad del producto. La oxidación
puede reducirse al mínimo mediante una desarrollo cuidadoso de la formulación y llenando los
anticuerpos bajo gas de N2 en vez de con aire [23].
1.6.3 Deamidación de asparagina
La deamidación es una vía de degradación común de las proteínas terapéuticas y puede causar
cambios en la estructura de la proteína, en la función y la inmunogenicidad [21]. Al igual que
con la oxidación, la deamidación puede ser detectada por alteraciones de la carga de la proteína
modificada, y puede ser analizada por mapeo de péptidos, cIEF, y / o CEX-HPLC [47]. Los
residuos deamidados son de naturaleza ácida, facilitando la resolución de proteínas y péptidos
deamidados por cIEF o CEX-HPLC. Estos métodos son útiles para los estudios de chequeo y
estabilidad lote a lote. La deamidación en IgGs plegadas (nativas) es lenta y tiende a ocurrir a
37°C y pH 7,4. En los anticuerpos parcialmente desplegados y oxidados, el proceso de
deamidación se ocasiona más rápidamente, lo que sugiere que esta PTM es muy dependiente
de la secuencia y la conformación de la proteína, así como de factores externos tales como la
exposición al solvente de los residuos de asparagina, el pH, la temperatura y otros. Los
residuos de asparagina adyacentes a glicina y en regiones flexibles de una proteína son más
propensos a someterse a la deamidación [21].
A pH neutro y básico, la deamidación procede a través de la formación de un anillo de cinco
miembros correspondiente al intermediario de succinimida (Asu). La reacción de deamidación
está mediada por el ataque nucleofílico del nitrógeno del enlace peptídico sobre el carboxilo γ
de la asparagina con la liberación del grupo amino en forma de amoníaco y la formación de un
intermediario cíclico de succinimida inestable que después se hidroliza en una mezcla de ácido
aspártico y ácido isoaspártico (isoAsp y Asp) [53, 54] (Fig. 9). La relación entre isoAsp y Asp
en péptidos pequeños es por lo general 3:1 a 4:1. Sin embargo en la deamidación a pH ácido,
debido a que ocurre predominantemente la hidrólisis directa de la amida de la cadena lateral, se
obtiene solamente Asp [23].
19
Revisión Bibliográfica
Fig. 9 Reacción de deamidación.
Los residuos de asparagina en las CDR son vulnerables a la deamidación, lo que es
potencialmente atribuible a su alta exposición al solvente y su elevada flexibilidad. La
deamidación de estos residuos pueden afectar la unión al antígeno y por lo tanto la potencia del
producto. La región Fc contiene el péptido altamente conservado PENNY que presenta dos
residuos de asparagina expuestos al disolvente y de fácil deamidación en Asn 384 y
Asn 389 [21].
1.6.4 Residuos de ácido piroglutámico en el N-terminal de las IgGs
El piroglutamato, o ácido piro-glutámico es un aminoácido cíclico encontrado en el extremo Nterminal de algunas proteínas y péptidos biológicos. La formación se produce a través de la
reorganización de la matriz de los residuos de glutamato (E) o glutamina (Q) (Fig. 10). Aunque
esta reacción transcurre espontáneamente a velocidades razonables, la glutaminilciclasa, es una
enzima que cataliza esta reacción, y la misma se encuentra en plantas, animales y seres
humanos. Las velocidades de reacción para ambos (E, Q) es espontánea y las reacciones
catalizadas enzimáticamente parecen ser mucho más rápidas con Q que con residuos de E.
Muchos anticuerpos monoclonales contienen ácido piro-glutámico en el N-terminal de sus
cadenas ligeras y / o pesada. Para los AcMs, el ácido piro-glutámico puede ser una de las
muchas PTMs observadas durante la producción y el almacenamiento. Debido a la pérdida de
una amina primaria en la conversión de Q a ácido piro-glutámico los AcMs se vuelven más
ácidos. Esta variante está naturalmente presente en las IgGs y no tiene impacto en la seguridad,
en la PK ni en la PD [23, 55].
20
Revisión Bibliográfica
Fig. 10 Reacción de ciclación convirtiendo la glutamina N-terminal en un ácido piroglutámico N-terminal.
1.6.5 Modificaciones del C-terminal
Entre las modificaciones que puede presentar el C-terminal de los AcMs está la pérdida de
lisina (Lys o K) del C-terminal, el cual es un fenómeno muy común que ocurre tanto en las
IgGs naturales como en las recombinantes [21]. El residuo de Lys C-terminal de las cadenas
pesadas puede ser parcial o completamente removido debido a la actividad de las
carboxipeptidasas básicas. La pérdida parcial del residuo de Lys C-terminal ocasiona una
mezcla de anticuerpos con cero (0K), uno (1K), o dos (2K) residuos de Lys C-terminal, los
cuales pueden ser separados en múltiples bandas/picos por IEF, cIEF, y CEX [24].
1.7
Las técnicas de ionización suave
El primer componente de un espectrómetro de masas es la fuente de ionización, que es donde
se producen las especies cargadas. En las técnicas de ionización suave o blanda, hoy en día
ampliamente utilizadas, una baja cantidad de energía interna es transmitida a las moléculas
durante el proceso de ionización [39].
La desorción por plasma introducida en 1974 es una de las primeras técnicas de ionización
blanda capaz de analizar biomoléculas con pesos moleculares muy elevados (hasta unos
100kDa). Posteriormente, fueron desarrolladas nuevas técnicas de ionización suaves, tales
como: bombardeo con átomos rápidos (Fast Atom Bombardment: FAB), ionización por
electronebulización (Electrospray Ionization: ESI) y la ionización mediante desorción por láser
asistida por una matriz (MALDI). Las dos últimas técnicas de ionización han revolucionado la
MS, permitiendo su aplicación al estudio de macromoléculas biológicas tales como:
carbohidratos, lípidos, proteínas, nucleótidos, y compuestos orgánicos e inorgánicos [56].
21
Revisión Bibliográfica
1.7.1 MALDI-TOF
En el proceso de ionización utilizando la fuente de ionización MALDI la preparación de la
muestra desempeña un papel muy importante. El compuesto a analizar se mezcla con un
exceso de una matriz apropiada y se soporta en una placa MALDI antes de que se seque. El
compuesto en cuestión co-cristaliza dentro de la matriz. Luego los componentes de la mezcla
pasan a la fase gaseosa mediante un láser que le dispara al sistema muestra-matriz, causando la
vaporización de la matriz que contiene el analito. La matriz absorbe la energía del láser y opera
como un donor o aceptor de protones, ionizando al analito en ambas especies, cationes o
aniones [39, 56] (Fig. 11).
Fig. 11 Proceso de ionización mediante MALDI.
En MALDI, los iones son fundamentalmente monocargados, y por tanto, el análisis de los
espectros obtenidos por esta técnica, es muy simple. La matriz minimiza el daño que puede
causar el pulso del láser a la muestra, pues absorbe la mayor parte de la energía incidente e
incrementa la eficiencia de la transferencia de energía del láser a la muestra. Con esta técnica
no es necesario ajustar la longitud de onda para hacerla coincidir con la absorción de cada
muestra, puesto que la matriz es la que absorbe la radiación del láser. Además, dado que el
proceso es independiente de las propiedades de absorción y tamaño del compuesto que se
analiza, la fuente de ionización MALDI permite la desorción e ionización de sustancias con
masas moleculares muy altas. Por ejemplo es posible la detección de picomoles de proteínas
con masas moleculares superiores a 300 000Da. También permite el análisis de múltiples
muestras simultáneamente y posee una alta precisión en la medición de las masas [39].
22
Revisión Bibliográfica
En esta técnica han sido utilizados láseres de diferentes tipos. Los láseres ultravioleta son los
más empleados debido a su fácil manipulación y bajo costo, siendo los de nitrógeno (=337nm)
los estándares.
La fuente de ionización por MALDI, por ionizar analitos con muy alta masa molecular, se
acopla generalmente al analizador de tiempo de vuelo, (TOF, del inglés Time-Of-Flight), ya
que este último tiene la capacidad de analizar analitos en un amplio rango de masas [39].
En un espectrómetro de masas con analizador de tiempo de vuelo, los iones son extraídos en
pulsos de la fuente de ionización e inmediatamente son acelerados mediante la acción de un
campo eléctrico para lograr la uniformidad en sus energías cinéticas antes de que entren al
analizador. Posteriormente los iones con movimiento rectilíneo uniforme atraviesan un tubo
evacuado hacia el detector. Mientras mayor sea el valor de la razón de m/z de cada ion, más
lentamente arribará el ion al detector (Fig. 12). La deficiencia principal de los analizadores
TOF es su baja resolución espectral, lo que tiene su origen en que iones de igual m/ z presentan
cierta dispersión en los valores de energía cinética después de la aceleración; por lo tanto, iones
de un valor de m/z dado se superponen con los valores m/z próximos al llegar al detector. Entre
las variantes utilizadas para enfrentar esta dificultad se destaca la utilización de un reflector
iónico electrostático, denominado reflectrón, compuesto por una serie de rejillas y electrodos
de anillo. El reflectrón crea un campo retardador que actúan como un espejo y envía los iones
de retorno hacia el tubo de vuelo. El reflectrón incrementa la resolución. Este sistema se
denomina TOF-reflectrón, para diferenciarlo del TOF-lineal [39].
Los analizadores TOF son directamente compatibles con las técnicas de ionización por pulsos,
tales como MALDI. Por ejemplo, una combinación ampliamente utilizada es el MALDI-TOF.
23
Revisión Bibliográfica
Fig. 12 Esquema del funcionamiento de un analizador TOF-reflectrón.
1.8
Herramientas computacionales para el análisis de proteínas por MALDI-MS
La MS con frecuencia produce conjuntos de datos muy complicados, y por lo tanto es
necesario la aplicación de herramientas computacionales para el análisis y la interpretación de
estos datos. Una gama de bases de datos de acceso público o comercial, paquetes de software y
servicios web están disponibles para el análisis de la información obtenida por MS (Tabla 5).
Estos recursos computacionales proporcionan aplicaciones para el cálculo de la masa
molecular de la proteína intacta y las masas moleculares de los péptidos generados por
digestión con proteasas específicas. También resultan de gran ayuda en la elucidación de la
estructura primaria de las proteínas, mediante la asignación y alineación automatizada de las
masas de los péptidos y la secuencia de la proteína con la secuencia afín en las bases de datos.
Para el análisis de las modificaciones post-traduccionales esto constituye una gran ventaja,
debido a que es posible combinar y / o comparar los resultados obtenidos mediante MS, con los
resultados in-sílico adquiridos a partir de herramientas computacionales optimizadas para la
predicción de los sitios susceptibles a ser modificados. Para ello, los paquetes de software
disponibles se centran en el manejo de grandes conjuntos de datos y resultados obtenidos en los
estudios proteómicos [57].
24
Revisión Bibliográfica
Tabla 5: Algunos servicios computacionales y herramientas para el análisis de proteínas por
MS.
Nombre
Sitio Web
ExPASy
www.expasy.org
ProteinCenter
GPMAW
Mascot
Propósito
Referencia
Software para la
Público
secuencia de
proteínas y el
análisis de masas
www.proxeon.com
Herramienta
Comercial
computacional para
el análisis de bases
de datos de
proteómica
www.gpmaw.com
Secuencia de
Comercial
proteínas y análisis
de masas
www.matrixscience.com
Herramienta
Público/Comercial
computacional para
la identificación de
proteínas por los
datos MS y MS/MS.
25
Materiales y métodos
2
2.1
MATERIALES Y MÉTODOS
Reactivos, muestras y disolventes
Los reactivos que fueron utilizados para la digestión de la proteína son los siguientes:
bicarbonato de amonio (AMBI) grado LC-MS, Fluka, Alemania; ditiotreitol (DTT) (viales de
7,7mg, de un solo uso) e iodoacetamida (IAA) (viales de 9,3mg, de un solo uso) ambos con
grado LC-MS y correspondientes a Termo Scientific, EUA. La enzima tripsina utilizada es de
Promega, EUA y la Lys-C de Wako, Japón. Los reactivos y disolventes utilizados para la
extracción en fase sólida y la preparación de la matriz CHCA para el análisis por MS fueron los
siguientes: ácido trifluoroacético (TFA) para el análisis de secuencias de proteínas Merck,
Alemania; ácido fórmico (FA), Fluka, Alemania, metanol (MeOH) grado HPLC de Merck,
Alemania; acetonitrilo (ACN) grado HPLC LC/MS de Sigma, EUA; ácido fórmico grado LCMS correspondiente a Fluka, 98%, Alemania. Para la preparación de la matriz ácido α-ciano-4
hidroxicinnamico (CHCA), LaserBio Labs, Francia, también se utilizó fosfato de amonio
dibásico de Fluka, Alemania. Para calibrar las mezcla de péptidos proteolíticos se empleó como
estándar externo una mezcla de péptidos del kit C104 - Peptide calibration Mix 4 (Proteomix)
500-3500Da, LaserBio Labs, Francia. El agua empleada en todos los experimentos fue de
calidad milli Q, obtenida de un sistema Purelab Bioscience, Elga, Inglaterra.
