Terapeuttiset proteiinit III: Vasta-aineet ja fuusioproteiinit

Luennoitsija: Michael Jeltsch, Farmasian tiedekunta, Helsingin Yliopisto

Kurssi: FARM-310 Basics of Biopharmaceuticals/Biologiset lääkevalmisteet, peruskurssi

Syyslukukausi 2023

FARM-310 (Biologiset Lääkevalmisteet, peruskurssi) - Luento 5

Slide 1 of 68

Tämän esitelmän viimeisin versio: mjlab.fi/FARM-310-5-FIN

Tämän esitelmän englanninkielinen versio: mjlab.fi/FARM-310-5

Ladattavat ja muokattavat lähdetiedostot: mjlab.fi/FARM-310-5-files

Linkki attribuutioon (jos tekijä ei ole Michael Jeltsch)

Kaikki tämän esityksen aineisto on lisensoitu CC BY-NC-SA 4.0 -lisenssillä, paitsi jos toisin on merkitty, kuten oikealla on esitetty.

Jeltsch Lab & UH

Luennon oppimistavoitteet

Luennon oppimistavoitteet

Slide 2 of 68

Osaa antaa esimerkkejä passiivisesta immunisaatiosta.

Osaa selittää miten kehitetään vasta-ainelääkkeitä.

Osaa kuvailla vasta-aineiden rakenteen, tehtävät ja ryhmät.

Osaa kuvailla erilaisten lääkkeinä käytettyjen vasta-aineiden rakenteen ja selittää miten rakenne auttaa halutun vasteen saavuttamisessa.

Osaa selittää mitä vasta-aineet ovat.

Tiedostaa vasta-aineen fyysiset ominaisuudet ja osaa käsitellä niitä oikein.

Osaa kertoa esimerkkejä Suomessa käytetyistä vasta-aineista.

Ymmärtää miten vasta-aine toimii lääkkeenä ja osaa antaa esimerkkejä erilaisista toimintamekanismeista sairauksien hoidossa.

Jeltsch Lab & UH

Luennon sisältö

Luennon sisältö

Slide 3 of 68

Historia & passiivinen immunisaatio

Miten kehitetään vasta-ainelääkkeitä

Hybridoomateknologia� “Phage display” -tekniikka

Trastusumabi (Herceptin)

Rituksimabi (MabTherea)

Aflibersepti (Eylea)

Aseistetut vasta-aineet

Bevatsisumabi (Avastin)

Vasta-aineiden rakenne, tehtävät, ryhmät

Bispesifiset vasta-aineet

Pembrolitsumabi (Keytruda)

Blinatumomabi (Blincyto)

TNF-ɑ:aan ja muihin immuunijärjestelmän mole- kyyleihin kohdistuvat vasta-aineet/fuusioproteiinit

Fuusioproteiinit

Miten vasta-aineita pitäisi käsitellä?

Vasta-aineiden käyttö Suomessa

Neurodegeneratiivisten sairauksien hoitoon käytettävät vasta-aineet

Jeltsch Lab & UH

Valinnaisia videoita katsottavaksi

Slide 4 of 68

Kolme valinnaista Youtube videota katsottavaksi luento #5 jälkeen

Tärkeimmät asiat terapeuttisista vasta-aineista 3x3 minuutissa

​

• Johdanto
• Terapeuttiset vasta-aineet (esimerkkinä Herceptin)
• Vasta-ainekonjugaatit (esimerkkinä Kadcyla)

​

Jeltsch Lab & UH

Monoklonaaliset vasta-aineet

Slide 5 of 68

Minä, vuonna 1976 (6 kuukautta sen jälkeen, kun mAb-teknologia julkaistiin)*.

https://www.whatisbiotechnology.org/index.php/exhibitions/milstein/monoclonals

©

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:EWS01a.01.jpg

Jeltsch Lab & UH

Biologisten lääkevalmisteiden kirjo

Slide 6 of 68

Rokotteet

Soluterapia

Geeniterapia

Proteiinit

Siirteet

• Virukset
• DNA
• RNA

• Kantasolut�(autologinen�uudistava hoito)
• Autologiset & allogeeniset solut (CAR-T)

• Vasta-aineet:�polyklonaaliset (“antiseerumi”) & monoklonaaliset
• Proteiini- hormonit, kasvutekijät & sytokiinit
• Entsyymit
• Proteiinitoksiinit

• Solu-, elin- &�kudossiirteet (luuydin, veri, verituotteet)
• Ulostesiirre
• Kseno- transplantaatio
• Biomateriaalit

• “Elävä” virus
• “Kuollut” virus
• Rekombinantti-rokotteet
• DNA/RNA- rokotteet
• Tolerogeenit

Jeltsch Lab & UH

Vasta-aineet: osa immuunijärjestelmäämme

Slide 7 of 68

Adaptiivinen immuunijärjestelmä

• Vasta-aineen vaste / B-soluvaste*
• T-soluvaste*

B-soluvaste

• Vasta-aineet = Spesifiset proteiinilääkkeet, joita�keho tuottaa kaikkia vieraita (antigeenejä) vastaan.
• Kukin vasta-aine sitoutuu erityisesti tiettyyn�antigeenin osaan (epitooppi).
• Kehossa on valtava määrä erilaisia vasta-aineita.
• Ristireaktiivisuus: vasta-aineet sitoutuvat joskus muihin antigeeneihin, jotka ovat rakenteellisesti samankaltaisia.

* Imusolut/lymfosyytit = B-solut, T-solut, NK-solut (natural killer cells, luonnolliset tappajasolut)

Jeltsch Lab & UH

B-solut tarvitsevat T-solujen apua

Slide 8 of 68

Jeltsch Lab & UH

Vasta-aineen (Immunoglobuliinin) rakenne (IgG)

Slide 9 of 68

100-120

aminohapot

antigeeniä

sitova

kohta

(paratooppi)

Sarana-alue

(hinge region)

Kevyt ketju

(Light L)

​

Raskas ketju

(Heavy H)

C = vakio (constant)

V = variaabeli

Komplementaarisuutta

säätelevät tai

hypervariaabelit alueet 1-3 määrittävät spesifisen sitoutumisen kohteeseen

(complementary-determining, CDR)

F_C alue

(efektori)

Fab alue

(antigeeniä

sitova kohta)

glykosylaatio

disulfidisidokset

Jeltsch Lab & UH

Vasta-aineen (immunoglobuliinin) rakenne (IgG)

Slide 10 of 68

Antigeenin sitoutumiskohta

(paratooppi)

vasta-aineen sitoutumiskohta

(epitooppi)

antigeeni

Vasta-aine

Antigeeni: aine, jonka immuunijärjestelmä tunnistaa vieraaksi tai muuksi kuin omaksi.

Immunogeeni: aine, joka kykenee aiheuttamaan immuunivasteen.

Hapteenit ovat antigeenejä, joita vasta-aineet voivat tunnistaa, mutta eivät aiheuta itse vasta-aineiden muodostumista (esimerkiksi siksi,�että ne ovat liian pieniä, esim. biotiini).

