FABRICACION DE MEDICAMENTOS BIOLOGICOS

Principios a considerar

EXPOQUIMIA 2011

GEMMA FERNANDEZ MIGUELDirectora Técnicagemma.fernandez@Tigenix.com

Cellerix merge to Tigenix

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> Headquarters• Leuven, Belgium

> R&D• Leuven, Belgium• Madrid, Spain• Cambridge, UK

> Manufacturing• cGMP approved manufacturing

sites in Leuven and Madrid• Central European manufacturing

site in Sittard-Geleen (NL), to be operational mid 2012

Controlled manufacturingprocess & quality control

ImplantBiopsy

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First ATMP approved in EU

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> Cell-based medicinal product based on expanded autologous cartilage cells

> Indication: Repair of single symptomatic cartilage defects of the femoral condyle of the knee (ICRS III or IV) in adults

> First and only centrally approved cell-based product in EU (ATMP/2009)> Commercial core team operational in key markets> Reimbursed in Belgium, Germany* and UK*

* On ‘case by case’ basis

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Tissue regeneration scaffold

2008

Chondral layer: collagen/GAG

Osseous layer: collagen/GAG/calcium phosphate

All-in-one, fully disposable procedure pack

Defect prepared using site preparation tool and drill

Pre-loaded implant is hydrated with a sterile

fluid via hydration portal

Implant is delivered to the site with a finger/thumb-

actuated trigger

> Porous, resorbable tissue regeneration scaffold that supports the repair of articular cartilage and the underlying bone

> Estimated cartilage lesions suitable for ChondroMimetic per year: 335k*

> Demonstrated therapeutic superiority against synthetic competitor in comparative preclinical trials

> Best-in-class instrumentation> European CE-mark approved> Launched in Europe in 2010> Distributed in Belgium, the

Netherlands, UK, Nordics, Germany, Greece, Italy, Spain, Poland, Turkey, South Korea and Mexico

> First fully developed product of a platform for which strategic options are currently being evaluated

* Worldwide prevalence of small osteochondral lesions (<2cm²)

Terapia celular con eASCs: expanded allogeneic Adipose-derived Stem Cells

> Seguridad: sin toxicidad asociada a reacción inmune y rechazo

> No necesaria histocompatibilidad donante - paciente

> No necesaria terapia inmunosupresora

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Baja inmunogenicidad Propiedades inmunomoduladoras

eASCs

> Efectos locales y sistémicos> Modulación de la inflamación:

Cambio en la respuesta inflamatoria> Bajos efectos adversos en

comparación con tratamientosactuales

> Células de tejido adiposo como materia prima:✓ Células madre adultas: sin debate ético, amplio desarrollo científico✓ Seguridad: sin comportamiento tumorigénico✓ Fácil obtención a través de liposuccíón✓ 100 – 1000 veces mayor rendimiento que médula ósea

Desarrollo estratégico de la plataforma de eASCs de Cellerix

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Desarrollo inicial de eASCs autólogas dirigidas a indicaciones huérfanas:• Absoluta seguridad demostrada en ensayos clínicos• Datos de eficacia obtenidos en ensayos clínicos• Comprensión del Mecanismo de Acción

Elevada incidencia

Indicación Nicho

Universal

Initiallynotcommercially

viable

Systemic allogeneic

Local autologous Local allogeneic

Cx611 / Cx621

Cx601OntarilCx602

Personalizado

No viable comercialmente

Sistemico alogénico

Local autólogo Local alogénico

2004 -

2009

Desde2010

Expansión en programa alogénico dirigido a áreas de necesidades no cubiertas en las grandes áreas clínicas de inflamatoria y autoinmune; cambiode administración local a sistémica e intralinfática.

Uso autólogo: Proceso mediante el cual las células son extraídas y aplicadas a la misma persona (paciente).

Uso alogénico: Proceso mediante el cual las células son extraídas de una persona (donante) y aplicadas a otra.

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Desarrollo de la línea de productos: Vías de administración

Plataformas celulares basadas en una sólida investigación preclínica, amplio conocimiento de desarrollo farmacéutico y amplia experiencia en produccion.