Las diez muestras del AcM 1E10 empleadas fueron obtenidas en el departamento de desarrollo
de procesos del CIM según las normas y procedimientos establecidos por la institución y
presentan grado de calidad terapéutico. Ocho de las muestras corresponden a diferentes lotes de
producción del anticuerpo en estudio obtenido por biorreactores, de las cuales cuatro se
encontraban glicosiladas y las otras cuatro desglicosiladas. Luego las dos muestras restantes
corresponden al AcM 1E10 obtenido por el LAM e igualmente una de ellas se encontraba
glicosilada y la otra desglicosilada. Las muestras de biorreactores correspondieron a los
siguientes lotes de producción: TA1, TA2, TA3 y TA4.
26
Materiales y métodos
2.2
Procedimiento para la desglicosilación
Las muestras fueron desglicosiladas mediante el procedimiento H10PNO001, siguiendo las
instrucciones que aparecen detalladas en el kit de desglicosilación P075L de la firma Biolabs de
Inglaterra.
Se tomó el equivalente de 100µg de cada lote de anticuerpo, se le adicionó 10µL de solución de
desnaturalización que viene con el kit y se desnaturaliza la proteína mediante calentamiento
durante 10min a 100oC. Se deja enfriar a TA y se adicionan entonces 10µL de tampón de
reacción y 10µL de NP-40 al 10%. Ambos reactivos suministrados con el kit. Finalmente se
añade 1µL de la enzima PNGase F y se incuba 2h a 37oC en baño termostatado. Finalizado este
tiempo, se añaden 3 volúmenes de etanol frío (-40oC), se deja reposar durante 10min a esta
temperatura y se procede a centrifugar a 10 000 gravedades durante 10min con el objetivo de
separar los glicanos de la proteína precipitada.
2.3
Equipamiento y accesorios

Vortex Genius 3, IKA, Alemania

Centrífuga de viales Mini Star, VWR, Korea

Balanza Analítica AUW120, SHIMADZU, Japón

Baño termostático WB22, WiseBath, Korea

Thermomixer eppendorf AG, Alemania

Sistema purificador de agua PureLab ultra bioscience, Elga, Inglaterra

Extracción en fase sólida (SPE), SPE 12-Position Vacuum Manifold, Phenomenex, EUA

Rotoevaporador a vacío, Proteomic CentriVap® Concentrator Systems, LABCONCO,
EUA

Espectrómetro de Masas MALDI-TOF/TOF AXIMA Performance, SHIMADZU Kratos,
Manchester, Inglaterra
27
Materiales y métodos
2.4
2.4.1
Descripción de las técnicas a utilizar
Procedimiento para la digestión.
Para realizar la digestión fue utilizado el procedimiento descrito en el Kit de trabajo (InSolution Tryptic Digestion and Guanidination Kit) correspondiente a la firma Pierce, EUA.
2.4.1.1 Preparación de los Tampones
Tampón de digestión. Se pesaron 10mg de bicarbonato de amonio (AMBI) y se disolvieron en
2,5ml de agua ultra pura para una concentración final de 50mM.
Tampón Reductor. Se resuspendió el contenido del vial de DTT en 500µl de agua ultrapura para
una concentración final de 100mM.
Tampón de alquilación. Se preparó justo antes de su uso. En 9,3mg de IAA contenidos en un
vial recubierto para evitar la exposición a la luz, se añadió 132µl de AMBI para una
concentración final de 375mM.
Todas las muestras fueron ajustadas a una concentración de 1mg/ml con el tampón de digestión.
2.4.1.2 Reducción y Alquilación
La reducción de los puentes disulfuros se realizó mediante la adición de 15µl del tampón
reductor (DTT) a cada muestra, se agita vigorosamente en el vortex y se centrifuga. Se incuban
las muestras a 95°C durante 5min y se dejan enfriar a temperatura ambiente. El bloqueo de las
cisteínas libres se realizó adicionando 4µl de iodoacetamida a cada muestra, las que nuevamente
se agitan en el vortex, se centrifugan y seguidamente se incuban en la oscuridad a temperatura
ambiente durante 20min. Una vez concluida la incubación se procede a la digestión enzimática.
2.4.1.3 Digestión con las enzimas Tripsina y Lys-C
Las muestras previamente reducidas y carbamidometiladas fueron digeridas con Tripsina a una
relación enzima:sustrato de 1:20 (masa:masa), mientras que para Lys-C la relación
enzima:sustrato fue de 1:40 (masa:masa). Las reacciones se incubaron durante 16h a 37ºC en
baño termostatado. Seguidamente se añadió 0,6µl de ácido trifluoroacético para detener la
reacción.
28
Materiales y métodos
2.4.2 Purificación mediante Extracción en fase sólida con cartuchos C18
Las minicolumnas C18 (Sep-Pak Vac 1cc (50 mg), Water, EUA) se activaron con una solución
de 90% de metanol en agua, y seguidamente se equilibraron con solución de 0,1% de ácido
fórmico en agua. Las minicolumnas C18 equilibradas se cargaron entonces con las diferentes
mezclas de péptidos. Los péptidos retenidos en la minicolumnas se desalaron con solución de
equilibrio y posteriormente se lavaron con solución de 2% de metanol en agua más 0,1% de
ácido fórmico.
A continuación, se procede a la elución, la cual se realiza en dos etapas: una primera con
solución de acetonitrilo al 8% en agua más ácido fórmico al 0,1% (Solución de Elución 1) y
finalmente en una segunda elución con solución de acetonitrilo al 65% en agua más ácido
fórmico al 0,1% (Solución de Elución 2). Finalmente los péptidos eluidos se secaron en un
rotoevaporador a vacío para su posterior análisis por espectrometría de masas.
2.4.3 Espectrometría de masas MALDI-TOF
2.4.3.1
Preparación de la matriz para MALDI
La matriz utilizada para el análisis fue el ácido α-ciano-4 hidroxicinnamico (CHCA). La matriz
contiene una masa de 5mg de CHCA, la cual se preparó a una concentración de 5mg/ml de la
siguiente forma: 50% ACN con 0,1% ácido trifluoroacético en agua y 6mM de sal fosfato de
amonio.
2.4.3.2 Preparación de las muestras para el análisis por masas
Una vez secadas las muestras en el rotoevaporador a vacío estas se diluyeron en 8µl de una
solución de 2% de ACN en agua más 0,1% de ácido trifluoroacético y seguidamente cada
muestra se diluyó 10 y 20 veces con la matriz ácido α-ciano-4 hidroxicinnamico (CHCA), luego
se toma 1µl de cada dilución por duplicado y se aplicaron sobre una placa para espectrometría
de masas MALDI y se dejaron secar a temperatura ambiente.
2.4.3.3 Obtención y registro de los espectros de masa con ionización MALDI
Los datos de MS fueron adquiridos utilizando un espectrómetro de masas MALDI-TOF/TOF.
El instrumento está equipado con el láser de N2 a 337nm. Los espectros de masa se adquirieron
29
Materiales y métodos
en modo positivo reflectrón, irradiando al azar a la muestra. La potencia del láser se ajustó para
cada muestra oscilando entre los 95% y 100% de potencia del láser para obtener la mejor
resolución y la mejor relación señal/ ruido (S/N) para los picos de péptidos observados. Se
acumularon 200 disparos para cada muestra donde la velocidad de pulsación del láser fue de
30Hz. Las mediciones se realizaron en un rango de masas de 500Da hasta 4000Da.
Los espectros fueron procesados con el programa Axima Biotech Launchpad versión 2.8.4,
Shimadzu, Kratos, Inglaterra, el cual controla el Espectrómetro, y permite la calibración y el
análisis de datos. El software GPMAW, versión 8.10, Dinamarca, se utilizó para las digestiones
proteolíticas in sílico, la fragmentación de péptidos teórica y para la anotación detallada de las
secuencias del AcM 1E10 [58]. También se empleó el programa mMASS [59, 60], versión
5.4.1, Alemania, para un análisis preciso de los espectros de masas individuales, la recalibración
de los espectros, la modelación del patrón isotópico y la digestión in sílico del anticuerpo. Para
el análisis y la identificación de los péptidos se recurrió al software Findpept descrito por
Alexandre Gattiker colaboradores [61], luego para el estudio de los posibles glicopéptidos se
usó GLycoMod [62] ambos del portal de herramientas bioinformática EXPASY, Suiza.
30
Resultados y discusión
3
3.1
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Comparabilidad estructural de las moléculas 1E10 LAM y 1E10 TA
El proceso de fabricación de un producto biológico se modifica generalmente varias veces
durante su ciclo de vida, con el fin de: incrementar la robustez del proceso, introducir nuevas
tecnologías, introducir nuevos suministradores de materias primas, o cambiar la escala o el sitio
de producción como consecuencia del aumento de la demanda del mercado [6, 63, 64].
Como se señala anteriormente, ante cualquier cambio en el proceso de fabricación de un
producto biotecnológico, es obligatorio realizar un estudio de comparabilidad entre la molécula
obtenida en las nuevas condiciones con respecto a la producida en las condiciones anteriores [6,
63, 64]. En este estudio se deben caracterizar las diferencias estructurales de ambos productos
para asegurar que los cambios en el proceso no afecten las propiedades farmacocinéticas,
farmacodinámicas, el mecanismo de acción, así como la eficacia clínica y seguridad de la
proteína en cuestión.
La estructura de productos biológicos complejos no es fácil de caracterizar. Las proteínas
terapéuticas poseen rasgos estructurales que si son modificados, aunque sea ligeramente, pueden
afectar su eficacia clínica [64]. Debido a su inherente variabilidad, complejidad y
heterogeneidad, es imposible establecer que dos productos protéicos son idénticos. Asimismo,
productos protéicos individuales muestran microheterogeneidad y variabilidad lote a lote, por lo
que no son idénticos entre ellos [65]. Por lo tanto, los marcos regulatorios que se han creado en
todo el mundo, requieren una amplia comparación de la calidad, la eficacia y la seguridad para
mostrar la similitud entre el producto original y el producto obtenido a partir del proceso
optimizado.
Debido a estas diferencias inevitables en los procesos de fabricación, es necesario que las
secuencias de aminoácidos sean las mismas en su totalidad (100%), y solo pueden ser aceptadas
pequeñas diferencias en el patrón de microheterogeneidad de las moléculas [17].
31
Resultados y discusión
3.1.1 Análisis de la estructura primaria
La estructura primaria del AcM 1E10 se determinó por espectrometría de masas MALDI-TOF,
haciendo uso de las enzimas Tripsina y Lys-C. Con este estudio se mapeó el 72,0% de la cadena
ligera (LC) y el 66,3% de la cadena pesada (HC) para el 1E10 LAM, asi como el 73,8% de la
LC y el 72,0% de la HC para el caso del AcM 1E10 TA. En las tablas 6 y 7 se presentan los
péptidos trípticos y algunos péptidos obtenidos con Lys-C que no se pudieron determinar con
tripsina, correspondientes a la cadena pesada y a la cadena ligera del AcM 1E10. Los espectros
y tablas de todos los lotes digeridos con Lys-C y digeridos con tripsina, asi como los lotes que
fueron sometidos al proceso de desglicosilación se muestran en los anexos del 1 al 10.
Para simplificar este primer análisis, solo se utilizaron los espectros del lote de 1E10 LAM y los
espectros de uno de los lotes de 1E10 TA (AcM 1E10 TA1).
Los espectros que se muestran en las figuras 13 y 14 correspondientes a la primera y segunda
elución de la extracción en fase sólida, con 8% y 65% de ACN respectivamente, exhiben una
correspondencia prácticamente absoluta entre los valores de m/z de los péptidos trípticos del
AcM 1E10 LAM y el AcM 1E10 TA1. Esto demuestra la notable similitud existente entre
ambos productos. Adicionalmente, en los anexos 1 y 2 se muestra la comparación de los cuatro
lotes de TA con el lote de LAM que resalta igualmente la gran analogía entre todos los lotes
estudiados.
Un aspecto de gran importancia en el análisis estructural de los productos biológicos por MS, es
la exactitud de los datos experimentales. En nuestro estudio, todos los péptidos determinados en
cada uno de los lotes comparados presentaron una exactitud ≤0,3m/z, esto manifiesta la
veracidad de los resultados obtenidos, pues para esta técnica, está establecido que valores
<0,5m/z son adecuados [66-68].
En la figura 13 se pueden observar los péptidos trípticos cuya masa se encuentra en el intervalo
de 500Da-1900Da. De manera general estos péptidos coinciden con los de mayor polaridad y
menor masa, siendo estos los que eluyen en la solución con 8% de ACN (E1). Aunque debemos
destacar que algunos péptidos, como el LT04, con 1028,58m/z, eluye en la segunda elución (E2)
(Fig.14 y Tabla 7). Esto se debe, a que este péptido cuya secuencia es LLIYYTSR, está
conformado por un 63% de aminoácidos apolares, como son: la leucina (L), la isoleucina (I) y la
32
Resultados y discusión
tirosina
(Y).
Sin
embargo,
el
péptido
LL08,
con
la
secuencia
aminoacídica
IDGSERQNGVLNSWTDQDSK, que de acuerdo a su dimensión (2249,04m/z), se esperaba que
eluyera en E2, lo hace en E1, a causa de que el 75% de los aa que lo constituyen, son polares:
ácido aspártico (D), serina (S), ácido glutámico (E), arginina (R), glutamina (Q), asparagina (N)
y lisina (K).
Fig. 13 Espectros correspondientes a la primera elución de la extracción en fase sólida (E1) del AcM 1E10 LAM y
del AcM 1E10 TA1 (de abajo hacia arriba). Los espectros de los lotes de TA2, TA3 y TA4 están en el Anexo1.
