Ein außergewöhnlicher Standard: Neues NIST-Protein könnte die biopharmazeutische Innovation vorantreiben

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Anonim

Das National Institute of Standards and Technology (NIST) hat einen der weltweit aufwendigsten Messstandards herausgegeben: ein erschöpfend analysiertes Antikörperprotein, das die biopharmazeutische Industrie einsetzen wird, um die Qualität von Behandlungen in einem breiteren Spektrum von Gesundheitszuständen, einschließlich Krebs, zu gewährleisten. Autoimmunkrankheiten und Infektionskrankheiten.

Der Standard ist ein Antikörperprotein - bestehend aus mehr als 20.000 Atomen -, das so gründlich analysiert wurde, dass das Material von Organisationen auf der ganzen Welt verwendet werden kann, um ihre analytischen Methoden zur Qualitätskontrolle zu verifizieren und zu verbessern.

Das neue Referenzmaterial (RM) - NIST RM 8671 - wurde von MedImmune, der globalen Forschungs- und Entwicklungsabteilung für biologische Biologika von AstraZeneca, und anschließend von NIST und Mitarbeitern entwickelt, und ist ein monoklonaler Antikörper oder mAb. Diese Klasse therapeutischer Verbindungen wird im Labor durch lebende Zellen, meist aus Maus- oder Hamsterzelllinien, hergestellt.

Uniform in der Zusammensetzung und Struktur, mAbs entfallen auf fünf der 10 meistverkauften Medikamente und über $ 75 Milliarden Jahresumsatz weltweit. Einer Schätzung zufolge werden etwa 300 auf monoklonalen Antikörpern basierende Therapeutika in klinischen Studien auf Sicherheit und Wirksamkeit untersucht.

Antikörper arbeiten durch Bindung an und Inaktivierung von Proteinen, die an Krankheitswegen beteiligt sind. mAbs können auch wie Lenkflugkörper wirken, die genau die therapeutische Nutzlast von Chemikalien oder Strahlung abgeben.

Das NIST RM 8671 wurde für die Entwicklung in Zusammenarbeit mit der Industrie ausgewählt und ist eine wichtige Ergänzung der Toolkits von Herstellern biologischer Arzneimittel sowie deren Lieferanten und Regulatoren. Es dient als repräsentatives Molekül, mit dem festgestellt werden kann, dass Methoden zur Beurteilung der Produktqualität richtig funktionieren und neue Methoden oder Technologien evaluiert werden.

Es bietet auch eine Industrie, die sehr auf Bedenken hinsichtlich des geistigen Eigentums eingeht und einen Standardbenchmark für jeden hat, vom aufstrebenden Startup bis hin zum multinationalen Unternehmen zur Regulierungsbehörde.

Als solches kann "es als gemeinsamer Maßstab für zukünftige Innovationen dienen", erklärte der NIST-Forschungschemiker John Schiel, der eine internationale Initiative leitete, die die Verwendung des Referenz-mAb erforschte und demonstrierte. "Das Material hat viele zu erwartende Anwendungen - beispielsweise bei der Etablierung von branchenweit anerkannten Best Practices - und wir hoffen, dass es viele zukünftige Anwendungen geben wird, die wir aus dem aktuellen Stand der biopharmazeutischen Forschung und Produktion nicht vorhersagen können."

Ein nützliches Werkzeug

Industrieexperten haben darauf hingewiesen, dass ein universell verfügbarer "öffentlicher" mAb, der vom NIST charakterisiert und vertrieben wird, eine bessere Bewertung vorhandener Analysemethoden und eine möglicherweise schnellere Einführung neuer Technologien ermöglichen wird.

