Biohasonló Gyógyszerek Fejlesztési Kihívásai MEDinPROT Április 9, 2016 Dr. Bogsch Erik Főosztályvezető, Biotechnológiai Főosztály Richter Gedeon Nyrt.
Tíz legnagyobb forgalmú gyógyszer a világon - 2014 Termék Gyártó Indikáció 2014 eladások (Millió USD) 1 Humira AbbVie Rheumatoid arthritis / autoimmun betegségek 12,543 2 Sovaldi Gilead Hepatitis C 10,283 3 Remicade J&J / Merck & Co. Rheumatoid arthritis / autoimmun betegségek 4 Enbrel Pfizer/Amgen Rheumatoid arthritis / autoimmun betegségek 9,240 8,538 5 Lantus Sanofi Diabétesz 8,433 6 Rituxan Roche Rheumatoid arthritis/ NHL 7,550 7 Avastin Roche Vastagbél rák 7,021 8 Advair GSK Asztma 6,971 9 Herceptin Roche Emlő rák 6,866 10 Januvia Merck & Co. Diabétesz 6,002 Forrás: firstwordpharma
Biotechnológia Magas belépési küszöb 3
Globális biotechnológiai verseny Source: EU R&D Scorecard 2014
K+F Beruházások Hol áll a Richter? Source: EU R&D Scorecard 2014
Biotechnológia publikációs top list Source: Scientific American Worldview, 2015
Biotechnológia Magas belépési küszöb
Bioszimiláris fejlesztési időtávok és költségek Originális termék NCE-NBE Időtáv - év Költség M Ár (% index) 10-15 1000 2000 100 Generikus 5-7 < 5 2-70 Időtáv - év Költség M Ár (% index) Bioszimiláris 7-10 50-100???
Szabadalmi szakadék 2015-2020
Biohasonló - Bioszimiláris Biohasonló (biosimilar) gyógyszerek szerkezeti bonyolultság miatt nincs generikus lehetőség a fehérjék változatossága és komplexitása okán teljes szerkezet azonosság nem megállapítható mivel azonosság nem megállapítható, hasonlóságot kell definiálni fiziko-kémiai hasonlóság, biztonságosság és terápiás hasonlóság kell a referencia termékhez viszonyítva drága termékek és új formulációs feladatok (PFS, pen )
Hatósági Követelmények EMA (European Medicine Agency) A biosimilar is a biological medicinal product that contains a version of the active substance of an already authorised original biological medicinal product (reference medicinal product) in the European Economic Area (EEA). Similarity to the reference medicinal product in terms of quality characteristics, biological activity, safety and efficacy based on a comprehensive comparability exercise needs to be established. EMEA/CHMP/BMWP/42832/2005 Rev1 quality characteristics, biological activity, safety and efficacy FDA (Food and Drug Administration) Biosimilar or biosimilarity means that the biological product is highly similar to the reference product notwithstanding minor differences in clinically inactive components, There are no clinically meaningful differences between the biological product and the reference safety, purity, product and in terms potency of the of safety, the product purity, and potency of the product WHO (World Health Organisation) A biotherapeutic product which is similar in terms of quality, safety and efficacy to an already licensed reference biotherapeutic product. quality, safety and efficacy
Monoklonális antitestek 2x6x4x4x5x5x2=9600 lehetséges állapot fél mab-onként Összesen 9600 2 =6x10 8 lehetséges állapot, vagy sokkal több!! S. Kozlowski, P. Swann / Advanced Drug Delivery Reviews 58 (2006) 707 722 nyomán
Biohasonlóság megállapítása McCamish M and Woollett G. The state of the art in the development of biosimilars. 91(3):405 417)
Bioszimiláris fehérjék karakterizálása Elsődleges szerkezet LC-UV-MS (intakt) LC-UV-MS/MS (emésztmény) Peptidtérkép analízis Szennyezők CEX, cief (savas, bázikus var.) Affinitás krom. (glikáció) Peptidtérkép analízis (deam, ox, stb.) SEC/AUC (aggregáció) Biológiai aktivitás Kötési assay ADCC assay CDC assay Magasabb rendű szerkezet NMR CD FT-IR HDX-MS Poszt-transzlációs módosítások (PTM) NP-HPLC-FL/MS/MS HPEAC-PAD MALDI-TOF RP-HPLC-MS/MS Molekula specifikus módszerek http://www.fda.gov/downloads/advisorycommittees/committeesmeetingmaterials/drugs/advisorycommitteeforphar maceuticalscienceandclinicalpharmacology/ucm315764.pdf
Biológiai gyógyszerek éves terápiás költségei - USA Termék 2010 - fő/év (USD) 2015 fő/év (USD) Humira 23,300 40,000 Avastin 126,000 147,000 Rituxan 48,000 60,000 Forrás: Evaluate Pharma
Nem minden beteg fér hozzá a legmodernebb terápiákhoz Forrás: Putrik P, Ramiro S, Kvien TK, et al. Ann Rheum Dis 2014;73:198 206.
