Summary

שיטות ויטרו להשוואת יעד מחייב CDC אינדוקציה בין נוגדנים טיפוליים: יישומים ניתוח Biosimilarity

Published: May 04, 2017
doi:

Summary

פרוטוקול זה מתאר את ההשוואה חוץ גופייה של שני מאפיינים פונקציונליים מפתח של rituximab: היעד מחייב ולהשלים תלוי רעיל לתאים (CDC) אינדוקציה. השיטות הועסקו לקבלת השוואה מפורטת ל-צדדי בין rituximab הפניה ו biosimilar rituximab. מבחנים אלה יכולים להיות מועסקים במהלך פיתוח biosimilar או כמו בקרת איכות בייצור שלהם.

Abstract

נוגדנים חד שבטיים טיפוליים (מבז) רלוונטיים לטיפול בפתולוגיות שונה, לרבות סרטן. ההתפתחות מבז biosimilar ידי חברות תרופות היא הזדמנות בשוק, אבל זה גם אסטרטגיה להגדלת נגישות תרופה ולהפחית עלויות הקשורות בטיפול. הפרוטוקולים המפורטים כאן לתאר את ההערכה של יעד מחייב ואינדוקצית CDC ידי rituximab בתאים דאודי. שני תפקידים אלה דורשים אזורים מבניים שונים של הנוגדנים והן רלוונטיים האפקט הקליני מושרה על ידי rituximab. הפרוטוקולים מאפשרים מצד אל צד השוואה של rituximab הפניה ו biosimilar rituximab משווקים. המוצרים העריכו הראו הבדלים הוא יעד מחייב ואינדוקצית CDC, דבר המצביעים על כך שיש הבדלי physicochemical בסיסיים הדגשת הצורך לנתח את ההשפעה של הבדלים אלה במסגרת הקלינית. השיטות דיווחו כאן מהווים פשוט וזול במבחנה </ Em> מודלים להערכת הפעילות של biosimilars rituximab. לכן, הם יכולים להיות שימושיים במהלך פיתוח biosimilar, כמו גם עבור בקרת איכות בייצור biosimilar. יתר על כן, השיטות שהוצגו ניתן להסיק על מבז טיפולי אחר.

Introduction

נוגדנים טיפוליים הם נוגדנים מונוקלונליים רקומבינלים (mAB) שפותחו לטיפול בפאתולוגיות שונות, כולל סרטן, מחלות אוטואימוניות וכרוניות, הפרעות נוירולוגיות ועוד. נכון לעכשיו, ה- FDA נתן אישור ליותר מ 40 mBbs טיפולית, ועוד צפויים להגיע לשוק בשנים הבאות.

Rituximab הוא נוגדנים חד-כיווניים חד-כיווניים מסוג IgG1, שאושרו לטיפול ב- CD20 + B ללא לימפומה שאינה הודג'קין (NHL), CD20 + NHL פוליקולרי, לוקמיה לימפוציטית כרונית ודלקת מפרקים שגרונית 2 , 3 . ההכרה של CD20, אשר overexpressed ב B תאים, על ידי rituximab גורם אפופטוזיס; הפעלה משלימה; ואת תאי נוגדנים התאים בתיווך cytotoxicity (ADCC) 3 . פטנטים של תרופה זו פג באירופה ובארצות הברית בשנים 2013 ו 2016, בהתאמה. לפיכך, חברות תרופות ברחבי העולם מפתחים rituximab biosimilars. כמו בכל תרופה אחרת עבור הצריכה האנושית, biosimilars דורשים אישור מסוכנויות רגולטוריות. הנחיות בינלאומיות מראות כי עבור mBbs, biosimilarity צריך להיות מוכח על ידי השוואת המאפיינים הפיזיוכימיים, פרמקוקינטיקה, יעילות, ובטיחות של מוצרים חדשים התייחסות 5 .

לפיכך, המתודולוגיות המשמשות להשוואה זו חייבות להעריך את המאפיינים המבניים והתפקודיים של ה- MBBS, במיוחד אלו עם רלוונטיות קלינית. לשם כך, מבחני מבחנה מראים מספר יתרונות בניסויי vivo (שנבדקו ב- Chapman et al. ) 5 : i) במחקרים חוץ גופית רגישים יותר להבדלים בין הביוסימלר המוצע לבין מוצר הייחוס; Ii) במחקרים vivo חייב להתבצע מינים רלוונטיים, אשר עבור mAB רביםפרימטים לא אנושיים; ו iii) מאז מנגנון הפעולה, דוח הרעלים פרה-קליניים, ואת ההשפעות הקליניות של המוצר הפניה ידועים, במחקרים vivo עם biosimilars לא יכול לספק מידע שימושי נוסף. בהתאם לכך, ההנחיה של האיחוד האירופי עבור biosimilars מאפשרת מועמדים להיכנס לניסויים קליניים מבוססים על חזקה בנתונים במבחנה לבד 6.

