Довольно часто можно услышать, что сейчас везде вместо лекарств одни «дженерики». Что это такое? Чем отличаются дженерик и биоаналог? Об этом наш большой разъяснительный материал, подготовленный с участием биофармацевтической компании BIOCAD. В первой части материала мы выяснили, как разрабатываются лекарственные препараты, что такое дженерики и насколько они хуже оригинальных средств. Читайте её здесь. Во второй части — про биоаналоги.
Что такое биофармацевтика?
Это стремительно развивающаяся область фармацевтики, направленная на создание прицельно действующих лекарств биологического происхождения. Биофармацевтические препараты, представляют собой макромолекулы, получаемые генно-инженерным методом. Подавляющее большинство таких лекарств представляют собой моноклональные антитела («мабы», от англ. monoclonal antibody; МНН всех моноклональных антител оканчиваются на «-маб»). Их принципиальное отличие от «химических» фармпрепаратов заключается в целенаправленном действии на определенный тип клеток при отсутствии взаимодействия со всеми остальными.
Благодаря такой селективности биопрепараты эффективны при заболеваниях, трудно поддающихся лечению традиционными способами — в первую очередь, онкологических (лекарство специфично связывается с клетками опухоли) и аутоиммунных (препарат действует только на определенный вид иммунных клеток или продуцируемых ими сигнальных молекул — цитокинов).
Моноклональные антитела обладают различными механизмами действия. Они могут облегчать распознавание клеток-мишеней иммунной системой (например, ритуксимаб), блокировать рецепторы клеток-мишеней или капилляров к факторам роста (например, бевацизумаб), доставлять в раковые клетки радиоактивные или химиотерапевтические препараты (например, ибритумомаб).
Как разрабатывают биопрепараты? Разработка сильно отличается от обычных лекарств?
Очень сильно, почти ничего общего. Разработка моноклонального антитела начинается с поиска специфической мишени, присущей только тому типу клеток, на который направлено действие препарата — как правило, это рецептор или другой поверхностный белок. Когда мишень найдена, к ней подбирается антигенсвязывающий участок антитела определенной аминокислотной последовательности (каждое антитело состоит из неизменной части, специфичной для конкретного биологического вида — человека, мыши и т. д., и антигенсвязывающего участка, отвечающего за действие на конкретную мишень) и тестируется in silico. Затем синтезируется ген, кодирующий эту аминокислотную последовательность, с участками, обеспечивающими его экспрессию в живой клетке.
Полученный ген встраивают в геном клетки (чаще всего используют культуру клеток млекопитающих, например, яичников китайского хомячка; с человеческими клетками работать менее удобно). Для встраивания используют различные методики, такие как электропорация (коротким импульсом переменного тока дестабилизируют клеточную мембрану, и ген в форме плазмид проникает из среды внутрь клетки, встраиваясь в нужные участки хромосомы) или вирусный вектор (встраивание в ДНК происходит с помощью обезвреженного вируса, содержащего заданный ген).
«Конкретная методика выбирается так, чтобы поместить в геном клетки максимальное количество активных копий гена (от этого напрямую зависит продуктивность), сохранив стабильность этого гена в местах интеграции», — пояснил руководитель отдела перспективных исследований биофармацевтической компании BIOCAD Александр Карабельский.
Затем из культуры клеток выбирается одна с наилучшими свойствами и подвергается клонированию. Полученная клеточная линия будет экспрессировать идентичные антитела (отсюда «моноклональные» в названии). После проверки продуктивности клеток и качества получаемых антител для этой клеточной линии подбирают оптимальные условия культивирования (состав питательной среды, физические условия и т.п.). Когда условия подобраны, переходят к масштабированию. Его цель — сохранить продуктивность клеток при увеличении объема культуральной жидкости от нескольких миллилитров до литров (в лаборатории) и до сотен литров (на производстве). За этим следует выбор технологии очистки препарата.
После разработки всех стадий технологического процесса и наработки достаточного количества антител проводят их доклинические испытания in vitro и in vivo. В случае их успеха переходят к клиническим испытаниям, которые проходят те же фазы, что и «традиционные» лекарства. Если в ходе исследований окажется, что биопрепарат может радикально повлиять на тактику лечения тяжелого заболевания (например, рака) и существенно продлить жизнь пациентов, возможно использование так называемой ускоренной (условной) регистрации, при котором клиническое применение начинается по результатам II фазы, а III фаза проводится постфактум.