Fig. 14 Espectros correspondientes a la segunda elución de la extracción en fase sólida (E2) del AcM 1E10 LAM y
del AcM 1E10 TA1 (de abajo hacia arriba). Los espectros de los lotes de TA2, TA3 y TA4 están en el Anexo2.
33
Resultados y discusión
En E2 eluyeron los péptidos retenidos en las minicolumnas C18 después de haber realizado la
primera elución. Estos péptidos se caracterizan por ser los de mayor hidrofobicidad y por lo
general, presentan los valores de masas más altos (Fig. 14).
También en la mezcla de péptidos de la primera fracción de elución (E1) fueron encontradas un
número considerable de glicoformas, las que por contener un alto contenido de azúcares unidos
a la asparagina correspondiente, son estructuras marcadamente hidrofílicas, y eluyen todas con
la solución de más bajo contenido de ACN. Adicionalmente, este péptido, cuya secuencia es
EEQFNSTFR, es un péptido marcadamente hidrofílico, por lo que unido al hecho mencionado
anteriormente de los glicanos enlazados, es consecuente su elución en columnas de fase reversa
con un escaso contenido de ACN en la fase móvil. Un análisis más detallado sobre este
particular será realizado más adelante, correspondiente al análisis de la glicosilación. Estas
separaciones permitieron purificar las muestras de contaminantes que son introducidos
inevitablemente durante la preparación de las mismas, tales como sales, detergentes y otros
reactivos utilizados para su elaboración, así como simplificar considerablemente la mezcla de
péptidos que se introduce al espectrómetro para su estudio.
Para este análisis, se utilizó la tripsina como proteasa principal, debido a que la misma es
considerada la enzima estándar de oro para la identificación de proteínas a partir de sus péptidos
mediante MS [69, 70]. La preferencia de esta enzima se debe a su estabilidad en una amplia
gama de condiciones, su alta actividad y especificidad al sustrato [71]. La tripsina escinde
específicamente en el lado carboxilo de los residuos lisina (K) y arginina (R), excepto cuando
están seguidas por prolina (P) [72, 73], dando como resultado péptidos uniformes con una
longitud de 10-12 residuos que pueden ser analizados por MS. La tripsina por sí sola no genera
péptidos que abarquen toda la proteína. Además esta enzima es más específica en la escisión de
los residuos de R que en los de K. Para resolver esto, se han explorado otras proteasas
alternativas, y se recomienda la digestión en serie con la enzima Lys-C. La Lys-C escinde en el
lado carboxilo de los residuos de K. Además de su estricta especificidad, otra ventaja importante
es su resistencia frente a agentes desnaturalizantes. Esta enzima es altamente complementaria a
la tripsina, pues ambas proteasas presentan una actividad óptima a pHs similares (pH 7-9) [71].
34
Resultados y discusión
Tabla 6: Péptidos de la cadena pesada del AcM 1E10 LAM y de los AcMs 1E10 TA1- 4 identificados por mapeo peptídico MALDI-TOF
No. de
péptido
Desde-Hasta
Secuencia
MH+Teor
(m/z)
HT01
HT02
HT03
HT04
HT05
HT06
HT07
HT08
HT09
HT10
HT11
HT12
[1-19]
[20-23]
[24-38]
[39-59]
[60-63]
[64-65]
[66-67]
[68-74]
[75-85]
[86-98]
[99-123]
[124-151]
HT13
[152-213]
HT14
HT15
HT15-HT16
HT16
HT17
HT18
HT19
HT20
HT21
HT22
HT23
HT24
[214-216]
[217-217]
[217-221]
[218-221]
[222-246]
[247-256]
[257-266]
[267-290]
[291-299]
[300-315]
[316-318]
[319-320]
.QpirVQLQQSGAELVKPGASVK.l
k.LSCK.a
k.ASGYTFTSYDINWVR.q
r.QRPEQGLEWIGWIFPGDGSTK.y
k.YNEK.f
k.FK.g
k.GK.a
k.ATLTTDK.s
k.SSSTAYMQLSR.l
r.LTSEDSAVYFCAR.e
r.EDYYDNSYYFDYWGQGTTLTVSSAK.t
k.TTPPSVYPLAPGSAAQTNSMVTLGCLVK.g
k.GYFPEPVTVTWNSGSLSSGVHTFPAVLQSDL
YTLSSSVTVPSSPRPSETVTCNVAHPASSTK.v
k.VDK.k
k.K.i
k.KIVPR.d
k.IVPR.d
r.DCGCKPCICTVPEVSSVFIFPPKPK.d
k.DVLTITLTPK.v
k.VTCVVVDISK.d
k.DDPEVQFSWFVDDVEVHTAQTQPR.e
r.EEQFNSTFR.s
r.SVSELPIMHQDWLNGK.e
k.EFK.c
k.CR.v
1950,06
507,26
1779,83
2401,19
553,26
294,18*
204,13*
749,40
1230,58
1518,69
2973,28
2860,46
6521,19
*
361,21*
147,11*
612,42
484,32*
2922,40
1100,66
1119,61
2845,31
1157,52
1853,92
423,22*
335,15*
35
MH+Med
(m/z)
LAM
1949,98
N/D
1779,87
2401,22
N/D
N/D
N/D
N/D
1230,58
1518,69
2973,26
2860,27
MH+Med
(m/z)
TA1
1950,07
N/D
1779,85
2401,17
553,31
N/D
N/D
N/D
1230,66
1518,72
2973,32
2861,26
MH+Med
(m/z)
TA2
1950,11
N/D
1779,85
2401,16
553,30
N/D
N/D
N/D
1230,64
1518,73
2973,28
2861,34
MH+Med
(m/z)
TA3
1950,06
N/D
1779,85
2401,18
553,28
N/D
N/D
N/D
1230,58
1518,69
2973.33
2861,54
MH+Med
(m/z)
TA4
1950,05
N/D
1779,83
2401,19
553,27
N/D
N/D
N/D
1230,74
1518,77
2973,28
2861,52
N/D
N/D
N/D
N/D
N/D
N/D
N/D
612,38
N/D
2922,47
1100,57
N/D
2845,28
N/D
1853,88
N/D
N/D
N/D
N/D
612,34
N/D
2922,44
1100,67
N/D
2845,21
1157,41
1853,90
N/D
N/D
N/D
N/D
612,36
N/D
2922,47
1100,62
N/D
2845,23
1157,43
1853,88
N/D
N/D
N/D
N/D
N/D
N/D
2922,48
1100,64
N/D
2845,27
N/D
1853,88
N/D
N/D
N/D
N/D
612,35
N/D
2922,40
1100,60
N/D
2845,23
1157.51
1853,91
N/D
N/D
Resultados y discusión
1243,67
448,28*
248,16*
457,29*
1210,68
606,29
262,14*
MH+Med
(m/z)
LAM
1243,61
N/D
N/D
N/D
N/D
N/D
N/D
MH+Med
(m/z)
TA1
1243,60
N/D
N/D
N/D
N/D
606,30
N/D
MH+Med
(m/z)
TA2
1243,60
N/D
N/D
N/D
N/D
N/D
N/D
MH+Med
(m/z)
TA3
1243,62
N/D
N/D
N/D
N/D
606,27
N/D
MH+Med
(m/z)
TA4
1243,65
N/D
N/D
N/D
N/D
606,21
N/D
3618,66
N/D
N/D
N/D
N/D
N/D
1965,89
601,37
2905,31
812,43
1119,61
1559,80
1210,68
1965,89
N/D
2905,34
N/D
N/D
1559,69
1210,60
1965,97
601,37
2905,32
812, 21
1119,42
1559,79
1210.61
1965,89
N/D
2905,33
812,32
1119,53
1559,78
1210,62
1965,86
601,27
2905,33
812,36
1119,63
1559,75
1210,70
1965,97
601,31
2905,37
812,31
N/D
1559,78
1210,64
MH+Teor
(m/z)
No. de
péptido
Desde-Hasta
Secuencia
HT25
HT26
HT27
HT28
HT29
HT30
HT31
[321-332]
[333-336]
[337-338]
[339-342]
[343-353]
[354-358]
[359-360]
HT32
[361-390]
HT33
HT34
HT35
HT36
HL18
HL21
HL25
[391-407]
[408-412]
[413-437]
[438-445]
[257-266]
[319-332]
[343-353]
r.VNSAAFPAPIEK.t
k.TISK.t K.g
k.TK.g
k.GRPK.a
k.APQVYTIPPPK.e
k.EQMAK.d
k.DK.v
k.VSLTCMITDFFPEDITVEWQWNGQPAENYK.
n
k.NTQPIMDTDGSYFVYSK.l
k.LNVQK.s
k.SNWEAGNTFTCSVLHEGLHNHHTEK.s
k.SLSHSPGK
k.VTCVVVDISK.d
k.CRVNSAAFPAPIEK.t
k.APQVYTIPPPK.e
H: cadena pesada, T: digestión con tripsina, L: digestión con Lys-C, N/D: no determinado,*: los péptidos que no se pudieron determinar porque se encuentra fuera de los
límites de detección del espectrómetro (≤500m/z y ≥4000m/z), en rojo las modificaciones post-traduccionales, en verde los sitios de N-glicosilación.
36
Resultados y discusión
Tabla 7: Péptidos de la cadena ligera del AcM 1E10 LAM y de los AcMs 1E10 TA1- 4 identificados por mapeo peptídico MALDI-TOF
LT01
LT02
LT03
LT04
LT05
[1-18]
[19-24]
[25-45]
[46-53]
[54-61]
.DIQMTQTTSSLSASLGDR.v
r.VTISCR.a
r.ASQDISNYLNWYQQKPDGTVK.l
k.LLIYYTSR.l
r.LHSGVPSR.f
1910,91
735,38
2455,19
1028,58
852,47
MH+Med
(m/z)
LAM
1910,84
735,39
2455,15
1028,59
852,46
LT06
[62-103]
r.FSGSGSGTDYSLTISNLEQEDIATYFCQQGN
TLPWTFGGGTK.l
4535,06*
N/D
N/D
N/D
N/D
N/D
LT07
LT07-LT08
LT08
[104-107]
[104-108]
[108-108]
476,27*
632,37
175,12*
N/D
N/D
N/D
N/D
632,33
N/D
N/D
N/D
N/D
N/D
632,33
N/D
N/D
632,35
N/D
LT08-LT09
[108-142]
3727,84
3727,80
3727,81
3727,82
3727,80
3727,86
LT09
[109-142]
3571,74
3571,81
3571,80
3571,80
3571,79
N/D
LT10
LT11
LT12
LT12-LT13
LT13
LT14
LT15
LT16
LT17
LT18
LT19
[143-147]
[148-149]
[150-155]
[150-169]
[156-169]
[170-183]
[184-188]
[189-199]
[200-207]
[208-211]
[212-214]
588,34
333,19*
676,33
2249,04
1591,73
1534,73
711,29
1347,57
832,48
523,26
422,13*
588,31
N/D
676,33
N/D
N/D
N/D
711,29
1347,58
832,60
523,26
N/D
588,37
N/D
676,34
N/D
1593,91
N/D
711,30
1347,60
832,47
523,25
N/D
588,27
N/D
676,34
N/D
N/D
N/D
711,32
1347,57
N/D
523,26
N/D
588,31
N/D
676,34
N/D
1593,93
N/D
711,30
1347,58
832,44
523,27
N/D
588,32
N/D
676,33
N/D
1593,82
N/D
711,32
1347,57
N/D
523,26
N/D
No. de
péptido
DesdeHasta
MH+Teor
(m/z)
Secuencia
k.LESK.r
k.LESKR.a
k.R.a
k.RADAAPTVSIFPPSSEQLTSGGASVVCFLNN
FYPK.d
r.ADAAPTVSIFPPSSEQLTSGGASVVCFLNNF
YPK.d
k.DINVK.w
k.WK.I
k.IDGSER.q
k.IDGSERQNGVLNSWTDQDSK.d
r.QNGVLNSWTDQDSK.d
k.DSTYSMSSTLTLTK.d
k.DEYER.h
r.HNSYTCEATHK.t
k.TSTSPIVK.s
k.SFNR.n
NEC
37
MH+Med.
(m/z)
TA1
1910,83
735,41
2455,20
1028,58
852,46
MH+Med.
(m/z)
TA2
1910,91
735,34
2455,22
1028,58
852,50
MH+Med.
(m/z)
TA3
1911,01
735,43
2455,22
1028,60
852,48
MH+Med
(m/z)
TA4
1911,01
735,42
2455,29
1028,58
852,47
Resultados y discusión
No. de
péptido
LT18-LT19
LL08
LL07-LL08
LL10
LL12
DesdeHasta
[208-214]
[150-169]
[148-169]
[184-199]
[208-214]
MH+Teor
(m/z)
Secuencia
k.SFNRNEC.
k.IDGSERQNGVLNSWTDQDSK.d
k.WKIDGSERQNGVLNSWTDQDSK.d
k.DEYERHNSYTCEATHK.t
k.SFNRNEC.
926,38
2249,04
2563,22
2039,85
926,38
MH+Med
(m/z)
LAM
N/D
2249,90
2563,93
2039,85
926,37
MH+Med.
(m/z)
TA1
N/D
2249,98
2564,19
2039,85
926,39
MH+Med.
(m/z)
TA2
N/D
2250,13
2564,23
2039,86
926,39
MH+Med.
