Badania i rozwój, zwiększanie skali i transfer technologii

Wczesne etapy rozwoju:

  • projektowanie i tworzenie wektorów ekspresyjnych metodami inżynierii genetycznej,

  • transfekcja komórek ekspresyjnych,

  • screening, selekcja klonalna oraz badania stabilności linii komórkowych produkujących białka terapeutyczne,

  • przygotowanie banków komórek produkujących białka terapeutyczne oraz banków komórek analitycznych,

  • rozwój procesów wytwarzania białek terapeutycznych w skali laboratoryjnej w zakresie hodowli komórkowych (upstream) oraz oczyszczania produktów z wykorzystaniem metod filtracyjnych i chromatograficznych (downstream),
  • zwiększanie skali procesów wytwarzania białek terapeutycznych,

  • określanie QTPP (ang. Quality Target Product Profile) dla produktów biopodobnych,

  • rozwój, kwalifikację i walidację metod analitycznych, pozwalających określać wydajność procesów wytwórczych, czystość, jakość i aktywność produktów leczniczych oraz w przypadku produktów biopodobnych – sprawdzanie stopnia biopodobieństwa.
10

Zwiększanie skali procesów

W przypadku procesów wytwórczych prowadzonych w skali 500L-5000L wspieramy swoimi badaniami Dział Wytwarzania i Dział Kontroli Jakości w zakresie:

  • charakterystyki procesu oraz wyznaczania przestrzeni procesowej dla poszczególnych etapów wytwarzania produktu leczniczego (SDM, OFAT, DoE), określania kryteriów akceptacji (tzw. PAR – z ang. Proven Acceptable Range, NOR – z ang. Normal Operating Range) dla poszczególnych parametrów procesowych,

  • określania krytycznych atrybutów jakościowych produktu (CQA), krytycznych parametrów procesowych (CPP), kluczowych parametrów procesowych (KPP),

  • badania czystości, jakości i stabilności substancji czynnych i produktów gotowych.

Nasze badania prowadzimy z zachowaniem zasad Dobrej Praktyki Wytwarzania (ang. GMP), Dobrej Praktyki Laboratoryjnej (ang. GLP) oraz Dobrej Praktyki Dokumentacyjnej (ang. GDP). Korzystamy z unikalnych i nowoczesnych technologii, dzięki którym nasze procesy badawcze cechują się wysoką skutecznością i jakością. Wszystkie nasze urządzenia spełniają wymogi agencji regulacyjnych EMA i FDA, w tym: normy FDA 21 CFR, punkt 11. Korzystamy z wysokiej jakości odczynników i materiałów pochodzących od sprawdzonych dostawców światowej klasy.

Hodowle komórkowe

W ramach rozwoju procesów ekspresji białek terapeutycznych prowadzimy prace z użyciem kwalifikowanych modeli w małej skali.

12

Parametry hodowli komórkowych monitorujemy z wykorzystaniem systemów wysokoprzepustowych, gwarantujących możliwość uzyskania dużej ilości danych w krótkim czasie. Dodatkowo, pomiary są bardzo precyzyjne i dokładne, jak też możliwe do wykonywania w sposób ciągły. Wyniki są odczytywane przy użyciu technologii laserowych.

Ocena i selekcja klonów

W procesie wyprowadzania linii komórkowych produkujących białka terapeutyczne niezwykle ważne jest, aby linia była monoklonalna, stabilna, wysokoproduktywna, a uzyskiwany z jej udziałem produkt charakteryzował się profilem jakości zgodnym z założonymi oczekiwaniami.

3

W tych procesach niezwykle ważne jest doświadczenie i wiedza, jednakże tutaj również korzystamy z najnowszych osiągnięć techniki. Pracę naszych naukowców wspieramy wysokoprzepustowymi systemami w zakresie: selekcji klonalnej komórek spośród heterogennych populacji. Dzięki połączeniu wiedzy i technologii wyodrębniamy klony cechujące się najwyższą produktywnością, co jest ważnym atrybutem w przypadku aplikacji przemysłowych. Wzrost komórek po selekcji jest monitorowany i dokumentowany automatycznie.

Bioreaktory orbitalne (orbital shaking)

W naszych laboratoriach rozwoju hodowli komórkowej posiadamy unikalne bioreaktory umożliwiające hodowlę z technologią mieszania w układzie orbitalnym (orbital shaking), w których prowadzimy zarówno skalowanie, jak i charakterystykę hodowli komórkowych.

11

Bioreaktory orbitalne (orbital shaking) charakteryzują się brakiem mieszadeł mechanicznych oraz systemów napowietrzania bezpośrednio do cieczy – mieszanie oraz natlenienie hodowli odbywa się wyłącznie w oparciu o ruch orbitalny. Bioreaktory o objętości roboczej 12 L pozwalają wstępnie dobrać parametry procesowe, które nie są możliwe do określenia w mniejszej skali, np. 50 mL. Są wiernym odwzorowaniem bioreaktorów produkcyjnych o objętości roboczej 2500 L, które znajdują się w Dziale Wytwarzania.

