<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN">
<HTML><HEAD><TITLE>Re: [RASMB] non-ideality in velocity [was: interference optics]</TITLE>
<META http-equiv=Content-Type content="text/html; charset=us-ascii">
<META content="MSHTML 6.00.6000.16609" name=GENERATOR></HEAD>
<BODY>
<DIV dir=ltr align=left><FONT face=Arial color=#0000ff size=2><SPAN 
class=977332915-08042008>Allen, Ewa, and Arthur have already made some good 
points about Bo's questions, but perhaps I can add and clarify a few 
things.</SPAN></FONT></DIV>
<DIV dir=ltr align=left><FONT face=Arial color=#0000ff size=2><SPAN 
class=977332915-08042008></SPAN></FONT> </DIV>
<DIV dir=ltr align=left><FONT face=Arial color=#0000ff size=2><SPAN 
class=977332915-08042008>(1) Regarding SEC-MALLS, remember that the MALLS does 
not help whatsoever in measuring the fractions of long-lived (separable) 
species---it is the concentration detector (UV and/or RI) that does this. The 
regulatory agencies are very aware that the column can act as a filter, and also 
that typically the mobile phase is different from the formulation buffer and 
this change in solvent condition can change the distribution of aggregates. 
Probably 75% of the SV work I do is therefore aimed at showing that SEC methods 
are actually telling the truth (at least semi-quantitatively). What the MALLS 
adds is the ability to actually identify the true MW of the minor species, i.e. 
the stoichiometry of aggregates, which you really can't do based only on a 
sedimentation coefficient. Knowing the true identity of the aggregates is 
nice, but frankly it isn't essential because usually we can't really say whether 
a trimer is worse than a dimer with regard to safety or efficacy 
issues.</SPAN></FONT></DIV>
<DIV dir=ltr align=left><FONT face=Arial color=#0000ff size=2><SPAN 
class=977332915-08042008></SPAN></FONT> </DIV>
<DIV dir=ltr align=left><FONT face=Arial color=#0000ff size=2><SPAN 
class=977332915-08042008>(2) Yes sometimes we see clear evidence of 
rapidly-reversible association in a SEC-MALLS experiment (although often it is 
not recognized as such by my clients even when they have acquired such data 
themselves). But if you want to measure Kd values for the reversible association 
by LS then it is far better to get rid of the column and use the approach 
pioneered by Allen Minton.</SPAN></FONT></DIV>
<DIV dir=ltr align=left><FONT face=Arial color=#0000ff size=2><SPAN 
class=977332915-08042008></SPAN></FONT> </DIV>
<DIV dir=ltr align=left><FONT face=Arial color=#0000ff size=2><SPAN 
class=977332915-08042008>(3) The regulatory agencies would indeed like to know 
the exact distribution of oligomers, both reversible and irreversible, in the 
product vial, even for products at 100+ mg/mL. Unfortunately they don't 
always understand that this may be technically impossible with current 
technology and current theoretical understanding of the strong non-ideality 
effects that may be present. They are indeed worried about the possibility that 
the rapidly-reversible oligomers may have biological effects during the period 
before the product is dispersed in the body as Allen said (many of these 
high concentration products are given subcutaneously). In my opinion there 
is little to no hard evidence that the rapidly-reversible oligomers really cause 
trouble, but one company has stated publically they think they did for one 
product so we all have to deal with that issue.</SPAN></FONT></DIV>
<DIV dir=ltr align=left><FONT face=Arial color=#0000ff size=2><SPAN 
class=977332915-08042008></SPAN></FONT> </DIV>
<DIV dir=ltr align=left><FONT face=Arial color=#0000ff size=2><SPAN 
class=977332915-08042008>(4) I agree with Arthur that to date most biotech 
companies have not been terribly interested in reversible association 
thermodynamics. This is probably going to change at least somewhat due to (3) 
above. </SPAN></FONT></DIV>
<DIV dir=ltr align=left><FONT face=Arial color=#0000ff size=2><SPAN 
class=977332915-08042008></SPAN></FONT> </DIV>
<DIV dir=ltr align=left><FONT face=Arial color=#0000ff size=2><SPAN 
class=977332915-08042008>(5) We tend to think of aggregates as either 
irreversible or rapidly-reversible. Many RASMB readers may not realize that it 
is not uncommon to see what I call "metastable" aggregates which are reversible 
but dissociate very, very slowly (hours to days). These seem to exist in a fair 
number of antibody preparations. The slow dissociation allows you to separate 
and detect them at low concentrations if the separation starts immediately after 
dilution (what we call a "dilute and shoot" protocol).</SPAN></FONT></DIV>
<DIV dir=ltr align=left><FONT face=Arial color=#0000ff size=2><SPAN 
class=977332915-08042008></SPAN></FONT> </DIV>
<DIV dir=ltr align=left><FONT face=Arial color=#0000ff size=2><SPAN 
class=977332915-08042008>(6) Although the biotech crowd would LIKE to measure 
everything in the actual formulation buffer and at the concentration in the 
vial, often this really isn't feasible. For these high concentration antibodies 
at APL we mostly run SV at 0.5 mg/mL with the "dilute and shoot" approach. 