Haapteenit on kytkettävä kantaja-aineeseen, jotta niitä voidaan käyttää immunogeeneinä.

Tolerogeenit ovat antigeenejä, jotka eivät aiheuta immuunivastetta, vaan johtavat immuunijärjestelmän toimimattomuuteen.

Jeltsch Lab & UH

Lukko ja avain-malli

Slide 11 of 68

Jeltsch Lab & UH

Vasta-aineiden tehtävät

Slide 12 of 68

antigeeni

antigeeni

Fc reseptori

Efektorisolu (lymfosyytti, syöttösolu jne.).

Vasta-aineiden tehtävät

Jotkin vasta-aineen toiminnot edellyttävät Fc-osaa

Jeltsch Lab & UH

Vasta-aineet toiminnassa

Slide 13 of 68

1. Toksiinien ja taudinaiheuttajien neutralointi ("neutraloiva/estävä" vasta-aine).

Vasta-aineiden ensisijaiset tehtävät

SARS-CoV-2

Isäntäsolun solukalvo

ACE2

Jeltsch Lab & UH

Vasta-aineet toiminnassa

Slide 14 of 68

2. Aggregaatin muodostuminen (→ immuunisolut “syövät” ja tuhoavat).

Vasta-aineiden ensisijaiset tehtävät

Jeltsch Lab & UH

Vasta-aineet toiminnassa

Slide 15 of 68

3. Patogeenien opsonisaatio → fagosytoosi tai sytotoksisuus

Vasta-aineiden ensisijaiset tehtävät

Makrofagi

Jeltsch Lab & UH

Vasta-aineet toiminnassa

Slide 16 of 68

4. Komplementin aktivoituminen (klassinen reitti) → huokosia muodostavien proteiinien aiheuttama solukalvon rei'itys.

Vasta-aineiden ensisijaiset tehtävät

Kalvohyökkäyskompleksi�(Membrane Attack Complex, MAC)

Jeltsch Lab & UH

Vasta-aineet toiminnassa

Slide 17 of 68

5. Luonnollisten tappajasolujen vasta-aineesta riippuvainen solusytotoksisuus (ADCC)

Vasta-aineiden ensisijaiset tehtävät

Jeltsch Lab & UH

Vasta-aineet toiminnassa: vähemmän tunnetut toiminnot

Slide 18 of 68

6. Bakteerien T3SS:n (Type Three Secretion System*) toksiinien erityksen esto

… vähemmän tunnetut toiminnot

7. Reseptorien aktivointi

*Molekyylikoneisto, jota bakteeri käyttää ruiskuttaakseen toksiineja suoraan isännän solujen sytoplasmaan.

Jeltsch Lab & UH

Vasta-aineluokat ja B-solureseptori

Slide 19 of 68

IgG tärkein Ig veressä, ihmisen IgG voi läpäistä

istukkaesteen

(4 alatyyppiä: IgG₁ - IgG₄)

IgA erittyy limakalvoihin, sylkeen, kyyneliin, rintamaitoon�(2 alatyyppia: IgA₁ & IgA₂)

IgE loisten torjunta, allergiset reaktiot

IgM�Varhainen immuunivaste, liukoisena veressä sekä sitoutuneena B-solujen pinnalla

IgD sekä liukoisena että sitoutuneena B-solujen pinnalla

B-solureseptori (BCR)

IgM:n tai IgD:n solukalvoon sitoutunut versio siirtymävaiheen ja kypsissä B-soluissa.

Suurin Ab pool

Jeltsch Lab & UH

Vasta-aineluokat

Slide 20 of 68

Jeltsch Lab & UH

Kokoveri vs. plasma vs. seerumi

Slide 21 of 68

Kokoveri

(veri)plasma

(veri)seerumi

solut (PVS, VVS, trombosyytit)

hyytymistekijät (enimmäkseen fibrinogeeni)

Jeltsch Lab & UH

Antiseerumi vs. polyklonaaliset vasta-aineet vs. monoklonaaliset vasta-aineet

Slide 22 of 68

Antiseerumi*

Vasta-aineet (= immunoglobuliinit) ovat veren toiseksi runsain proteiiniryhmä albumiinien jälkeen, ~15mg/ml.

Polyklonaaliset vasta-aineet (pAb)

Kaikki immunoglobuliinit, jotka reagoivat tietyn antigeenin kanssa, mutta tunnistavat anti- geenin eri osia ("epitooppeja").

Monoklonaaliset vasta-aineet (mAb)

Yksi spesifinen Ig-proteiini, jolla on määritelty aminohappo- sekvenssi; tunnistaa yhden antigeenin spesifisen epitoopin.

Jeltsch Lab & UH

Passiivinen immunisaatio

Slide 23 of 68

Passiivinen immunisaatio antiseerumilla ja polyklonaalisilla vasta-aineilla

• Ennaltaehkäisevä
• Immuunipuutteiset potilaat (perinnölliset, hankitut, luuydinsiirrot).
• "Immunoglobuliinipistos" ennen riskialueelle matkustamista, aktiivinen immunisaatio (= rokottaminen) on suositeltavampi, koska immunoglobuliinit ovat kalliita ja suoja on lyhytaikainen (mutta käytetään immuunipuutteisille henkilöille).
• Rh(D)-negatiiviset äidit saavat anti-D-immunoglobuliineja 7. raskauskuukauden aikana ja syntymän jälkeen estääkseen anti-D-vasta-aineiden muodostumisen vastasyntyneen Rh(D)-hemolyyttisen taudin (“reesustaudin”) ehkäisemiseksi. Samoin potilaat, jotka ovat saaneet Rh(D)-virhellisiä verensiirtoja!
• B-hepatiitti-immunoglobuliinit (HBIg) B-hepatiitti-infektion aiheuttaman maksansiirron jälkeen; tavoitteena on välttää uudelleeninfektio (tarvitaan pitkäaikaista hoitoa).
• Terapeuttinen (→ seuraava kalvo)

Jeltsch Lab & UH

Antiseerumien ja polyklonaalisten vasta-aineiden terapeuttiset sovellukset

Slide 24 of 68

Mukailtu lähteestä Warrell et al (2007). World Health Organization.

Jeltsch Lab & UH

Antiseerumilääkkeiden historia

Slide 25 of 75

• Antiseerumilääkkeet ovat vanhimpia tehokkaita lääkkeitä, jotka on kehitetty tarkoituksenmukaisesti.
• Tehokkaita vasta-ainehoitoja kehitettiin ja käytettiin Saksassa jo vuonna 1890 tappavia tauteja, kuten kurkkumätää, jäykkäkouristusta ja raivotautia vastaan.
• Emil Behring (1854-1917) : Vasta-ainehoito kehitettiin marsuilla, laajamittainen tuotanto hevosilla.
• Behringwerke (➜ 1952 Hoechst AG ➜ 1999 Sanofi-Aventis).

Fritz Gehrken maalaus (1905)

• https://www.youtube.com/watch?v=yA-M44KEWWY

Jeltsch Lab & UH

Miten vasta-aineseerumit tuotetaan?

