CD-Labor for Innovative Werkzeuge zur Charakterisierung von Biosimilars

Biopharmazeutika sind Arzneimittel, die von lebenden Organismen hergestellt werden. Da es sich um komplexe Proteine handelt, ist es sehr aufwändig, für Nachahmerpräparate eine ausreichende Ähnlichkeit mit dem Original nachzuweisen.

Für Biopharmazeutika werden lebende Mikroorganismen oder Zellkulturen mit biotechnologischen Methoden dazu gebracht, Arzneimittel zu produzieren – ältestes Beispiel ist das humane Insulin. Biosimilars sind Versionen dieser Arzneimittel, die von bereits bestehenden Produkten nach Ablauf deren Patentschutzes abgeleitet werden. Anders als bei Generika ist eine vollkommen exakte Kopie im Fall der Biopharmazeutika aber nicht möglich – die Proteine sowie deren Syntheseprozesse in lebenden Zellen sind zu komplex. Es gibt viele Möglichkeiten für Abweichungen, zum Beispiel in der Proteinsequenz, in der dreidimensionalen Struktur und der Faltung, im Aggregationsverhalten oder bei ans Protein gebundenen chemischen Gruppen (Glykolisierung, Acetylierung).

Damit ein Biosimilar zugelassen wird, muss gezeigt werden, dass es dem Originalprodukt ausreichend ähnlich ist, um die Wirksamkeit und die Sicherheit des Biosimilars zu garantieren. Es geht also nicht nur darum, die Originale und die Biosimilars biologisch und physikochemisch umfassend zu charakterisieren, man braucht auch ein umfassendes Bild davon, wie sich Ähnlichkeit und Unähnlichkeit auf die biologische Funktion auswirken.

Dazu untersucht dieses Labor wohldefinierte Paare von Biosimilars und Originator-Proteinen: Inwieweit korrelieren Eigenschaften wie die dreidimensionale Struktur oder die Faltung mit der biologischen Aktivität? Wie kann der Grad der Ähnlichkeit möglichst genau festgestellt werden?

Ziel ist ein besseres Verständnis jener Parameter, die für Sicherheit und Wirksamkeit von Biosimilars relevant sind.

Die genutzten analytische Methoden zur Charakterisierung der Proteine sind vielfältig und umfassen bestimmte Methoden der Flüssigchromatographie und der Elektrophorese (HPLC und HPCE), verschiedene Formen der Massenspektrometrie, Kristallographie, chemische Synthese sowie biologische in vitro Tests zur Ableitung der Struktur-Funktions-Beziehungen.