Las terapias emergentes inspiran nuevas soluciones de estabilidad

La creciente importancia de los productos biológicos complejos y altamente concentrados está impulsando el desarrollo de una tecnología mejorada de evaluación de la estabilidad.

Getty: aydinmutlu/Getty Images

Por Vivienne Raper, PhD

Los productos biológicos emergentes, como los anticuerpos multiespecíficos, las vacunas de ARNm y las terapias génicas basadas en vectores virales, son más complejos que los productos biológicos establecidos, como los anticuerpos monoclonales y las proteínas recombinantes. En consecuencia, los productos biológicos emergentes plantean desafíos únicos para la estabilidad del producto. Superar estos desafíos y prevenir consecuencias adversas como reacciones inmunitarias peligrosas en los pacientes requiere una comprensión más profunda de la estabilidad del producto. Más concretamente, requiere tecnologías mejoradas de estabilidad del producto.

Hoy en día, se están desarrollando varias tecnologías de estabilidad de productos. Para recopilar más información sobre ellos, GEN ha consultado con varios expertos que están recopilando datos en etapas anteriores del desarrollo, utilizando nuevos instrumentos para monitorear la estabilidad de las cápsidas de virus adenoasociados (AAV) y creando nuevas formulaciones que permanecen estables incluso con altas concentraciones de drogas

"Los productos que pertenecen a nuevas áreas terapéuticas son de gran interés, pero no hay mucho conocimiento sobre ellos", dice Roberta Bucci, científica colega, desarrollo bioanalítico, Catalent Biologics. Agrega que los fabricantes que carecen de los conocimientos suficientes pueden no ser capaces de resolver los problemas de las pruebas de estabilidad dentro de los límites impuestos por los plazos del proyecto.

"Si tiene un problema con su producto de última fase, es demasiado tarde para dar un paso atrás para arreglar o mejorar el producto", enfatiza. Para ayudar a los fabricantes a evitar este problema, recomienda realizar estudios de estabilidad preliminares lo antes posible en el desarrollo: "Desde mi punto de vista, debe configurar todos los estudios necesarios para obtener una buena comprensión del producto antes de pasar a cualquier fase posterior".

Estos primeros estudios podrían incluir el uso de lotes a pequeña escala para predecir la estabilidad del producto en condiciones de almacenamiento específicas. También es importante introducir un programa de formación estructurado en el laboratorio, dice, para garantizar que el personal utilice las técnicas correctas para manipular el producto. Agrega que Catalent, como organización de desarrollo y fabricación por contrato, trabaja con nuevos clientes para evaluar si los nuevos productos necesitan trabajo adicional antes de que puedan avanzar más en el desarrollo.

Una tendencia clave en la industria es la identificación de parámetros de estabilidad que deben evaluarse durante el desarrollo. Dichos parámetros, dice Bucci, incluyen la identidad, el tamaño, la distribución del tamaño y la concentración de partículas subvisibles. Según Bucci, estos parámetros son de "gran interés" porque pueden predecir la agregación de productos.

Esta acumulación de productos farmacéuticos tiene el potencial de generar reacciones inmunitarias en los pacientes, agrega Bernardo Cordovez, PhD, CSO y cofundador de Halo Labs.

"Ya sea que un biológico sea una terapia génica basada en AAV o un anticuerpo monoclonal, puede acumularse bastante", señala. "Si lo hace, puede activar su sistema inmunológico y ser atacado. Incluso si el biológico hubiera estado funcionando bien, terminará siendo eliminado. Dejará de funcionar". En los peores casos, prosigue, la inestabilidad física del fármaco puede provocar reacciones alérgicas graves.

Una solución a este problema, sugiere Bucci, es la evaluación temprana de la estabilidad del producto, idealmente utilizando múltiples técnicas no destructivas para evitar la destrucción de muestras pequeñas y valiosas. Bucci menciona que dos instrumentos Beckman Coulter (el contador de partículas farmacéuticas HIAC 9703+ y el microscopio de imágenes de flujo y analizador de partículas FlowCam 800) son útiles para estudiar partículas subvisibles en pequeños volúmenes de muestra.

Otras empresas también están desarrollando nuevos instrumentos para evaluar la agregación. Una de estas empresas es Halo Labs, que ofrece Aura GT, un instrumento desarrollado para la detección de partículas subvisibles en terapias génicas. Aura GT utiliza un microscopio automatizado y una placa de membrana para contar, medir e identificar partículas subvisibles.

Cordovez explica que el instrumento funciona al generar imágenes de una membrana con poros bien definidos y luego usar la membrana para filtrar una muestra (por ejemplo, una muestra de un producto basado en AAV). Las partículas grandes (más grandes que 2 μm) quedan en la membrana. Se pueden obtener imágenes de estas partículas mediante fluorescencia y una fuente de luz adicional para establecer recuentos y tamaños de partículas, y para determinar si las partículas son cápsides virales, contaminantes externos o incluso agregados de excipientes.