And sometimes the formulation contains things that cause significant 
interference (high levels of sugar, detergents) and we may have to dilute into a 
different buffer to get meaningful/reliable data. </SPAN></FONT></DIV>
<DIV dir=ltr align=left><FONT face=Arial color=#0000ff size=2><SPAN 
class=977332915-08042008></SPAN></FONT> </DIV>
<DIV dir=ltr align=left><FONT face=Arial color=#0000ff size=2><SPAN 
class=977332915-08042008>John</SPAN></FONT></DIV><BR>
<DIV class=OutlookMessageHeader lang=en-us dir=ltr align=left>
<HR tabIndex=-1>
<FONT face=Tahoma size=2><B>From:</B> rasmb-bounces@rasmb.bbri.org 
[mailto:rasmb-bounces@rasmb.bbri.org] <B>On Behalf Of </B>Arthur 
Rowe<BR><B>Sent:</B> Tuesday, April 08, 2008 8:24 AM<BR><B>To:</B> Allen Minton; 
Borries Demeler<BR><B>Cc:</B> rasmb@server1.bbri.org<BR><B>Subject:</B> Re: 
[RASMB] non-ideality in velocity [was: interference optics]<BR></FONT><BR></DIV>
<DIV></DIV>
<BLOCKQUOTE><BR>Hi Allen<BR><BR>Good point, especially with regard to 
  antibodies.<BR><BR>However, I fear that the wide world of bio/pharma has yet 
  to come to terms with the need for both reversible and irreversible 
  aggregation to be characterised as universal 
  practice.<BR><BR>Regards<BR><BR>Arthur<BR><BR><BR></BLOCKQUOTE>--<BR>*******************************************************<BR>Arthur 
J Rowe<BR>Professor of Biomolecular Technology<BR>NCMH Business 
Centre<BR>University of Nottingham<BR>School of Biosciences<BR>Sutton 
Bonington<BR>Leicestershire LE12 5RD   UK<BR><BR>Tel: 
       +44 (0)115 951 
6156<BR>           +44 
(0)116 271 4502<BR>Fax:        +44 (0)115 951 
6157<BR>email: 
     arthur.rowe@nottingham.ac.uk<BR>Web: 
       www.nottingham.ac.uk/ncmh/business<BR>*******************************************************<BR><BR><BR>
<BLOCKQUOTE><BR><BR><TT>Hello Borries -<BR><BR>At 11:21 AM 4/8/2008, you 
  wrote:<BR><BR>>So my question is: Why are drug companies interested in the 
  reversible<BR>>kind, or is there another reason to measure at high 
  concentration?<BR><BR>1. Reversible self-association causes large increases in 
  viscosity <BR>(see recent work of Steve Shire and coworkers), which in turn 
  causes <BR>problems in administration of concentrated immunoglobulin via 
  <BR>injection through narrow bore needles.  Different monoclonal 
  <BR>antibodies have significantly different tendencies to reversibly 
  <BR>self-associate at high concentration.  Thus screening of candidate 
  <BR>engineered antibodies for tendency to reversibly self-associate at 
  <BR>high concentration is an essential part of the drug development 
  process.<BR><BR>2. Directly following administration there exists a bolus of 
  locally <BR>highly concentrated antibody at the site of administration which 
  <BR>requires time to dissipate.  Reversibly formed aggregates therefore 
  <BR>exist with a significant lifetime.  The physiological effects of such 
  <BR>aggregates are unknown, but it is possible that some oligomeric 
  <BR>species may be mistakenly identified as foreign proteins and <BR>therefore 
  break immune tolerance.<BR><BR>For both of these reasons the FDA wants 
  pharmaceutical companies to <BR>characterize formulations of monoclonal 
  antibodies with respect to <BR>both reversible and irreversible 
  self-association.   The former <BR>requires measurement at high 
  concentration.<BR><BR>Allen 
  <BR><BR>_______________________________________________<BR>RASMB mailing 
  list<BR>RASMB@rasmb.bbri.org<BR>http://rasmb.bbri.org/mailman/listinfo/rasmb<BR></TT></BLOCKQUOTE><TT><BR></TT><BR>
<P>This message has been checked for viruses but the contents of an attachment 
may still contain software viruses, which could damage your computer system: you 
are advised to perform your own checks. Email communications with the University 
of Nottingham may be monitored as permitted by UK legislation. 
</P></BODY></HTML>