Slide 26 of 75

https://www.youtube.com/watch?v=yA-M44KEWWY

Jeltsch Lab & UH

Antiseerumi vs. polyklonaaliset vasta-aineet vs. monoklonaaliset vasta-aineet

Slide 27 of 68

Antiseerumi*

Vasta-aineet (= immunoglobuliinit) ovat veren toiseksi runsain proteiiniryhmä albumiinien jälkeen, ~15mg/ml.

Polyklonaaliset vasta-aineet (pAb)

Kaikki immunoglobuliinit, jotka reagoivat tietyn antigeenin kanssa, mutta tunnistavat anti- geenin eri osia ("epitooppeja").

Monoklonaaliset vasta-aineet (mAb)

Yksi spesifinen Ig-proteiini, jolla on määritelty aminohappo- sekvenssi; tunnistaa yhden antigeenin spesifisen epitoopin.

Jeltsch Lab & UH

Monoklonaaliset vasta-aineet

Slide 28 of 68

Monoklonaalinen vasta-aine (mAb)

• Yksi tietty Ig-proteiini, jolla on määritelty aminohapposekvenssi.
• Sitoutuu yhteen spesifiseen epitooppiin antigeenissä.
• Johdettu yhdestä�B-solusta.

Jeltsch Lab & UH

Miten luodaan monoklonaalisia vasta-aineita?

Slide 29 of 68

Muokattu lähteestä https://commons.wikimedia.org/wiki/�File:Isolation_of_human_monoclonal_antibodies._.tif

Lähes kaikki nykyisin klinikoilla käytettävät vasta-aineet on valmistettu faagidisplay-menetelmällä, hiirivasta-aineiden humanisoinnilla tai siirtogeenisillä hiirillä.

​

B-solujen kuolemattomiksi tekemisen ja yksittäisten B-solujen kloonauksen uskotaan yleistyvän tulevaisuudessa.

Jeltsch Lab & UH

Miten valmistetaan monoklonaaleja?

Slide 30 of 68

Lähes kaikki vasta-ainelääkkeet tuotetaan CHO-soluissa (Chinese Hamster Ovary). Miksi B-soluja tai hybridoomia ei käytetä vasta-aineiden tuottamiseen suuressa mittakaavassa?

Hybridoomat ja B-solut ovat kaikki geneettisesti epävakaita. Hybridoomilla on tuplasti kromosomeja; useimmat niistä stabiloituvat pitkän viljelyajan jälkeen. B-soluissa voi tapahtua Ig-geeneissä uudelleenjärjestelyjä.

​

CHO-solut ovat vasta-ainetuotannon työjuhta

• Nopea kasvu
• Suuri proteiinintuotanto
• Voidaan kasvattaa sekä adheesioviljelminä että suspensioviljelminä.
• Erittäin hyvin tunnettuja ja karakterisoituja
• Mutanttilinjat solulinjojen selektioon, geeniamplifikaation mahdollisuus proteiinituotannon lisäämiseksi: Dhfr-negatiiviset CHO-solut (esim. CHO-DG44, CHO-solujen “sukupuu” solulinjojen kehittämisessä).

Jeltsch Lab & UH

Vasta-aineiden alkuperä voidaan päätellä niiden nimistä, mutta…

Slide 31 of 75

ADA: https://doi.org/10.3389/fimmu.2020.01951

https://en.wikipedia.org/wiki/Nomenclature_of_monoclonal_antibodies

​

Jeltsch Lab & UH

...suffiksinimeämissäännöt ovat muuttuneet v. 2021: ei enää …mabi!

​

Slide 32 of 75

Jeltsch Lab & UH

Infiksit ovat olleet käytössä vuodesta 2009 (+päivitykset)

Slide 33 of 75

Jeltsch Lab & UH

Iso bisnes: vasta-aineet ovat nopeimmin kasvava lääkeryhmä

Slide 34 of 68

https://doi.org/10.1186/s12929-019-0592-z

https://doi.org/10.1007/s42977-021-00072-6

Number of approved antibody drugs

Jeltsch Lab & UH

Useimmat uudet syöpälääkkeet ovat vasta-aineita

Slide 35 of 68

10.1016/j.exphem.2017.07.003

Jeltsch Lab & UH

Rituxumab (MabThera)

Slide 36 of 68

• Myyntilupa EU:ssa 1998
• Kimeerinen IgG1-monoklonaalinen vasta-aine, joka sitoutuu CD20-antigeeniin*, joka sijaitsee B-lymfosyyttien pinnalla.
• Rituksimabi tuhoaa sekä normaaleja että pahanlaatuisia B-soluja. Keho korvaa B-�soluja uusilla terveillä B-soluilla (joita keho tuottaa hoidon lopettamisen jälkeen kanta- soluista, jotka eivät ilmennä (ekspressoi) CD20:tä).
• Käyttöaiheet:
• Non-Hodgkinin lymfooma
• Krooninen lymfaattinen leukemia
• Nivelreuma
• Annostellaan suonensisäisesti sairaalassa

Jeltsch Lab & UH

Aseistettu rituximab: ibritumomab tiuxetan [⁹⁰Y] (Zevalin)

Slide 37 of 68

• Myyntilupa EU:ssa 2004
• Hiiren monoklonaalinen IgG₁-vasta- aine kelaattoriin konjugoituna
• Kohteena CD20 (kuten�rituksimab)
• Yttrium-90 säteilee korkean energian beetasäteilyä
• Kaksoisosuma: vasta-aine ja�säteily tappavat kasvainsoluja
• [⁹⁰Y] β-säteilyn puoliintumisaika on ~64 tuntia ja 50 %:n läpäisykyky 1 mm:n kudossyvyyteen

Jeltsch Lab & UH

Aseistettu rituximab: ibritumomab tiuxetan [⁹⁰Y] (Zevalin)

Slide 38 of 68

• Käyttöaiheet
• Follikulaarinen lymfooma
• Non-Hodgkinin lymfooma
• Sairaalassa annettava formulaatio (annetaan laskimoon)
• Hoitojakso: 7-9 päivää
• Valmistetaan CHO-soluista rekombinantti-DNA- teknologiaa käyttäen

Jeltsch Lab & UH

Trastuzumab (Herceptin^®)

Slide 39 of 68

Trastuzumab (Herceptin^®)

​

​

Humanisoitu hiiren vasta-aine ERBB2:ta vastaan (HER2)

• ErBB2 = tyrosiinikinaasireseptori, joka osallistuu kasvun signalointiin
• Yliekspressoituu ~15-30 %:ssa rintasyövistä.
• Yksi vanhimmista edelleen käytössä olevista mAb:istä

https://www.gene.com/stories/her2/

Jeltsch Lab & UH

Trastuzumab (Herceptin^®)

Slide 40 of 68

• Käyttöaiheet: ERBB2⁺ rintasyöpä
• EU:ssa saatavilla vuodesta�2000 lähtien
• Yritys: Genentech (Yhdysvallat)
• ERBB2 on reseptori, mutta sillä ei ole tunnettuja ligandeja (toimii heterodimeerinä muiden ERBB-reseptorien kanssa).
• Useita biosimilaareja saatavilla vuodesta 2017 lähtien

10.3390/cancers11121826

Jeltsch Lab & UH

Herceptin - Ensimmäinen yksilöllinen hoito?