(m/z)
TA3
N/D
2250,23
N/D
2039,85
926,26
MH+Med
(m/z)
TA4
N/D
2250,13
2564,26
2039,86
926,38
H: cadena pesada, T: digestión con tripsina, L: digestión con Lys-C, N/D: no determinado,*: los péptidos que no se pudieron determinar porque se encuentra fuera de los
límites de detección del espectrómetro (≤500m/z y ≥4000m/z), en rojo las modificaciones post-traduccionales, en verde los sitios de N-glicosilación.
38
Resultados y discusión
En los resultados anteriores se puede observar que la mayor parte de los péptidos no detectados
(N/D), y que se encuentran dentro del rango de trabajo del espectrómetro (500m/z-4000m/z), son
aquellos que contienen residuos de K en su estructura (HT02, HT08, HT19, HT29, HT30, HT34,
LT13 y LT14). Este suceso puede deberse a varios factores, como son:
1. errores de cortes por múltiples sitios de corte. Este fenómeno se puede localizar en las
secuencias de aa donde se encuentren múltiples sitios de corte juntos [70, 72]. Ejemplo de
eso lo constituyen los péptidos HT15 y HT16 (k.KIVPR.d), donde hay dos K consecutivas y
los péptidos LT08 y LT09 (k.RADAAPTVSIFPPSSEQLTSGGASVVCFLNNFYPK.d),
donde hay una K y una R. En el primer caso, los péptidos no pudieron ser determinados
individualmente, por lo que la presencia de este error de corte nos permitió mapear, además
del péptido HT16, al péptido HT15, constituido solamente por una K y que está totalmente
fuera del rango de trabajo del espectrómetro. En el segundo caso, si bien pudo ser
determinado el péptido LT09 de manera individual, el error de corte nos permitió mapear el
péptido LT08, constituido únicamente por una R y por lo tanto, al igual que para el HT15,
fuera del intervalo de trabajo del espectrómetro.
2. errores de corte por presencia de aa ácidos. Otra fuente de errores de cortes es cuando
próximo al sitio de escisión están presentes aminoácidos ácidos como el ácido aspártico (D) y
el ácido glutámico (E) [72, 73]. Con respecto a esto, el péptido HT08 no pudo ser mapeado lo
cual coincide con lo reportado por Slechotova y colaboradores [72]. Aquí, el sitio de corte se
encuentra contiguo a un residuo de D (k.ATLTTDK.s). Esta cercanía entre ambos
aminoácidos disminuye la velocidad de digestión hasta un 0,3%, siendo dicha secuencia una
de las más probables para producir errores de cortes por presencia de aa ácidos. Otro péptido
donde ocurrió este fenómeno fue el HT29 (k.APQVYTIPPPK.e). Este caso es
particularmente llamativo, pues a pesar de que no pudo ser mapeado con tripsina en ninguno
de los lotes, tanto desglicosilados, como glicosilados, si pudo ser identificado cuando se
utilizó la enzima Lys-C (péptido HL25 en Anexos 7 y 9). Esto se explica por la superior
especificidad de esta enzima con respecto a la tripsina en los sitios de corte que presentan K.
Un caso singular es el péptido HT19 (k.VTCVVVDISK.d), el cual no pudo ser mapeado en
ninguno de los lotes estudiados, sin embargo el péptido HT22, cuya secuencia es
r.SVSELPIMHQDWLNGK.e, pudo ser mapeado en todos los lotes estudiados. Esta
diferencia se puede explicar debido a que el ácido aspártico es un inhibidor más potente de la
39
Resultados y discusión
digestión que el ácido glutámico, la presencia de este aa cerca de la K dificulta el corte de la
enzima más que si presentara un E. Este efecto es causado por el aumento de la acidez de la
cadena lateral del ácido aspártico [70]. Los péptidos, HT30 (k.EQMAK.d), LT13
(r.QNGVLNSWTDQDSK.d) y LT14 (k.DSTYSMSSTLTLTK.d) también estuvieron
afectados por la proximidad de los aa ácidos D y E, así como por la menor especificidad de la
tripsina sobre los residuos de K [72].
3. dominancia de los péptidos que poseen R en su extremo C-terminal. En los análisis
efectuados hasta el momento es notorio que la mayor parte de los péptidos no identificados
en el intervalo de ≥500m/z y ≤4000m/z, son péptidos que poseen una K en su extremo
carboxiterminal (HT02, HT08, HT19, HT29, HT34 y LT14) (Tablas 6 y 7). Adicionalmente,
otros péptidos que también poseen una K en su extremo C-terminal fueron mapeados con
baja intensidad. Este fenómeno ha sido ampliamente estudiado y se le conoce como la
dominancia de los péptidos que poseen R en su extremo C-terminal, en detrimento de los que
poseen K. En algunos estudios se ha reportado que hasta el 94% de los picos más intensos
dentro de un espectro de MALDI son péptidos que poseen R en su extremo C-terminal [74].
Este fenómeno está muy relacionado con la mayor basicidad de la R con respecto a K y por
lo tanto, a su facilidad para protonarse y ser detectada en el espectrómetro [75, 76].
4. supresión iónica. Expresa que en una mezcla compleja de péptidos, la presencia o ausencia
de un péptido en particular puede afectar la intensidad iónica de otros péptidos en la mezcla.
Si bien no está del todo claro los mecanismos por los cuales discurre este fenómeno, existen
evidencias que apuntan a que la afinidad por el protón y su movilidad son los dos factores
principales involucrados en la supresión iónica de péptidos y que su basicidad e
hidrofobicidad están menos relacionados con el mismo [77].
5. Otro aspecto que influyó determinantemente en el mapeo incompleto de la secuencia
aminoacídica del 1E10, lo constituye la presencia de algunos péptidos cuya masa se
encuentra fuera de los límites de trabajo del espectrómetro (≤500m/z y ≥4000m/z). Este es el
caso de los péptidos: HT06, HT07, HT14, HT15, HT24, HT28, HT31, LT07, LT08, LT11 y
LT19, todos con relaciones m/z <500. Sobre este particular, es apropiado destacar que en
MALDI-MS la matriz (ácido orgánico) que se utiliza para lograr la ionización eficiente de los
péptidos interfiere en la zona de medición de bajas masas, por lo tanto es prácticamente
imposible extraer información útil en este intervalo de medición. De hecho, algunos autores
consideran que el rango útil de medición en MALDI-MS es a partir de 700m/z, 800m/z, o
40
Resultados y discusión
incluso 1000m/z [78]. Para medir en la zona de bajas masas en mezclas complejas de
péptidos, digamos hasta 500m/z, es importante realizar una separación de los péptidos de la
muestra, al menos de manera grosera para simplificar dicha muestra, que fue lo que se realizó
en este trabajo con las minicolumnas de C18. En cuanto a los péptidos con m/z >4000 (HT13
y LT06), es oportuno resaltar que el espectrómetro que se utilizó es capaz de medir de
manera efectiva relaciones m/z de hasta 500 000Da, pero sucede, que en mezclas complejas
de péptidos, los iones con relaciones m/z muy alta son suprimidos completamente del
espectro, fenómeno que ya fue analizado anteriormente.
A pesar de los inconvenientes mencionados anteriormente con relación a los péptidos trípticos,
vale señalar que la mayor parte de ellos fueron identificados correctamente, con buena resolución
(600-9000), relación señal/ruido (24-2700) y una excelente exactitud en la determinación de las
razones m/z (≤0,3) (Tablas 6 y 7 y Anexos 3-10), en todos los lotes estudiados, ya sea en sus
formas originales o formando parte de algún error de corte.
Por otra parte, el uso de múltiples proteasas de manera complementaria permite aumentar el
mapeo de la secuencia aminoacídica y proporcionar una identificación más extensa de las PTMs
[69]. La utilización de la proteasa Lys-C permitió determinar una serie de péptidos que con
tripsina no fue posible, lo cual ha sido reportado en la literatura [79, 80]. Además con esta
enzima se pudo corroborar la existencia de algunos péptidos que fueron identificados con la
digestión tríptica (Tabla 6-7 y Anexos 7-10).
Un péptido de vital importancia en el análisis de la estructura primaria de este anticuerpo, lo
constituye el HT21, el cual presenta un sitio de N-glicosilación conservado en la asparagina 295
de la cadena pesada (HC). Los resultados obtenidos demostraron que para el AcM 1E10 LAM
este péptido estaba únicamente glicosilado, mientras que en el AcM 1E10 TA se presentó tanto
en su forma glicosilada, como en su forma aglicosilada. En el epígrafe correspondiente a
glicosilación se realizará un análisis detallado sobre la glicosilación del anticuerpo.
41
Resultados y discusión
3.1.2 Análisis de los extremos
Otro aspecto de singular importancia en el análisis estructural de los AcMs es el tema de los
extremos de dichas moléculas [81]. Los extremos de los AcMs se encuentran considerablemente
expuestos al solvente. Esta exposición al solvente hace a la molécula más propensa a sufrir
fragmentaciones y modificaciones en los últimos aa que conforman dichos sitios. Por lo que la
identificación de los 4 extremos terminales de un AcM, constituye un elemento importante en la
caracterización estructural de este tipo de moléculas. En este trabajo se logró identificar los 4
extremos terminales tanto del AcM 1E10 TA como del AcM 1E10 LAM.
Con respecto a los extremos de la HC, las principales modificaciones post-traduccionales
reportadas son: formación de ácido-piroglutámico en el N-terminal y la pérdida de lisina, así
como la pérdida de glicina con amidación de prolina, ambas en el C-terminal. Estas
modificaciones pueden ser identificadas teniendo en cuenta la variación en la masa que
ocasionan dichas modificaciones [23].
3.1.2.1 Extremo N-terminal de la cadena pesada
En muchos estudios se ha demostrado que la glutamina N-terminal de la cadena pesada de los
AcMs se transforma parcial o completamente en el derivado cíclico ácido piroglutámico (Qpir)
mediante una reacción que puede ocurrir de manera espontánea o mediada por catálisis
enzimática [24]. Esta reacción consiste en la ciclación de la amina N-terminal y la consiguiente
pérdida de NH3 (-17Da) [82].
En este estudio se confirmó que tanto en el AcM 1E10 producido en líquido ascítico como en el
producido en tanque agitado, la glutamina N-terminal de la cadena pesada (HT01) se encontraba
exclusivamente en forma de ácido piroglutámico (Tabla 6 y Fig. 15). Esta modificación fue
también observada por Machado y colaboradores y por de la Luz y colaboradores en sus
respetivos trabajos [15, 16], aunque no se especifica si fue total o parcialmente.
En la figura 15 se muestran los espectros del péptido N-terminal de la HC del AcM 1E10 y la
secuencia aminoacídica correspondiente a dicho péptido.
42
Resultados y discusión
Como se puede observar, el extremo N-terminal de la cadena pesada cuya relación m/z es de
1967,06 se encuentra desplazado 17m/z por debajo de su masa real, es decir en 1950m/z tanto
para el AcM 1E10 LAM como para los cuatro lotes de AcM 1E10 TA. Este corrimiento se
traduce en la conversión de la glutamina N-terminal en ácido piroglutámico (Qpir). Los resultados
obtenidos para todos los lotes analizados presentaron incertidumbres que no sobrepasaron los
0,1m/z (péptido HT01 en Anexo 3). Esto representa una exactitud extremadamente buena
(<0,5m/z), lo cual incrementa la confiabilidad de los resultados obtenidos.
Fig. 15 Extremo N-terminal de la HC con conversión de Q a Qpir. AcM 1E10 LAM, AcM 1E10 TA1, AcM 1E10
TA2, AcM 1E10 TA3 y AcM 1E10 TA4 (de abajo hacia arriba).
3.1.2.2 Extremo C-terminal de la cadena pesada
La identificación del péptido C-Terminal de la cadena pesada de anticuerpos monoclonales es
compleja, debido a que en muchas ocasiones es procesado con pérdida de lisina (K) [83]. El
residuo de K del C-terminal de la HC puede ser parcial o completamente removido como
consecuencia de la actividad de carboxipeptidasas básicas presentes en los sobrenadantes de
cultivo.
43
Resultados y discusión
Tanto en el AcM 1E10 LAM como en el AcM 1E10 TA el péptido C-terminal de la cadena
pesada (HT36) fue encontrado con pérdida de lisina. Esta modificación ocasionó una
disminución del peso molecular del C-terminal de la HC en 128Da [23]. También en el AcM
1E10 TA se identificó el péptido correspondiente al C-terminal de la HC en su estado original, es
decir sin escisión de K (Fig. 16). Los valores de relación m/z obtenidos experimentalmente para
el péptido HT36 estuvieron muy cercanos al valor teórico (812,43m/z), y el mayor valor de
incertidumbre entre todos los lotes analizados fue de 0,2m/z (péptido HT36 en Anexo 3), lo que
indica de manera clara la presencia de esta especie en los lotes de 1E10 provenientes de TA.
Estos resultados coincidieron en gran parte con lo reportado por Machado y colaboradores [15],
quienes no pudieron mapear este péptido mediante MS, pero obtuvieron estos datos de manera
indirecta a partir del análisis de carga superficial del AcM 1E10 en cromatografía de intercambio
catiónico débil, concluyendo que el AcM 1E10 TA presenta el C-terminal de la HC con y sin
pérdida de K y que el AcM 1E10 LAM solo presenta el C-terminal con pérdida de K .