Intralesional Intra-articular

Cx601Fístulas Perianales

Cx603*Osteoartritis

Cx611Artritis Reumatoide

Cx621Enf. Autoinmunes

eASC’s

Sistémica Local

Intravenosa Intranodal

TGX*Osteoartritis

MSC’s sinoviales

Local

Intralesional

* Se estan llevando a cabo estudios para definir la fuente celular más apropiada

III – Negocio plenamente sostenible

Varios productos lanzados

Colaboraciones activas

Crecimiento sostenible

II – Papel de la plataforma de eASCs en nuestro liderazgo en Terapia

Celular

Posicionamiento adecuado de nuestros productos

Establecer colaboraciones

Preparación para el lanzamiento

I – ChondroCelect®

Abriendo nuevoscaminos en Terapia

Celular

Aprobación de la EMA

Reembolso

Comercialización

Estrategia Corporativa

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FABRICACION DE MEDICAMENTOS BIOLOGICOS

Principios a considerar

EXPOQUIMIA 2011

MEDICAMENTOS BIOLÓGICOS.Definición y tipos

> Medicamento cuyo principio activo ha sido elaborado con materiales de partida de origen biológico, organismos vivos (microorganismos, células, etc.) o bien que proceden de extractos de organismos vivos (tejidos, órganos o fluidos) de origen animal o vegetal.

> También llamado biofármaco.

> De diversos tipos, ejemplos: vacunas (conteniendo organismos vivos, muertos o atenuados), anticuerpos monoclonales, inmunoglobulinas, albúmina, sueros hiperinmunes, hemoderivados, etc.

> Más de 2.000 medicamentos biológicos aprobados por la AEMPS.

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Biológicos:Producto Farmacéutico fabricado utilizando

organismos vivos o extractos de ellos (células, tejidos, etc.)

Biotecnológicos:

Productos Biológicos Terapéuticos producidos mediante Técnicas biotecnológicas (ADN recombinante, hibridomas, etc.)

Anticuerpo MonoclonalProteínas Recombinantes

Vacunas TerapéuticasTerapia GénicaTerapia Celular

Ejemplos: vacunas profilácticas, producto sanguíneos, toxinas

Los medicamentos BIOTECNOLÓGICOS son medicamentos biológicos

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MEDICAMENTOS BIOTECNOLÓGICOSOrigen

> De origen biológico pero con la participación en su fabricación de técnicas/elementos de biotecnología como son:

• Recombinación de ADN (ADN recombinante)

• Hibridomas (anticuerpos monoclonales)

• Técnicas de clonación (embryo splitting, somatic cell nuclear transfer)

• Ingeniería proteica

• Biosensores

• Nanobiotecnología

• Microarrays (DNA-, Protein- Tissue-, Whole cell- microarrays)

• Stem cell technology

> Insulina producida en E. Coli (1er medicamento biotecnológico)

> Actualmente >500 medicamentos biotecnológicos en investigación y >100 comercializados. Se estima que en el 2012 serán el 12% del mercado, con una proyección de ser el 50% de la cuota de mercado en 2020.

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Tipo de molécula EjemploHormonas Insulina, glucacón, GH, tirotropina, hormona folículo

estimulante, eritropoyetina

Citoquinas Interferón-alfa, factor estimulantes colonias granulocitos, interleukinas

Factores coagulación Factor VII, factor VIII, Factor IX

Anticuerpos monoclonales

Bevacizumab,cetuximab,abciximab,rituximab,infliximab,tocilizumab,adalimumab,certolizumab,denosumab

Enzimas Glucocerebrosidasa, alteplasa, rasburicasa

Fragmentos protéicos sinténtico

Etanercept

Moléculas conjugadas Peg-interferón alfa 2-a, peg-filgrastim

Adaptación. N Engl J Med 2008: 358(8):843-9.

MEDICAMENTOS BIOTECNOLOGICOSEjemplos

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MTA ó ATMPslos medicamentos biológicos más recientes

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ATMPs: Advanced Therapy Medicinal Productshttp://www.ema.europa.eu/htms/human/advanced_therapies/atmp_classification.htm

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ATMPs (Advanced Therapeutic Medicine Products) óMTA (Medicamentos de Terapias Avanzadas)

Terapias basadas en:Genes: Terapia génica

Células: Terapia Celular

Tejidos: Ingeniería de tejidos

•Armonización europea para la regulación de ATMP entrada en vigor Dic08.

