Techniques d’Évaluation des Propriétés Physiques dans le Développement de Produits Biopharmaceutiques : Biosimilaires

par Malvern Panalytical, Tuesday, 17th August 2021

Nous vous présentons les éléments à évaluer lors des différentes étapes du développement de produits biopharmaceutiques ainsi que les techniques de mesure de Malvern Panalytical capables de ces évaluations. Dans cette page, nous vous présentons en détail les biosimilaires.

Il est nécessaire que les biosimilaires démontrent une équivalence et une homogénéité avec l’innovateur. Les techniques de mesure de Malvern Panalytical soutiennent l’évaluation de l’équivalence et de l’homogénéité sur plusieurs paramètres.

Évaluation de l’Équivalence par SEC-LS (SEC-LS)

Exemple de comparaison des tailles de particules et des agrégats avec le Bevacizumab

Le Bevacizumab est un anticorps monoclonal contre le facteur de croissance de l’endothélium vasculaire, utilisé comme médicament anticancéreux. Le Bevacizumab (innovateur) et son biosimilaire ont été mesurés dans des conditions où un détecteur de diffusion de la lumière (LS) est connecté à la chromatographie d’exclusion par taille (SEC), et chaque signal a été comparé. Le signal RI montre de légères différences, mais un pic presque identique est obtenu. Le signal de diffusion de la lumière (RALS) permet également de détecter les monomères et dimères de manière similaire. Toutefois, un pic suggérant la présence d’agrégats, non observé chez l’innovateur, a été détecté chez le biosimilaire, montrant les caractéristiques de la diffusion de la lumière. Il est ainsi possible de comparer plus en détail les innovateurs et les biosimilaires en connectant plusieurs détecteurs au SEC, ce qui n’était pas possible avec le seul signal RI.

En utilisant SEC-LS, il est possible d’évaluer la présence même d’agrégats infimes indétectables par UV ou RI, permettant de discuter de la signification du biosimilaire.

→Détection de la différence d’hétérogénéité des agrégats entre l’innovateur et le biosimilaire avec SEC-LS

Évaluation de l’Équivalence par DSC (DSC)

Comparaison de la stabilité structurale secondaire avec le Remicade

L’OMS a publié des directives concernant la qualité et la sécurité des produits biopharmaceutiques issus du génie génétique, soulignant la nécessité de confirmer la structure secondaire (HOS), et présentant la calorimétrie différentielle à balayage (DSC) comme l’un des outils pour le faire.

Le graphique ci-dessous compare la stabilité structurale secondaire (HOS) de deux biosimilaires anti-TNF-α monoclonal, Renflexis (à gauche) et Inflectra (à droite) au Remicade innovateur. Ces tests ont été réalisés dans des conditions de solutions tampons identiques. Bien que les données des biosimilaires soient globalement similaires à celles du Remicade innovateur (ligne pleine), un écart est observé pour Renflexis autour de 68-75 °C (zone surlignée), suggérant qu’Inflectra présente une plus grande équivalence.

Ces évaluations des biosimilaires avec DSC permettent une comparaison de la structure secondaire avec les innovateurs en utilisant la forme des données comme empreinte digitale.

→Détection des différences de motifs d’empreintes digitales des biosimilaires vis-à-vis de l’innovateur avec DSC

Évaluation de SVP par NTA (NTA)

Comparaison de SVP entre l’innovateur et le biosimilaire

Pour les biosimilaires, il est souhaitable d’avoir des agrégats (SVP) réduits par rapport à l’innovateur.

Le graphique ci-dessous montre les résultats de l’analyse des SVP dans deux agents biopharmaceutiques anticorps innovateurs et biosimilaires à l’aide de l’analyse par suivi des nanoparticules (NTA). Le contenu en SVP est généralement évalué par SEC, dont la limite est d’environ 100 nm. En revanche, la NTA peut couvrir les SVP submicroniques. Les concentrations de SVP détectées dans les innovateurs étaient plus élevées, indiquant que les biosimilaires pourraient présenter un risque immunogène différent.

Utilisant la NTA, il est possible d’évaluer quantitativement les SVP non décelables par les méthodes traditionnelles telles que le SEC.

→Évaluation quantitative de la différence de contenu SVP entre l’innovateur et le biosimilaire par NTA

Évaluation de la Stabilité Multimodale (DLS・SLS・ELS・DSC・NTA)

Comparaison Multimodale entre l’Innovateur et le Biosimilaire des Anticorps Thérapeutiques

Les technologies fournies par Malvern Panalytical peuvent évaluer la stabilité des anticorps innovateurs et biosimilaires selon diverses méthodes. Les résultats multimodaux sont présentés ainsi que les résultats de la diffusion dynamique de la lumière (DLS).

Les résultats de la dépendance à la concentration du coefficient de diffusion en DLS (kD) ont montré que le coefficient de diffusion de l’innovateur diminue avec l’augmentation de la concentration, tandis que celui du biosimilaire augmente. En examinant les données DLS ci-dessous, le biosimilaire présente une forme différente dépendante de la concentration comparé à l’innovateur et une taille de particule réduite. Cela indique que la stabilité de dispersion est meilleure pour le biosimilaire, grâce notamment à des interactions moléculaires répulsives qui influencent l’augmentation apparente du coefficient de diffusion. De plus, les résultats de T_agg avec DLS et de T_m avec DSC ont montré une corrélation, suggérant une meilleure stabilité thermique pour le biosimilaire. Enfin, les différences en C_total et SVP avec NTA indiquent la présence de multimères en solution, suggérant que bien que l’innovateur présente plus de variabilité, il forme une plus grande diversité de multimères, ce que les autres techniques de mesure confirment.

Ainsi, les technologies de Malvern Panalytical permettent une évaluation multilatérale de la pertinence des biosimilaires.