Las proteínas de la célula huésped ( HCP ) son impurezas proteicas relacionadas con el proceso que son producidas por el organismo huésped durante la fabricación y producción bioterapéutica. Durante el proceso de purificación , la mayoría de los HCP producidos se eliminan del producto final (> 99% de las impurezas se eliminan). Sin embargo, los HCP residuales aún permanecen en el medicamento farmacéutico distribuido final. Ejemplos de HCP que pueden permanecer en el producto farmacéutico deseado incluyen: anticuerpos monoclonales (mAb), conjugados anticuerpo-fármaco (ADC), proteínas terapéuticas , vacunas y otros productos biofarmacéuticos basados en proteínas . [1] [2] [3]
Los HCP pueden causar inmunogenicidad en individuos o reducir la potencia, estabilidad o eficacia general de un fármaco. Las organizaciones reguladoras nacionales, como la FDA y la EMA, proporcionan pautas sobre los niveles aceptables de HCP que pueden permanecer en los productos farmacéuticos antes de que estén disponibles para el público. Actualmente, el nivel aceptable de HCP en medicamentos farmacéuticos varía de 1 a 100 ppm (1 a 100 ng / mg de producto). Sin embargo, el nivel aceptado de HCP en un producto final se evalúa caso por caso y depende de múltiples factores que incluyen: dosis, frecuencia de administración del fármaco, tipo de fármaco y gravedad de la enfermedad.
El rango aceptable de HCP en un producto farmacéutico final es grande debido a las limitaciones de los métodos analíticos y de detección que existen actualmente. [4] El análisis de HCP es complejo ya que la mezcla de HCP consiste en una gran variedad de especies de proteínas , todas las cuales son únicas para los organismos hospedadores específicos y no están relacionadas con la proteína recombinante deseada y deseada . [5] Analizar estas grandes variedades de especies de proteínas en concentraciones muy pequeñas es difícil y requiere un equipo extremadamente sensible que aún no se ha desarrollado completamente. La razón por la que es necesario controlar los niveles de HCP se debe a los efectos inciertos que tienen en el cuerpo. En cantidades mínimas, se desconocen los efectos de los HCP en los pacientes y HCP específicos pueden afectar la estabilidad de las proteínas y la eficacia del fármaco, o causar inmunogenicidad en los pacientes. [6] [7] Si la estabilidad del fármaco se ve afectada, la durabilidad del principio activo en el producto farmacéutico podría disminuir. Los efectos que se pretende que tenga el fármaco en los pacientes también podrían aumentar o reducirse, lo que podría ocasionar complicaciones de salud. El grado de inmunogenicidad a largo plazo es difícil y casi imposible de determinar y las consecuencias pueden incluir graves amenazas para la salud del paciente. [5]
Riesgo para la seguridad
Los profesionales sanitarios de los productos biofarmacéuticos suponen un riesgo potencial para la seguridad de los seres humanos al introducir proteínas y biomoléculas extrañas en el sistema inmunológico humano . Dado que las células huésped comunes que se utilizan para producir fármacos biofarmacéuticos son E. coli , [8] levadura , [9] línea celular de mieloma de ratón ( NS0 ) [10] y ovario de hámster chino ( CHO ), [11] los HCP resultantes son genéticamente diferentes a lo que reconoce el cuerpo humano [12] . Como consecuencia de esto, la presencia de HCP en humanos puede activar una respuesta inmune, lo que puede conducir a posibles problemas de salud graves.
Existe una correlación entre la cantidad de antígenos extraños (HPC) en nuestro cuerpo y el nivel de respuesta inmune que produce nuestro cuerpo. Cuantos más PS presentes en un fármaco, mayor será la respuesta inmunitaria que se activará. Varios estudios han relacionado una reducción de HCP con una disminución de citocinas inflamatorias específicas . [5] Otros HCP pueden ser muy similares a una proteína humana y pueden inducir una respuesta inmune con reactividad cruzada contra la proteína humana o la proteína del fármaco. Las consecuencias exactas de los HCP para un paciente individual son inciertas y difíciles de determinar con los métodos analíticos actuales utilizados en la producción y análisis biofarmacéuticos. [5]
Análisis
Los HCP se identifican durante la fabricación de productos biofarmacéuticos como parte del proceso de control de calidad. [5]
Durante el proceso de producción, varios factores, incluidos los genes de la célula huésped, la forma de expresión del producto y los pasos de purificación, influyen en la composición y abundancia final de HCP. [5] Varios estudios informan que los HCP a menudo se co-purifican junto con el producto en sí al interactuar con la proteína recombinante. [6]
El ensayo de inmunoabsorción ligado a enzimas ( ELISA ) es el método predominante para el análisis de HCP en productos farmacéuticos debido a su alta sensibilidad a las proteínas, lo que le permite detectar los niveles bajos de HCP en los medicamentos producidos. [4] Aunque el proceso de desarrollo requiere un período prolongado de trabajo y varias pruebas con modelos animales, el análisis del contenido de HCP en el producto final se puede realizar e interpretar rápidamente. [1] Si bien ELISA posee la sensibilidad para someterse a un análisis HCP, el procedimiento tiene varias limitaciones. La cuantificación de HCP se basa principalmente en la cantidad y afinidad de los anticuerpos anti-HCP para la detección de los antígenos de HCP . Los grupos de anticuerpos anti-HCP no pueden cubrir toda la población de HCP y las proteínas débilmente inmunogénicas son imposibles de detectar, ya que no se generan anticuerpos equivalentes en el proceso. [4]
Recientemente se han desarrollado métodos como la combinación de espectrometría de masas (MS) y cromatografía líquida ( LC-MS ) para permitir un análisis y purificación de HCP más eficientes y efectivos. Estos métodos pueden:
- Detecta concentraciones de proteínas variables en una muestra compleja
- Rastree una población de HCP en constante cambio y sus concentraciones durante un proceso de fabricación
- Analiza muchas proteínas a la vez
- Medir los HCP de baja abundancia eclipsados por el producto de proteína diana de alta abundancia [6]
Recientemente, el método MS se ha mejorado aún más mediante el método SWATH LC-MS. SWATH es una forma de espectrometría de masas de adquisición independiente de datos (DIA), donde el rango de masas se divide en ventanas de masa pequeñas, que luego se analizan con MS en tándem ( MS / MS ). Las ventajas clave son la reproducibilidad tanto para la identificación individual de HCP como para la cuantificación absoluta mediante la aplicación de estándares internos de proteínas. [13]
Ver también
- Ingeniería biomolecular
- Cromatografía líquida-espectrometría de masas
- Espectrometría de masas
- Producción de proteínas
- Purificación de proteínas
- ADN recombinante
Referencias
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