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Medicamento de TERAPIA GENICA medicamento biológico que:

a) Incluye un principio activo que contiene un ácido nucleico recombinante, o está constituido por él, utilizado en seres humanos, o administrado a los mismos, con objeto de regular, reparar, sustituir, añadir o eliminar una secuencia génica;

b) Su efecto terapéutico, profiláctico o diagnóstico depende directamente de la secuencia del ácido nucleico recombinante que contenga, o del producto de la expresión genética de dicha secuencia.

Los medicamentos de terapia génica no incluyen las vacunas contra enfermedades infecciosas.

Medicamento de INGENIERIA DE TEJIDOS medicamento biológico que:

a) contiene ó está formado por células o tejidos manipulados por ingeniería (manipulación sustancial*)

(*Manipulaciones sustanciales: aislamiento, expansión, cultivo, clonación, etc. Manipulaciones NO sustanciales (Anexo I Reglamento 1394/2007):corte; trituración; moldeo; centrifugación; imbibición en disoluciones antibióticas o antimicrobianas; esterilización; irradiación; separación;concentración o purificación celular, filtrado, liofilización, congelación, criopreservación, vitrificación)

b) Y se alega que tiene propiedades, se emplea ó se administra a las personas para regenerar, restaurar oreemplazar un tejido humano.

TIPOS DE MTA ó ATMPs (I)

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Medicamento de TERAPIA CELULAR medicamento biológico que:

a) contiene células o tejidos, o está constituido por ellos, que han sido objeto de manipulación sustancialde modo que se hayan alterado sus características biológicas, funciones fisiológicas o propiedadesestructurales pertinentes para el uso clínico previsto, o por células o tejidos que no se pretendedestinar a la misma función esencial en el receptor y en el donante.

b) se presenta con propiedades para ser usado por seres humanos, o administrado a los mismos, conobjeto de tratar, prevenir o diagnosticar un enfermedad mediante la acción farmacológicainmunológica o metabólica de sus células o tejidos

TIPOS DE MTA ó ATMPs (II)

Primer y único medicamento de terapia celular aprobado de manera centralizada en Europa (ATMP/2009)

Para asegurar la consistencia en las características de los productos finales, y para asegurar la

consistencia en los perfiles de seguridad y eficacia

deben ser cuidadosamente seguidas y controladas de acuerdo a las especificaciones

•La fuente del material de partida•Los procesos de fabricación

MEDICAMENTOS BIOLÓGICOSConsideraciones específicas (I)

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CONSIDERACIONES ESPECIFICASAsociadas a la fuente del material de partida* (I)

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> Anexo 2 Normas de correcta fabricación:

“Se definirá claramente la fuente, el origen y la adecuación de los materiales de partida.”

“Cuando lo tiempos de los ensayos de control de la materia prima lleven largo tiempo se pueden iniciar el proceso de fabricación pero la liberación del producto acabado estará condicionado a los resultados satisfactorios de dichos ensayos.”

*Material de partida (API starting materia): aquel/llos materiales a partir de los que se fabrica el principio activo , esto es, órganos, tejidos, fluidos corporales o células; toda sustancia utilizada en la producción excepto material de acondicionamiento.

CONSIDERACIONES ESPECIFICAS Asociadas a la fuente del material de partida (II)

> Variabilidad intrínseca en el proceso productivo (consecuencia de su origen en sistemas vivos que inherentemente son variables)

> No son sólo moléculas (también las células per se pueden ser el principio activo de un medicamento biológico)

> Técnicas de obtención de tejido (riesgo para el donante, reducida disponibilidad de material) y acreditación de los centros

> Seguridad sanitaria (riesgo de transmisión de agentes adventicios)

> Ética (trazabilidad y protección de datos)

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MATERIAS PRIMAS: Vectores

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Vectores:> Vectores virales (adenovirus*, lentivirus, poxvirus*) o vectores no virales (plásmidos).

*Aptos para uso en humanos.

> Expresión permanente, transitoria o regulada.Enzimas: Restricción y Ligasas

Controles de Calidad> Identidad del vector (integración y estabilidad)

> Análisis de la secuencia, mapeo de las enzimas de restricción ó PCR.

> Marcadores inmunológicos (ej. análisis molecular de proteínas de la cápsida o ácidos nucleicos)

> Caracterización fenotípica.