Es destacable que por primera vez es posible mapear mediante MS el extremo C-terminal de la
cadena pesada del AcM 1E10. En la figura 16 se muestran los espectros obtenidos para los lotes
de TA y el lote de LAM en la región donde debe aparecer el péptido C-terminal sin pérdida de la
lisina. En esta figura se puede observar claramente que el AcM 1E10 LAM no presenta señal a la
altura de los 812m/z, lo que indica pérdida total de la K terminal.
Se debe resaltar que tanto esta modificación post-traduccional como la pérdida de glicina con
amidación de la prolina contigua, se ha demostrado que no afectan la calidad ni las propiedades
farmacobiológicas del anticuerpo monoclonal [83] y que una vez que el producto es administrado
al paciente esta K es escindida inmediatamente.
44
Resultados y discusión
Fig. 16 Extremo C-terminal de la HC con K. AcM 1E10 LAM, AcM 1E10 TA1, AcM 1E10 TA2, AcM 1E10 TA3 y
AcM 1E10 TA4 (de abajo hacia arriba).
Como se mencionó anteriormente el péptido C-terminal de la HC del AcM 1E10 también se
pudo determinar con pérdida de lisina. Los espectros correspondientes a dicha modificación se
muestran en la figura 17.
Este fenómeno ha sido ampliamente estudiado y se ha comprobado que es la mayor causa de
heterogeneidad de carga en anticuerpos monoclonales [40, 84]. El estudio de carga superficial en
anticuerpos se considera como la cualidad más propensa a ser afectada por cualquier cambio en
el proceso productivo y en particular las variantes sin lisina (0K),con una lisina (1K) y con dos
lisinas (2K) son las especies dominantes dentro de este análisis. Además el perfil cromatográfico
del contenido de K ha sido utilizado como elemento de robustez en estudios de consistencia por
cambios de escala y sitio del proceso de fabricación [64].
45
Resultados y discusión
Fig. 17 Extremo C-terminal de la HC con pérdida de K. AcM 1E10 LAM, AcM 1E10 TA1, AcM 1E10 TA2, AcM
1E10 TA3 y AcM 1E10 TA4 (de abajo hacia arriba).
En la figura 17 se puede observar una señal alrededor de 684m/z, la cual se corresponde con una
disminución de 128Da en la masa del péptido C-terminal de la HC (812,43m/z). Esta pérdida de
masa se debe a la ruptura de la lisina terminal tanto para el AcM 1E10 LAM como para el AcM
1E10 TA, lo que quiere decir que esta especie está presente en ambos productos, siendo de
hecho, la única presente para el C-terminal del 1E10 LAM.
A diferencia de Dick y colaboradores [85] en el presente análisis no se encontró la modificación
que conduce a pérdida de glicina con amidación de prolina para ninguno de los lotes de producto
estudiados.
3.1.2.3 Extremo N-terminal de la cadena ligera
El extremo N-terminal de la LC (LT01) fue mapeado correctamente tanto para el AcM 1E10
LAM como en el AcM 1E10 TA (Tabla 7 y Fig. 18). Estos resultados coinciden con los estudios
realizados anteriormente para este anticuerpo [15, 16].
46
Resultados y discusión
A continuación se muestra el péptido N-terminal de la cadena ligera del AcM 1E10 LAM y de
los lotes de 1E10 TA.
Fig. 18 Extremo N-terminal de la cadena ligera. AcM 1E10 LAM, AcM 1E10 TA1, AcM 1E10 TA2, AcM 1E10
TA3 y AcM 1E10 TA4 (de abajo hacia arriba).
A partir del valor de masa teórico del péptido N-terminal de la LC, se determinó que la
incertidumbre de esta medición para este péptido no supera los 0,1Da (péptido LT01 en Anexo
6), lo que corrobora la veracidad de los valores obtenidos.
3.1.2.4 Extremo C-terminal de la cadena ligera
El extremo C-terminal de la LC presenta en su estructura un sitio de N-glicosilación, que no ha
sido mapeado hasta el presente. Además cuando se utiliza tripsina para la digestión del AcM, se
produce un péptido de solo tres aminoácidos, LT19 (Tabla 7), el cual, debido a su pequeña masa
(422,13Da) se encuentra fuera de las posibilidades de su análisis mediante MALDI-MS. Sin
embargo, con la utilización de la enzima Lys-C, se obtiene un péptido de siete aminoácidos,
LL12 (Tabla 7), con 926,38m/z, que es perfectamente medible mediante la tecnología MALDIMS.
47
Resultados y discusión
De esta forma, fue posible mapear por primera vez el extremo C-terminal del AcM 1E10, (Tabla
7 y Fig. 19), pues en los trabajos anteriores [15, 16], solo se utilizó tripsina como enzima de
digestión. Se demostró asimismo, que la molécula de 1E10 no se encuentra glicosilada en este
sitio, siendo este resultado de gran significación y valor para este trabajo.
Fig. 19 Extremo C-terminal de la cadena ligera de los lotes glicosilados digeridos con Lys-C. AcM 1E10 LAM,
AcM 1E10 TA1, AcM 1E10 TA2, AcM 1E10 TA3 y AcM 1E10 TA4 (de abajo hacia arriba).
Como se muestra en la figura 19 y en el anexo 8 (péptido LL12), la incertidumbre del péptido Nterminal de la LC para todos los lotes de TA y el lote de LAM presentó como valor máximo
0,1Da. Este dato confirma de manera efectiva la presencia del péptico C-terminal de la cadena
ligera en su estado no glicosilado, además, en el análisis de las muestras desglicosiladas
digeridas con la enzima Lys-C, este péptido se observa exactamente con esta misma masa
(Fig. 20), o sea, sin el clásico corrimiento de 1Da debido al proceso de desglicosilación, lo que
ratifica el hecho que no se encuentra asociado a ninguna glicoforma.
48
Resultados y discusión
Fig. 20 Extremo C-terminal de la cadena ligera de los lotes desglicosilados digeridos con Lys-C. AcM 1E10 LAM,
AcM 1E10 TA1, AcM 1E10 TA2, AcM 1E10 TA3 y AcM 1E10 TA4 (de abajo hacia arriba).
3.1.3 Análisis de otras modificaciones post-traduccionales
3.1.3.1 Deamidación de Asparagina
La deamidación de Asparagina (N), es uno de los principales mecanismos de degradación
química en las proteínas farmacéuticas durante la producción y el almacenamiento [41]. Esta
PTM se evidencia en MS con un incremento de 1Da [8, 40]. En un estudio realizado
anteriormente [15] con el 1E10, se reportaron tres sitios de deamidación para esta molécula, uno
en la cadena pesada (asparagina 141) y dos en la cadena ligera (asparaginas 157 y 161).
Con el presente trabajo, se pudo corroborar el sitio de deamidación de N141 en todos los lotes de
AcM 1E10 TA estudiados, (Fig. 21 y péptido HT12 en Tabla 6) y no en el AcM 1E10 producido
a partir de LAM, lo cual concuerda completamente con lo reportado por Machado y
colaboradores para esta molécula [15].
49
Resultados y discusión
Fig. 21 Péptido HT12. AcM 1E10 LAM, AcM 1E10 TA1, AcM 1E10 TA2, AcM 1E10 TA3 y AcM 1E10 TA4 (de
abajo hacia arriba).
Como dato adicional se debe destacar la excelente exactitud en la relación m/z obtenida para el
péptido HT12 en todos los lotes estudiados, valor que se encuentra en el rango de ±0,2m/z con
relación al valor teórico en cada caso (péptido HT12 en Anexo 3).
Con respecto a los dos sitios de deamidación reportados en la cadena ligera para este anticuerpo
(péptido LT13), los resultados obtenidos no concuerdan exactamente con lo reportado por
Machado y colaboradores [15]. En este estudio, detectamos una señal cerca de los 1593,90m/z en
los espectros correspondientes, que coincide exactamente con la encontrada por Machado y
colaboradores y que fue asignada al péptido LT13 como doblemente deamidado (Fig. 22 y
péptido LT13 en Tabla 7).
50
Resultados y discusión
Fig. 22 Péptido LT13. AcM 1E10 LAM, AcM 1E10 TA1, AcM 1E10 TA2, AcM 1E10 TA3 y AcM 1E10 TA4 (de
abajo hacia arriba).
Primeramente también se asumió, que este péptido se encontraba doblemente deamidado. No
obstante, como se puede apreciar claramente en la figura anterior este péptido no pudo ser
detectado para el 1E10 LAM, ni doblemente deamidado, monodeamidado (1592,91Da), o en su
forma original (1591,91Da), mientras que para los lotes TA2 y TA3 se obtiene una señal bastante
pobre en términos de resolución y señal/ruido. Solo en los lotes TA1 y TA4 se obtienen señales
apropiadas. Sin embargo, cuando se hace el análisis de los péptidos obtenidos a partir de la
digestión del anticuerpo con la enzima Lys-C, se obtiene una señal peptídica intensa en torno al
valor de 2250m/z, (Fig. 23 y péptido LL08 en Tabla 7). Esta señal se encuentra corrida 1Da con
respecto al valor teórico (2249,04Da) del péptido LL08, el cual contiene las dos asparaginas
correspondientes al péptido LT13 obtenido por la digestión con la enzima tripsina. Teniendo en
cuenta que el corrimiento observado es únicamente de 1Da, se puede arribar a la conclusión de
que solo está deamidada una de las dos asparaginas susceptibles a la deamidación que presenta
este péptido (IDGSERQNGVLNSWTDQDSK) y no en los dos sitios de deamidación como fue
descrito originalmente por Machado y colaboradores. Adicionalmente, en lo reportado por estos
autores no se muestra el espectro, y tan solo se menciona que se obtuvo una señal peptídica
51
Resultados y discusión
correspondiente a 1593m/z, o sea, corrido 2Da con respecto a su valor teórico, muy similar a la
obtenida en el presente trabajo.
Fig. 23 Péptido LL08. AcM 1E10 LAM, AcM 1E10 TA1, AcM 1E10 TA2, AcM 1E10 TA3 y AcM 1E10 TA4 (de
abajo hacia arriba).
Otra diferencia importante en relación a lo reportado por Machado y colaboradores es que ellos
encontraron esta doble deamidación exclusivamente en el producto obtenido a partir de LAM,
mientras que en los resultados mostrados se evidenció que la deamidación ocurre tanto, en el
producto obtenido a partir de LAM como en el obtenido a partir de TA.
Estos datos fueron verificados posteriormente a través del error de corte LL07-LL08
(WKIDGSERQNGVLNSWTDQDSK) con esta misma enzima, originado probablemente por la
cercanía de un ácido aspártico al sitio de corte de LL08. El valor de masa teórico de este péptido
es 2563,22Da. En todos los casos se obtuvo este péptido corrido 1Da con respecto a este valor,
excepto para el tercer lote de TA en el cual este error de corte no fue observado (Fig. 24 y error
de corte LL07-LL08 en Tabla 7). Estos datos permitieron concluir de manera definitiva, que el
52
Resultados y discusión
proceso de deamidación estaba ocurriendo solamente en uno de los posibles sitios de
deamidación y no en los dos.
Fig. 24 Error de corte LL07-LL08. AcM 1E10 LAM, AcM 1E10 TA1, AcM 1E10 TA2, AcM 1E10 TA3, AcM
1E10 TA4 (de abajo hacia arriba).
Se consideró que aunque el péptido LL08 presenta dos sitios posibles de deamidación (N157 y
N161), la asparagina que se encuentra deamidada es la 157, debido a que esta asparagina esta
seguida por glicina, lo que constituye por mucho, el sitio más susceptible para la deamidación en
proteínas [24].
La asparagina 141 se encuentra en la región constante del anticuerpo, mientras que la asparagina
157 está en la región consevada del fragmento de unión al antígeno (Fab). Esto indica que
probablemente ninguno de los tres sitios de deamidación encontrados tengan influencia en la
actividad antitumoral descrita para el AcM 1E10.
Al igual que para HT12, el péptido LL08 se identificó con una exactitud excelente, siendo la
incertidumbre en la determinación de la masa ≤0,2Da, lo que permitió asignar esta señal al
péptido LL08 (péptido LL08 en Anexo10).
53
Resultados y discusión
La deamidación de los residuos de asparagina es un fenómeno que se favorece a pHs básicos
como los que se utilizan en la purificación del AcM 1E10 y en las digestiones enzimáticas, y está
considerada como una de las causas principales de degradación de los anticuerpos monoclonales
durante su almacenamiento [54].
3.1.3.2 Oxidación de metionina
La oxidación de metionina (M) es otra de las tan estudiadas PTMs. En este trabajo no se detectó
oxidación de metionina en ninguno de los péptidos que contienen este aa. Sin embargo Machado
y colaboradores encontraron la oxidación de la M396 de la cadena pesada del AcM 1E10 TA en
el péptido HT33 [15]. En la actualidad está bien establecido que la oxidación de metionina es una
modificación química que puede alterar la conformación y la estabilidad de los AcMs a través de
la desestabilización de las estructuras de los dominios CH2 y CH3 localizados en el Fc.
Los espectros del péptido HT33 se muestran en la figura 25, donde A muestra aquellos espectros
obtenidos en este estudio y B muestra los espectros obtenidos por Machado y colaboradores.
Como se puede observar en los espectros obtenidos en este estudio no se encontró ninguna señal
correspondiente a un incremento de masa de 16Da para el péptido que contiene la M396 (HT33),
lo que evidencia que el mismo no está oxidado.