Slide 41 of 68

Stratifioitu hoito/tarkkuushoito

"One-size-fits-all"-hoito

Yksilöllinen hoito

Jeltsch Lab & UH

(Molekyylitason) rintasyövän luokittelu

Slide 42 of 68

Luminaalinen/basaalinen-nimitys on peräisin histologisesta fenotyypistä (syöpäsolut muistuttavat lumenin puoleisen tai sen alla olevan basaalikerroksen soluja).

https://doi.org/10.1371/journal.pmed.1000279

ER estrogeeni-reseptori

PR progesteroni-reseptori

​

Jeltsch Lab & UH

Aseistettu trastuzumab: Trastuzumab emtansine (Kadcyla)

Slide 43 of 68

• Vasta-ainekonjugaatti (ADC) Kadcyla
• Kadcyla = Trastutsumabi konjugoituna emtansiinin/ DM-1:n (mikrotubulusten muodostumisen estäjä) kanssa
• Kaksoishitti: trastutsumabi ja DM-1
• EU:n myyntilupa vuonna 2013
• Reseptorin endosytoosin jälkeen DM-1 irtoaa vasta-aineesta ja estää solun kasvua
• Käyttöaiheet
• HER-positiivinen rintasyöpä, jota ei voi leikata
• Paikallisesti edennyt tai metastaattinen rintasyöpä potilailla, joille on aiemmin annettu trastutsumabia ja jotakin taksaania yksinään tai yhdistelmänä
• Laskimonsisäinen anto sairaaloissa (~70000€/�14 kolmen viikon mittaisia hoitosykliä)
• Biosimilaarit kehitetään

Jeltsch Lab & UH

Syöpälääke bevacizumab (anti-VEGF-A vasta-aine, Avastin^®)

Slide 44 of 68

Judah Folkman (1933 – 2008)

10.1056/NEJM197111182852108

J Folkman 1971�NEJM 285: 1182-86

G Bergers & LE Benjamin 2003�Nat Rev Cancer 3: 401-10

Jeltsch Lab & UH

Folkman, Dvorak, Ferrara

Slide 45 of 68

1997

1971

Judah Folkman ehdottaa käsitettä anti- angiogeeninen kasvainhoito

1992

1983

Napoleone�Ferrara tuottaa neutraloivan

hiiren vasta-aineen VEGF:ää vastaan

Harold Dvorak eristää veri- suonten endo- teelin kasvu- tekijän (VEGF)

Kliiniset tutkimukset humanisoidulla

anti-VEGF-�vasta-aineella (“bevasitsumabi”).

2004

Bevacizumab�saa FDA:n hyväksynnän

paksusuolisyövän hoitoon

©

©

Kuva: Wanjiku Mathenge

©

Jeltsch Lab & UH

Bevacizumab (Avastin^®)

​

Slide 46 of 68

Avastin^® (Bevasitsumabi)

• Humanisoitu hiiren monoklonaalinen vasta-aine
• Tukahduttaa verisuonten kasvua (“anti-angiogeeninen”).
• Hypoteesi: Kasvaimet tarvitsevat verisuonia kasvaakseen suuriksi

​

https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2005.05.132

Jeltsch Lab & UH

Bevacizumab (Avastin^®)

Slide 47 of 68

• Käyttöaiheet
• Paksu- ja peräsuolen syöpä
• Metastaattinen rinta- ja munuaissyöpä
• Pienisoluinen keuhkosyöpä
• Valmistaja Genentech (USA) → Roche
• Judah Folkman ennusti tämän 1971
• EU:n myyntilupa vuonna 2005

• Annostellaan suonensisäisesti sairaaloissa, yhdistelmähoito kemoterapian kanssa
• Tuotetaan CHO-soluissa rekombinantti-DNA-teknologiaa käyttäen
• Kehitetty perinteisellä hybridoomateknologialla ja humanisoinnilla (IgG1)

Jeltsch Lab & UH

Fuusioproteiinit

Slide 48 of 68

• Fuusioproteiineissa kaksi erilaista proteiinia tai proteiinien osaa yhdistetään yhdeksi proteiiniksi rekombinantti-DNA-tekniikan avulla.
• Tällä hetkellä kaikki fuusioproteiinit (nimen pääte -cept) valmistetaan seuraavista:
• Ihmisen IgG₁:n Fc-osasta
• Ihmisen liukoisesta reseptorista tai kohdemolekyylin ligandista.
• Esimerkkejä EU:ssa hyväksytyistä fuusioproteiineista ovat etanersepti (TNF-loukku), aflibertsepti (VEGF-loukku), abatasepti ja belatasepti (B7-loukut).

MLFILIGAAHRTVILKRP* + MVALAIVKEDPVATIWV* → MLFILIGAAHRTVILKRPGSSGVKEDPVATIWV*

signaalipeptidi

aloituskodoni

stop-kodoni

joskus: spaceri/linkkeri

Hypoteettinen esimerkki erittyvästä proteiinista

Jeltsch Lab & UH

Vasta-aineen fuusioproteiinit: Eylea^®

Slide 49 of 68

Eylea^® (Aflibercept)

• Liukoinen VEGF-A-reseptori, toimii kuten Avastin (vasta-aine)
• Tukahduttaa verisuonten kasvua (“anti-angiogeeninen”)
• 3-osainen fuusioproteiini VEGFR-1(domain 2):sta, VEGFR-2(domain 3):sta ja IgG₁Fc:stä

https://doi.org/10.1007/s40123-013-0015-2

Jeltsch Lab & UH

Vasta-aineen fuusioproteiinit: Eylea^®

Slide 50 of 68

• Käyttöaiheet: märkä AMD (age- related macular degeneration = ikään liittyvä makulan rappeutuminen), diabeettinen retinopatia (verisuonten kasvu suonikalvosta verkkokalvolle)
• Yritys: Regeneron (Yhdysvallat)
• Kiinnostavaa: onnistunut “me-too”-lääke, Avastin toimii >99%:sti yhtä hyvin (“offlabel”-valmiste, on halvempi)
• Markkinoille tulo: 2011
• Käytetään myös matastaattisen paksusuolisyövän hoitoon nimellä ziv-aflibercept (Zaltrap^®)

https://www.flickr.com/photos/90767393@N00/1612670215

Makula: verkkokalvon keskeinen alue, jolla on korkein resoluutio

Jeltsch Lab & UH

Etanersepti (Enbrel^®)