> Concentración de partículas virales (titulación por cromatografía, medición de absorbancia o métodos de biología molecular (NAT), uso de referencias estándares)

> Determinación de impurezas (detección de vectores residuales y otros componentes, ej. cápsidas vacías)

> Titulación del vector infeccioso (por inoculación en cultivos celulares y valoración por extrapolación a la titulación de vectores de referencia)

> Ratio concentración/título del vector infeccioso (acorde a las especificaciones del producto en particular)

> Expresión del producto genético insertado (por inoculación en cultivos celulares con el producto y utilización de método inmunoquímicos, o bioquímicos o por citometría de flujo)

MATERIAS PRIMAS: Células diana (I)

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> Según tipo celular:-Procariotas (Bacterias, ej. E. coli) o eucariotas (levaduras, de insectos, de mamíferos).-Línea celular, células transformadas, células madre, células diferenciadas (linfocitos, etc.)

> Según origen celular: autólogas, alogénicas y xenogénicas.

> Según el sistema celular de producción: células para clonaje ó células para expresión.

> Selección del sistema celular según:-Complejidad de la proteína que se va a producir-Eficiencia de la fermentación o cultivo celular-Economía

MATERIAS PRIMAS: Células diana (II)

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CONTROLES DE CALIDAD

> Caracterización detallada del organismo de producción:• Identidad • Viabilidad• Densidad• Homogeneidad• Pureza• Actividad biológica• Estabilidad (cariotipo) • Esterilidad

> Evaluación de los medios de cultivo (composición, componentes, origen)

> Impurezas celulares (ej. células feeder)

> Impurezas no celulares (componentes del medio de cultivo como BSA, citoquinas, anticuerpos, etc.; y otros componentes del proceso de cultivo ej. Tripsina)

CONSIDERACIONES ESPECIFICAS Asociadas al proceso de fabricación (I)

> Cambios en el proceso de fabricación, por menor que sea, conlleva a cambios en el producto que no necesariamente son detectables con la tecnología actual, pero pueden tener impacto potencial en la calidad, seguridad y/o eficacia del producto.

> Calidad evaluada por la combinación de métodos analíticos (análisis físico-químicos) y biológicos, además de la calidad del proceso de producción y control.

> Capacidad de producir inmunogenicidad (que no es posible de predecir)

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METODOS DE FABRICACION

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API derivado de fuentes animales o

vegetales

Recolección del órgano, fluido o tejido ó plantas

Cortar, disgregar, mezclar y/o

procesamiento inicial

Introducción del material de partida que

contiene API (API starting material)

Aislamiento y purificación

Procesamiento físico/ llenado y

envasado

API extraído de plantas

Recolección de las plantas

Cortar y disgregar, y extracción inicial

Introducción del material de partida que

contiene API (API starting material)

Aislamiento y purificación

Procesamiento físico/ llenado y

envasado

“MEDICAMENTO CLÁSICO”:

Clásica fermentaciónEstablecimiento de un banco celular

Mantenimiento del banco celular

Introducción de las células en el fermentador

Aislamiento y purificación

Procesamiento físico/ llenado y

envasado

MEDICAMENTO BIOTECNOLÓGICO: fermentación/cultivo

celular

Establecimiento del banco maestro y del banco celular

de trabajo

Mantenimiento del banco de trabajo

Cultivo celular y/o fermentación

Aislamiento y purificación

Procesamiento físico/ llenado y

envasado

TECNICAS DE HIBRIDOMA & ADN RECOMBINANTE

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http://www.antibodystation.com/img/monoclonal-antibody-product.gif

http://www.fusionantibodies.com/images/diagram.jpg

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Cultivo in vitro

ModificacióngenéticaDiferenciación

Criopreservación

Obtención de las célulasManipulación

Combinación con material, dispositivo o fármaco

Biopsia Aislamiento

Opcional

Implantación

DIVERSIDAD EN LOS PROCESOS DE FABRICACION DE MTAs

FERMENTACION vs CULTIVO CELULAR

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FERMENTACIONES> Bacterias y levaduras

> Tiempos de cultivo breves

> Control de la velocidad de crecimiento y las condiciones de expresión del producto

> Optimización de condiciones de fermentación

• Procesamiento proteolítico

• Contaminación

CULTIVOS CELULARES> Ventajas:

– Proteínas modificadas

> Desventajas:

• Dificultad en controlar condiciones de cultivo

• Tiempos largos

• Costes

• Contaminaciones • Ampliamente usadas para:

– Anticuerpos monoclonales, proteínas glicosiladas, vacunas, etc.

