Comment choisir entre la Fluorimétrie de Fusion Différentielle (DSF) et la Calorimétrie Différentielle à Balayage (DSC) dans la recherche biopharmaceutique

La stabilité des protéines est un paramètre critique dans la recherche biopharmaceutique. Ces dernières années, la Fluorimétrie de Fusion Différentielle (DSF) a été ajoutée aux boîtes à outils biophysiques des entreprises pharmaceutiques et utilisée pour la caractérisation du dépliement des protéines. Cependant, avec le nombre croissant de nouvelles modalités de médicaments entrant dans les pipelines de développement, la réalisation de l’absence de versatilité de la technologie DSF devient évidente. Alors que la recherche pharmaceutique privilégie de plus en plus les biomolécules, telles que les conjugués anticorps-médicaments, les bispécifiques, les nucléotides et les nanoparticules lipidiques d’ARNm, la DSF est à la traîne.

Entrez dans la Calorimétrie Différentielle à Balayage (DSC). La DSC est une technique multimodale avec une large gamme d’applications au-delà de la mesure de la stabilité thermique des protéines. De plus, elle fournit une image plus complète que la DSF lors de la mesure de la thermostabilité des protéines, ce qui peut améliorer la prise de décision et réduire la probabilité de faux positifs.

Comment fonctionne la Fluorimétrie de Fusion Différentielle (DSF) ?

La Fluorimétrie de Fusion Différentielle (DSF) est une méthode basée sur la fluorescence qui mesure la stabilité des protéines en détectant les changements de fluorescence lors du dépliement des protéines. Au fur et à mesure que la température augmente, un colorant fluorescent « étiquette » les régions hydrophobes exposées de la protéine, générant un signal indicatif des événements de dépliement.

Cela signifie que la DSF est limitée aux protéines avec des fluorophores intrinsèques ou celles qui peuvent être étiquetées. Les co-solutés, y compris le colorant ajouté à l’échantillon, peuvent également interférer avec les signaux de fluorescence, réduisant la fiabilité. Et elle ne détecte que les événements de dépliement – elle ne fournit pas de données sur d’autres paramètres thermodynamiques, tels que les changements d’enthalpie.

Quels sont les avantages de la Calorimétrie Différentielle à Balayage ?

La Calorimétrie Différentielle à Balayage (DSC) mesure directement la chaleur absorbée ou libérée lors du dépliement des protéines sans avoir besoin de colorants fluorescents. Elle fournit un profil thermodynamique complet incluant la température de dépliement (Tm) – le seul paramètre fourni par la DSF – ainsi que les changements d’enthalpie (ΔH) et la capacité calorifique (Cp).

La suppression des colorants fluorescents rend la DSC applicable aux protéines, aux acides nucléiques, aux lipides et à leurs assemblages. De plus, comme la DSC ne repose pas sur des mesures optiques basées sur le signal, elle est exempte d’artefacts causés par l’extinction, l’agrégation des protéines ou la diffusion de la lumière.

La répétabilité et la fiabilité de la DSF sont inégalées par la DSC, qui est une technique plus polyvalente. En conséquence, les instruments DSC sont un investissement très rentable et préparé pour l’avenir.

DSF vs. DSC pour les mesures de stabilité des protéines

La DSF offre l’avantage d’un criblage à haut débit et nécessite des volumes d’échantillons plus petits, ce qui en fait un choix pratique pour les études en phase précoce où la rapidité et l’efficacité sont prioritaires. Cependant, elle est limitée par sa dépendance aux mesures basées sur la fluorescence, qui peuvent introduire de la variabilité et limiter son applicabilité.

En revanche, la DSC fournit des données thermodynamiques complètes et hautement reproductibles, ce qui est essentiel pour le développement de formulations biologiques, l’évaluation de la biosimilarité et les soumissions réglementaires. Elle n’est pas affectée par les artefacts optiques et peut être utilisée avec une large gamme de tampons et de co-solvants, garantissant des résultats cohérents et fiables.

En fin de compte, le choix entre la DSF et la DSC dépend des exigences spécifiques de l’application. Si un dépistage rapide et une consommation minimale d’échantillons sont nécessaires, la DSF peut être la technique préférée. Cependant, si des informations thermodynamiques précises, reproductibles et détaillées sont requises, la DSC reste la méthode supérieure.

Pour le développement biopharmaceutique, où la caractérisation de la stabilité influence les décisions de formulation et l’approbation réglementaire, la DSC reste la norme d’excellence. Avec sa précision et sa fiabilité, le MicroCal PEAQ-DSC est un outil inégalé pour les chercheurs cherchant l’approche la plus complète pour l’analyse de la stabilité des protéines.

Si vous avez des questions sur le DSC ou si vous souhaitez une démonstration du MicroCal PEAQ-DSC, veuillez contacter nos experts dès aujourd’hui.

Lectures complémentaires

• Plongez dans notre série de blogs en 3 parties sur le rôle que la DSC peut jouer dans l’accélération de la sélection des candidats vaccins
• Regardez le webinaire : La calorimétrie différentielle à balayage : Caractérisation physique robuste et puissante des produits protéiques thérapeutiques