Космос в чашке Петри. Биохимики — о ранней разработке препарата Тенексиа® на космических скоростях
Выпуск препарата — это как запуск ракеты в космос. Только во время онлайн-трансляции запуска показывают все этапы предполетной подготовки, начиная с заправки. Но о самом важном этапе, от которого зависит жизнеспособность аппарата, обычно никогда не говорят. Это этап проектирования.
Этап проектирования одной из «ракет» BIOCAD — нового препарата — начинается в Департаменте биохимии. Там и были получены продукты, которые помогли вывести нашу «ракету» на орбиту.
Разработку препарата Тенексиа® Департамент биохимии начал еще в 2012 году. Если точнее, то работа над созданием пролонгированной формы интерферона-бета началась еще раньше, так как на тот момент в департаменте уже были разработаны два препарата с таким действием — Альгерон® и Экстимия®. То есть платформа для создания подобных лекарственных препаратов уже была.
Татьяна Вениаминовна Черновская с молекулой Тенексиа®
Эта платформа позволяла провести модификацию белков по N-концевой аминокислоте ПЭГ с молекулярным весом от 20 до 30 кДа. Но отмечу, что имеющаяся платформа была разработана с использованием рекомбинантных белков, полученных из бактериальных клеток (Альгерон® на основе пэгинтерферона альфа-2b и Экстимия® на основе ПЭГ-Г-КСФ), а интерферон бета-1а получали из клеток млекопитающих.
Тогда перед Департаментом биохимии стояла задача апробировать имеющуюся платформу уже с интерфероном бета-1а для получения его пегилированной формы, которая обладает пролонгированным действием. Для модификации мы выбрали полиэтиленгликоль (ПЭГ) с молекулярной массой 30 кДа, который должен был обеспечить высокую терапевтическую активность нового препарата.
В процессе ранней разработки команда департамента выбирала не только размер ПЭГ, но и длину линкера между молекулами ПЭГ и интерферона. У Тенексиа® линкер состоял из четырех СН2-групп — это выгодно отличало ее от других пегилированных белков, содержащих линкер из трех или даже двух СН2-групп. Казалось бы, что такое одна лишняя СН2-группа в линкере? Но именно она может определять большую подвижность присоединенной молекулы ПЭГ и обеспечивать более эффективное связывание пегилированного белка с рецептором.
Наш отдел в тот период времени относился к подразделению фармацевтической разработки, но занимался разработкой препарата с самого начала. Для нас это был уже третий пегилированный белок, поэтому особой трудности в проведении конъюгации интерферона бета-1а с молекулой ПЭГ (30 кДа) не возникло.
В рамках фармацевтической разработки команда провела дополнительные аналитические эксперименты для корректировки диапазонов оптимальных параметров реакции пегилирования и последующей хроматографической очистки монопегилированного интерферона бета-1а. Это позволило сократить время проведения реакции на 17 часов: с 20 часов, как в случае препарата Экстимия®, до 3 часов для Тенексиа®. Это позволило сократить общее время производства фармацевтической субстанции.
Апробация технологической платформы прошла успешно, и в 2012 году были получены первые лабораторные образцы пегилированного интерферона бета-1а. Полученные образцы были детально охарактеризованы с использованием целого ряда физико-химических и биологических исследований как in vitro, так и in vivo.
В процессе характеристики команде иногда приходилось решать в очень сжатые сроки нетривиальные задачи. Так, например, для определения биологической активности полученного препарата нужно было определить не только противовирусную активность, но и исследовать его способность индуцировать специфический белок под названием MхА. С этой задачей блестяще справились сотрудники Отдела иммунохимии, разработав собственные тест-системы.
Мне запомнилась одна из первых, разработанных Отделом иммунохимии тест-систем из собственных компонентов, которая имела прямой экономический эффект, — тест-система для количественного определения белка МхА. На финальном этапе удалось успешно завершить разработку.
Определение концентрации препарата проводили на мышах, обезьянах и крысах. Оценивали иммуногенность при подборе безопасной дозировки перед стартом клинических исследований. Когда приходили образцы для анализа фармакокинетики, наш отдел занимал целиком весь длинный лабораторный стол так, что не оставалось свободного пространства — все было заставлено пробирками с сывороткой животных.
Далее возникла следующая нестандартная задача — подтвердить отсутствие фосфорилированных остатков серина в интерфероне бета-1а, который использовали для реакции пегилирования. Использовав иммуноферментный анализ и поликлональные антитела к фосфосерину, команда Отдела иммунохимии успешно справилась всего за несколько дней.
Все полученные результаты использовались при масштабировании и последующем трансфере технологии получения активной фармацевтической субстанции (АФС) монопегилированного интерферона бета-1а на производстве.
В 2013 году были наработали первые серии АФС и провели успешные доклинические испытания на животных — грызунах и обезьянах. Подали заявку на изобретение молекулы пегилированного интерферона бета-1а, а в конце 2014 года была начата I фаза клинических испытаний.
Сложно разграничить этапы разработки препарата, поскольку сотрудники департамента параллельно занимались как ранней, так и фармацевтической разработкой. Клинические испытания длились тоже достаточно долго. Это был один из самых длительных проектов — от начала запуска проекта до получения регистрационного удостоверения прошло около 10 лет. Стандартным его тоже назвать нельзя — у проекта были свои особенности.
Лично для меня это был первый нестандартный белок, который, помимо того, что не являлся антителом, так еще и был конъюгатом интерферона бета-1а и молекулы ПЭГ. Из-за этого многие стандартные подходы были неприменимы к этому продукту.
Для Тенексиа® мы впервые готовили регистрационное досье в соответствии с требованиями правил ЕАЭС. Мы очень рады, что еще один оригинальный препарат, который является нашим детищем, получил регистрационное удостоверение.
Успешное завершение проекта — это результат слаженной и эффективной работы всех подразделений компании, участвующих в создании препарата. Мы гордимся тем, что наш оригинальный препарат Тенексиа®, разработку которого мы начинали и выполнение которого постоянно курировали в течение 10 лет, появится в арсенале врачей для лечения такого тяжелого заболевания, как рассеянный склероз.
Звездная команда биохимиков