54
Resultados y discusión
A
B
Fig. 25 Oxidación de Metionina 396 en el péptido HT33. AcM 1E10 LAM, AcM 1E10 TA1, AcM 1E10 TA2, AcM
1E10 TA3 y AcM 1E10 TA4 obtenidos en este estudio (A). AcM 1E10 LAM y AcM 1E10 TA reportados por
Machado y colaboradores (B).
55
Resultados y discusión
3.1.4 Análisis de los perfiles de glicosilación
Debido al gran impacto que tiene la glicosilación de la región Fc sobre la conformación y la
estabilidad de los AcMs [86], se realizó un análisis de los perfiles de glicosilación del AcM 1E10
LAM y el AcM 1E10 TA.
Este análisis glicopeptídico se encuentra asociado al primer sitio de glicosilación de la estructura
primaria del anticuerpo 1E10 (péptido HT21: EEQFNSTFR), debido a que este fue el único de
los dos sitios de N-glicosilación que se mostró glicosilado. Los espectros correspondientes al
péptido HT21 para el AcM 1E10 LAM y para los lotes de AcM 1E10 TA de los lotes
desglicosilados y glicosilados se muestran en las figuras 26 y 27 respectivamente.
Fig. 26 Péptido HT21 correspondientes a los lotes desglicosilados. AcM 1E10 LAM, AcM 1E10 TA1, AcM 1E10
TA2, AcM 1E10 TA3 y AcM 1E10 TA4 (de abajo hacia arriba).
Como se muestra en la figura 26 y en el anexo 5 el péptido HT21 con 1157,52m/z apareció
corrido 1Da respecto a su valor teórico, tanto en el espectro del AcM 1E10 LAM desglicosilado
como en los lotes de 1E10 TA desglicosilado. Esto evidencia que el proceso de desglicosilación
del anticuerpo con PNGaseF ocasionó la deamidación de la asparagina correspondiente al sitio
56
Resultados y discusión
de N-glicosilación originando la ruptura del enlace glicosídico, y convirtiendo la asparagina en
un ácido aspártico [87].
En la figura 27 y en la tabla 6 se puede presenciar el péptido HT21 en su masa original para el
1E10 TA1, TA2 y TA4 de los lotes glicosilado. Sin embargo, no ocurrió lo mismo con el lote
glicosilado del AcM 1E10 LAM, para el cual este péptido no fue encontrado en su forma
aglicosilada, y únicamente se pudo identificar asociado a diferentes glicanos.
Fig. 27 Péptido HT21 correspondientes a los lotes glicosilados. AcM 1E10 LAM, AcM 1E10 TA1, AcM 1E10 TA2,
AcM 1E10 TA3 y AcM 1E10 TA4 (de abajo hacia arriba).
La presencia de este péptido en su forma aglicosilada en el 1E10 TA es minoritaria, debido a que
este sitio de N-glicosilación es muy susceptible a enlazarse a diferentes glicanos. También se
debe destacar que para el lote 1E10 TA3, aunque no es posible asignar una señal se puede
apreciar la presencia de la misma, a diferencia del 1E10 LAM, donde solo se observa ruido a la
altura de la señal correspondiente al péptido aglicosilado. Es importante señalar que la presencia
de N-glicanos en las proteínas es una de las mayores fuentes de heterogeneidad en ellas y que por
primera vez para este anticuerpo se encuentra la estructura aglicosilada, pues en los trabajos
57
Resultados y discusión
anteriores [15, 16] nunca había sido detectada esta especie, algo que se ha reportado para otros
anticuerpos comerciales, igualmente de manera muy minoritaria [88].
El estudio de los glicopéptidos se centrará en los resultados obtenidos para el AcM 1E10 LAM y
el AcM 1E10 TA1 con el fin de simplificar este análisis, lo cual resulta posible debido a la
similitud existente entre los resultados obtenidos para todos los lotes de TA (Anexo 11).
A continuación se muestran los espectros correspondientes a los glicopéptidos que fueron
encontrados en el AcM 1E10 TA1 y en el AcM 1E10 LAM.
Fig. 28 Espectros de los glicopéptidos encontrados para el AcM 1E10 LAM y para el AcM 1E10 TA1 (de abajo
hacia arriba). En los círculos rojos se muestran las glicoformas mayoritarias.
Las estructuras oligosacarídicas N-enlazadas a los AcM 1E10 LAM y AcM 1E10 TA fueron
estructuras di-antenas fucosiladas y afucosiladas y estructuras de alta manosa (Tabla 8). Los
picos más intensos, se identificaron como estructuras agalactosiladas y fucosiladas (G0F), y
monogalactosiladas y fucosiladas (G1F). Esto coincide con los resultados obtenidos en los
58
Resultados y discusión
estudios anteriores y con lo reportado en la literatura para anticuerpos monoclonales [89-91]. Al
igual que para el estudio mencionado anteriormente, la estructura G0F representó la de mayor
peso (Tabla 8, Fig. 28 y Anexo 11). En cuanto a la estructura G2F, la misma se encuentra
representada de manera minoritaria en las muestras analizadas, lo que coincide con lo reportado
por Machado y colaboradores [15].
Tabla 8: Glicopéptidos identificados en el primer sitio de glicosilación del AcM 1E10 LAM y
del AcM 1E10 TA1
MH+Teor
(m/z)
MH+Med
(m/z)
LAM
MH+Med.
(m/z)
TA1
Nombre de
los glicanos
2236,92
2236,94
No
encontrado
G0F-M-N
2252,92
2252,91
No
encontrado
G0-N
2373,95
2373,95
No
encontrado
M5
2398,98
2398,97
No
encontrado
G0F-N
2456,00
2456.00
2456.05
G0
2602,05
2601,97
2602,03
G0F
2618.05
2618,36
2618,34
G1
2764,11
2764,12
2764,08
G1F
2926,16
2926,21
2926,17
G2F
G: galactosa
M: manosa
F: fucosa
59
Estructura de los
glicanos
N: N-acetilglucosamina
Resultados y discusión
En este estudio se mapearon por primera vez un importante número de estructuras minoritarias
para el AcM 1E10 (G0F-M-N, G0-N, G0F-N y M5). No obstante, solo fueron detectadas para el
LAM y las mismas han sido reportadas para otros anticuerpos monoclonales igualmente en una
baja proporción (Tabla 8 y Fig. 28). Además, las estructuras afucosiladas (G0 y G1), comunes en
todos los anticuerpos [52] tampoco habían sido mapeadas anteriormente y se lograron identificar
con el presente trabajo.
Una discrepancia importante con lo encontrado por Machado y colaboradores [15] respecto a
este trabajo, lo constituye el hecho de que identificaron tres estructuras sialidadas minoritarias,
mientras que en el presente estudio no se detectó ninguna. Hay varios aspectos a tener en cuenta
al tratar de explicar esta discordancia:
El primero, es que estos autores [15] obtuvieron los resultados a partir de una separación
cromatográfica en HPLC de fase normal utilizando una columna TSK-GEL Amide 80 de los
oligosacáridos marcados con el reactivo fluorescente 2-aminobenzadina (2-AB). Posteriormente,
los tiempos de retención de cada pico son convertidos a unidades de glucosa (GU), mediante la
comparación de estos con un hidrolizado de dextrana marcado con 2-AB como patrón de
referencia y separado también en el mismo sistema. Este sistema es ampliamente utilizado y ha
probado su utilidad en múltiples estudios de glicanos, tanto en proteínas recombinantes como a
nivel glicómico en células y tejidos [92-94], no obstante, su mayor utilidad ha sido como método
de cuantificación y no como método de identificación, aunque también ha sido utilizado con este
propósito. Para ser utilizado como métodos de identificación, el sistema debe estar
cuidadosamente calibrado y validado, pues las asignaciones se harán de manera indirecta, a partir
de un índice de GU, de lo contrario se corre el riesgo de hacer asignaciones erróneas.
Es llamativo el hecho de que Machado y colaboradores [15] no encontraran ninguna estructura
oligosacarídica afucosilada, cuando estas, aunque de forma minoritaria siempre están presentes
en todos los análisis de anticuerpos que se han reportado en la literatura, particularmente las
estructuras G0, G1, e incluso G2 [52]. Por lo tanto, se considera que en lo reportado por
Machado y colaboradores pudiera haberse dado algún problema de calibración del sistema que
condujera a algún error en las asignaciones realizadas.
60
Resultados y discusión
El segundo elemento es la sensibilidad. La MALDI-MS es tanto o más sensible que el sistema
HPLC-fluorescencia utilizado por Machado y colaboradores. Teniendo en cuenta que en el
estudio mencionado anteriormente [15] se asignaron un considerable número de especies
minoritarias, algunas de ellas representando menos del 1% del total de especies presentes en el
anticuerpo, es paradójico entonces que no fueran capaces de encontrar una estructura como G0,
que acontece para alrededor del 2,5% del total de estructuras en esta molécula. Es este entonces
otro elemento que señala a algún error en la calibración del sistema. Inversamente, el fenómeno
de sensibilidad pudiera explicar también que en el presente trabajo fuera posible mapear un
número importante de estructuras minoritarias que acontecen para menos del 1% del total de
glicanos del anticuerpo y que Machado y colaboradores [15] no pudieron encontrar.
Finalmente, hay un aspecto que apunta en la dirección opuesta a los otros dos. Está bien
documentado, que durante la MALDI-MS de moléculas polisialidadas, particularmente
gangliósidos, pero también glicanos, puede ocurrir pérdida de ácido siálico durante el proceso de
ionización [95-97], no obstante, es necesario aclarar que en todos estos reportes se habla de
moléculas que contienen más de 3 ácidos siálicos y nunca de moléculas mono o di sialidadas
como las reportadas por Machado y colaboradores, pero es un hecho que no se debe obviar y que
pudiera estar atentando contra los resultados obtenidos.
Lo más usual en el análisis de glicanos es el uso combinado de ambos métodos. Se utiliza
MALDI-MS o ESI-MS, aunque mayormente MALDI, para la identificación de los glicanos y la
cromatografía como método de cuantificación y separación [98].
Con respecto a las discrepancias encontradas entre el anticuerpo producido a partir de LAM
respecto a TA, o sea, a la pequeña fracción de aglicosilación del péptido HT21 en el AcM 1E10
TA y a las estructuras minoritarias encontradas en el AcM 1E10 LAM, se considera que las
mismas no son de relevancia para su función biológica, ya que este anticuerpo es utilizado como
vacuna, es decir, lo que se requiere de él es la generación de una potente respuesta
inmunogénica, en la cual la glicosilación no juega un rol fundamental.
3.1.5 Consideraciones finales
De los análisis realizados en este estudio se confirma que el AcM 1E10 LAM y el AcM 1E10 TA
son comparables en cuanto a su estructura primaria. En estos análisis fueron identificados los
61
Resultados y discusión
cuatro extremos terminales de ambas moléculas y sus modificaciones post-trasduccionales.
Adicionalmente, fueron identificados dos sitios de deamidación, uno en la asparagina 141 de la
HC y el otro en la asparagina 157 de la LC. La deamidación detectada en la LC estuvo presente
tanto en el AcM 1E10 LAM como en el AcM 1E10 TA, pero la deamidación de la cadena pesada
solo se observó en el AcM 1E10 TA. A pesar de esta diferencia, no se cree que esto constituya
una discrepancia representativa entre ambos productos, debido a que esta modificación fue
encontrada en la región constante (Fc) del AcM, por lo que no afecta la calidad ni la seguridad
del producto bioterapéutico.
Sin embargo la oxidación de metionina, se considera una modificación que provoca un impacto
considerable en las propiedades y la efectividad del medicamento por encontrarse en la región
hipervariable del anticuerpo. Esta modificación fue detectada por Machado y colaboradores para
el anticuerpo producido a partir de TA y no fue detectada en el presente estudio para ninguno de
los lotes estudiados, lo que pudiera atribuirse a las mejoras efectuadas en el proceso productivo
de este anticuerpo.
A continuación se muestran las secuencias confirmadas por MS para las cadenas ligera y pesada
del AcM 1E10 LAM y del AcM 1E10 TA. En rojo la secuencia mapeada. Subrayado los
péptidos cuya masa se encuentra fuera del rango de trabajo del espectrómetro. Los superíndices
identifican las modificaciones post-traduccionales encontradas (deam: deamidación, pir: ácido
piroglutámico, per: pérdida de lisina, glic: glicosilación).