LAS CONDICIONES DE FABRICACION DEFINEN EL PRODUCTO A OBTENER

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BANCOS CELULARES

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• La fabricación a gran escala no debe cambiar la relación fundamentaldel nº de generaciones.

• Caracterización en términos de estructura biológica y actividad funcional (potencia, identidad, pureza, impurezas).

• Verificar la ausencia de agentes contaminantes endógenos y exógenos

• Trazabilidad de las células expandidas que constituyen los bancos

• Caracterización de las condiciones de producción y procedimientos de almacenamiento de los bancos para minimizar el riesgo de contaminación o alteración.

• Estudios de estabilidad y recuperación post-descongelación.

• Evitar la pérdida indeseada de propiedades que pudiera generar la realización de subcultivos repetidos o por generaciones múltiples

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> Análisis de riesgos:

• Identificación de los indicadores de cambios en el proceso de fabricación (Ej. Patrón morfológico, marcadores inmunológicos, actividades funcionales)

• Localización de las etapas más críticas para evaluar esos indicadores (Ej. Análisis de viabilidad, morfología y nº de generaciones en cada pase de cultivo ó en procesos de congelación/descongelación).

> Según la guideline On Human Cell-based Medicinal Products(EMEA/CHMP/410869/2006), la caracterización del producto celular se ha de establecer en términos de morfología, identidad, pureza, potencia, cinética de crecimiento y viabilidad, siendo utilizados estos parámetros para monitorizar al producto en diferentes pasos del proceso de fabricación.

CONSIDERACIONES ESPECIFICAS Controles en proceso (I)

> Los controles en proceso son de gran importancia en la fabricación de los medicamentos biológicos para controlar y minimizar la variabilidad intrínseca de este tipo de fabricación.

> La evaluación de la calidad de los productos terminados requieran de métodos no solo analíticos sino también biológicos.

> No sustituyen los controles en producto final pero son un soporte en el caso de liberaciones paramétricas.

> Aquellos controles que sean cruciales para la calidad del producto pero que no puedan realizarse sobre el producto acabado se deben hacer en la etapa adecuada de producción (ej. Agentes adventicios/esterilidad en los bancos celulares)

En el campo de la biotecnología, el cambio en un proceso de producción puede modificar levemente la estructura química hasta el punto de no ser detectada por procedimientos físico-químicos, pero puede cambiar de forma muy importante la actividad biológica o la inmunogenicidad.

El perfil de seguridad/eficacia de los productos biológicos, depende en alto grado de la solidez y la vigilancia de aspectos relacionados con la calidad.

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CONSIDERACIONES ESPECIFICAS Controles en proceso (II)

> Selección de excipientes y estabilizantes acorde a la naturaleza biológica del principio activo que garanticen la estabilidad, pH y tonicidad apropiadas.

> Estabilidades muy cortas para algunos tipos de medicamentos biológicos (ej: MTA celulares, 24-48 horas)

> Liberación paramétrica:

- cuando sea necesaria la suministración del producto inmediatamente al final del ciclo de producción

- disponibilidad limitada del producto final

> Condiciones de almacenamiento y distribución más restrictivas que los medicamentos químicos (ejemplo, rangos de Tª y tiempos en el caso de MTA conteniendo células vivas)

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CONSIDERACIONES ESPECIFICASProducto terminado

CONTROLES EN PRODUCTO TERMINADO(Ejemplos)

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MTA CELULAR

• Número de células y su viabilidad,• Concentración celular• Morfología.• Esterilidad • Mycoplasma• Endotoxinas • Identidad• Pureza• Potencia• Estabilidad cromosómica• Impurezas (celulares y no celulares)

MTA GENICO

• Concentración del vector: determinar el título del vector infeccioso y la concentración de partículas virales

• Impurezas (proteínas de la célula hospedadora / DNA de la células hospedadora/ partículas virajes /reactivos y antibióticos)

• Integridad genómica (ej. Método de enzimas de restricción)

• Identidad por métodos inmunoquímicos o métodos moleculares (NAT methods)

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCION

EXPOQUIMIA 2011

GEMMA FERNANDEZ MIGUELDirectora Técnicagemma.fernandez@Tigenix.com