Поскольку биопрепараты получают с использованием живых систем, а не химического синтеза, добиться полной идентичности их молекул невозможно в принципе (все белки в живой клетке подвергаются модификации в процессе синтеза, так называемой посттрансляционной модификации). Из-за этого даже лекарства из разных партий, произведенных на одном заводе по одной и той же технологии, имеют незначительные отличия. Главная задача — не допустить, чтобы эти отличия существенно влияли на физические и фармакологические свойства препарата и его стабильность при хранении.
Как добиваются того, чтобы этих различий не было? То есть как устроен контроль качества биопрепаратов?
Как уже говорилось, незначительные различия неизбежны. Поэтому в досье препарата (главный документ, описывающий все его характеристики — молекулярную массу, плотность раствора, время полувыведения из организма и многие другие) все параметры указываются не в виде одной цифры, а как интервал значений. Каждая произведенная партия лекарства должна укладываться в эти интервалы, иначе продавать ее нельзя. Контроль качества препарата, то есть соответствие заданным интервалам значений ключевых характеристик, проводится обязательно на нескольких этапах производственного процесса для каждой партии препарата.
Что такое биоаналоги?
Биоаналоги — это «дженерики» оригинальных биофармацевтических средств, которые выходят на рынок после истечения срока патента. Они отличаются от «настоящих» дженериков тем, что по описанным выше причинам полностью воспроизвести оригинальную молекулу не представляется возможным. Соответственно, отличаются и процессы разработки и получения дженериков и биоаналогов. Если производитель дженериков имеет дело с четко известной молекулой, то разработчик биоаналога — с геном, кодирующим моноклональное антитело, и мишенью для него.
Весь технологический процесс производства биоаналога приходится создавать практически с нуля, минуя лишь стадии поиска мишени и конфигурации антигенсвязывающего участка молекулы. Производителю биосимиляра (так еще называют биоаналог) приходится самостоятельно выбирать технологию создания генетической конструкции, подходящие клетки, метод встраивания гена в их ДНК и условия культивирования, а также проводить масштабирование и переносить технологию из лаборатории на производство.
В определенном отношении разработка биоаналога более сложна, чем создание оригинального биопрепарата. Оригинал должен обладать приемлемыми параметрами эффективности, безопасности, иммуногенности и стабильности при хранении; интервалы допустимых показателей активности и физических свойств (как правило, довольно узкие) прописываются и регистрируются де факто, уже после разработки технологии производства. Биоаналог же должен изначально попадать в эти интервалы референсного препарата, и добиться этого при использовании собственной технологии — отдельная сложная задача. Случается, что разрабатываемый биосимиляр проявляет даже большую активность, чем оригинальный препарат, но это также служит препятствием к его регистрации. Биоаналог, обладающий необходимой активностью, могут забраковать даже из-за отклонения в таком незначительном параметре, как, например, цвет раствора.
После разработки технологического процесса биоаналог проходит большую программу доклинических испытаний на культурах клеток и лабораторных животных (для дженериков этот этап не обязателен). В ходе клинических испытаний биосимиляры, как и дженерики, проверяют на эквивалентность оригинальному препарату, но объем изучаемых параметров существенно больше: фармакокинетика, эффективность, безопасность и иммуногенность препарата. При этом испытания биоаналогов обходятся гораздо дороже в связи с большим объемом проводимых исследований, а также из-за высокой стоимости оригинального препарата, с которым проводится сравнение.
В силу особенностей разработки и получения биоаналоги выводятся на рынок значительно медленнее, чем дженерики. Тем не менее, весь цикл их создания до начала продаж можно провести в течение приблизительно пяти-шести лет (два-три года на разработку технологии получения и масштабирование, два-три года на доклинические и многоцентровые клинические испытания, девять месяцев на регистрацию).
По словам руководителя отдела разработки антител BIOCAD Тимофея Неманкина, уложиться в столь краткий срок можно, используя технологии машинного обучения, максимальную автоматизацию и унификацию всех стадий разработки и самостоятельное модифицирование оборудования для решения конкретных задач. Разработка компанией каждого последующего биоаналога упрощается по сравнению с предыдущим, поскольку в ней используются уже наработанные технологии. Эти же технологии впоследствии можно использовать при создании собственных оригинальных биофармацевтических препаратов.
Подготовил Олег Лищук