Cadena pesada del AcM 1E10 LAM
QpirVQLQQSGAE10LVKPGASVKL20SCKASGYTFT30SYDINWVRQR40PEQGLEWIGW50IFPGDG
STKY60NEKFKGKATL70TTDKSSSTAY80MQLSRLTSED90SAVYFCARED100YYDNSYYFDY110W
GQGTTLTVS120SAKTTPPSVY130PLAPGSAAQT140NSMVTLGCLV150KGYFPEPVTV160TWNSGS
LSSG170VHTFPAVLQS180DLYTLSSSVT190VPSSPRPSET200VTCNVAHPAS210STKVDKKIVP2
20RDCGCKPCIC230TVPEVSSVFI240FPPKPKDVLT250ITLTPKVTCV260VVDISKDDPE270VQF
SWFVDDV280EVHTAQTQPR290EEQFNglicSTFRS300VSELPIMHQD310WLNGKEFKCR320VNSAA
FPAPI330EKTISKTKGR340PKAPQVYTIP350PPKEQMAKDK360VSLTCMITDF370FPEDITVEWQ
380WNGQPAENYK390NTQPIMDTDG400SYFVYSKLNV410QKSNWEAGNT420FTCSVLHEGL430HNH
HTEKSLS440HSPGKper
62
Resultados y discusión
Cadena ligera del AcM 1E10 LAM
DIQMTQTTSS10LSASLGDRVT20ISCRASQDIS30NYLNWYQQKP40DGTVKLLIYY50TSRLHSGV
PS60RFSGSGSGTD70YSLTISNLEQ80EDIATYFCQQ90GNTLPWTFGG100GTKLESKRAD110AAP
TVSIFPP120SSEQLTSGGA130SVVCFLNNFY140PKDINVKWKI150DGSERQNdeamGVL160NSWTD
QDSKD170STYSMSSTLT180LTKDEYERHN190SYTCEATHKT200STSPIVKSFN210RNEC
Cadena pesada del AcM 1E10 TA
QpirVQLQQSGAE10LVKPGASVKL20SCKASGYTFT30SYDINWVRQR40PEQGLEWIGW50IFPGDG
STKY60NEKFKGKATL70TTDKSSSTAY80MQLSRLTSED90SAVYFCARED100YYDNSYYFDY110W
GQGTTLTVS120SAKTTPPSVY130PLAPGSAAQT140NdeamSMVTLGCLV150KGYFPEPVTV160TWN
SGSLSSG170VHTFPAVLQS180DLYTLSSSVT190VPSSPRPSET200VTCNVAHPAS210STKVDKKI
VP220RDCGCKPCIC230TVPEVSSVFI240FPPKPKDVLT250ITLTPKVTCV260VVDISKDDPE270V
QFSWFVDDV280EVHTAQTQPR290EEQFNglicSTFRS300VSELPIMHQD310WLNGKEFKCR320VNS
AAFPAPI330EKTISKTKGR340PKAPQVYTIP350PPKEQMAKDK360VSLTCMITDF370FPEDITVE
WQ380WNGQPAENYK390NTQPIMDTDG400SYFVYSKLNV410QKSNWEAGNT420FTCSVLHEGL430H
NHHTEKSLS440HSPGKper
Cadena ligera del AcM 1E10 TA
DIQMTQTTSS10LSASLGDRVT20ISCRASQDIS30NYLNWYQQKP40DGTVKLLIYY50TSRLHSGV
PS60RFSGSGSGTD70YSLTISNLEQ80EDIATYFCQQ90GNTLPWTFGG100GTKLESKRAD110AAP
TVSIFPP120SSEQLTSGGA130SVVCFLNNFY140PKDINVKWKI150DGSERQNdeamGVL160NSWTD
QDSKD170STYSMSSTLT180LTKDEYERHN190SYTCEATHKT200STSPIVKSFN210RNEC
Con respecto al análisis del perfil de glicosilación, ambos anticuerpos presentaron un mismo
patrón de estructuras mayoritarias, particularmente G0F y G1F. Aunque en el AcM 1E10 TA el
sitio de glicosilación analizado se presentó en su forma aglicosilada y en el AcM 1E10 LAM se
encontraron cuatro nuevas estructuras minoritarias, consideramos que esto no constituye una
diferencia relevante entre ambos productos.
63
Conclusiones
CONCLUSIONES
1. La espectrometría de masa MALDI-TOF permitió mapear: para el AcM 1E10 LAM el 66,3%
de cadena pesada y el 72,0% de cadena ligera, y para el AcM 1E10 TA el 72,0% de la cadena
pesada y el 73,8% de la cadena ligera, se mapearon por primera vez los cuatro extremos
terminales de ambos productos y se identificaron las modificaciones post-trasduccionales
presentes tanto en el AcM 1E10 LAM como en el AcM 1E10 TA.
2. Se obtuvieron los perfiles de glicoformas del 1E10 producido por ambos procesos,
encontrándose como estructuras mayoritarias la G0F y la G1F. Así como se identificaron por
primera vez 4 nuevas estructuras minoritarias en el lote de LAM y una pequeña fracción del
primer sitio de glicosilación se encontró en su forma aglicosilada para los lotes de TA.
3. Se realizó un análisis de los resultados obtenidos y se demostró que los anticuerpos
monoclonales, 1E10 LAM y 1E10 TA, son comparables.
64
Recomendaciones
RECOMENDACIONES
1. Mapear el 100% de la secuencia aminoacídica utilizando enzimas complementarias, tales
como la quimiotripsina, Glu-C o Asp-N.
2. Utilizar la técnica de HPLC con fase inversa para lograr una separación óptima de los
péptidos a procesar.
3. Analizar los péptidos fraccionados mediante MALDI- MS/MS con el objetibo de alcanzar
una identificación más detallada del anticuerpo en estudio.
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R., Rumney K., Tao L., Wu W. and Russell R.J. Characterization of glycosylation
sites for a recombinant IgG1 monoclonal antibody and a CTLA4-Ig fusion protein by
liquid chromatography-mass spectrometry peptide mapping. J Chromatogr A, 2011.
1218(45): p. 8140-9.
74
Anexos
ANEXOS
ANEXO 1: Espectros de la primera elución de la extracción en fase sólida de los AcMs:
1E10 LAM, 1E10 TA1, 1E10 TA2, 1E10 TA3 y 1E10 TA4.
ANEXO 2: Espectros de la segunda elución de la extracción en fase sólida de los AcMs:
1E10 LAM, 1E10 TA1, 1E10 TA2, 1E10 TA3 y 1E10 TA4.
ANEXO 3: Resultados de digestión con tripsina de los lotes glicosilados para la cadena
pesada de los AcMs: 1E10 LAM, 1E10 TA1, 1E10 TA2, 1E10 TA3 y 1E10 TA4.
ANEXO 4: Resultados de la digestión con Tripsina de los lotes glicosilados para la cadena
ligera de los AcMs: 1E10 LAM, 1E10 TA1, 1E10 TA2, 1E10 TA3 y 1E10 TA4.
ANEXO 5: Resultados de la digestión con Tripsina de los lotes desglicosilados para la cadena
pesada de los AcMs: 1E10 LAM, 1E10 TA1, 1E10 TA2, 1E10 TA3 y 1E10 TA4.
ANEXO 6: Resultados de la digestión con Tripsina de los lotes desglicosilados para la cadena
ligera de los AcMs: 1E10 LAM, 1E10 TA1, 1E10 TA2, 1E10 TA3 y 1E10 TA4.
ANEXO 7: Resultados de la digestión con Lys-C de los lotes glicosilados para la cadena
pesada de los AcMs: 1E10 LAM, 1E10 TA1, 1E10 TA2, 1E10 TA3 y 1E10 TA4.
ANEXO 8: Resultados de la digestión con Lys-C de los lotes glicosilados para la cadena
ligera de los AcMs: 1E10 LAM, 1E10 TA1, 1E10 TA2, 1E10 TA3 y 1E10 TA4.
ANEXO 9: Resultados de la digestión con Lys-C de los lotes desglicosilados para la cadena
pesada de los AcMs: 1E10 LAM, 1E10 TA1, 1E10 TA2, 1E10 TA3 y 1E10 TA4.
ANEXO 10: Resultados de la digestión con Lys-C de los lotes desglicosilados para la cadena
ligera de los AcMs: 1E10 LAM, 1E10 TA1, 1E10 TA2, 1E10 TA3 y 1E10 TA4.
ANEXO 11: Espectros de los glicopéptidos de los AcMs: 1E10 LAM, 1E10 TA1, 1E10
TA2, 1E10 TA3 y 1E10 TA4 (de abajo hacia arriba)
Nota1: En las tablas N/D significa: no determinado, Inc: incertidumbre.
Nota2: Las incertidumbres de los péptidos deamidados y desglicosilados fueron determinadas
tomando como valor teórico el péptido desplazado 1 Da con respecto a su valor real, debido
al desplazamiento en la señal que ocasionan dichas modificaciones.
75
Anexos
Anexo 1: Espectros de la primera elución (E1) de los AcMs: 1E10 LAM, 1E10 TA1, 1E10
TA2, 1E10 TA3 y 1E10 TA4 (de abajo hacia arriba)
Anexos
Anexo 2: Espectros de la segunda elución (E2) de los AcMs: 1E10 LAM, 1E10 TA1, 1E10
TA2, 1E10 TA3 y 1E10 TA4 (de abajo hacia arriba)
Anexos
Anexo 3: Resultados de digestión con tripsina de los lotes glicosilados para la cadena pesada de los AcMs: 1E10 LAM, 1E10 TA1, 1E10 TA2,
1E10 TA3 y 1E10 TA4. Se muestran los péptidos de 500-4000 m/z que se mapearon
No. de
péptido
DesdeHasta
MH+Teor
(m/z)
MH+Med
(m/z)
LAM
Inc
(m/z)
LAM
MH+Med
(m/z)
TA1
Inc
(m/z)
TA1
MH+Med
(m/z)
TA2
Inc
(m/z)
TA2
MH+Med.
(m/z)
TA3
Inc
(m/z)
TA3
MH+Med.
(m/z)
TA4
Inc
(m/z)
TA4
HT01
HT03
HT04
HT05
HT09
HT10
HT11
HT12
HT15-HT16
HT17
HT20
HT21
HT22
HT25
HT30
HT33
HT34
HT35
HT36
[1-19]
[24-38]
[39-59]
[60-63]
[75-85]
[86-98]
[99-123]
[124-151]
[217-221]
[222-246]
[267-290]
[291-299]
[300-315]
[321-332]
[354-358]
[391-407]
[408-412]
413-437]
[438-445]
1950,06
1779,83
2401,19
553,26
1230,58
1518,69
2973.28
2860,46
612,42
2922,40
2845,31
1157,52
1853,92
1243,67
606,29
1965,89
601,37
2905,31
812,43
1949,98
1779,87
2401,22
N/D
N/D
1518,69
2973,26
2860,27
N/D
2922,47
2845,28
N/D
1853,88
1243,61
N/D
1965,89
N/D
2905,34
N/D
0,08
0,04
0,03
N/D
N/D
0,00
0,02
0,19
N/D
0,07
0,03
N/D
0,04
0,06
N/D
0,00
N/D
0,03
N/D
1950,07
1779,85
2401,17
553,31
N/D
1518,72
2973,32
2861,26
612,34
2922,44
2845,21
1157,41
1853,90
1243,60
606,30
1965,97
601,37
2905,32
812,21
0,01
0,02
0,02
0,05
N/D
0,03
0,04
0,20
0,08
0,04
0,10
0,11
0,02
0,07
0,01
0,08
0,00
0,01
0,22
1950,11
1779,85
2401,16
553,30
1230,59
1518,73
2973,28
2861,34
612,36
2922,47
2845,23
1157,43
1853,88
1243,60
N/D
1965,89
N/D
2905,33
812,32
0,05
0,02
0,03
0,04
0,01
0,04
0,00
0,20
0,06
0,07
0.08
0,09
0,04
0,07
N/D
0,00
N/D
0,02
0,11
1950,06
1779,85
2401,18
553,28
N/D
1518,69
2973,33
2861,54
N/D
2922,48
2845,27
N/D
1853,88
1243,62
606,27
1965,86
601,27
2905,33
812,36
0,00
0,02
0,01
0,02
N/D
004
0,05
0,08
N/D
0,08
0,04
N/D
0,04
0,05
0,02
0,03
0,10
0,02
0,07
1950,05
1779,83
2401,19
553,27
1230,46
1518,77
2973,28
2861,52
612,35
2922,40
2845,23
1157,51
1853,91
1243,65
606,21
1965,97
601,31
2905,37
812,31
0,01
0,00
0,00
0,01
0,12
0,08
0,00
0,06
0,07
0,00
0,08
0,01
0,01
0,02
0,08
0,08
0,06
0,06
0,12
Anexos
Anexo 4: Resultados de la digestión con Tripsina de los lotes glicosilados para la cadena ligera de los AcMs: 1E10 LAM, 1E10 TA1, 1E10 TA2,
1E10 TA3 y 1E10 TA4. Se muestran los péptidos de 500-4000 m/z que se mapearon
