1. Combination of IM-Based Approaches to Unravel the Coexistence of Two Conformers on a Therapeutic Multispecific mAb
- Author
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Evolène Deslignière, Simon Ollivier, Anthony Ehkirch, Armelle Martelet, David Ropartz, Nelly Lechat, Oscar Hernandez-Alba, Jean-Michel Menet, Séverine Clavier, Hélène Rogniaux, Bruno Genet, Sarah Cianférani, Département Sciences Analytiques et Interactions Ioniques et Biomoléculaires (DSA-IPHC), Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Unité de recherche sur les Biopolymères, Interactions Assemblages (BIA), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), BIOMERIEUX, Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), SANOFI Recherche, Infrastructure Nationale de Protéomique, FR2048 ProFI, Spectrométrie de Masse et Protéomique [IBPS] (IBPS-SPM), Institut de Biologie Paris Seine (IBPS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Analyse, Interactions Moléculaires et Cellulaires (LBM-E2), Laboratoire des biomolécules (LBM UMR 7203), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Département de Chimie - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Département de Chimie - ENS Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Spectrométrie de Masse BioOrganique [Strasbourg] (LSMBO), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), ANR-10-INBS-08- 03 : project 'ProFI', ANRT, CMC Development, SANOFI R&D, France., ANR-18-CE29-0006,ALGAIMS,Analyses de polysaccharides comportant des unités Galf par IRMPD et MS-mobilité ionique(2018), DUPRE, Olivier, APPEL À PROJETS GÉNÉRIQUE 2018 - Analyses de polysaccharides comportant des unités Galf par IRMPD et MS-mobilité ionique - - ALGAIMS2018 - ANR-18-CE29-0006 - AAPG2018 - VALID, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC)
- Subjects
[SDV.MHEP.EM] Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology/Endocrinology and metabolism ,Antineoplastic Agents, Immunological ,[CHIM.ANAL] Chemical Sciences/Analytical chemistry ,[CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry ,Chromatography, Gel ,Antibodies, Monoclonal ,[SDV.MHEP.EM]Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology/Endocrinology and metabolism ,Mass Spectrometry ,Analytical Chemistry - Abstract
International audience; Multispecific antibodies, which target multipleantigens at once, are emerging as promising therapeutic entities tooffer more effective treatment than conventional monoclonalantibodies (mAbs). However, these highly complex mAb formatspose significant analytical challenges. We report here on thecharacterization of a trispecific antibody (tsAb), which presentstwo isomeric forms clearly separated and identified with sizeexclusion chromatography coupled to native mass spectrometry(SEC-nMS). Previous studies showed that these isomers mightoriginate from a proline cis/trans isomerization in one Fab subunit ofthe tsAb. We combined several innovative ion mobility (IM)-basedapproaches to confirm the isomeric nature of the two species and togain new insights into the conformational landscape of both isomers.Preliminary SEC-nIM-MS measurements performed on a low IM resolution instrument provided the first hints of the coexistence ofdifferent conformers, while complementary collision-induced unfolding (CIU) experiments evidenced distinct gas-phase unfoldingbehaviors upon activation for the two isomers. As subtle conformational differences remained poorly resolved on our earlygeneration IM platform, we performed high-resolution cyclic IM (cIM-MS) to unambiguously conclude on the coexistence of twoconformers. The cis/trans equilibrium was further tackled by exploiting the IMn slicing capabilities of the cIM-MS instrument.Altogether, our results clearly illustrate the benefits of combining state-of-the-art nMS and IM-MS approaches to address challengingissues encountered in biopharma. As engineered antibody constructs become increasingly sophisticated, CIU and cIM-MSmethodologies undoubtedly have the potential to integrate the drug development analytical toolbox to achieve in-depthconformational characterization of these products
- Published
- 2022