Studies on Fc-γ Receptor-IgG Interactions using a Biosensor Methodology
2022 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesisAlternative title
Studier kring interaktionen mellan Fc-γ Receptor och IgG med Biosensor-baserade Metoder (Swedish)
Abstract [sv]
Vid läkemedelsutveckling av biosimilarer så som monklonala antikroppar måste bindningen till Fc-receptorer vara jämförbar med originalläkemedlet. Således är det av intresse för företag som Xbrane Biopharma AB att utveckla analytiska metoder för att utvärdera det kvalitetsattributet under utvecklingen av cellinje och cellodling. I denna studie är en antikropp som verkar som inhibitor till ett överuttryckt glykoprotein på tumörceller, och med affinitet för Fc gamma receptorer på immuneffektorceller av primärt intresse. Denna reaktion är kritisk för att initiera antikroppsberoende cellmedierad cytotoxicitet, en verkningsmekanism hos terapeutiska monoklonala antikroppar. Denna studie utfördes med syftet att utvärdera om FcγRIIIa-IgG komplexet är lämpligt att studera med instrumentet OCTET RED96E vilken utnyttjar interferensmönster mellan ljusvågor. Följdaktligen, skapades en metodik för att erhålla användbara kinetiska parametrar så som dissociationskonstanten. Originalläkemedlet som förvarats på olika sätt användes för affinitetsbestämmning. Dessutom genomfördes en affinitetsbestämmning på deglykosylerad antikropp. Inledningsvis togs ett beslut kring vilket assay format som skulle användas samt den optimala ligand koncentrationen för den specifika affinitetsbestämmningen. Vidare, så var de erhållna dissociationkonstanterna från både jämviktsanalys och det fullständiga resultatet för kinetiken inom rimliga intervall, i jämförelse med litterära värden av liknande sort, trots skillnader i hur antikroppen förvarats. Dissociationskonstanten följde inte en tydlig, förväntad, ökning i samband med ökad deglykosylering. Således kunde en minskad affinitet inte styrkas. Däremot kräver metodiken i sig att flera experiment utförs, dels för validering men också för att möjliggöra en jämförelse med andra, liknande metoder från både ett ekonomiskt och vetenskapligt perspektiv. Detta inkluderar även att utföra experiment på den faktiska biosimilaren, utvärdera vidare i vilket skede av processutvecklingen kvalitetsattributet ska analyseras för att anpassa och utvärdera metoden efter rätt villkor samt att se över valda parameter för dataanalys.
Abstract [en]
In the development of monoclonal antibody biosimilar products to be used as therapeutics, the Fc-receptor binding properties must be comparable to those of the innovator product. Hence, it is in the interest of biosimilar companies such as Xbrane Biopharma AB to de- velop analytical methods that support the assessment of this quality attribute throughout the cell line development and cell culture process development. In this study an antibody acting as an inhibitor to the, on tumor cells, overexpressed protein CD38, and with affinity for Fc gamma receptors located on immune effector cells will be of primary interest. An in- teraction involved in initiating antibody-mediated cell-dependent cytotoxicity, a mechanism of action utilized in therapeutic monoclonal antibodies. This study was therefore carried out, with the purpose to assess if the FcγRIIIa-IgG complex is suitable to be investigated with Bio-Layer Interferometry, more specifically, an Octet RED96E instrument. Thus, a methodology was created to provide useful kinetic parameters, such as the dissociation con- stant. The originator drug with differences in regards to shelf-life was utilized for a full affinity determination. In addition, a full affinity determination was also done with the an- tibody when deglycosylated. Firstly, a decision was made regarding which bioassay format to use and then the optimal ligand concentration for the specific affinity determination was determined based on the obtained data. Moreover, the dissociation constant was obtained with both steady state analysis and full kinetics results. They were both reasonable when comparing to literature. The dissociation constant was very similar for the antibody despite variability in shelf-life. In conflict with literature data, deglycosylation of the antibody did not show a clear increase of the dissociation constant. Hence, did not indicate a negative impact on the affinity. However, the methodology requires further experiments. This in- cludes validation, comparison to other similar methods in regards to both economic and scientific aspects, analysis of the specific biosimilar not only the originator and evaluate the used data processing. Furthermore, it is necessary to further assess at what stage of the process development the attribute should be tested to adjust and evaluate the method based on those conditions.
Place, publisher, year, edition, pages
2022.
Series
TRITA-CBH-GRU ; 2022:309
Keywords [en]
FcγRIIIa, CD16, Bio-Layer Interferometry Kinetics, Dissociation constant
Keywords [sv]
FcγRIIIa, CD16, Bio-Layer Interferometry Kinetics, Dissociationskonstant
National Category
Medical Biotechnology (with a focus on Cell Biology (including Stem Cell Biology), Molecular Biology, Microbiology, Biochemistry or Biopharmacy)
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-321576OAI: oai:DiVA.org:kth-321576DiVA, id: diva2:1711587
External cooperation
Xbrane AB
Subject / course
Biotechnology
Educational program
Master of Science - Medical Biotechnology
Supervisors
Examiners
2022-11-172022-11-17