Estudios de estabilidad de anticuerpos monoclonales terapéuticosevaluación de la formación de agregados mediante cromatografía líquida analítica de exclusión por tamaños y de sus efectos biológicos mediante elisa y ensayos en cultivos celulares

Resumen

ESTUDIOS DE ESTABILIDAD DE ANTICUERPOS MONOCLONALES TERAPÉUTICOS: EVALUACIÓN DE LA FORMACIÓN DE AGREGADOS MEDIANTE CROMATOGRAFÍA LÍQUIDA ANALÍTICA DE EXCLUSIÓN POR TAMAÑOS Y DE SUS EFECTOS BIOLÓGICOS MEDIANTE ELISA Y ENSAYOS EN CULTIVOS CELULARES Un anticuerpo monoclonal es una proteína con capacidad de reconocer una parte del antígeno de forma específica producido por un solo clon de linfocitos B , cuyo uso ha experimentado un crecimiento continuo desde su descubrimiento[1-4], siendo la terapia de elección en el tratamiento de muchos pacientes para diversos tipos de cáncer y enfermedades inmunitarias [3, 4]. Además, ha permitido reducir la mortalidad y la morbilidad, mejorando la calidad de vida de millones de pacientes con enfermedades crónicas, contribuyendo al desarrollo de nuevos métodos de diagnóstico y siendo considerados como pioneros de la innovación en la terapia farmacológica. Dado el complejo proceso de producción, estos medicamentos se caracterizan por su alto coste, que se traduce en alto impacto en el gasto farmacéutico hospitalario de los Sistemas Sanitarios [5-7]. Los estudios de estabilidad de la industria farmacéutica tienen como objetivo cumplir los requisitos de comercialización, mientras que la estabilidad en las condiciones de la práctica clínica se limita a menudo a 24 horas. Dado que estos medicamentos se administran en función del peso del paciente, existen importantes excedentes de los mismos, que adecuadamente estudiados podrían ser reutilizados con total eficacia y seguridad para el paciente. Por lo tanto, es importante realizar estudios de estabilidad en condiciones hospitalarias como las llevadas a cabo en esta Tesis Doctoral, cuyo objetivo principal es el estudio del proceso de agregación de los anticuerpos monoclonales a lo largo del tiempo -almacenados los medicamentos refrigerados a 4 ºC, y abiertos los correspondiente viales contenedores del mismo- así como la evaluación de la funcionalidad de los mismos, y su posible relación con el proceso de agregación. Entre los diversos aspectos que deben evaluarse en la estabilidad de un medicamento cuyo principio activo es un anticuerpo monoclonal, esta Tesis Doctoral se centró en los procesos de agregación durante su almacenamiento a 4 ºC y a – 20 ºC. Con este fin, se desarrolló un estudio de estabilidad en el tiempo de cinco anticuerpos monoclonales utilizados en la actualidad, (Bevacizumab, Cetuximab, Infliximab, Rituximab y Trastuzumab, siendo los medicamentos usados Avastin ®, Erbitux ®, Remicade ®, MabThera ® y Herceptin ® respectivamente), a través de la detección de nuevas entidades mediante la técnica de cromatografía líquida analítica de exclusión por tamaños acoplada a un detector de diodos en red ((SE)HPLC-DAD). También se han realizado estudios de degradación acelerada (estudios de estrés) de los medicamentos estudiados, estudios de vital importancia desde el punto de vista del conocimiento de sus patrones de degradación, fundamentales para su correcta aplicación. En estos estudios, los medicamentos evaluados fueron expuestos a diversas condiciones de degradación durante 24 horas, tras las cuales fueron analizados mediante la técnica (SE)HPLC-DAD. De los resultados obtenidos, no se demostró un comportamiento similar en todos ellos, a pesar de compartir una estructura de IgG1. Los más robustos frente a la degradación parecieron ser BVZ y TTZ. Las diferentes fortalezas que manifestaron frente a la degradación se atribuyeron a las diferentes concentraciones a las que están formulados. Cuanto mayor es la dilución, mayor es la degradación, tal y como es esperado. En cuanto a la degradación acelerada por el efecto de la luz, indujo la formación de agregados de bajo orden en los 5 mAbs en sus medicamentos. La luz por tanto es un factor que induce y promueve la degradación por formación de agregados no naturales. Esto ha de tenerse en cuenta a la hora de la manipulación de estos medicamentos y de sus diluciones y preparaciones farmacéuticas. Por último, se desarrolló un estudio de estabilidad funcional de dos de los medicamentos más usados: Erbitux ® (Cetuximab) y Herceptin ® (Trastuzumab), mediante el uso de una línea celular específica para cada uno (SW480 y SKBR3 respectivamente) para comprobar la efectividad inhibidora de estos medicamentos en el crecimiento celular, acompañado del uso de la metodología ELISA en muestras almacenadas refrigeradas a 4 ºC y protegidas de la luz. De los resultados de estos estudios de funcionalidad se puede concluir que Cetuximab fue inestable a partir de las primeras 24 horas mientras que TTZ mostró gran estabilidad. REFERENCIAS: [1] Genoma Humano España. Informe 2011 sobre relevancia biotecnología en España. [2] Franco Fraguas M.L. y Savio Quevedo E. Medicamentos biotecnológicos. Conceptos básicos y relevancia en el contexto clínico. Tendencias en Medicina. Octubre 2008. [3] Tsetsos, N. Goudakos, J. K. Daskalakis, D. Konstantinidis, I. y Markou, K. Monoclonal antibodies for the treatment of chronic rhinosinusitis with nasal polyposis: a systematic review. 2018. Rhinology. 56: 1-11. [4] Varga, C. Maglio, M. Ghobrial, I. M. y Richardson, P. G. Current use of monoclonal antibodies in the treatment of multiple mieloma. 2018. Br J Haematol. 181(4): 447-459. [5] Eldera, D. P. Kuentz, M. y Holm, R. Pharmaceutical excipients — quality, regulatory and biopharmaceutical considerations. 2016. Eur J Pharm Sci. 87(25): 88-99. [6] Oyebolu. F. B. van Lidth de Jeude, J. Siganporia, C. Farid, S. S. Allmendinger, R. y Branke, J. A new lot sizing and scheduling heuristic for multi-site biopharmaceutical production. 2017. J. Heuristics 23(4): 231-256. [7] Nie, W. Tesis Doctoral: Cost Evaluation and Portfolio Management Optimization for Biopharmaceutical Product Development. UCL (University College London) 2015.