“Los vectores virales son mucho más complejos biológicamente que sus predecesores”, señala Cordovez. "Cada partícula viral no solo tiene una cubierta de proteína, sino que también tiene un componente genómico importante y pegajoso en su interior... Entonces, si tiene partículas, quiere saber [si son] partículas virales que se han estado filtrando y agregando, o si [han sido formados por] excipientes destinados a mantener estables las partículas virales".

Cordovez sugiere que un punto de venta importante para Aura GT es que filtrar el producto de manera no destructiva a través de una membrana significa que puede analizar partículas en volúmenes de muestra tan pequeños como 5 μL. "Aura GT se inspiró en el cliente", relata. "La gente estaba interesada en hacer más preguntas y en usar muestras de menor volumen. El bajo volumen es increíblemente importante para los vectores virales porque los rendimientos son de tres a cinco órdenes de magnitud más bajos que para los productos biológicos establecidos y porque los AAV tienen una naturaleza más compleja. ."

Unchained Labs es otra empresa que ha entrado en el creciente mercado de las pruebas de estabilidad de la terapia génica. En 2020, Unchained Labs lanzó una aplicación de estabilidad AAV para la plataforma de detección Uncle de la compañía.

Según Kevin Lance, PhD, director de marketing de vectores virales en Unchained Labs, la plataforma Uncle permite una evaluación rápida de la estabilidad utilizando tres métodos diferentes: fluorescencia de espectro completo, dispersión de luz estática y dispersión de luz dinámica. Señala que la plataforma puede evaluar la estabilidad de almacenamiento a largo plazo, que se está volviendo cada vez más importante para la industria, al aumentar rápidamente la temperatura de una muestra de producto. Si, por ejemplo, no está claro si un producto podría durar seis meses a 4 °C, la plataforma podría elevar la temperatura de una muestra de producto de 15 °C a 95 °C. La información de estabilidad se puede generar en dos horas.

"La tendencia más amplia en la industria es el almacenamiento más prolongado a temperaturas más deseables", observa Lance. Los primeros vectores AAV comercialmente exitosos, recuerda, imponían varios estrictos "no hacer". No guardes los vectores por más de dos semanas. No los sacudas. No los guardes en el congelador. Lance sugiere que para los médicos, estas restricciones solo aumentaron el estrés de administrar un tratamiento de un millón de dólares. Afortunadamente, hubo menos "no hacer" en 2017, el año en que se aprobó la terapia génica Luxturna de Spark Therapeutics en los Estados Unidos. Como señala Lance, Luxturna es estable y se puede almacenar en el congelador.

La aplicación Uncle AAV, explica Lance, permite monitorear el proceso de avería de AAV. Este proceso, que incluye el despliegue y la descomposición de la proteína AAV, da como resultado que la cápside "explote como la Estrella de la Muerte". Las proteínas desplegadas son pegajosas y tienden a agregarse.

Otra vía de inestabilidad que se puede monitorear, dice Lance, es aquella que permite que el ADN escape de la cápside intacta antes de que ocurra la descomposición y la agregación. Afirma que cuando esta vía se monitorea con la plataforma Uncle, es posible evaluar el comportamiento de estabilidad antes de que ocurra la agregación, e incluso antes de que las cápsidas se deshagan.

Los productos biológicos de alta concentración son "absolutamente cada vez más comunes", dice Deborah Bitterfield, PhD, fundadora y directora ejecutiva de Lindy Biosciences. Agrega que estos productos biológicos presentan desafíos en las pruebas de formulación y estabilidad. Este pensamiento es secundado por Bucci, quien afirma: "Cuando está probando productos altamente concentrados, puede dudar en diluir sus muestras. No querrá que sus diluciones distorsionen sus hallazgos".

En lugar de la cromatografía, que puede requerir la dilución de la muestra, Bucci recomienda usar un sistema como el sistema CTech SoloVPE de Repligen. Con este sistema, no es necesario diluir antes de realizar la prueba. El uso de una técnica que no requiere dilución garantiza que comportamientos como la agregación no se vean afectados por el proceso de preparación y que se pueda obtener una visión más precisa de los atributos del producto.

Otro desafío es mantener estables las formulaciones de alta concentración para la inyección subcutánea. "Hay una gran tendencia en la industria hacia la administración subcutánea de anticuerpos monoclonales", dice Bitterfield. "Permite a los pacientes entregar medicamentos en el hogar". Pero si es necesario administrar anticuerpos monoclonales o anticuerpos biespecíficos en dosis más altas para que sean efectivos, la administración subcutánea de estas terapias puede ser difícil.

Lindy Biosciences es una empresa derivada de la Universidad de Duke, donde los investigadores han desarrollado Microglassification, una tecnología de deshidratación. Según Bitterfield, crea partículas densas y esféricas de proteína sólida. El polvo seco microglassificado tiene una vida útil de dos años en condiciones de refrigeración y se puede suspender en una sustancia aceitosa distinta del agua que permite inyectarlo con una jeringa de autoinyección precargada estándar. Una vez que el polvo seco se inyecta por vía subcutánea, se disuelve.

Lindy Biosciences se encuentra en una etapa preclínica de desarrollo con socios no revelados, y espera estar en la clínica con su tecnología para 2025.

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