Die Elektrophorese ist eine weit verbreitete Analysetechnik zur Reinheitsbestimmung und Identifizierung von therapeutischen Proteinen. Sie basiert auf der Wanderung der Proteine unter einem elektrischen Feld entsprechend ihrer elektrophoretischen Mobilität. Je nach Elektrophoresetyp lassen sich unterschiedliche Qualitätsmerkmale des Proteins messen. Sensitivität, Robustheit und Durchsatz hängen vom verwendeten Format ab. Klassische Flach- und Vertikalgele wurden aufgrund ihrer Vorteile zunehmend durch moderne Kapillargele ersetzt. Elektrophoretische Analysen in verschiedenen Typen und Formaten sind aktuell als Prüfmethode in den Analysenzertifikaten für Chargenprüfungen von therapeutischen Proteinen aufgeführt.
Viele Proteine wie Zytokine, Blutgerinnungsfaktoren, Hormone, monoklonale Antikörper (mAbs) und Fusionsproteine werden mithilfe verschiedener Elektrophoresetechniken untersucht, um ihre Integrität zu identifizieren und zu testen.
Nach den angewandten Prinzipien lassen sich verschiedene Arten der Elektrophorese unterscheiden:
- SDS-PAGE ( Natriumdodecylsulfat – Polyacrylamid – Gelelektrophorese ): Sie wird in flacher oder vertikaler Gelform durchgeführt und ermöglicht die Trennung der Proteine nach ihren Molekulargewichten .
- PAGE ( Polyacrylamid – Gelelektrophorese ): Sie wird in flacher oder vertikaler Gelform durchgeführt und ermöglicht die Trennung der Proteine nach ihren Ladungen.
- IEF ( Isoelektrische Fokussierung ): Sie wird in flacher oder vertikaler Gelform durchgeführt und ermöglicht die Trennung der Proteine nach ihren isoelektrischen Punkten.
- CE-SDS ( Kapillarelektrophorese – Natriumdodecylsulfat ): Diese Methode nutzt die Kapillarelektrophorese und ermöglicht die Trennung von Proteinen nach ihren Molekulargewichten. Sie zeichnet sich durch eine höhere Sensitivität, einen höheren Durchsatz und eine bessere Reproduzierbarkeit als die klassische SDS-PAGE aus .
- CZE ( Kapillarzonenelektrophorese ): Diese Methode nutzt die Kapillarelektrophorese und ermöglicht die Trennung von Proteinen anhand ihrer elektrostatischen Mobilität. Im Vergleich zur klassischen PAGE bietet sie eine höhere Sensitivität, einen höheren Durchsatz und eine bessere Reproduzierbarkeit. Darüber hinaus findet sie breite Anwendung, wobei die Glykananalyse eine der Hauptanwendungen bei der Charakterisierung monoklonaler Antikörper (mAbs) darstellt.
- cIEF ( Kapillar – Isoelektrische Fokussierung ): Diese Methode nutzt die Kapillarelektrophorese und ermöglicht die Trennung von Proteinen anhand ihrer isoelektrischen Punkte. Im Vergleich zur klassischen IEF bietet sie eine höhere Sensitivität, einen besseren Durchsatz und eine höhere Reproduzierbarkeit.
- icIEF ( Bildgebung der Kapillar – Isoelektrischen Fokussierung ): Diese Technik basiert auf der Kapillarelektrophorese und ermöglicht die Trennung von Proteinen anhand ihrer isoelektrischen Punkte. Sie ähnelt der cIEF, bietet jedoch einen höheren Durchsatz.
Alle diese elektrophoretischen Techniken stehen bei Kymos mit verschiedenen Instrumenten zur Verfügung und werden derzeit zur Qualitätskontrolle sowohl von Originalpräparaten als auch von Biosimilar-Therapeutika eingesetzt:
- Elektrophoretische Kammern und Stromversorgungen verschiedener Größen und Hersteller (Bio-Rad usw.) für die klassische Elektrophorese
- Multiphor II Elektrophoresesysteme von GE Healthcare Life Sciences für die Flachelektrophorese
- Ein kalibriertes Densitometer GS-900 von Bio-Rad wird verwendet, um die Elektrophorese-Gele in digitale Bilder umzuwandeln und die Daten anschließend mit der entsprechenden Software auszuwerten.
- Beckman/Sciex PA800 Kapillarelektrophoresesysteme für CE.SDS, CZE und cIEF.
- iCE3 von Protein Simple für icIEF.
