Glykomik

Glykomik ist die Kartierung des Glykoms, also der Gesamtheit aller Zuckerketten (Glykane), die eine Zelle oder ein Organismus produziert. Das Verfahren ist für die Analyse biologischer Arzneimittel wie therapeutische Antikörper entscheidend, während es für synthetische Forschungspeptide oder niedermolekulare Chemikalien meist nicht relevant ist, da diese ohne lebende Zellen hergestellt werden.

Glykomik sichert die Qualität und Konsistenz biologischer Arzneimittel

Da Glykane nicht nach einer festen genetischen Vorlage wie DNA entstehen, müssen Labore sie zur Analyse zunächst von Proteinen abspalten, per Flüssigchromatographie trennen und mittels Massenspektrometrie identifizieren. Erst durch diese Bestimmung der Molekülmasse werden die komplexen Zuckerstrukturen eines Biopharmazeutikums charakterisierbar.

Aufsichtsbehörden stufen die Glykosylierung als kritisches Qualitätsmerkmal (CQA) ein, da sie Sicherheit, Wirksamkeit und Stabilität beeinflusst. Gemäß Regelwerken wie ICH Q6B ist diese Analyse notwendig, um die Reinheit des Wirkstoffs zu belegen, Immunreaktionen zu vermeiden und die Konsistenz von Charge zu Charge nachzuweisen.

Wichtige Abgrenzungen zur Glykomik in der Laboranalytik

• Ein fehlender Glykomik-Abschnitt ist bei synthetischen Forschungspeptiden und niedermolekularen Chemikalien normal, da diese im Labor ohne lebende Zellen produziert werden.
• Glykoproteomik kartiert primär die Anheftungsstellen der Zucker an Proteine, untersucht jedoch nicht die detaillierte Struktur der Zuckerketten selbst.
• Pauschale Tests zum Gesamtzuckergehalt messen lediglich den Bulk-Anteil und ersetzen nicht die von Behörden geforderte Identifizierung spezifischer Zuckerstrukturen.
• Die Multi-Attribute Method (MAM) beschreibt eine breiter angelegte Strategie der Qualitätskontrolle, die mehrere Produktmerkmale gleichzeitig überwacht.

Quellen

1. Mass Spectrometry Approaches to Glycomic and Glycoproteomic Analyses
2. Glycomics and Glycoproteomics - Essentials of Glycobiology - NCBI Bookshelf
3. Glycomic and glycoproteomic analysis of glycoproteins—a tutorial
4. Chapter 48 Glycomics
5. A novel method for rapid glycan profiling of therapeutic monoclonal antibodies | FDA
6. Glycomics using mass spectrometry
7. Glycomic analysis: an array of technologies - PMC
8. Regulatory Guidelines for the Analysis of Therapeutic Peptides and ...
9. Mass spectrometry in clinical glycomics: The path from biomarker identification to clinical implementation
10. Multidimensional high-performance liquid chromatography-mapping method for N-linked glycan analysis - Glycoscience Protocols (GlycoPODv2) - NCBI Bookshelf
11. Mass spectrometry-based multi-attribute method in protein therapeutics product quality monitoring and quality control - PMC
12. The Hitchhiker's guide to glycoproteomics
13. Shotgun Glycomics: A Microarray Strategy for Functional Glycomics - PMC
14. Glycosylation Shapes the Efficacy and Safety of Diverse Protein, Gene and Cell Therapies
15. Characterization of O-Glycosylation and N ... - PMC - NIH
16. Mass Spectrometry and the Emerging Field of Glycomics - PMC
17. Chapter 51 Glycomics and Glycoproteomics
18. Antibody Glycosylation: FDA requirements and Characterization