Dzięki tym bioreaktorom możemy w wiarygodny sposób weryfikować wpływ zmian w procesie wytwarzania na uzyskiwany produkt. Hodowle w naszych bioreaktorach prowadzimy z użyciem wyłącznie materiałów jednorazowego użytku (ang. single-use), bez kontaktu płynu hodowlanego z bioreaktorem, dzięki czemu zapewniamy wysoką czystość produktu i minimalizujemy ryzyko kontaminacji.

Skład mediów hodowlanych

Na etapie rozwoju warunków hodowli komórek wytwarzających przeciwciała istotną rolę odgrywa badanie poziomu substancji odżywczych w mediach hodowlanych oraz produktów ubocznych metabolizmu, wydzielanych przez komórki w czasie hodowli.

7

Do tego celu wykorzystujemy w pełni zautomatyzowane, wysokoprzepustowe urządzenia, które pozwalają nam wykonać kilkaset testów w ciągu kilku godzin. Analiza zawartości składników płynu hodowlanego odbywa się na zasadzie reakcji enzymatycznych i pomiarów kolorymetrycznych. Dzięki temu możemy dobierać odpowiednie warunki suplementacji komórek, aby zwiększyć wydajność hodowli i poprawić jakość uzyskiwanego produktu. Monitorujemy też zawartość metabolitów, które mogą mieć negatywny wpływ na wzrost i żywotność komórek.

Oczyszczanie białek

W rozwoju procesów oczyszczania używamy systemów preparatywnych, które mają swoje odpowiedniki w skalach przemysłowych. Wykorzystujemy je do opracowywania metod i procesów, jak również do doboru optymalnych złoży chromatograficznych.

13

Zarówno do projektowania eksperymentów (DoE), jak i sterowania nimi wykorzystujemy zaawansowane, specjalistyczne oprogramowanie, które jest dopasowane do posiadanej przez nas aparatury procesowej. Przywiązywanie dużej uwagi do prac eksperymentalnych skutkuje wysoką wydajnością rozwijanych przez nas procesów.

Dzięki odpowiedniej konstrukcji oraz oprogramowaniu, urządzenia te zapewniają kontrolę nad warunkami przebiegu procesów i umożliwiają odpowiedni ich monitoring, wraz z archiwizacją danych. Dodatkowo, jesteśmy w stanie w skali laboratoryjnej symulować przyszły przebieg procesów w skali przemysłowej do najdrobniejszego detalu. Skraca to czas wdrożenia procesów, jak też koszt transferu.

Badania biopodobieństwa

W celu udowodnienia, że uzyskany produkt posiada odpowiednie cechy jakościowe (potwierdzające jego biopodobieństwo w stosunku do leku referencyjnego) przeprowadzany jest szereg analiz fizykochemicznych i biologicznych. Pozwalają one na kompleksową charakterystykę strukturalną i funkcjonalną produktów białkowych.

6

W swoich laboratoriach posiadamy najwyższej klasy systemy analityczne przeznaczone do tego celu. Dzięki ich wykorzystaniu jesteśmy w stanie opracowywać, kwalifikować i walidować wysokiej jakości metody analityczne, spełniające wymogi agencji regulacyjnych.

Ocenę krytycznych atrybutów jakościowych białka (m.in. profilu glikozylacji i poziomu agregatów) przeprowadzamy z wykorzystaniem nowoczesnych systemów do wysokosprawnej i ultrasprawnej chromatografii cieczowej (HPLC, UHPLC). Posiadane przez nas systemy UHPLC: Thermo Scientific™ Vanquish™ i Thermo Scientific™ UltiMate™ 3000 to w pełni zintegrowane i biokompatybilne systemy wyposażone w trzy rodzaje detektorów: detektor UV-VIS z matrycą diodową, detektor fluorescencyjny i detektor wyładowań koronowych. System UHPLC Thermo Scientific™ UltiMate™ 3000 sprzężony jest również ze spektrometrem mas.

Spektrometr mas wykorzystujemy w bardzo szerokim zakresie aplikacyjnym, w oparciu o strategie typu: bottom-up, middle-down i top-down. Służy on m.in. do: określania sekwencji aminokwasowej białka, pomiaru masy całego przeciwciała i jego podjednostek, oznaczania mostków disiarczkowych oraz analizy modyfikacji potranslacyjnych. Tak wszechstronna charakterystyka produktu możliwa jest dzięki wyposażeniu laboratorium w bardzo nowoczesny, wysokorozdzielczy spektrometr mas Thermo Scientific™ Q Exactive™Plus Biopharma. To tandemowy spektrometr mas (wyposażony w analizator kwadrupolowy i analizator Orpitrap™) o zdolności rozdzielczej aż do 280 000.

Do określania stopnia czystości przeciwciała wykorzystujemy system elektroforezy kapilarnej Beckman Coulter™ CESI 8000 Plus z modułowymi, wymiennymi detektorami UV-VIS i LIF. System pozwala również na połączenie ze spektrometrem mas.

