Nieuws

Vingerafdruk voor EPO-varianten

Met een geavanceerde massaspectrometer kun je zo’n 250 varianten van EPO uit elkaar houden. Dat opent nieuwe mogelijkheden voor kwaliteitscontrole, schrijven de Utrechtse promovendus Tomislav Čaval en zijn begeleider Albert Heck in Nature Communications.

Het verschil zit daarbij in de glycosylering. De eiwitketen van EPO oftewel eryhropoëtine bevat drie asparagine-bouwstenen waaraan je ketens kunt hechten van uiteenlopende suikermoleculen. Deze ketens, zogeheten glycanen, bepalen in hoge mate het functioneren van therapeutische eiwitten. EPO is populair als middel tegen bloedarmoede, en als je het daarvoor produceert is het de kunst om qua glycosylering zo dicht mogelijk bij natuurlijk EPO uit de menselijke nieren te komen.

In de praktijk lukt dat echter nooit helemaal perfect. Er zijn maar weinig celculturen die überhaupt een beetje kunnen glycosyleren. De CHO-cellen uit eierstokken van hamsters, die er traditioneel voor worden gebruikt, doen het net iets anders dan een mens. Bovendien kan uit elke cellijn een andere vorm van EPO komen, en kunnen zelfs de groeicondities het resultaat beïnvloeden.

Die onderling verschillende EPO producten worden wel biosimilars genoemd. De afwijkingen vormen een maat voor de productkwaliteit, tenzij je probeert van de biosimilar een biobetter te maken die dankzij een afwijkende glycosylering juist béter werkt dan het natuurlijke product of een eerder gepatenteerde variant.

Je kunt de exacte samenstelling van die glycanen wel bepalen, maar voor productiebewaking of controle op vervalsingen kost dat veel te veel tijd. Vandaar dat ze in Utrecht iets hebben bedacht dat veel sneller gaat en toch een redelijke kwaliteitsindicatie geeft. Elke glycolyseringsvariant heeft namelijk een eigen massa, die afhangt van de glycaansamenstelling. Die massa’s bepalen was vroeger veel werk, omdat massaspectrometers een brok ter grootte van een geglycolyseerd eiwit niet in één keer aankonden en de vele variaties in glycosylering niet konden ontrafelen. Maar de extended mass range Orbitrap-massaspectrometer die Heck’s groep de afgelopen jaren heeft helpen ontwikkelen, kan dat wel.

Samen met collega’s uit Kopenhagen hebben Čaval en Heck het om te beginnen geprobeerd met wild type EPO, wat in dit geval staat voor het klinisch gebruikte product dat uit standaard CHO-cellen komt. Ze vergeleken dit EPO met de producten van 24 gemodificeerde CHO-cellijnen, meestal het resultaat van pogingen om de spreiding in de glycosylering te verminderen. Alles bij elkaar vonden ze rond de 250 verschillende massa’s, die echter niet allemaal even vaak voorkomen. Ze lopen uiteen van 29 tot bijna 34 kilodalton.

‘Wij weten wel welke glycosylering verantwoordelijk is voor al die massa-varianten, maar dat is voor de verdere analyse niet echt meer relevante informatie’, stelt Heck. ‘Ik beschrijf zo’n EPO-massaspectrum wel eens als een fingerprint of streepjescode. Als we een nieuwe variant bestuderen, kijken we alleen naar die fingerprint, dus naar de 250 massavarianten en hun intensiteiten. Bij wat ze nu precies voorstellen, staan we op dat moment niet stil. Als het massaspectrum identiek is aan het ‘wildtype’ uit ongemodificeerde CHO-cellen, dan hebben we wildtype in handen. EPO uit een andere fabriek of een andere cellijn heeft een andere fingerprint. Via correlatie-analyse kunnen we laten zien hoe sterk die variant op het wildtype lijkt.’

Het idee is bruikbaar voor veel meer therapeutische eiwitten dan alleen EPO en de onderzoekers hopen dat de biofarmaceutische wereld het zal omarmen. ‘In dit tijdperk van verlopende patenten zijn veel bedrijven op zoek naar biosimilars en biobetters’, besluit Heck. ‘Keuringsinstanties zoals EMA en FDA stellen hoge eisen voordat ze zulke producten op de markt toelaten. Wij denken dat onze methode zeer goed van pas zal komen voor deze analyses.’

bron: Universiteit Utrecht (met dank aan Albert Heck)

Agenda
Ontvang de nieuwsbrief

Meld je aan voor de nieuwsbrief en blijf op de hoogte van het laatste nieuws van C2W.

Meld je nu aan!

C2W Social Media

Logo Twitter

Logo Linkedin

Wordt abonnee/lid

Logo KNCV

Sluit nu een abonnement af of word lid van de KNCV en ontvang elke week het laatste nieuws, digitaal of op papier. 

Sluit nu een abonnement af!