MEDICAMENTOS BIOTECNOLÓGICOS Y SU EVALUACIÓN Dr. Francisco Javier Flores Murrieta. Jefe de la Unidad de Investigación en Farmacología, Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias y Profesor Titular de la Sección de Estudios de Posgrado e Investigación de la Escuela Superior de Medicina del IPN. E-mail: fjfloresmurrieta@yahoo.com.mx
Biotecnología Uso de organismos vivos para la elaboración de productos de utilidad
MEDICAMENTOS BIOTECNOLÓGICOS Iniciativas terapéuticas generadas a partir de procesos biológicos Medicamentos basados en moléculas biológicas incluyendo proteínas y ácidos nucleicos Diferentes a la síntesis química de moléculas
MEDICAMENTOS BIOTECNOLÓGICOS I. Proteínas recombinantes: Las proteínas producidas por cualquier ente biológico procariote o eucariote al que se le introduce, por técnicas de ingeniería genética, una secuencia de ácido desoxirribonucleico que las codifica; II. Anticuerpos monoclonales: Las inmunoglobulinas intactas producidas por hibridomas, inmunoconjugados, fragmentos de inmunoglobulinas y proteínas recombinantes derivadas de inmunoglobulinas;
MEDICAMENTOS BIOTECNOLÓGICOS III. Péptidos sintéticos: Los péptidos constituidos por menos de cuarenta aminoácidos producidos por técnicas de biotecnología molecular; IV. Ácidos nucleicos sintéticos o de plásmidos: Los ácidos nucleicos obtenidos de plásmidos naturales o modificados por técnicas de ingeniería genética, y V. Los demás que, en su caso, determine mediante acuerdo la Secretaría, conforme a los avances técnicos y científicos.
Clasificación Anticuerpos. Proteínas. Péptidos.
Clasificación Anticuerpos Monoclonales. Interleucinas. Interferones. Factores Estimulantes de Colonias. Vacunas. Terapias Génicas.
Que son los Mab? Son anticuerpos producidos por un único clon, linfocitos B ( derivado de una misma célula), son químicamente puros y que pueden producirse a voluntad. Antisuero convencional formado por una mezcla variada de inmunoglobulinas que nunca puede ser reproducida: Policlonales.
Características Policlonales 1. Mezcla heterogénea. 2. Variación. 3. Irrepetibles. 4. Se usan antigenos. 5. Reconocen varios epitopos 6. Fácil producción 7. Baratos. Monoclonales 1. Químicamente puros. 2. Invariables. 3. Producción ilimitada. 4. No se necesitan Ags. Purificados. 5. Muy específicos. 6. Un solo isotipo. 7. Producción compleja. 8. Caros
En 1975 George Kohler y Cesar Milstein describieron la técnica de producción de hibridomas para la obtención de Mab. Se les concedió el Premio Nobel en 1984. Trabajo de gran impacto en la investigación, desarrollo e innovación de todos las áreas que emplean la unión antigeno-anticuerpo.
Tecnología anticuerpos monoclonales
Interleucinas Proteínas solubles de bajo peso molecular Crecimiento celular, inmunidad, diferenciación tisular, inflamación, entre otros Son el principal medio de comunicación intracelular ante una invasión microbiana. 33 interleucinas, las cuales difieren entre si tanto desde el punto de vista químico como biológico.
Interferones Proteína la mayoría de los animales como respuesta a agentes externos. En los seres humanos hay tres tipos principales de Interferón: El primer tipo está compuesto por 14 diferentes isoformas del Interferón. Alfa, y otras individuales del beta, omega, epsilon y kappa. El segundo es el Interferón gamma. Tercera clase el Interferón lambda.
Interferones Acciones básicas: Impide la replicación en células infectadas que aún no han sido destruídas por la acción vírica. Activa linfocitos específicos, NK capaces de reconocer células infectadas por el virus y eliminarlas.
Interferones Conjuntamente con quimio y radioterapia para tratamiento del cáncer. Hepatitis B y C. Esclerosis Múltiple. Shock Séptico.