כאן, אנו מציגים שני מהר, כלכליים, ואת מבחנים פשוטים להעריך את הפעילות הביולוגית של rituximab באמצעות CD20 + תאים בתרבית. מבחנים אלה יכולים להיכלל במסגרת תרגיל ההשוואה למועמדי biosimilar rituximab.

Protocol

1. הערכת יעד מחייב על ידי cytometry זרימה הכנת חומרים ביולוגיים וריאגנטים הפוך 500 מ"ל של המדיום תרבות RPMI בתוספת 10% חום- inactivated עוברית בסרום עוברי (H-IFBS). <li style=";text-a…

Representative Results

באמצעות הפרוטוקולים שתוארו לעיל, למקד מחייב ואת אינדוקצית CDC של rituximab ההתייחסות הושוותה במקביל לאלו של rituximab biosimilar פיק למסחרי אסיה. בתאים דאודי, הוא מבז כבול CD20 באופן ריכוז תלוי (האיור 1D).</stro…

Discussion

הפטנט הפטנט של mAb טיפולית מקדמת את הפיתוח של biosimilars. לכן, יש צורך בשיטות פשוטות אשר יכולים לזהות הבדלים בפעילות רלוונטית קלינית של מוצרים אלה. CD20 + תאים מתורבתים הועסקו להערכת שני מאפיינים תפקודיים מרכזיים של rituximab: מחייב יעד אינדוקציה CDC. הפעילות הראשונה דורשת הכ…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

למחברים אין תודות.

Materials

RPMI-1640 medium ATCC 30-2001 Modify the culture depending on the cell line
Trypan Blue solution Sigma T8154 0.4%, liquid, sterile-filtered, suitable for cell culture
Daudi Burkitt's Lymphoma Cells ATCC CCL-213 You can modify the cell line depending on the antibody of interest
Fetal bovine serum(FBS) GIBCO 16000-044 You can modify the source of serum depending of requirements of the cell line
Normal Human Serum Complement Quidel A113 It is therefore appropriate for use in biocompatibility experiments including drug development, biomaterials testing and other applications
7AA-D BDPharmigen 559925 You can use broad range of color options, compatible with most instrument configurations for to analyze viability.
PECy5 Mouse Anti-human IgG BDPharmigen 551497 Change fluorochrome depending on the filter and laser of your flow cytometer.
Human IgG Isotype Control ThermoFisher Scientific 07-7102 Change depending to mAb
BDCytofix BDPharmigen 554655 Flow Cytometry Fixation Buffer (1-4% formaldehyde or paraformaldehyde )
PBS pH 7.4 10X (Phosphate buffer saline) GIBCO 70011-044 Phosphatebuffer without Ca2+/Mg2+ [137 mM NaCl, 2.7 mM KCl, 8 mM Na2HPO4, 1.46 mM KH2PO4] and endotoxin free.
Cell culture plates 96 well, V-bottom Corning 29442-068 12 x 75 mm round bottom test tubes or 96-well V- or U- bottom microtiter plates
MabThera (Rituximab) Roche Reference product
Rituximab Indian Biosimilar product
15- or 50-mL conical centrifuge tubes Corning 430290 or 430052
Pipette Tips Eppendorf Multiple volume configurations are necessary
Pipettes Eppendorf Adjustable-volume pipettes are necessary
Centrifuge 5430/ 5430R model Eppendorf Refrigerated variable-speed centrifuge (4 to 25 ° C) with speeds ranging from 10 to 30,130 × g
Flow cytometer BD Dickinson BD FACSAria III or other flow cytometer
Olympus optical and light microscope Olympus To quantify and evaluate cell growth
Incubator SANYO Incubatorfor temperature andCO2 control to culture cells
Biological Safety Cabinet CHC BIOLUS Biological safety cabinet that is used to protect the researcher, product and environment.