Potenciális költségmegtakarítások bioszimiláris termékek következtében
Biotechnológiai fejlesztési folyamat Klónozás Klón Kiválasztás Upstream / Fermentáció Fejlesztés 0,01 L 10 000 L Downstream / Tisztítás Fejlesztés Drug Substance / Hatóanyag Formuláció Fejlesztés Drug Product / Késztermék
Transzfekciós technikák M12 2008 az ipari CHO-s gyakorlatban a stabil transzfekció (B) terjedt el (beépülés homológ rekombinációval, vagy transzpozonos technikával) előzetes vizsgálatokra alkalmas a tranziens transzfekció (A) is https://www.genwaybio.com/services/protein-expression/mammalian-expression
Omikák fontossága
Omikák fontossága genotype and process parameters Production clone Media composition Process variables I. Tools to generate physiological knowledge Empirical development Current practice in biopharmaceutical industry Physiological knowledge integrated in development and control cell physiology Transcriptional level Protein expression level Metabolic level physiological phenotype & product quality Cell growth Productivity Product CQAs II. Tools to use physiological knowledge Zalai et al. (Current Pharmaceutical Biotechnology, 2015, Vol. 16, No. 10)
mab cukormintázatának fontossága M12 2008 http://www.nature.com/nbt/journal/v29/n8/fig_tab/nbt.1932_f3.html
Volumetrikus produktivitás M12 2008 a volumetrikus produktivitás befolyásolható a feed stratégiával az egy sejtre vonatkoztatott (specifikus) termékképzés viszont a minőséget befolyásolhatja
Downstream Sor Fermentációs műveletek (Upstream) Szeparátor Megközelítés: nem a célmolekulát nyerjük ki, hanem a szennyezőket távolítjuk el. Alkalmazott elvek: Egységműveletek közötti összekapcsolás (szakaszos és folyamatos) és a fokozatosság elve (In)stabilitási kérdések (fehérje és bioburden) Elválasztás, különbségek alapján (méret, töltés, hidrofobicitás, sűrűség) Mélységi szűrés Előtisztító kromatográfia Affinitás kromatográfia (proteina)? Savas inaktiválás Kationcserélő kromatográfia (CEX) Anioncserélő kromatográfia (AEX) Ultraszűrés/Diaszűrés (UF/DF)? Vírusvisszatartó szűrés (SVRF) Aszeptikus műveletek Készítmény előállítás
Szeparálás Fermentációs műveletek (Upstream) Szeparátor Mélységi szűrés Előtisztító kromatográfia Affinitás kromatográfia (proteina)? Savas inaktiválás Kationcserélő kromatográfia (CEX) Anioncserélő kromatográfia (AEX) Ultraszűrés/Diaszűrés (UF/DF)? Vírusvisszatartó szűrés (SVRF) Aszeptikus műveletek Készítmény előállítás
széles mátrix pórus Mélységi Szűrés Fermentációs műveletek (Upstream) Szeparátor nagyméretű szemcsék felszíni visszatartása Mélységi szűrés adszorbeálódott részecskék mélységi szűrt részecskék ülepítő zónák kanyargó mátrix pórus vizuális tisztaság zavarosság oldatlan szárazanyag (sejt/sejttörmelék) HCP és HCDNS tartalom áramlás iránya Előtisztító kromatográfia Affinitás kromatográfia (proteina)? Savas inaktiválás Kationcserélő kromatográfia (CEX) Anioncserélő kromatográfia (AEX) Ultraszűrés/Diaszűrés (UF/DF)? Vírusvisszatartó szűrés (SVRF) Aszeptikus műveletek Készítmény előállítás
Kromatográfiás Műveletek Szelektivitás: SEC: (SizeExclusion) IEX: (IonExchange) AEX: (AnionExchange) CEX: (CationExchange) HIC: (HidrophobicInteraction) RPC: (ReversePhase) Affinitás: (Ion+Hidrophobicity+Alak) Példa: proteina + antitestek MM-AEX: (Ion+Hidrophobicity) Fermentációs műveletek (Upstream) Szeparátor Mélységi szűrés Előtisztító kromatográfia Affinitás kromatográfia (proteina)? Savas inaktiválás Kationcserélő kromatográfia (CEX) Anioncserélő kromatográfia (AEX) Ultraszűrés/Diaszűrés (UF/DF)? Vírusvisszatartó szűrés (SVRF) Aszeptikus műveletek Készítmény előállítás