Factores Estimulantes de Colonias Estimulan las células madre de la médula ósea para que se dividan y se conviertan en leucocitos, plaquetas y glóbulos rojos. Tratamiento para cáncer y otras patologías dañan este proceso.
Factores Estimulantes de Colonias Los mas utilizados son: El G-CSF ( Filgastrim) y el GM-CSF (Sargramostim): aumenta el Nº de leucocitos. La Eritropoyetina (Epoiten)puede aumentar el Nº de glóbulos rojos y reducir la necesidad de transfusiones. La Interleucina-11(Oprelvekin) ayuda al organismo a producir plaqueta y reduce la necesidad de transfusiones.
Aspectos importantes de drogas basadas en proteínas 1) Antigenicidad. 2) Estabilidad. 3) Administración.
Antigenicidad Proteínas extrañas pueden inducir reacciones alérgicas Administrar proteínas humanas Anticuerpos humanizados i) Anticuerpos quiméricos. ii) Anticuerpos producidos por ratones transgénicos.
Vida de drogas proteina- recombinantes Protein Physical Form Expiration Dating Period Humulin HI liquid 2 years (2-8 C) Orthoclone OKT3 MuMAb liquid 1 year (2-8 C) Roferon-A IFN-a2a solid 3 years (2-8 C) Intron A IFN-a2b solid 3 years (2-8 C) Activase TPA solid 2.5 years (2-8 C) Protropin hgh solid 2 years (2-8 C)
Estabilidad del TNF1 almacenado (2-8 C) Time in Storage (months) Potency 0 100 % 3 100 % 6 70 % 9 60 % 12 50 %
Administración del medicamento Problemas Desnaturalización / alteración química. Depuración hepática. Solución: Métodos alternativos Parenteral. Nasal. Implantes. Inhaladores: Insulina.
TERAPIA ANTI-IgE
La prevalencia de asma se relaciona con el nivel de IgE-sérica * Prevalencia de asma (%) 40 Edad 6 a <35años 30 Edad 35 a <55 años Edad 55+ años 20 10 0 < 1.5 1.5 < 0.5 0.5 <0.5 0.5 <1.5 1.5+ Rangos de IgE Z puntaje en suero * Estandarizado para edad y sexo Burrows B et al. N Engl J Med 1989
Terapias Anti-IgE: Omalizumab anticuerpo monoclonal anti-ige Basado en esqueleto de IgG1 humano 5% de aminoácidos de ratón antibody complementaritydetermining regions (Mw~150kD) Fija IgE libre en la circulación Evita que IgE se fije a receptores de alta y baja afinidad (FceRI y II) Riesgo mínimo de anafilaxia Forma pequeños complejos inactivos de omalizumab:ige El anticuerpo no fija complemento
Omalizumab detiene la cascada alérgica Linfo B estimulado por alergeno produce IgE Omalizumab forma complejos con IgE libre IgE Fc RI Linfo B Omalizumab Célula cebada
Pacientes que pudieron suspender CE inhalados por completo Pacientes (%) 60 Omalizumab Placebo ** 50 40 30 20 10 *** *** 0 Estudio 008 Asma adultos **p<0.01, ** p<0.001 vs placebo Estudio 009 Asma adultos Estudio 010 Asma niños Fuente: 008, 009 and 010 CTR
EVALUACIÓN DE LOS BIOCOMPARABLES
Concentración plasmática (mg/l) Bioequivalencia de dos formulaciones, innovador y genérico, de un medicamento convencional (molécula pequeña) Tiempo (horas) Flores-Murrieta, Castañeda-Hernández y Medina-Santillan, 2002
Determination of conventional drugs in plasma Diclofenac HPLC Diclofenac
Peso molecular en kda Conventional Drugs Aspirin 0.180 Adrenaline 0.183 Diclofenac 0.296 Paroxetine 0.329 Ranitidine 0.351 Doxorubicin 0.580 Levofloxacin 0.740 Tacrolimus 0.804 Paclitaxel 0.854 Biotherapeutic Products Insulin 5.8 Filgrastim 18.8 Interferon alpha 19.5 Somatotropin 22 Erythropoietin 30.4 Rituximab 145 Trastuzumab 146 Infliximab 149 Bevacizumab 149
