Tecnologías de plataforma

Atkinson (Cook): No es fácil desarrollar plataformas para ya sea corriente arriba o corriente abajo, sólo es diferente. La principal diferencia en el desarrollo de procesos de plataforma para cualquiera es que, en la mayoría de los casos, uno desarrolla los procesos corriente arriba para la línea celular y el sistema de expresión, mientras que los procesos corriente abajo se adaptan a la propia molécula. Si las moléculas son de tipo similar, entonces el proceso corriente abajo se vuelve fácil para desarrollar.

En términos de dificultad, las líneas celulares y los sistemas de expresión son inherentemente variables, y la variabilidad de clon a clon se suma a la complejidad. Los factores de escala son también más difíciles de controlar en el cultivo celular y la fermentación. En general, la corriente arriba posee por lo tanto un reto ligeramente mayor, suponiendo que las moléculas están en una clase o categoría dada.

Moesta (Bristol-Myers): Con el nivel actual de conocimiento en biología molecular y expresión, las tecnologías de expresión son más fáciles de desarrollar para los procesos corriente arriba. La identificación de una cepa preferida o línea celular para la expresión microbiana o en mamíferos, combinada con un vector de expresión bien desarrollado, es el primer paso en el establecimiento de una plataforma de producción. Este paso permite el uso de condiciones estandarizadas de fermentación o de cultivo celular que requieren medios limitados y optimización del abastecimiento, El uso de sistemas de expresión de plataforma y condiciones corriente arriba permite la generación de experiencia significativa en el proceso y forma la base para el desarrollo de plataformas corriente abajo hasta el mayor alcance posible.

Es más fácil desarrollar un proceso estandarizado para los pasos iniciales corriente abajo (p.ej., centrifugación y filtración de profundidad para productos del cultivo celular). Para anticuerpos monoclonales (mAbs) donde la interacción dominio de proteína Fc - Proteína A puede ser explotada para capturar la proteína de caldos de cultivo celular clarificados, son posible pasos adicionales de la plataforma (p.ej., cromatografía de afinidad basada en la Proteína A e inactivación viral y pasos de filtración). Los pasos finales de purificación (es decir, pulido) necesitan ser adaptados al anticuerpo particular a mano y generalmente requieren optimización individual. Para otras proteínas, el proceso corriente abajo se vuelve menos dócil para el esquema de plataforma. Los pasos individuales del proceso pueden ser estandarizados, pero necesitarán reunirse en piezas y optimizarse sobre una base de caso por caso.

BMS está desarrollando moléculas a las cuales les aplicamos técnicas basadas en plataformas, incluyendo anticuerpos y adnectinas. Pero aún cuando se enfrentan con clases bien definidas de proteínas, los desafíos clave para establecer plataformas de producción son resultado de propiedades únicas de las proteínas individuales, tales como la heterogeneidad de la carga, las diferencias causadas por modificaciones post-traslacionales, y estabilidad. Estas propiedades únicas pueden impactar tanto la capacidad de la célula para expresar una proteína correctamente plegada y estable así como la purificación de una sustancia farmacéutica homogénea.

PharmTech: ¿Podría una plataforma para la purificación acomodar variaciones entre los mAbs? ¿Es posible desarrollar una plataforma de purificación para varias clases de productos (p.ej., mAbs y productos enzimáticos?

Atkinson (Cook): La plataforma de procesos de purificación debe tratar con impurezas tanto del proceso como las relacionadas con el producto. Con los procesos de anticuerpos, las impurezas relacionadas con el proceso tienden a dominar el desarrollo de la plataforma. La remoción de proteínas de la célula huésped (HCP), en particular, es generalmente un conductor primario.

Para las impurezas relacionadas con el producto, la mayoría de los procesos del anticuerpo son habitualmente dominados por la remoción de agregados de mayor peso molecular, seguido por formas sujetas y otras variantes de carga. Esta es la razón por la que muchas plataformas usan un paso de afinidad, seguido por alguna combinación de separación con intercambio iónico y/o en modo mixto.

Es importante señalar que un proceso de plataforma para purificación de anticuerpos debe adecuar tanto la variación de carga como de hidrofobicidad entre las propias moléculas. La región constante de la mayoría de las inmunoglobulinas es consistente en la conducta física y química, pero los cambios simples de aminoácidos en regiones variables pueden cambiar drásticamente el punto isoeléctrico (pI) de la proteína o la hidrofobicidad regional relativa. Por lo tanto el proceso debe ser capaz de remover un amplio rango de variantes de carga así como varias especies hidrofóbicas (p.ej., agregados).

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