Cytiva「Biacore生物分子交互作用工作坊」之一

FDA、EMA審查必備! Biacore漸成大、小分子藥物開發標配

撰文記者 巫芝岳
日期2022-06-17
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FDA、EMA審查必備! Biacore漸成大、小分子藥物開發標配 (圖片來源:Cytiva提供)

藥物開發過程中,「驗證分子間交互作用」是從發現候選分子到最後品管(QC)階段,都必備的實驗工具。相較於傳統ELISA、FRET等實驗外,不需螢光標記、靈敏度更高的「Biacore」,更是分子交互作用實驗的一大創舉。

昨(16)日,Cytiva舉辦線上「Biacore生物分子交互作用工作坊」,分享了其Biacore實驗工具如何協助藥物開發;指出該工具「高靈敏度」、「即時」(real-time)、「不需標記」(label-free)等特色,以及分別在大分子與小分子上的靈活運用。

FDA、EMA數據要求! Biacore漸成「大分子交互作用」檢測必備

台灣Cytiva產品專員Stansi Chuang,首先簡介了在藥物開發中越趨重要的「Biacore」實驗。

她表示,在抗體藥物、細胞治療等創新療法中,驗證大分子間的交互作用,包括:抗體與受體的結合能力、結合速度、活型濃度與結合特異性等,都會影響療效反應與藥物副作用。然而,過去用來驗證蛋白質間交互作用的傳統ELISA、FRET等實驗,都仍有各種限制,例如:需要螢光標記進而影響樣品活性、只能驗證親和力強的交互作用、實驗耗時等。

而創新的「Biacore」實驗,則是以「表面電漿共振(Surface plasmon Resonance, SPR )」的原理,了解蛋白質到細胞層次的交互作用。實驗時,先將一項分子固定在感測晶片(sensor chip)上,再流過另一項要與之作用的分子,不需特殊標記就能測得其之間的交互作用,包括:分子親和力、動力學、專一性、一致性、濃度等。

Stansi指出,根據美國FDA、歐盟EMA目前的規定,都已將Biacore實驗放入藥物審查的數據要求中。

她也表示,從一開始找尋候選藥物的篩選(screening)階段、藥物表徵(Characterization)如親和力(Affinity)和動力學(Kinectics)驗證,到最後的品管(QC)階段,都會使用到Biacore;而Biacore也可提供詳細的藥物動力學圖譜,讓使用者能直觀、詳細地透過一次實驗挑選合適的候選樣本,極大地提高藥物開發過程的實驗效率。

小分子應用靈活! 七成藥廠以Biacore開發小分子藥物

Cytiva China資深產品專員Sindy Li,接著分享了Biacore在小分子領域的應用。

Sindy指出,雖近年大分子、抗體藥物成為主流趨勢,但小分子藥物的開發在全球仍十分重要。其中核磁共振(NMR)、表面電漿共振(SPR,即Biacore實驗方式)、X光結晶,是其最常使用的實驗手段,並有超過70%的藥廠都以Biacore作為小分子藥物開發技術之一。

她表示,小分子藥物最主要的特點為分子量較小,一般在1000 Da以下,親和力較弱,並且結構性質各異,這些特點給相互作用的檢測帶來很大的挑戰。 Biacore的高靈敏度就能在此有所發揮,不僅可以檢測較低的響應值(response),且對分子量差異懸殊的相互作用類型也能精確檢測。加上成熟的實驗設計與分析,從如何進行結合程度測試(binding level screen)、親和力測試(affinity screen)的細節,包括何時需加入競爭分子等,因此越來越多的研究人員選擇Biacore進行蛋白與小分子相互作用檢測。

Sindy也進一步分享Biacore在小分子的應用,不論是作為抑制劑開發,Fragment based drug discovery (FBDD) ,以及現在最新的PROTAC技術,從library篩選、親和力檢測、到抑制實驗,Biacore都表現了強大的優勢與高效性。

(報導/巫芝岳)

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