Slide 51 of 68

• TNFα:n p75 -reseptorin solunulkoinen ligandin sitoutumiskohta fuusioitu ihmisen IgG₁:n Fc-osaan
• Myyntilupa EU:ssa vuonna 2000
• Etanersepti sitoutuu TNFα:aan ja estää kilpailevasti sen sitoutumista solupintareseptoreihin (sama mekanismi kuin infliksimabilla ja adalimumabilla)
• IgG₁:n Fc-komponentti pidentää fuusioproteiinin puoliintumisaikaa
• Käyttöaiheet
• Nivelreuma
• Idiopaattinen juveniili polyartriitti
• Selkärankareuma
• Psoriaasi
• Avohoitovalmiste (ihonalainen anto)
• Tuotettu CHO-soluilla
• Useita biosimilaareja saatavilla

Jeltsch Lab & UH

Etanersepti (Enbrel^®)

Slide 52 of 68

• ​

Jeltsch Lab & UH

Abatasepti (Orencia^®)

Slide 53 of 68

• Ihmisen sytotoksisen T-lymfosyyttiantigeeni-4:n (CTLA-4) solunulkoinen osa liittyy ihmisen IgG₁FC:hen (jossa on joitakin mutaatioita, jotka estävät FC:n vuorovaikutuksen CD16:n ja CD32*:n kanssa).
• Myyntilupa EU:ssa 2007
• Tulehdus- ja autoimmuunivaste reumasairauksissa on osittain riippuvainen T-soluista
• Käyttöaiheet
• Nivelreuma
• Juveniili idiopaattinen polyartriitti
• Annostellaan laskimoon
• Tuotetaan CHO-soluilla

Jeltsch Lab & UH

Abatasepti (Orencia^®)

Slide 54 of 68

Aktivoituakseen T-lymfosyytit tarvitsevat kaksi signaalia:

1. Signaali spesifisen antigeenin tunnistamisesta. Tämä signaali tulee T-solureseptorilta (TCR).

2. Kostimulatorinen signaali. Tämä signaali syntyy, kun antigeenia esittävä solu (APC) esittää CD80- ja CD86-proteiineja (joita kutsutaan myös B7-1/2:ksi) T-lymfosyyttien CD28-reseptorille.

https://www.ema.europa.eu/en/documents/scientific-discussion/orencia-epar-scientific-discussion_en.pdf

CTLA-4 (jota kutsutaan myös CD152:ksi) sitoutuu CD80/CD86-proteiineihin ja on elimistön oma T-lymfosyyttien aktivaation sammutuskytkin. CTLA-4 on solupintaproteiini, jota aktivoituneet T-solut (ja säätely-T-solut) ekspressoivat.

Abatasepti estää selektiivisesti tätä signaalia sitoutumalla spesifisesti CD80- ja CD86-proteiineihin → T-lymfosyyttien aktivaation osittainen esto

Jeltsch Lab & UH

Vasta-aineen fuusioproteiinit: Sozinibercept

Slide 55 of 68

Sozinibercept

• Liukoinen VEGF-C/D-reseptori
• Tukahduttaa imusuonten kasvua (“anti-lymfangiogeeninen”)
• 2-osainen fuusioproteiini VEGFR-3:sta (domain 1-3) ja IgG₁Fc:stä
• Kliinisessä tutkimuksessa (vaihe 3) märkää AMD:tä varten

https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2023.02.001

Jeltsch Lab & UH

Bispesifiset vasta-aineet

Slide 56 of 68

Jeltsch Lab & UH

Faricimab (Vabysmo): VEGF/Ang2 bispesifinen vasta-aine

​

Slide 57 of 68

Faritsimabi (Vabysmo), hyväksytty tammikuussa (FDA) ja syyskuussa (EMA) 2022 neovaskulaaristen silmäsairauksien hoitoon: neovaskulaarinen märkä ikään liittyvä makuladegeneraatio (nAMD) ja diabeettinen makulaturvotus (DME).

Jeltsch Lab & UH

Faricimab (Vabysmo): CrossMab teknologia

Slide 58 of 68

Faritsimabi valmistetaan CrossMAb-teknologian avulla (Genentech/Roche)

2⁴ (=16) erilaista mahdollisuutta

kokoonpanoon!

jne.

Jeltsch Lab & UH

Faricimab (Vabysmo): CrossMab teknologia

Slide 59 of 68

Vain kaksi 16 mahdollisuudesta toimii tarkoitetulla tavalla!

Jeltsch Lab & UH

Faricimab (Vabysmo): CrossMab teknologia

Slide 60 of 68

CrossMAb teknologia (Genentech/Roche)

1. muutos: “knob-in-hole” (“KIH”)-mutaatiot raskaan ketjun Fc-osassa.

2. muutos: raskaan/kevyen vakioketjun vaihtaminen jommassakummassa vasta-aineessa

Jeltsch Lab & UH

Antiangiogeeniset lääkkeet - yleiskatsaus

Slide 61 of 68

Jeltsch Lab & UH

Pembrolitsumabi (Keytruda)

Slide 62 of 68

• “Tarkistuspisteen estäjiä” estävät proteiineja, jotka estävät immuunijärjestelmää hyökkäämästä syöpää vastaan.
• Humanisoitu monoklonaalinen vasta-aine, joka sitoutuu PD-1 (Programmed cell death protein 1 = ohjelmoitu solukuoleman proteiini-1)-reseptoriin ja estää sen vuorovaikutuksen ligandien PD-L1 ja PD-L2 kanssa. PD-1-reseptori on T-solujen aktiivisuuden negatiivinen säätelijä.
• Pembrolitsumabi tehostaa T-soluvastetta, mukaan lukien kasvaimen kasvun estäminen.
• Kohdistuu sekä kasvainsoluihin että muihin antigeenejä esitteleviin soluihin kasvaimen mikroympäristössä.

Jeltsch Lab & UH

Pembrolitsumabi (Keytruda)

Slide 63 of 68

• Käyttöaiheet: monet kasvaimet, kuten
• pitkälle edennyt, leikkauskelvoton tai metastaattinen melanooma
• ei-pienisoluinen keuhkosyöpä
• Hodgkinin lymfooma
• virtsaelinten karsinooma jne.
• Yksin tai yhdessä solunsalpaajahoidon kanssa suonensisäisenä infuusiona (sairaalaympäristössä).
• Pseudoprogressiota esiintyy 2-10 %:lla potilaista, mikä voi johtaa kasvaimen kasvuun tai uusien pienten kasvainten ilmaantumiseen (T-soluinfiltraation aiheuttama).
• Kestäviä vasteita 10-20 %:lla hoidetuista potilaista, myös hoidon lopettamisen jälkeen, melanooman osalta ensimmäistä kertaa yli 5 vuotta kestäneessä historiassa.
• Vuoden 2021 myydyimpien lääkkeiden listalla sijalla 4.