Diclofenac Eritropoyetina
EVALUACIÓN DE LOS BIOCOMPARABLES ARTÍCULO 177 Bis 2. Para obtener el registro sanitario de medicamentos biotecnológicos biocomparables se requiere presentar solicitud en el formato oficial, que para tal efecto se publique en el Diario Oficial de la Federación, a la que se anexará la documentación contenida en las fracciones I a IX del artículo 177 y los estudios preclínicos y clínicos que señale la Secretaría como estudios de biocomparabilidad, estudios de inmunogenicidad y reportes de eventos adversos, y otros que la Secretaría determine, previa opinión del Comité de Moléculas Nuevas, previa consulta que éste realice al Subcomité de Evaluación de Productos Biotecnológicos
EVALUACIÓN DE LOS BIOCOMPARABLES Los estudios in vitro. No se requerirán de éstos cuando la Secretaría, con base en la opinión del Comité de Moléculas Nuevas, previa consulta que éste realice al Subcomité de Evaluación de Productos Biotecnológicos, así lo determine
EVALUACIÓN DE LOS BIOCOMPARABLES Estudios preclínicos: a. Reporte comparativo del efecto farmacodinámico y actividad relevante para la aplicación clínica; b. Reporte comparativo de toxicología (llevando a cabo las pruebas que apliquen incluyendo la toxicocinética).
EVALUACIÓN DE LOS BIOCOMPARABLES Estudios clínicos: Estudios comparativos de farmacocinética (incluyendo parámetros de absorción y eliminación). Podrán realizarse en voluntarios sanos o en pacientes.
EVALUACIÓN DE LOS BIOCOMPARABLES Estudios de farmacodinamia con las siguientes características: Los marcadores acordes a la relevancia para demostrar eficacia terapéutica del producto; b. El efecto farmacodinámico del medicamento biotecnológico biocomparable y del medicamento biotecnológico de referencia debe compararse en una población donde puedan observarse las posibles diferencias y no se utilizará la dosis que alcanza el efecto máximo. c. El diseño y duración de los estudios deben justificarse.
EVALUACIÓN DE LOS BIOCOMPARABLES Los estudios combinados de farmacocinética y farmacodinamia pueden proporcionar información de utilidad sobre la relación entre la exposición y el efecto, y según lo determine el subcomité de biotecnológicos del Comité de Moléculas Nuevas de la COFEPRIS, con estudios en los que se obtengan resultados satisfactorios puede ser suficiente para el registro.
EVALUACIÓN DE LOS BIOCOMPARABLES Los estudios clínicos de eficacia y seguridad comparativa Se deberán establecer los parámetros y márgenes de biocomparabilidad Se deberá cumplir con la normatividad aplicable de buenas prácticas de investigación clínica que aseguren la validez científica del estudio,
EVALUACIÓN DE LOS BIOCOMPARABLES Para aquellos medicamentos en donde la respuesta inmune pudiera afectar a la proteína endógena o a su función biológica, las pruebas de anticuerpos deben realizarse en los ensayos clínicos de seguridad, tomando en cuenta el papel que pudieran tener la hipersensibilidad, reacciones de infusión, la autogenicidad y pérdida de la eficacia.