Kromatográfiás Műveletek Fermentációs műveletek (Upstream) Szeparátor Affinitás kromatográfia Szelektivitás: robusztus (natív sajátosság) Felbontás: járulékos hatás csapdázási lépés (koncentrálás) Hatás a produktivitásra: terhelés ciklusszám élettartam lúg-, enzimtolerancia Szerepe: koncentrálás HCP, HCDNS eltávolítás Mélységi szűrés Előtisztító kromatográfia Affinitás kromatográfia (proteina)? Savas inaktiválás Kationcserélő kromatográfia (CEX) Anioncserélő kromatográfia (AEX) Ultraszűrés/Diaszűrés (UF/DF)? Vírusvisszatartó szűrés (SVRF) Aszeptikus műveletek Készítmény előállítás
Kromatográfiás Műveletek Ioncserélő kromatográfia Szelektivitás: töltéssűrűség különbség ph vezetőképesség Felbontás: áramlási sebesség oszlopmagasság terhelés Hatás a produktivitásra: lassabb költségesebb eljárás Szerepe: töltésvariánsok elválasztása HCP/HCDNS, vírus, aggregátum, endotoxin csökkentés Fermentációs műveletek (Upstream) Szeparátor Mélységi szűrés Előtisztító kromatográfia Affinitás kromatográfia (proteina)? Savas inaktiválás Kationcserélő kromatográfia (CEX) Anioncserélő kromatográfia (AEX) Ultraszűrés/Diaszűrés (UF/DF)? Vírusvisszatartó szűrés (SVRF) Aszeptikus műveletek Készítmény előállítás
Töményítés - Ultraszűrés Fermentációs műveletek (Upstream) Szeparátor Mélységi szűrés Előtisztító kromatográfia Affinitás kromatográfia (proteina)? Savas inaktiválás Ultraszűrés: egységművelet előkészítése töményítés szennyezők eltávolítása formulálás Kationcserélő kromatográfia (CEX) Anioncserélő kromatográfia (AEX) Ultraszűrés/Diaszűrés (UF/DF)? Vírusvisszatartó szűrés (SVRF) Aszeptikus műveletek Készítmény előállítás
Vírus Eltávolítás Fermentációs műveletek (Upstream) Szeparátor Mélységi szűrés Előtisztító kromatográfia Vírusmentesség: savas inaktiválás kromatográfiás lépések (járulékos hatás ) vírusvisszatartó szűrés? Affinitás kromatográfia (proteina) Savas inaktiválás Kationcserélő kromatográfia (CEX) Anioncserélő kromatográfia (AEX) Ultraszűrés/Diaszűrés (UF/DF)? Vírusvisszatartó szűrés (SVRF) Aszeptikus műveletek Készítmény előállítás
Bioszimiláris fehérjék karakterizálása Elsődleges szerkezet LC-UV-MS (intakt) LC-UV-MS/MS (emésztmény) Peptidtérkép analízis Szennyezők CEX, cief (savas, bázikus var.) Affinitás krom. (glikáció) Peptidtérkép analízis (deam, ox, stb.) SEC/AUC (aggregáció) Biológiai aktivitás Kötési assay ADCC assay CDC assay Magasabb rendű szerkezet NMR CD FT-IR HDX-MS Poszt-transzlációs módosítások (PTM) NP-HPLC-FL/MS/MS HPEAC-PAD MALDI-TOF RP-HPLC-MS/MS Molekula specifikus módszerek http://www.fda.gov/downloads/advisorycommittees/committeesmeetingmaterials/drugs/advisorycommitteeforphar maceuticalscienceandclinicalpharmacology/ucm315764.pdf
Biohasonló molekulák karakterizációja Sugar structure Biantennary Bisecting GlcNAc Terminal galactose Hybrid High mannose Effect CD16a binding h ADCC h C1q binding h CDC h MBL-1 binding i CDC i CDC i Clearance h Core fucose CD16a binding i ADCC i Terminal sialic acid CD16a binding i ADCC i Efficacy of IVIG therapy (Fab) 33
Bioszimilaritás - esettanulmány Safety Safety Efficacy Schiestl et al, Biologicals (2013) 42(2)
Bioszimilaritás - esettanulmány Hasonló? Terápiás szempontból releváns? 35
Biotechnológia szó eredete Ereky Károly 36
KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!!! 39
Budapest 40
Németország - Richter-Helm Biologics Mikrobiális K+F+T JV partner: Helm AG Helye: Németország Hamburg, Hannover, Bovenau Vegyes vállalati konstrukció 100+ ember CMO tevékenység is Felhalmozódott tudás és tapasztalat alkalmazása Magyarországon 41
Debrecen Emlőssejtes gyártási kapacitás Zöldmezős beruházás, szünetmentes energiákkal 2 x 5000 l bővíthető kapacitás Automatizált, kvalifikált 42
Debrecen - Pharmapolis Késztermék gyártási kapacitás Több kiszerelési forma is tölthető Jelentős elsődleges és másodlagos csomagolási kapacitás Világszínvonalú analitikai támogatás (DS&DP) 43