Jeltsch Lab & UH

Vasta-ainemuodot

Slide 64 of 68

Jeltsch Lab & UH

Blinatumomabi (Blincyto)

Slide 65 of 68

Blinatumomabi (Blincyto) on BiTE (Bispesifinen T-solu-aktivaattori)

Jeltsch Lab & UH

Blinatumomabi (Blincyto)

Slide 66 of 68

• Indikaatio: Akuutti lymfaattinen leukemia (ALL)
• Bispesifinen: sitoutuu leukemiasolun T-solun CD3- ja CD19-proteiiniin.
• Hiiren kahden eri vasta-aineen muuttuvien fragmenttien (Fv) fuusio.
• T-solu tappaa leukemiasolun kahdella mekanismilla:
• Sytolyysi (T-solu erittää sytolyyttisiä proteiineja).
• Apoptoosi (CD19:n antama signaali).
• Tuotettu CHO-soluissa

Blinatumomabi (Blincyto) on BiTE (Bispesifinen T-solu aktivaattori)

Jeltsch Lab & UH

mAb:t autoimmuunisairauksien hoitoon

Slide 67 of 68

https://doi.org/10.1016/j.coph.2018.05.010

Jeltsch Lab & UH

Infliksimabi (Remicade)

Slide 68 of 68

• Kimeerinen monoklonaalinen IgG₁-vasta-aine
• Myyntilupa EU:ssa 1999
• Sitoo tuumorinekroositekijä alfaa (TNF-α), joka on sytokiini, joka osallistuu tulehdusreaktioon ja immuunijärjestelmän säätelyyn
• Infliksimabi estää TNF-α:n sitoutumista TNF-reseptori-1:een ja -2:een (CD120a ja CD120b)
• Käyttöaiheet
• Nivelreuma
• Crohnin tauti
• Haavainen paksusuolen tulehdus
• Selkärankareuma
• Nivelpsoriaasi
• Psoriaasi
• Hiiren myeloomasolujen tuottama
• Annostellaan suonensisäisesti sairaalassa

Jeltsch Lab & UH

Adalimumabi (Humira)

Slide 69 of 68

• Ihmisen monoklonaalinen IgG₁-vasta-aine, joka sitoutuu TNF-α:han
• Myyntilupa EU:ssa 2003
• Toimii täsmälleen kuten infliksimabi
• Samat käyttöaiheet kuin infliksimabilla
• Tuotetaan CHO-soluilla
• Kehitetty faagi-display -tekniikalla → eläimiä ei vahingoitettu prosessissa.
• Avohoitovalmiste (ihonalainen anto)

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Autoinjector_with_Amgevita_by_Amgen_(Adalimumab)-6390.jpg

Jeltsch Lab & UH

Faagi-display teknologia

Slide 70 of 68

(bakterio)fagi = virus

joka tarttuu bakteereihin

Jeltsch Lab & UH

Työnkulku vasta-aineiden löytämiseksi faagikirjastosta

Slide 71 of 68

Jeltsch Lab & UH

Sertolitsumabipegoli (Cimzia^Ⓡ)

Slide 72 of 68

• Humanisoitu Fab'-vasta-ainefragmentti, joka sitoutuu TNF-α:han
• Konjugoitu polyetyleeniglykoliin (PEG:iin)
• Myyntilupa EU:ssa 2009
• Vasta-aineen Fc-osan poistaminen lyhentää dramaattisesti biologista puoliintumisaikaa
• → Pegylointi parantaa sertolitsumabin puoliintumisaikaa
• Käyttöaihe: keskivaikea tai vaikea aktiivinen nivelreuma
• Tuotetaan E. coli-bakteerissa, puhdistetaan ja pegyloidaan ei-entsymaattisesti
• Avohoitovalmiste (ihonalainen anto)

Jeltsch Lab & UH

Golimumabi (Simponi^Ⓡ)

Slide 73 of 68

• Ihmisen IgG₁-vasta-ainefragmentti, joka sitoutuu sekä liukoiseen että solukalvoissa olevaan TNF-α:han.
• Myyntilupa EU:ssa 2009
• Vasta-aineen Fc-osan poistaminen lyhentää dramaattisesti biologista puoliintumisaikaa�→ Pegylointi pelastaa sertolitsumabin puoliintumisajan
• Käyttöaiheet:
• Nivelreuma yhdistelmänä�metotreksaatin kanssa
• Nivelpsoriaasi (yksin tai yhdessä�metotreksaatin kanssa)
• Selkärankareuma
• Haavainen paksusuolentulehdus
• Tuotanto Sp2/0 hiiren myeloomasolulinjassa
• Avohoitovalmiste (ihonalainen anto)

Jeltsch Lab & UH

Biologisia lääkkeitä niveltulehduksen hoitoon (suurin osa TNFα mAb:a)

Slide 74 of 68

10.5114/aoms.2014.47827 and kaypahoito.fi

Jeltsch Lab & UH

Ustekinumabi (Stelara^®)

Slide 75 of 68

• Ihmisen monoklonaalinen IgG₁-vasta-aine, joka sitoutuu interleukiinien IL-12 ja IL-23 yhteiseen alayksikköön (p40-proteiiniin)
• Myyntilupa EU:ssa 2009
• IL-12 ja IL-23 ovat sytokiineja, jotka stimuloivat T-solujen välittämiä tulehdusreaktioita
• IL-12:n ja IL-23:n epänormaali säätely on yhdistetty useisiin immuunivälitteisiin sairauksiin, kuten psoriaasiin, Crohnin tautiin ja reumasairauksiin
• Ustekinumabi estää IL-12:n ja IL-23:n sitoutumista NK- ja T-solujen pinnalla oleviin reseptoreihin ja estää tulehdusreaktion
• Käyttöaihe: keskivaikea tai vaikea täplikäs psoriaasi.
• Avohoitovalmiste (ihonalainen anto)
• Kehitetty faagidisplay teknologialla
• 10. myydyin lääke 2022 maailmanlaajuisesti

Jeltsch Lab & UH

Tosiilisumabi (RoActemra^®)

Slide 76 of 68

• Humanisoitu monoklonaalinen IgG₁-vasta-aine, joka sitoutuu interleukiini-6-reseptoriin (IL-6R).
• Myyntilupa EU:ssa 2009
• IL-6 on sytokiini, joka voimistaa tulehdusreaktiota; kohonneita IL-6-pitoisuuksia havaitaan useissa tulehdus- ja autoimmuunisairauksissa
• Tosiilisumabi estää IL-6:n sitoutumista sekä liukoiseen että kalvoon sitoutuneeseen IL-6-reseptoriin
• Käyttöaiheet:
• Nivelreuma
• Lastenreuma
• Sekä itse (ihon alle) että sairaalassa (laskimoon) annettavaa
• Tuotetaan CHO-soluilla

Jeltsch Lab & UH

Psoriaasin hoito: Biologiset lääkkeet vaikeimmissa tapauksissa

Slide 77 of 68

Jeltsch Lab & UH

Natalitsumabi (Tysabri)

Slide 78 of 68

• Humanisoitu monoklonaalinen IgG₄-vasta-aine
• Myyntilupa EU:ssa 2006
• Sitoutuu leukosyyteissä olevaan α4-integriiniin�→ α4-integriinin sitoutuminen endoteelin VCAM-1- ja MadCAM-1-adheesio-�molekyyleihin estyy�→ Leukosyyttien siirtyminen tulehtuneisiin kudoksiin estyy ja tulehdusreaktio lievittyy
• MS-potilailla natalitsumabi estää leukosyyttien migraatiota veri-�aivoesteen läpi, mikä vähentää tulehdusreaktiota ja myeliinivaurioita

