SARS-CoV-2 감염을 차단하거나 치료하기 위한 연구는 바이러스에 대항하기 위해 인체에서 생산하는 주요 무기인 표적 단일 클론 항체(mAb) 개발에 대한 관심을 한층 높여 주었습니다. 표적 mAbs를 개발하려면 수백에서 수천 개의 변이체를 스크리닝하여 추가 연구를 위한 주요 후보 물질을 식별해야 내야 합니다.
항체 응집 연구
mAb 후보 물질을 선별하는 과정에서 연구자들은 mAb가 응집되는 경향을 조사합니다. 응집체는 환자에게 주입되었을 경우 심각한 질병을 유발할 수 있는 원치 않는 부산물이며, 응집체의 형성으로 인해 감염과 싸우는 데 필요한 항체의 활성 부위가 차단될 수 있습니다. 응집되는 mAb 후보 물질은 일반적으로 추가 연구에서 배제됩니다.
연구자들은 현재 크기 배제 크로마토그래피(SEC)를 사용하여 단일 클론 항체의 응집 경향을 선별합니다. Agilent 1260 Infinity II Bio-Inert LC 및 AdvanceBio SEC 컬럼 사용 시 분석 시간을 시료당 3분 정도로 단축할 수 있습니다. 그러나 수천 개에 달하는 시료에 대해서 SEC만으로는 작업 속도가 너무 느립니다.
3초 사전 스크리닝 단계 추가로 mAb 스크리닝 가속화
Agilent Cary Eclipse 분광기 제품 관리자인 Matt Quinn은 mAb가 응집되는 경향을 사전 스크리닝하기 위한 고속 기술의 개발에 대해 설명합니다.
“1월경 팬데믹이 강타했을 때 갑작스럽게 수천 개의 시료를 분석해야 하는 상황이 급격하게 증가했습니다. 저희는 이미 기존 기술을 이용해 3초 사전 스크리닝 단계를 진행하고 있었습니다.
Agilent Cary Eclipse 형광 분광기와 형광 염료를 결합하여 빠른 사전 스크리닝 기법을 개발했습니다. mAb 후보 물질에 형광 염료를 첨가하면 항체가 응집되는 경향이 있는지 여부를 신속하게 결정할 수 있습니다. 해당 염료는 mAb 응집체에 특이적으로 결합하고, 응집 경향이 강할수록 측정되는 형광 신호가 높아집니다.”
그렇다면 이 단계를 추가하였을 때 전체 분석 시간이 얼마나 단축될까요? 상대적으로 더 많은 시간이 소요되는 SEC 스크리닝을 거치는 후보 mAB의 수를 줄여줍니다. Cary Eclipse 시스템은 시료당 약 3초 이내로 응집체를 스크리닝할 수 있습니다. 이러한 방식으로 선별 배제된 후보 물질 각각에 대하여 5분에 가까운 SEC 분석 시간을 절약하게 됩니다. 한 번에 최대 96개의 시료를 Cary Eclipse 마이크로플레이트 리더에 한 배치로 로딩할 수 있습니다. 시료 전처리는 빠르고 간단하며 시스템 조작을 위한 교육이 거의 필요하지 않습니다.
분석에 따르면 24개 시료로 이루어진 배치 스크리닝에서 SEC만 사용할 때보다 시간을 70% 이상 절약할 수 있습니다.
시간이 절대적으로 중요할 때
고처리량의 형광 기반 mAb 응집체 분석 솔루션을 이용한 사전 스크리닝은 Agilent 1260 Infinity II Bio-Inert LC SEC 시스템으로 개발되고 최적화된 애질런트 워크플로를 더욱 강화합니다. 사전 스크리닝 단계를 추가하면 SEC만 이용할 때와 비교해 mAb 스크리닝 시간을 크게 단축시켜 SARS-CoV-2와의 싸움에서 효과적인 항체를 보다 빠르게 찾아낼 수 있습니다.
참고문헌:
- Ratanji KD, Derrick JP, Dearman RJ, Kimber I (2014). Immunogenicity of therapeutic proteins: Influence of aggregation. Journal of Immunotoxicology, 11:99–109.
보조 자료:
- Agilent Cary Eclipse 형광 분광 광도계
홍보 자료: 빠른 mAbs 선별 – Cary Eclipse 마이크로플레이트 리더를 사용한 응집체 사전 스크리닝
다음 발행물에 클론 선별 워크플로에 대한 상세 정보가 나와 있습니다.
- 처리량 높은 형광 기반 mAbs 응집체 분석 워크플로, 애질런트 발행물 5994‑1745KO.
- 단일 클론 항체의 고분해능, 고처리량 크기 배제 크로마토그래피 분석, 애질런트 발행물 5994-0828EN.