Xion-C: un software para facilitar la identificación de los sitios de conjugación de vacunas conjugadas por análisis LC-MS/MS

Abstract

La espectrometría de masas es una herramienta analítica clave en la caracterización de vacunas conjugadas, por lo que las autoridades reguladoras solicitan la identificación de sitios de conjugación como atributo de calidad, información que se obtiene mediante la identificación de los péptidos tipo 2 en las corridas de LC-MS/MS. Este proceso incluye una etapa de validación manual que consume un tiempo considerable y no está exenta de subjetividades. Por ello, la presente investigación tiene como objetivo desarrollar una herramienta para: (1) aumentar la confiabilidad en la asignación de los sitios de conjugación; y (2) obtener una huella dactilar del conjugado sintetizado. La herramienta se desarrolló empleando los lenguajes de programación Java y Python v3.11, mediante este último, se realiza el enlace con archivos de datos sin procesar de las corridas de LC-MS/MS mediante la librería pyMSFileReader. Además, Xion-C analiza los archivos con los péptidos tipo 2 identificados y extrae de la Corriente Iónica Total (TIC), la contribución de cada péptido, el Cromatograma Iónico Extraído (XIC), el cual contiene información valiosa que no se debe de desechar o ignorar. La herramienta superpone los XICs de los péptidos lineales y los de tipo 2 de manera independiente para obtener dos perfiles cromatográficos que pueden utilizarse para evaluar la reproducibilidad de la síntesis de los conjugados. En más del 85% de los casos, los XICs fueron útiles para respaldar inequívocamente las asignaciones. El software simplifica considerablemente el análisis, alivia los procesos de validación manual y aumenta la confiabilidad de este proceso.

Mass spectrometry is a key analytical tool in the characterization of conjugate vaccines, and regulatory authorities request the identification of conjugation sites as a quality attribute, information that is obtained by identifying type 2 peptides in LC-MS/MS runs. This process includes a manual validation step that is time-consuming and not free of subjectivities. Therefore, the present research aims to develop a tool to: (1) increase the reliability of conjugation site assignment; and (2) obtain a fingerprint of the synthesized conjugate. The tool was developed using Java and Python v3.11 programming languages, the latter of which links to raw data files from LC-MS/MS runs using the pyMSFileReader library. In addition, Xion-C analyses the files with the identified type 2 peptides and extracts from the Total Ion Current (TIC), the contribution of each peptide, the Extracted Ion Chromatogram (XIC), which contains valuable information that should not be discarded or ignored. The tool overlays the XICs of linear and type 2 peptides independently to obtain two chromatographic profiles that can be used to assess the reproducibility of conjugate synthesis. In more than 85% of cases, XICs were useful to unequivocally support the assignments. Xion-C considerably simplifies the analysis, alleviates manual validation processes and increases the reliability of this process.