Tatsächlich wurde der Nutzen des Referenzmaterials bereits von mehr als 100 Mitarbeitern aus Unternehmen, Aufsichtsbehörden und Universitäten auf der ganzen Welt demonstriert. Wie in einem von der American Chemical Society (ACS) veröffentlichten dreibändigen Buchset dokumentiert, führten die Partner eine "Crowdsourcing" -Aufgabe durch. Die Forscherteams verwendeten aktuelle und neue Analysemethoden, um den mAb aus vielen verschiedenen Blickwinkeln zu messen, bevor NIST ihn offiziell als Standard veröffentlichte.

"NISTmAb wird als gemeinsamer Katalysator für die Entwicklung, Fehlersuche, Anpassung und Überbrückung analytischer Technologien fungieren", erklärte Oleg Borisov, Leiter der analytischen Entwicklung bei Novavax. "Das Buch von ACS zeigt dies. Es stellt umfassende Informationen und Daten zu einem einzelnen monoklonalen Antikörper vor und beschreibt die Methoden, die diese hochmoderne Charakterisierung ermöglichten. Das Ergebnis ist ein umfassendes Charakterisierungsdossier, das als wertvolle Referenz dienen sollte an die Forscher. "

Schiel, Borisov und Darryl Davis, Associate Director für Biologika-Forschung bei Janssen R & D, LLC, Pharmaceutical Companies von Johnson & Johnson, sind Redakteure des Set, State-of-the-Art und Emerging Technologies für therapeutische monoklonale Antikörper-Charakterisierung.

Jede Durchstechflasche mit NIST RM 8671 enthält 800 Mikroliter NISTmAb in einer Konzentration von 10 Milligramm pro Milliliter. Der Standard kommt mit den Ergebnissen der NIST-Messungen, die ein gründliches Profil des Standardproteins liefern, sagt Schiel und liefert Details über Größe, Konzentration, Zusammensetzung, Struktur, Reinheit, Stabilität und andere Eigenschaften.

Kurt Brorson, Forschungsbiologe im Office of Biotechnology Products bei der Food and Drug Administration (FDA), sagte, dass der neue Standard als "universeller Systemeignungstest" für viele Assays und Testmethoden verwendet werden kann, um die Qualität zu sichern von mAbs. "Die Biotech-Industrie kann an verschiedenen Standorten effizienter (Vergleichs-) Methoden validieren oder Plattformanalysen für verwandte Moleküle effizienter entwickeln", erklärte er.

"Das NISTmAb sollte helfen, eine einfache, aber kritische Frage zu beantworten, die bei Abweichungen im Test unverhältnismäßig viel Zeit in Anspruch nehmen kann, ist es die Stichprobe oder die Methode, die variiert?" sagte Michael Tarlov, Leiter der NIST-Abteilung für Biomolekulare Messungen und Leiter des NIST-weiten Biomanufacturing-Programms.

Während des sorgfältig aufgenommenen Vorspiels des NISTmAb entwickelten das NIST und seine Mitarbeiter Daten, die mit denen vergleichbar waren, die in einer Biologics License Application bei der FDA zu finden sind, wenn ein Unternehmen die Zulassung für ein neues mAb-basiertes Therapeutikum beantragt. Diese Daten sind online verfügbar, zusammen mit Ergebnissen von Analysen, die mit noch experimentellen Werkzeugen durchgeführt wurden, und stellen einen historischen Datensatz von NIST RM 8671 bereit, der aktualisiert wird, wenn mehr Analysen durchgeführt werden und wenn Fragen auftauchen und neue Studien hervorbringen.

In Kombination mit dem dreibändigen Buchset bieten das Referenzmaterial und das Datenrepository ein umfassendes und dennoch aktualisierbares Bild vom Stand der Praxis im am schnellsten wachsenden Bereich der Biopharmazeutika.

"Wir hoffen, dass diese Zusammenstellung als Grundlage für viele Jahre zukünftiger Zusammenarbeit, fortwährender Entwicklung und schließlich einer routinemäßigen analytischen Pipeline für die schnelle Markteinführung von mAb-Therapeutika dient", schrieben Schiel, Davis und Borisov im Vorwort ihres Buchsets.

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