Multippeliskleroosi (MS-tauti): Autoimmuunisairaus, jossa elimistö hyökkää hermosoluja ympäröivää myeliinieristettä vastaan keskushermostossa*

Jeltsch Lab & UH

mAb:t multippeliskleroosin (MS-taudin) hoidossa

Slide 79 of 68

10.3390/biomedicines7010020

Jeltsch Lab & UH

Veri-aivoeste (Blood Brain Barrier, BBB)

Slide 80 of 68

Astrosyytinpäätejalka

Tiivis liitos

• Natalitsumabi estää α4-�integriinia ja estää immuuni-�solujen pääsyn aivoihin
• Käyttöaiheet:
• Relapsoiva-remittoiva MS- tauti aikuisilla, joilla on�erittäin aktiivinen tauti β-interferoni- tai glatirameeri- asetaattihoidosta huolimatta
• Vaikea ja nopeasti etenevä relapsoiva-remittoiva MS-tauti
• Kuukausittain i.v. sairaalassa
• Tuotetaan hiiren myeloomasoluilla (NS/0)

Endoteelisolu

Jeltsch Lab & UH

Alemtusumabi (Lemtrada)

Slide 81 of 68

• Myyntilupa MS-tautia varten EU:ssa 2013 (vuosina 2001-2012 sitä käytettiin kroonisen lymfaattisen leukemian hoitoon; ensimmäinen käyttö vuonna 1991)
• Humanisoitu monoklonaalinen IgG₁-vasta-aine
• Sitoutuu CD52:een T- ja B-lymfosyyttien pinnalla
• Vaikutusmekanismi: lymfosyyttien kuolema, joka aiheutuu apoptoosista ja komplementti- ja soluriippuvaisesta sytolyysistä; lymfosyytti- populaation uudelleen muodostuminen (immuunivasteen modulaatio).

Kuva: Jonny Settle

• Rotta-mAb (Campath-1), ensimmäinen humanisoitu vasta-aine (Campath-1H) Greg Winterin labrassa Cambridge yliopistolla, lisämuutokset alemtusumabin saamiseksi
• Hoitojärjestely: viisi i.v.-infuusiota viitenä peräkkäisenä päivänä, 1 vuosi myöhemmin kolme i.v.-infuusiota kolmena peräkkäisenä päivänä

Jeltsch Lab & UH

Vaikutusmekanismi

Slide 82 of 68

10.2147/NDT.S90473

Jeltsch Lab & UH

Kolme uutta Alzheimer-lääkettä

Slide 83 of 68

• Kolme Alzheimerin tautia muuttavaa lääkettä (tautia muuttavat lääkkeet = ne hidastavat taudin etenemistä eivätkä hoida vain oireita)
• Aduhelm (adukanumabi, Biogen)
• Leqembi (lekanemabi, Eisai/Biogen)
• Donanemabi (Eli Lilly)
• Kaikki kohdistuvat β-amyloidiplakkeihin�(= todiste siitä, että β-amyloidiplakit vaikuttavat taudin etenemiseen)
• Vain varhaisvaiheen tautiin, parhaimmillaan kohtalainen vaikutus
• Lääkemääräys edellyttää amyloidiplakkien havaitsemista PET-kuvauksella, selkäydinnesteellä tai verikokeella
• Ei vielä EMA:n hyväksymä

Plakki, jossa on β-amyloidiydin

Plakki

Jeltsch Lab & UH

Kolme uutta Alzheimer-lääkettä

Slide 84 of 68

monomeeri → oligomeeri (<75kDa) → protofibrilli → fibrilli → plakki

Jeltsch Lab & UH

Kolme uutta Alzheimer-lääkettä

Slide 85 of 68

• Miksi kaikki aiemmat vasta-aineet epäonnistuivat (β-amyloidiin kohdistuvia kokeita oli useita)?�Aiempia hoitoja ei aloitettu riittävän aikaisin eikä niitä käytetty riittävän suurina annoksina. Vasta-aineet ovat isoja proteiineja eivätkä siksi läpäise veri-aivoestettä! Vain pieni osa lääkkeestä pääsee koskaan aivoihin (varsinainen hoitovaikutus on siis todennäköisesti immuunisolujen aikaansaama).
• Mitä hoito maksaa?�Yhdysvalloissa Leqembin hoidon nykyinen hinta on 26500 dollaria vuodessa.
• Voidaanko näitä lääkkeitä käyttää Alzheimerin ehkäisyyn?�Todennäköisesti kyllä, mutta sitä ei ole hyväksytty siihen tarkoitukseen ja hinta on siihen tarkoitukseen kohtuuttoman korkea. Varhainen havaitseminen on kuitenkin ratkaisevan tärkeää, koska kognitiivisen heikkenemisen käyrä on niin jyrkkä, että se edellyttää varhaista hoitoa.
• Mitkä ovat sivuvaikutukset?�Useimmat haittavaikutukset (tulehduksesta johtuva aivojen turvotus ja verenvuoto) ovat todennäköisesti luontaisia vaikutusmekanismille eli immuunijärjestelmän aktivoitumiselle plakkien poistamiseksi.
• Onko se game-changer?�Ei, mutta se on merkittävä, koska se vahvistaa ajatuksen plakkien kohdentamisesta, ja todennäköisesti kehitetään paremmin toimivia jatkolääkkeitä (esim. plakkien muihin proteiineihin kohdistuvia lääkkeitä).

Jeltsch Lab & UH

Viimeaikaiset lähteet Alzheimerin vasta-ainehoidoista

Slide 86 of 68

• Alzheimer’s trial shows clear benefits and significant risks (Science)
• New Alzheimer’s drugs are coming. Here’s what you need to know (Science News)
• Amyloid-Targeting Monoclonal Antibodies for Alzheimer Disease (JAMA)
• Cummings 2023 (Drugs)

Jeltsch Lab & UH

Miten kehitetään vasta-ainelääkeet?

Slide 87 of 68

Miten kehitetään vasta-ainelääkeet?

Jeltsch Lab & UH

V-D-J-rekombinaatio & luokanvaihto (raskas ketju, yksinkertaistettu)

Slide 88 of 68

Generation of diversity

Class switching

Monimuotoisuuden luonti

• Raskaan ketjun kokoaminen rekombinaation avulla V (+D) + J + C-geeneistä
• Kevyen ketjun kokoaminen rekombinaation avulla V + J-geeneistä (kaksi eri geeniä: kappa ja lambda).
• Raskaan ja kevyen ketjun yhdistelmät (n²)
• Nukleotidien lisääminen ja poistaminen rekombinaation aikana (“junctional diversity”).
• Somaattinen hypermutaatio B-solun aktivoituessa AID-entsyymin (aktivaatio-indusoitu sytidiini deaminaasi) avulla, kunnes affiniteettikatto on saavutettu

Jeltsch Lab & UH

Miten kehitetään monoklonaaliset vasta-aineet?