Do pomiaru oddziaływań pomiędzy molekułami, określania powinowactwa i wyznaczania stałych szybkości reakcji wykorzystujemy System Biacore™ T200. Działanie systemu oparte jest na zjawisku Powierzchniowego Rezonansu Plazmonowego (Surface Plasmon Resonance, SPR). Jest to urządzenie najnowszej generacji, umożliwiające badanie oddziaływań biomolekuł w czasie rzeczywistym, bez konieczności znakowania próbki.

Potencjał wytwórczy

14

Mabion jest pierwszą w Polsce firmą, która uzyskała certyfikat GMP na produkcję bioterapeutyków w ssaczych układach ekspresyjnych. Oznacza to, iż jesteśmy w tym zakresie najbardziej doświadczonym zespołem w kraju i Europie Środkowo-Wschodniej.

Mabion posiada zakład umożliwiający produkcję sterylnych leków biotechnologicznych, objęty certyfikatem Dobrej Praktyki Wytwarzania (ang. GMP). Łączymy tutaj wiedzę naukową z zaawansowaną technologią. Naszym nadrzędnym zadaniem jest wytwarzanie produktów biologicznych poprzez realizację procesów uzyskiwania białek rekombinowanych w różnych systemach ekspresyjnych, oczyszczania białek, aż do uzyskania sterylnych produktów gotowych.

Korzystamy przede wszystkim z technologii single-use. Główną zaletą stosowania takich systemów jest izolacja produktu od środowiska wytwarzania, co zapewnia bezpieczeństwo i elastyczność produkcji. Dodatkowo eliminujemy konieczność walidacji procesów czyszczenia i skracamy czas potrzebny na przygotowania linii do wytwarzania kolejnych serii produktów.

Etap hodowli komórkowej

Potrafimy pracować z każdym ssaczym, owadzim i bakteryjnym systemem ekspresyjnym. Generujemy i przechowujemy banki komórkowe w standardzie GMP. Samodzielnie przygotowujemy niezbędne do hodowli media i suplementy. Mamy możliwość prowadzenia procesu zbioru komórek poprzez wirowanie oraz różnorodne metody filtracji wgłębnej.

Etap oczyszczania

Dysponujemy szerokim wachlarzem możliwości oczyszczania produktów białkowych. Prowadzimy chromatografie powinowactwa oraz jonowymienne zarówno w trybach wiążących, jak i niewiążących. Jesteśmy ekspertami filtracji wirusowych, sterylizujących, a także ultradiafiltracji. Codziennie przygotowujemy tysiące litrów buforów i roztworów.

Rozlew i przygotowanie produktu gotowego

Mamy możliwość sterylizacji fiolek szklanych, automatycznego, sterylnego rozlewu produktów do fiolek, a także ich etykietowania i pakowania. Posiadamy własny magazyn i flotę samochodową, dzięki czemu jesteśmy niezależni w kontekście zaopatrzenia i dystrybucji.

Technologie i urządzenia

5

Dysponujemy nowoczesną aparaturą procesową. Jesteśmy pierwszą, i jak dotąd jedyną, wytwórnią na świecie wykorzystującą technologię orbital shaking w skali 2500L.

Nasza linia służąca do hodowli komórkowej składa się z inkubatorów, bioreaktorów 250L oraz bioreaktorów 2500L. Wszystkie pracują w technologii orbital shaking i umożliwiają hodowlę w atmosferze CO2. Mamy narzędzia pozwalające na wnikliwą analizę parametrów hodowli zarówno pod kątem ich cech fizjologicznych, jak i zawartości gazów i metabolitów in situ.

Realizujemy procesy oddzielania komórek po hodowli od reszty płynu pohodowlanego w dowolnej technologii – zarówno z wykorzystaniem wirówki dyskowej, jak też na bazie filtracji wgłębnej z zastosowaniem różnego typ filtrów (membranowe, glass-fiber, hollow-fiber i inne).

Posiadamy wieloletnie doświadczenie w pracy z systemami chromatograficznymi zarówno multi-use (AKTA Process), jak również single-use (AKTA Ready). 

Pracujemy z największymi w Polsce kolumnami chromatograficznymi oraz wieloma rodzajami złoży chromatograficznych. Z łatwością dostosowujemy się do specyfiki danego procesu, dzięki możliwości oczyszczania od kilkunastu do kilku tysięcy litrów produktu w jednej serii.

Procesy nanofiltracji, ultradiafiltracji oraz formulacji prowadzimy na dedykowanych systemach, które zapewniają nam stałą kontrolę parametrów procesowych.

Mamy unikatowe rozwiązania w zakresie transferu buforów i mediów procesowych. Skracamy drogi transferu materiałów, dzięki czemu zużywamy mniej materiałów, mediów i czasu. Nasze procesy są efektywne czasowo i kosztowo, a także przyjazne środowisku.