Магнитные наночастицы преодолевают барьер производительности в очистке антител

Моноклональные антитела — крупнейший и самый быстрорастущий сегмент мировой биофармацевтики. Несмотря на их терапевтическую ценность, ограничения производительности создают серьёзную проблему для производителей. Исследователи из A*STAR разработали высокопроизводительный метод очистки моноклональных антител с использованием магнитных наночастиц и новых рабочих условий.

В настоящее время терапевтические антитела обычно очищают с помощью аффинной хроматографии на протеине A. Этот метод обеспечивает высокую степень очистки (около 99%), но он медленный и создаёт узкое место в производительности. Процесс ограничен низкой ёмкостью протеина A, который связывает антитела со средней скоростью 50 грамм на литр хроматографической среды. Весь процесс требует многократных циклов пропускания неочищенных антител через колонки и может занимать до недели.

Команда под руководством Пита Ганьона из Института биотехнологий A*STAR (Сингапур) разработала альтернативный метод с в 1000 раз большей ёмкостью, чем у протеина A. Техника использует полиэтиленгликоль, который осаждает антитела на поверхности магнитных наночастиц, покрытых крахмалом. Частицы собираются магнитным полем, загрязнения смываются, а очищенные антитела высвобождаются удалением полиэтиленгликоля.

"Высокая ёмкость нашего наночастичного метода делает его намного быстрее колоночной хроматографии, — объясняет Ганьон. — Вместо отраслевой нормы в 5–8 циклов новый процесс требует всего одного цикла, который занимает несколько часов".

Разработка метода потребовала создания новых рабочих условий. Полиэтиленгликоль используется для обработки антител десятилетиями, но никогда не достигал нужной для клинического применения чистоты. Команда обнаружила, что повышение концентрации соли снижает уровень загрязнений с ~250 000 ppm до 500 ppm — тот же уровень, что и у протеина A. Единственная последующая стадия полировки на мультимодальной хроматографической колонке доводит антитела до стандартов клинического качества.

Новая технология имеет высокий потенциал для внедрения в промышленность. Помимо решения давней проблемы производительности для моноклональных антител, наночастичный подход применим ко многим другим терапевтическим белкам и вирусным вакцинам.