Slide 89 of 68

Menetelmä 1: Monoklonaalisten vasta-aineiden tuottaminen hiirissä

Jeltsch Lab & UH

Hiiren mAb:iden käyttö lääkkeinä

Slide 90 of 68

Mitä tapahtuu, jos hiiren monoklonaalisia vasta-aineita (mAb) ruiskutetaan ihmisiin?

Elimistö eliminoi ne immuunivasteella (ADA = anti-drug-antibodies)

Jeltsch Lab & UH

Miten tehdä ihmisen monoklonaaleja?

Slide 91 of 68

Saman tekniikan käyttäminen kuin hiirissä ei ole mahdollista

(koska useimmat ihmiset haluaisivat pitää pernansa)

Jeltsch Lab & UH

Miten vasta-aineita pitäisi käsitellä?

Slide 92 of 68

Miten vasta-aineita pitäisi käsitellä?

Jeltsch Lab & UH

Vasta-aineiden stabiilisuus: herkkyys proteaaseille

Slide 93 of 68

Proteinaasit/proteaasit* hajottavat proteiinit pienemmiksi peptideiksi ja aminohapoiksi

*proteolyyttiset (proteiineja pilkkovat) entsyymit

Injektio on (lähes) ainoa tapa antaa vasta- ainelääkkeitä**.

Ruoansulatusentsyymit hajottavat vasta-�aineita (esim.

pepsiini

vatsassa)

Jeltsch Lab & UH

Vasta-aineiden stabiilisuus: Koolla on väliä

Slide 94 of 68

Aspiriini

IgG₂a vasta-aine (1igt)

• Vasta-aineiden stabiilisuus on niiden suuren koon (= monimutkaisuuden) vuoksi hyvin monimutkainen aihe.
• Jokainen vasta-aine on erilainen!

Jeltsch Lab & UH

Fyysisen stabiilisuuden viholliset

Slide 95 of 68

Lampö

pH

→ denaturaatio/aggregatio

Jeltsch Lab & UH

Fyysisen stabiilisuuden viholliset

Slide 96 of 68

Miksi kananmunan valkuainen denaturoituu, vaikka pH ja lämpötila eivät muutu?

https://foto.wuestenigel.com/woman-beats-egg-whites-with-a-mixer-top-view-of-the-process-of-making-a-pie/

Jeltsch Lab & UH

Fyysisen stabiilisuuden viholliset: faasisiirtymät

​

Slide 97 of 68

Miten vasta-aineliuoksia käsitellään laboratoriossa

• Lämpötila: Pidä jäässä!
• pH: pH:ta ei saa koskaan muuttaa (esim. laimenta- malla puskuriin, jonka pH on erilainen)!
• Faasisiirtymät: Vältä jäädyttämistä ja sulattamista! Vältä kuplien muodostu- mista pipetoitaessa!

Jeltsch Lab & UH

Suomen 10 myydyimmästä lääkkeestä 4 on vasta-ainelääkkeitä

Slide 98 of 68

Suomen Lääketilasto 2021

Maailmanlaajuisesti: https://www.drugdiscoverytrends.com/50-of-2022s-best-selling-pharmaceuticals

Jeltsch Lab & UH

Kela-korvauksen mukaan suurimmat lääkkeet (2021)

Slide 99 of 68

https://www.hs.fi/talous/art-2000008967870.html

Biologinen lääke

Jeltsch Lab & UH

Käytetyimmät lääkkeet Suomessa

Slide 100 of 68

Kaikki sydän- ja verisuonitautien hoitoon (paitsi kipulääkkeet)!

Jeltsch Lab & UH

Oheismateriaalit ja kirjalliset tehtävät

Slide 101 of 68

• Tehtävä 1

Perehdy migreenin estolääkkeinä käytettäviin vasta-aineisiiin. Mikä on niiden vaikutusmekanismi? Miten valmisteet eroavat toisistaan esim. tehon osalta?

• Tehtävä 2

Miten uudet Alzheimerin taudin hoidossa käytettävät monoklonaaliset vasta-aineet hidastavat taudin etenemistä? Kuvaile niiden vaikutusmekanismiä. Miksi aiemmat vasta- aineet, jotka perustuivat samaan mekanismiin, epäonnistuivat kliinisissä tutkimuksissa? Miten nämä kaksi FDA:n hyväksymää lääkettä ja donanemab eroavat toisistaan ja miksi ne eivät ole saatavilla EU:ssa? Mitkä ovat niiden puutteet ja rajoitukset?

• Kalliokoski 2009: Monoclonal antibodies are becoming a treatment for more and more diseases
• Cantarelli et al. 2022: Efficacy and safety of erenumab...
• Nissan et al. 2022: Reducing the burden of migraine…
• Alzheimer’s trial shows clear benefits and significant risks (Science)
• New Alzheimer’s drugs are coming. Here’s what you need to know (Science News)
• Amyloid-Targeting Monoclonal Antibodies for Alzheimer Disease (JAMA)
• Anti-Amyloid Monoclonal Antibodies are Transformative Treatments that Redefine Alzheimer's Disease Therapeutics. Cummings 2023 (Drugs)

Jeltsch Lab & UH

Enakkotehtävä

Slide 102 of 68

Luento 8: Biologisten lääkevalmisteiden tuotannon ja

Formulaation näkökohtia

Ennakkotehtävän ohjeet Moodlessa

Jeltsch Lab & UH

Lisälukemista

Slide 103 of 68

• Roitt’s Essential Immunology (vasta-aineiden diversiteetin luominen): https://www.terkko.helsinki.fi/roitts-essential-immunology
• Yleiskatsaus terapeuttisten proteiinien teolliseen tuotantoon: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-319-52287-6_29
• Lisätietoja syöpälääke Avastinista:�Tieteellinen katsaus sen kehittämisestä: https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2005.05.132�Napoleone Ferraran haastattelu: https://doi.org/10.1387/ijdb.103216dr�NYT-artikkeli: https://www.nytimes.com/2008/07/06/health/06avastin.html
• Lisätietoja Herceptinistä: https://www.gene.com/stories/her2/
• Katsausartikkeli lääkekonjugaateista: https://clincancerres.aacrjournals.org/content/17/20/6389
• Katsaus eri konjugointimenetelmiin: https://doi.org/10.3390/antib4030197
• Biokonjugaation laboratoriokäsikirja: https://www.thermofisher.com/content/dam/LifeTech/Documents/PDFs/COL06007-Bioconjugation-Handbook-Global.pdf

Jeltsch Lab & UH

Jos sinulla on kysyttävää, ota yhteyttä!

Slide 104 of 68

• Labrani: mjlab.fi (https://www.helsinki.fi/en/researchgroups/lymphangiogenesis-research-and-antibody-development)
• Biolääketieteellisten proteiinien tuotannon ja puhdistuksen core facility: b3p.it.helsinki.fi
• jeltsch.org (private rumblings)
• jeltsch.org/science (private rumblings ilman ei-tieteellisiä juttuja)
• Kysymykset: michael@jeltsch.org
• Tämä esitelmä: https://mjlab.fi/FARM-310-5-FIN

Jeltsch Lab & UH