No. de
péptido
DesdeHasta
MH+Teor
(m/z)
MH+Med
(m/z)
LAM
Inc
(m/z)
LAM
MH+Med
(m/z)
TA1
Inc
(m/z)
TA1
MH+Med
(m/z)
TA2
Inc
(m/z)
TA2
MH+Med
(m/z)
TA3
Inc
(m/z)
TA3
MH+Med
(m/z)
TA4
Inc
(m/z)
TA4
LT01
LT02
LT03
LT04
LT05
LT07-LT08
LT08-LT09
LT09
LT10
LT12
LT13
LT15
LT16
LT17
LT18
[1-18]
[19-24]
[25-45]
[46-53]
[54-61]
[104-108]
[108-142]
[109-142]
[143-147]
[150-155]
[156-169]
[184-188]
[189-199]
[200-207]
[208-211]
1910,91
735,38
2455,19
1028,58
852,47
632,37
3727,84
3571,74
588,34
676,33
1591,73
711,29
1347,57
832,48
523,26
1910,84
735,39
2455,15
1028,59
852,46
N/D
3727,80
3571,81
588,31
676,33
N/D
711,29
1347,58
832,60
523,26
0,07
0,01
0,04
0,01
0,01
N/D
0,04
0,07
0,03
0,00
N/D
0,00
0,01
0,12
0,00
1910,83
735,41
2455,20
1028,58
852,46
632,33
3727,81
3571,80
588,37
676,34
1593,91
711,30
1347,60
832,47
523,25
0,08
0,03
0,01
0,00
0,01
0,04
0,03
0,06
0,03
0,01
0,18
0,01
0,03
0,01
0,01
1910,91
734,34
2455,22
1028,58
852,50
N/D
3727,82
3571,80
588,27
676,34
N/D
711,32
1347,57
N/D
523,26
0,00
0,04
0,03
0,00
0,03
N/D
0,02
0,06
0,07
0,01
N/D
0,03
0,00
N/D
0,00
1911,01
735,43
2455,22
1028,60
852,48
632,33
3727,80
N/D
588,31
676,34
1593,93
711,30
1347,58
832,44
523,27
0,10
0,05
0,03
0,02
0,01
0,04
0,04
N/D
0,03
0,01
0,20
0,01
0,01
0,04
0,01
1911,01
735,42
2455,29
1028,58
852,47
632,35
3727,86
N/D
588,32
676,33
1593,82
711,32
1347,57
N/D
523,26
0,10
0,04
0,10
0,00
0,00
0,02
0,02
N/D
0,02
0,00
0,09
0,03
0,00
N/D
0,00
Anexos
Anexo 5: Resultados de la digestión con Tripsina de los lotes desglicosilados para la cadena pesada de los AcMs: 1E10 LAM, 1E10 TA1, 1E10
TA2, 1E10 TA3 y 1E10 TA4. Se muestran los péptidos de 500-4000 m/z que se mapearon
No. de
péptido
HT01
HT03
HT04
HT09
HT10
HT11
HT12
HT15-HT16
HT18
HT20
HT21
HT22
HT25
HT33
DesdeHasta
MH+Teor
(m/z)
MH+Med
(m/z)
LAM
Inc
(m/z)
LAM
MH+Med
(m/z)
TA1
Inc
(m/z)
TA1
MH+Med
(m/z)
TA2
Inc
(m/z)
TA2
MH+Med
(m/z)
TA3
Inc
(m/z)
TA3
MH+Med
(m/z)
TA4
Inc
(m/z)
TA4
[1-19]
[24-38]
[39-59]
[75-85]
[86-98]
[99-123]
[124-151]
[217-221]
[247-256]
[267-290]
[291-299]
[300-315]
[321-332]
[391-407]
1950,06
1779,83
2401,19
1230,58
1518,69
2973,28
2860,46
612,42
1100,66
2845,31
1157,52
1853,92
1243,67
1965,89
1950,06
1779,83
2401,16
1230,58
1518,69
2973,28
N/D
612,38
1100,57
2845,30
1158,51
1853,84
1243,65
1965,87
0,00
0,00
0,03
0,00
0,00
0,00
N/D
0,04
0,09
0,01
0,01
0,08
0,02
0,02
1950,13
1779,87
2401,20
1230,66
1518,75
2973,51
2861,67
612,38
1100,67
2845,27
1158,41
1853,83
1243,61
1965,86
0,07
0,04
0,01
0,08
0,06
0,23
0,21
0,04
0,01
0,04
0,11
0,09
0,06
0,03
N/D
1779,82
2401,20
1230,64
1518,73
2973,54
N/D
N/D
1100,62
2845,20
1158,44
1853,91
1243,64
1965,89
N/D
0,01
0,01
0,06
0,04
0,26
N/D
N/D
0,04
0,11
0,08
0,01
0,03
0,00
N/D
1779,85
2401,20
1230,58
1518,69
2973,51
2861,51
N/D
1100,64
2845,24
1158,37
1853,81
1243,68
1965,87
N/D
0,02
0,01
0,00
0,00
0,23
0,05
N/D
0,02
0,07
0,15
0,11
0,01
0,02
N/D
1779,82
2401,22
1230,74
1518,77
2973,51
N/D
N/D
1100,60
2845,33
1158,56
1853,93
1243,65
1965,89
N/D
0,01
0,03
0,16
0,08
0,23
N/D
N/D
0,06
0,02
0,04
0,01
0,02
0,00
Anexos
Anexo 6: Resultados de la digestión con Tripsina de los lotes desglicosilados para la cadena ligera de los AcMs: 1E10 LAM, 1E10 TA1, 1E10 TA2,
1E10 TA3 y 1E10 TA4. Se muestran los péptidos de 500-4000 m/z que se mapearon
No. de
péptido
DesdeHasta
MH+Teor
(m/z)
MH+Med
(m/z)
LAM
Inc
(m/z)
LAM
MH+Med
(m/z)
TA1
Inc
(m/z)
TA1
MH+Med
(m/z)
T,A2
Inc
(m/z)
TA2
MH+Med
(m/z)
TA3
Inc
(m/z)
TA3
MH+Med
(m/z)
TA4
Inc
(m/z)
TA4
LT01
LT02
LT03
LT04
LT05
LT08-LT09
LT09
LT12
LT15
LT16
[1-18]
[19-24]
[25-45]
[46-53]
[54-61]
[108-142]
[109-142]
[150-155]
[184-188]
[189-199]
1910,91
735,38
2455,19
1028,58
852,47
3727,84
3571,74
676,33
711,29
1347,57
1910,90
735,38
2455,19
1028,60
852,53
3727,85
3561,66
676,39
711,25
1347,57
0,01
0,00
0,00
0,02
0,06
0,01
0,08
0,06
0,04
0,00
1910,94
735,39
2455,19
1028,58
852,44
3727,63
3571,68
676,30
711,32
1347,56
0,03
0,01
0,00
0,00
0,03
0,21
0,06
0,03
0,03
0,01
1911,00
735,43
2455,20
1028,54
852,45
3727,84
N/D
N/D
711,26
1347,58
0,09
0,05
0,01
0,04
0.02
0,00
N/D
N/D
0,03
0,01
1911,01
735,37
2455,18
1028,58
852,45
3727,81
3571,79
676,32
711,32
1347,57
0,10
0,01
0,01
0,00
0,02
0,03
0,05
0,01
0,03
0,00
1910,97
735,40
2455,19
1028,56
852,50
3727,88
N/D
N/D
711,29
1347,54
0,06
0,02
0,00
0,02
0,03
0,04
N/D
N/D
0,00
0,03
Anexos
Anexo 7: Resultados de la digestión con Lys-C de los lotes glicosilados para la cadena pesada de los AcMs: 1E10 LAM, 1E10 TA1, 1E10 TA2,
1E10 TA3 y 1E10 TA4. Se muestran los péptidos de 500-4000 m/z que se mapearon
No. de
péptido
DesdeHasta
MH+Teor
(m/z)
MH+Med
(m/z)
LAM
Inc
(m/z)
LAM
MH+Med
(m/z)
TA1
Inc.
(m/z)
TA1
MH+Med
(m/z)
TA2
Inc
(m/z)
TA2
MH+Med
(m/z)
TA3
Inc
(m/z)
TA3
MH+Med
(m/z)
TA4
Inc
(m/z)
TA4
HL013-HL14
HL14
HL21
HL25
HL29
HL31
[217-226]
[218-226]
[319-332]
[343-353]
[391-407]
[413-437]
1232,62
1104,53
1559,80
1210,68
1965,89
2905,31
1232,69
1104,43
1559,69
1210,60
1965,89
2905,17
0,07
0,10
0,11
0,08
0,00
0,14
1232,71
1104,51
1559,79
1210,61
1965,89
2905,43
0,09
0,02
0,01
0,07
0,00
0,12
1232,73
1104,49
1559,78
1210,62
1965,86
N/D
0,11
0,04
0,02
0,06
0,03
N/D
1232,72
1104,48
1559,75
1210,70
1965,87
N/D
0,10
0,05
0,05
0,02
0,02
N/D
1232,67
1104,56
1559,78
1210,64
1965,89
N/D
0,05
0,03
0,02
0,04
0,00
N/D
Anexo 8: Resultados de la digestión con Lys-C de los lotes glicosilados para la cadena ligera de los AcMs: 1E10 LAM, 1E10 TA1, 1E10 TA2,
1E10 TA3 y 1E10 TA4. Se muestran los péptidos de 500-4000 m/z que se mapearon
No. de
péptido
DesdeHasta
MH+Teor
(m/z)
MH+Med
(m/z)
LAM
Inc.
(m/z)
LAM
MH+Med.
(m/z)
TA1
Inc
(m/z)
TA1
MH+Med
(m/z)
TA2
Inc
(m/z)
TA2
MH+Med
(m/z)
TA3
Inc
(m/z)
TA3
MH+Med
(m/z)
TA4
Inc
(m/z)
TA4
LL05
LL08
LL10
LL11
LL12
[108-142]
[150-169]
[184-199]
[200-207]
[208-214]
3727,84
2249,04
2039,85
832,48
926,38
3727,80
2249,99
2039,85
N/D
926,37
0,04
0,05
0,00
N/D
0,01
3727,84
2249,84
2039,85
832,31
926,39
0,00
0,20
0,00
0,17
0,01
3727,84
2250,18
2039,86
N/D
926,39
0,00
0,14
0,01
N/D
0,01
N/D
N/D
2039,85
N/D
926,26
N/D
N/D
0,00
N/D
0,12
N/D
N/D
2039,86
832,28
926,38
N/D
N/D
0,01
0,20
0,00
Anexos
Anexo 9: Resultados de la digestión con Lys-C de los lotes desglicosilados para la cadena pesada de los AcMs: 1E10 LAM, 1E10 TA1, 1E10
TA2, 1E10 TA3 y 1E10 TA4. Se muestran los péptidos de 500-4000 m/z que se mapearon
No. de
péptido
DesdeHasta
MH+Teor
(m/z)
MH+Med
(m/z)
LAM
Inc
(m/z)
LAM
MH+Med
(m/z)
TA1
Inc
(m/z)
TA1
MH+Med
(m/z)
TA2
Inc
(m/z)
TA2
MH+Med
(m/z)
TA3
Inc
(m/z)
TA3
MH+Med.
(m/z)
TA4
Inc
(m/z)
TA4
HL10
HL013-HL14
HL14-HL15
HL14
HL15
HL15-HL16
HL17
HL18
HL21
HL25
HL29
[124-151]
[217-226]
[218-244]
[218-226]
[227-244]
[227-246]
[247-256]
[257-266]
[319-332]
[343-353]
[391-407]
2860,46
1232,62
3162,57
1104,53
2077,05
2302,20
1100,66
1119,61
1559,80
1210,68
1965,89
N/D
1232,60
N/D
1104,56
N/D
2302,02
1100,66
N/D
1559,72
1210,68
1965,87
N/D
0,02
N/D
0,03
N/D
0,18
0,00
N/D
0,08
0,00
0,02
2861,45
1232,67
N/D
1104,54
N/D
2302,40
1100,63
1119,42
1559,83
1210,69
1965,84
0,01
0,05
N/D
0,01
N/D
0,20
0,03
0,19
0,03
0,01
0,05
2861,43
1232,64
3162,56
1104,58
2077,03
2302,26
1100,63
1119,53
1559,80
1210,66
1965,83
0,03
0,02
0,01
0,05
0,02
0,06
0,03
0,08
0,00
0,02
0,06
2861,38
1232,69
3162,41
1104,47
2077,03
2302,22
1100,65
1119,63
1559,79
1210,66
1965,92
0,08
0,07
0,16
0,06
0,02
0,02
0,01
0,02
0,01
0,02
0,03
2861,38
1232,63
3162,56
1104,53
2077,05
2302,23
1100,66
N/D
1559,94
1210,64
1965,85
0,08
0,01
0,01
0,00
0,00
0,03
0,00
N/D
0,14
0,04
0,04
Anexo 10: Resultados de la digestión con Lys-C de los lotes desglicosilados para la cadena ligera de los AcMs: 1E10 LAM, 1E10 TA1, 1E10
TA2, 1E10 TA3 y 1E10 TA4. Se muestran los péptidos de 500-4000 m/z que se mapearon
No. de
péptido
DesdeHasta
MH+Teor
(m/z)
MH+Med
(m/z)
LAM
Inc
(m/z)
LAM
MH+Med
(m/z)
TA1
Inc
(m/z)
TA1
MH+Med
(m/z)
TA2
Inc
(m/z)
TA2
MH+Med
(m/z)
TA3
Inc
(m/z)
TA3
MH+Med.
(m/z)
TA4
Inc
(m/z)
TA4
LL05
LL07-LL08
LL08
LL10
LL12
[108-142]
[148-169]
[150-169]
[184-199]
[208-214]
3727,84
2563,22
2249,04
2039,85
926,38
N/D
2563,93
2249,90
2039,85
926,38
N/D
0,29
0,14
0,00
0,00
3727,84
2564,19
2249,98
2039,84
926,37
0,00
0,03
0,06
0,01
0,01
3727,84
2564,23
2250,13
2039,85
926,41
0,00
0,01
0,09
0,00
0,03
3727,66
N/D
2250,23
2039,85
926,40
0,18
N/D
0,19
0,00
0,02
3727,83
2564,26
2250,13
2039,85
926,29
0,01
0,04
0,09
0,00
0,09
Anexos
Anexo 11: Espectros de los glicopéptidos de los AcMs: 1E10 LAM, 1E10 TA1, 1E10 TA2,
1E10 TA3 y 1E10 TA4 (de abajo hacia arriba)
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