후보물질 선정은 의약품 개발 프로세스의 세 번째 단계입니다.¹ 후보물질 선정의 주 목적은 가장 유망한 항체를 계속해서 선별하고 필터링하여 이상적으로는 다음 단계를 진행할 1~2가지를 추려내는 것입니다. 연구진은 이 단계에서 5개 미만으로 구성된 항체 풀의 개발 가능성을 평가하고 있습니다. 개발 가능성을 평가할 때의 중요한 매개변수는 시차 주사 열량 측정법(DSC)을 도구로 선택하여 T_onset 및 T_M로 측정한 항체의 구조적 안정성으로 구조적 안정성이 가장 높은 후보물질이 향후 의약품으로 사용될 가능성이 제일 높습니다. 전통적으로 DSC는 T_onset 및 T_M을 정확히 측정하기 위해 많은 양의 단백질 샘플이 필요하지만, T_onset 및 T_M 둘 다에 대한 정확한 값을 얻는 것이 대단히 중요하기 때문에 여전히 DSC가 이러한 측정법의 기준이 되는 위치를 차지하고 있습니다. 또한 구조적 안정성이 항체 제형의 농도에 영향을 받을 수 있으므로, 이 단계에서 투여 농도를 모방하는 높은 농도에서 테스트를 시작하는 것도 중요합니다.

상기 언급된 것과 같이, 구조적 안정성이 가장 높은 단백질이 의약품으로 사용하기에 가장 유망한 물질입니다. 이상적인 후보물질은 T_onset >55°C, Fab 도메인의 T_M >65°C입니다. 나노 DSC와 같은 미세 열량 측정 기술은 온도 조절 램프를 통해 구조적 안정성을 측정할 수 있도록 설계되었습니다. 연구진은 이 기술을 활용하여 가장 안정적인 항체에 대한 우선순위를 파악할 수 있어, 성공적인 의약품 개발 가능성을 높일 수 있습니다. 특정 조건에서 항체에 대해 얻은 열영상은 마치 지문처럼 고유하다는 사실에 유의하는 것이 중요합니다. 이러한 열영상은 항체의 구조에 대한 통찰력을 제공하며, 항체의 구조와 기능 간에 강한 상관관계가 있기 때문에 중요합니다. 후보물질 선정 중에 획득한 열영상은 완충액에 대한 추가 스크리닝을 수행하는 의약품 개발의 제형 단계를 진행하는 동안 항체에 대한 기준선 역할을 수행할 수 있습니다.

연구진은 의약품 개발의 제형 단계에서, 항체만을 스크리닝하는 것에서 항체와 부형제, 완충액, 염 등 다양한 첨가제를 모두 스크리닝하게 됩니다. 이 단계에서는 임상시험을 위한 인간 대상 최초(FIH) 제형을 개발하기 위해 최종적으로 1~2가지의 항체를 평가합니다. 안정성의 효과를 다양한 완충액 제형의 함수로 파악하는 것이 중요하기 때문에, 구조적 안정성은 이 단계에서도 중요한 역할을 수행합니다. 항체 제형을 동결건조하여 보관하는 경우, 재구성 시 항체가 손상되지 않은 상태로 유지되도록 항체의 구조를 보호하는 데 부형제가 큰 역할을 합니다.² 따라서 선정된 최종 부형제가 우수한 안정성 특성을 나타내는 것이 중요합니다.

다양한 부형제를 테스트할 때는 효율성, 특히 소요 시간을 고려하는 것이 중요합니다. 각 제형 구성 요소의 다양한 변형으로 인해 테스트해야 하는 샘플이 수백 가지가 될 수 있습니다. 나노 DSC용 자동 샘플러와 같은 도구를 이용하면 처리량은 높이면서도 작업 시간을 줄일 수 있습니다. 처리량이 높은 실험은 항체 제형을 신속하게 최적화할 수 있어, 개발 가능성 테스트의 미래라고 할 수 있습니다.

전체적으로 후보물질 선정 과정 이후 제형 최적화를 시작하는 것이 중요합니다. 구체적으로는 구조적 안정성이 항체가 성공적인 의약품으로 작용할 가능성을 결정하는 핵심 매개변수입니다. 두 화합물 사이의 상호작용에 대한 의약품의 생물리학적 특성에 영향을 미치므로, 항체를 개발할 때는 부형제의 구조적 안정성이 또한 고려해야 합니다. 따라서 많은 수의 제형을 신속하게 스크리닝하는 것이 중요하며, 여기에서 자동화의 가치가 두드러집니다. 의약품 개발의 미래는 연구진이 다양한 항체와 제형을 신속하게 최적화하고 스크리닝하여 다양한 약물 후보물질을 보다 효율적으로 평가할 수 있는 높은 처리량의 실험에 달려 있습니다.