Riferimenti

  1. Schimizzi, G. F. Biosimilars from a practicing rheumatologist perspective: An overview. Autoimmun Rev. 15 (9), 911-916 (2016).
  2. Cuello, H. A., et al. Comparability of Antibody-Mediated Cell Killing Activity Between a Proposed Biosimilar RTXM83 and the Originator Rituximab. Bio Drugs. 30 (3), 225-231 (2016).
  3. Iwamoto, N., et al. Validated LC/MS Bioanalysis of Rituximab CDR Peptides Using Nano-surface and Molecular-Orientation Limited (nSMOL) Proteolysis. Biol Pharm Bull. 39 (7), 1187-1194 (2016).
  4. Chapman, K., et al. Waiving in vivo studies for monoclonal antibody biosimilar development: National and global challenges. MAbs. 8 (3), 427-435 (2016).
  5. Zembruski, N. C., et al. 7-Aminoactinomycin D for apoptosis staining in flow cytometry. Anal Biochem. 429 (1), 79-81 (2012).
  6. Salinas-Jazmin, N., Hisaki-Itaya, E., Velasco-Velazquez, M. A. A flow cytometry-based assay for the evaluation of antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity (ADCC) in cancer cells. Methods Mol Biol. 1165, 241-252 (2014).
  7. Teeling, J. L., et al. The Biological Activity of Human CD20 Monoclonal Antibodies Is Linked to Unique Epitopes on CD20. J Immunol. 177 (1), 362-371 (2006).
  8. Miranda-Hernandez, M. P., et al. Assessment of physicochemical properties of rituximab related to its immunomodulatory activity. J Immunol Res. 2015, 910763 (2015).
  9. Visser, J., et al. Physicochemical and functional comparability between the proposed biosimilar rituximab GP2013 and originator rituximab. BioDrugs. 27 (5), 495-507 (2013).
  10. Ylera, F., et al. Off-rate screening for selection of high-affinity anti-drug antibodies. Anal Biochem. 441 (2), 208-213 (2013).
  11. Broyer, L., Goetsch, L., Broussas, M. Evaluation of complement-dependent cytotoxicity using ATP measurement and C1q/C4b binding. Methods Mol Biol. 988, 319-329 (2013).
  12. Herbst, R., et al. B-cell depletion in vitro and in vivo with an afucosylated anti-CD19 antibody. J Pharm Exp Ther. 335 (1), 213-222 (2010).
  13. Lazar, G. A., et al. Engineered antibody Fc variants with enhanced effector function. Proc Natl Acad Sci U S A. 103 (11), 4005-4010 (2006).
  14. Winiarska, M., et al. Statins impair antitumor effects of rituximab by inducing conformational changes of CD20. PLoS medicine. 5 (3), e64 (2008).
  15. Zhou, X., Hu, W., Qin, X. The role of complement in the mechanism of action of rituximab for B-cell lymphoma: implications for therapy. Oncologist. 13 (9), 954-966 (2008).
  16. Hayashi, K., et al. Gemcitabine enhances rituximab-mediated complement-dependent cytotoxicity to B cell lymphoma by CD20 upregulation. Cancer Sci. 107 (5), 682-689 (2016).
  17. Mossner, E., et al. Increasing the efficacy of CD20 antibody therapy through the engineering of a new type II anti-CD20 antibody with enhanced direct and immune effector cell-mediated B-cell cytotoxicity. Blood. 115 (22), 4393-4402 (2010).
  18. Lapalombella, R., et al. A novel Raji-Burkitt’s lymphoma model for preclinical and mechanistic evaluation of CD52-targeted immunotherapeutic agents. Clin Cancer Res. 14 (2), 569-578 (2008).
  19. Mitoma, H., et al. Mechanisms for cytotoxic effects of anti-tumor necrosis factor agents on transmembrane tumor necrosis factor alpha-expressing cells: comparison among infliximab, etanercept, and adalimumab. Arthritis Rheum. 58 (5), 1248-1257 (2008).
  20. Kaymakcalan, Z., et al. Comparisons of affinities, avidities, and complement activation of adalimumab, infliximab, and etanercept in binding to soluble and membrane tumor necrosis factor. Clin Immunol. 131 (2), 308-316 (2009).
  21. Zent, C. S., et al. Direct and complement dependent cytotoxicity in CLL cells from patients with high-risk early-intermediate stage chronic lymphocytic leukemia (CLL) treated with alemtuzumab and rituximab. Leuk Res. 32 (12), 1849-1856 (2008).
  22. Goswami, M. T., et al. Regulation of complement-dependent cytotoxicity by TGF-beta-induced epithelial-mesenchymal transition. Oncogene. 35 (15), 1888-1898 (2016).
  23. Wang, A., et al. Induction of anti-EGFR immune response with mimotopes identified from a phage display peptide library by panitumumab. Oncotarget. , (2016).
  24. Ueda, N., et al. The cytotoxic effects of certolizumab pegol and golimumab mediated by transmembrane tumor necrosis factor alpha. Inflamm Bowel Dis. 19 (6), 1224-1231 (2013).
  25. Nesbitt, A., et al. Mechanism of action of certolizumab pegol (CDP870): in vitro comparison with other anti-tumor necrosis factor alpha agents. Inflamm Bowel Dis. 13 (11), 1323-1332 (2007).
  26. Teeling, J. L., et al. Characterization of new human CD20 monoclonal antibodies with potent cytolytic activity against non-Hodgkin lymphomas. Blood. 104 (6), 1793-1800 (2004).
check_url/it/55542?article_type=t

Play Video

Citazione di questo articolo
Salinas-Jazmín, N., González-González, E., Vásquez-Bochm, L. X., Pérez-Tapia, S. M., Velasco-Velázquez, M. A. In Vitro Methods for Comparing Target Binding and CDC Induction Between Therapeutic Antibodies: Applications in Biosimilarity Analysis. J. Vis. Exp. (123), e55542, doi:10.3791/55542 (2017).

View Video