Posibles Problemas al Escalar Posibilidad de diferencias 1. En el corte del gene. 2. En la introducción del DNA a la célula. 3. En la unión al DNA del gene con el celular. 4. En el tipo de célula (cepa o clona). 5. En los eventos postransducción. 6. En la conformación de la proteína. 7. En la purificación de la proteína. 8. En el vehículo de la formulación. EL PRODUCTO ES EL PROCESO
Una nueva estrategia para el tratamiento de enfermedades crónico degenerativas: Los anticuerpos monoclonales
Linfoma con linfocitos B con CD20 y terapia con anticuerpos anticd20
Producción de anticuerpos monoclonales
Linfocitos Clona 1 Anticuerpo 1 Baja afinidad Baja afinidad Linfocitos Clona 2 Anticuerpo 2 Antígeno CD20 Alta afinidad Linfocitos Clona 3 Anticuerpo 3
Unión del antígeno Afinidades diferentes, dosis diferentes Anticuerpo de alta afinidad 50% de unión Anticuerpo de baja afinidad Dosis elevada Dosis baja Concentración de anticuerpo
Different clones: Different selectivities
Importancia de la Formulación en la Biodisponibilidad A pesar de ser inyectables, la biodisponibilidad de biomoléculas puede ser modificada por el vehículo. El ejemplo clásico es la insulina: Hay formas de acción rápida, intermedia y lenta. Por lo tanto, es crucial tener el vehículo adecuado para lograr eficacia y evitar toxicidad.
Eritropoyetina: Formulación para uso humano Eritropoyetina Albúmina
El caso Eprex En 1998, la EMEA ordena retirar componentes humanos de medicamentos inyectables. Propósito: evitar contaminación con VIH y enfermedad de Creutzfeld-Jakob. Resultado, en las formulaciones de eritropoyetina se sustituye el estabilizante habitual, la albúmina humana, por un polisacárido, el polisorbato 80, y glicina (Eprex ), excipientes comunes en formulaciones de moléculas pequeñas. Comenzaron a aparecer casos de anemia del tipo de aplasia pura de células rojas en Europa. Luët S. Lessons from Eprex for biogeneric firms. Nature Biotechnology 2003; 21: 956 957.
Número de casos de PRCA asociados con epoyetina alfa Epoyetina y PRCA 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Causas? Investigación <1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 Año Acción EPO SC retirada EPO alfa (Eprex ) fuera de EUA EPO alfa (Epogen /Procrit ) en EUA Johnson & Johnson Pharmaceutical Research & Development LLC. Summary of PRCA case reports Available at: http://www.jnj.com/news/jnj_news/1021024_095632.htm. Accessed December 15, 2003
FARMACOVIGILANCIA ARTÍCULO 81 Bis. La farmacovigilancia de los medicamentos biotecnológicos deberá realizarse de conformidad con la norma correspondiente. Dicha farmacovigilancia deberá permitir una clara identificación del medicamento biotecnológico, refiriéndose específicamente a su fabricante, a la Denominación Común Internacional, a la denominación distintiva y al número de lote. Asimismo, esta farmacovigilancia deberá facilitar la identificación de las terapias biotecnológicas administradas en todas las etapas del tratamiento.
Uso de biosimilares y originales Original Biosimilar Paciente A Paciente B OK Original Biosimilar Paciente C Biosimilar Original Paciente D NO El uso terapéutico debe permitir la farmacovigilancia con datos sin confusión.
Resumen y Conclusiones (1) 1. En el caso de los fármacos tradicionales, la bioequivalencia se puede determinar a partir de las concentraciones plasmáticas, ya que la sustancia química y sus propiedades están perfectamente definidas. 2. Para las biomoléculas, éste no es el caso. Dadas las características de la preparación de estos medicamentos. El producto es el proceso.
Resumen y Conclusiones (2) 3. Solo aquellos biocomparables que cumplan con los requisitos legales pueden ser usados como sustituibles con respecto al original. 4. Sustituible quiere decir que en una licitación se puede adquirir el biocomparable. 5. Nunca intercambiar en el mismo paciente. Un mismo medicamento (original o biocomparable) por paciente, para permitir la farmacovigilancia.
Resumen y Conclusiones (3) 6. Un biocomparable puede requerir de una dosificación diferente al original por variaciones en afinidad. Por lo tanto, es un producto diferente y debe ser caracterizado.
MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN