Cómo elegir entre Fluorimetría de Escaneo Diferencial (DSF) vs Calorimetría de Escaneo Diferencial (DSC) en la investigación biofarmacéutica
La estabilidad de las proteínas es un parámetro crítico en la investigación biofarmacéutica. En los últimos años, la Fluorimetría de Escaneo Diferencial (DSF) se añadió a las herramientas biofísicas de las compañías farmacéuticas y se utiliza para la caracterización del plegamiento de proteínas. Sin embargo, con el aumento del número de nuevas modalidades de medicamentos en las etapas de desarrollo se ha reconocido la falta de versatilidad de la tecnología DSF. A medida que la investigación farmacéutica prioriza cada vez más las biomoléculas, como los conjugados de anticuerpos, bispecíficos, nucleótidos y nanopartículas lipídicas de ARNm, DSF está quedando rezagada.
Entra la Calorimetría de Escaneo Diferencial (DSC). DSC es una técnica multimodal con una amplia gama de aplicaciones más allá de la medición de la estabilidad térmica de las proteínas. Además, proporciona una imagen más completa que DSF al medir la termoestabilidad de proteínas, lo que puede mejorar la toma de decisiones y reducir la probabilidad de falsos positivos.
¿Cómo funciona la Fluorimetría de Escaneo Diferencial (DSF)?
La Fluorimetría de Escaneo Diferencial (DSF) es un método basado en la fluorescencia que mide la estabilidad de las proteínas detectando cambios en la fluorescencia a medida que una proteína se desnaturaliza. A medida que la temperatura aumenta, un colorante fluorescente «marca» las regiones hidrofóbicas expuestas de la proteína, generando una señal indicativa de eventos de desnaturalización.
Esto significa que DSF está limitado a proteínas con fluoróforos intrínsecos o aquellas que pueden ser marcadas. Los cosolutos, incluido el colorante añadido a la muestra, también pueden interferir con las señales de fluorescencia, reduciendo la fiabilidad. Y sólo detecta eventos de desnaturalización: no proporciona datos sobre otros parámetros termodinámicos, como los cambios de entalpía.
¿Cuáles son las ventajas de la Calorimetría de Escaneo Diferencial?
La Calorimetría de Escaneo Diferencial (DSC) mide directamente el calor absorbido o liberado durante la desnaturalización de la proteína sin necesidad de colorantes fluorescentes. Proporciona un perfil termodinámico completo que incluye la temperatura de desnaturalización (Tm), el único parámetro proporcionado por DSF, así como cambios de entalpía (ΔH) y capacidad calorífica (Cp).
La eliminación de los colorantes fluorescentes hace que DSC sea aplicable a proteínas, ácidos nucleicos, lípidos y sus ensamblajes. Además, dado que DSC no depende de mediciones basadas en señales ópticas, está libre de artefactos causados por el apagamiento, la agregación de proteínas o la dispersión de luz.
La repetibilidad y fiabilidad de DSF no tiene parangón con DSC, que es una técnica más versátil. Como resultado, los instrumentos de DSC son una inversión altamente rentable y preparada para el futuro.
DSF vs. DSC para la medición de la estabilidad de proteínas
DSF ofrece la ventaja de un cribado de alto rendimiento y requiere volúmenes de muestra más pequeños, lo que la hace una opción práctica para estudios en etapas tempranas donde la velocidad y la eficiencia son una prioridad. Sin embargo, está limitada por su dependencia de las mediciones basadas en fluorescencia, lo que puede introducir variabilidad y limitar su aplicabilidad.
En contraste, DSC proporciona datos termodinámicos completos y altamente reproducibles, siendo esencial para el desarrollo de formulaciones biológicas, evaluación de biosimilitud y presentaciones regulatorias. No se ve afectada por artefactos ópticos y puede usarse con una amplia gama de tampones y cosolventes, asegurando resultados consistentes y fiables.
| Característica | DSC | DSF |
| Análisis sin etiquetas | ✔ | X |
| Aplicable a proteínas, ácidos nucleicos, lípidos | ✔ | X |
| Cribado de alto rendimiento | X | ✔ |
| Datos termodinámicos detallados | ✔ | X |
| Sensible a todos los niveles de estructura proteica | ✔ | X |
| No se ve afectada por artefactos ópticos | ✔ | X |
| Requiere bajo volumen de muestra | X | ✔ |
| Altamente reproducible | ✔ | X |
| Interferencia mínima de tampones | ✔ | X |
En última instancia, la elección entre DSF y DSC depende de los requisitos específicos de la aplicación. Si se requiere un cribado rápido y un consumo mínimo de muestras, DSF puede ser la técnica preferida. Sin embargo, si se requiere una visión termodinámica precisa, reproducible y detallada, DSC sigue siendo el método superior.
Para el desarrollo biofarmacéutico, donde la caracterización de la estabilidad influye en las decisiones de formulación y aprobación regulatoria, DSC sigue siendo el estándar de oro. Con su precisión y fiabilidad, MicroCal PEAQ-DSC es una herramienta incomparable para los investigadores que buscan el enfoque más completo para el análisis de estabilidad de proteínas.
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Lecturas adicionales
- Sumérgete en nuestra serie de blogs de 3 partes sobre el papel que DSC puede desempeñar en acelerar la selección de candidatos a vacunas
- Ve el seminario web: Calorimetría de escaneo diferencial: Caracterización física robusta y poderosa de productos de proteínas terapéuticas
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