Biologicals/Biopharmaceuticals
Veel geneesmiddelen effect in vitro maar niet klinisch toepasbaar doordat stoffen:
1. Slecht geabsorbeerd worden
2. Snel geklaard worden
3. Niet terecht komen op de plaats van werking
4. Komen op een plaats waar ze ernstige bijwerkingen veroorzaken
De missie van biotherapeutics is het ontwikkelen van nieuwe strategieën om geneesmiddelen toe te
dienen in de juiste dosis, op het goede tijdstip en op de juiste plaats op een reproduceerbare en
voorspelbare manier.
- Biologicals
o Vaccins
o Therapeutische eiwitten
Monoklonale antilichamen
o Gen therapie
- Targeting van conventionele (low-molecular-weight) geneesmiddelen
o Receptor (ant)agonist
Therapeutische eiwitten
Vervangen een deficiënt eiwit, versterken een biologisch metabole route, geven een nieuwe functie
of activiteit aan een eiwit, sturen van een geneesmiddel gekoppeld aan een therapeutisch eiwit.
- Vervanging van deficiënt eiwit insuline
o Verlaagt glucose gehalte in het bloed, insuline remt de gluconeogenese en de
glycolyse in de lever en verhoogt de opname van glucose naar spier en vetcellen
o Behandeling van diabetes type 1 mellitus
o Pancreas vernietigd door een auto-immuun reactie, niet gereguleerde glucose
gehalte in het bloed
Behandeling injectie met insuline
Vroeger: geïsoleerd uit dierlijk weefsel
Nu : Moleculair-biologisch product
- Vervanging van deficiënt eiwit groeihormoon
o Groeihormoon gemaakte in de hypofyse
o Behandeling van ernstige groeiachterstand, vele oorzaken
Eerste toepassing: geïsoleerd humaan groeihormoon
Daarna: Recombinant groeihormoon
o Klinische toepassing
Bevordering van de groei
Beïnvloeden van het metabolisme
- Tissue-Type plasminogen activator (t-PA)
o Oplossen van stolsels na hart of herseninfarct
Eerste generatie: snelle klaring, slecht te doseren kans op bloedingen
Tweede generatie: bacterieel met modificaties
,- Vervanging van deficiënt eiwit ziekte van Gaucher
o Lysosomale stapelingsziekte veroorzaakt door deficiëntie van het enzym
glucocerebrosidase met als gevolg
Sterk vergroten macrofagen
Vergroot milt en lever (hepatosplenomegalie)
Te laag aantal bloedcellen (pancytopenie)
Botafwijkingen met soms invaliditeit tot gevolg
o Therapie is het toedienen van recombinant glucocerebrosidase
Eerste was van placenta afkomstig ERT, later (GD1) voor mensen waar ERT
niet mogelijk was
- Recombinant human Deoxyribonuclease I (DNase I)
o Endonuclease die de hydrolyse van extracellulair DNA katalyseert
o Gebruikt als aerosol voor patiënten met cystic-fibrosis leidend tot verbeterde
pulmonaire functie en gereduceerde infecties
- Erythropoietine (EPO)
o Bloedarmoede (anemie) als gevolg van ernstige nierfalen (bron van EPO), kan ook
door kanker of antivirale therapie
o Behandeling is subcutane injectie met recombinant EPO, wat zorgt voor aanmaak
van rode bloed cellen, je heb epoetin alfa, beta en delta
, From an in silico DNA sequence to a therapeutic protein
1. Je zoek je gen van interesse op bv pubmed voor de coding sequence (3 nucleotiden = 1
aminozuur)
2. Isoleert mRNA uit cellen die je gen van interesse tot expressie brengen
3. Met reverse transcriptase maak je met een enzym een stabiel cDNA
(PolyA tail wordt T tail is complementair)
4. Dan amplificeer je je gen van interesse met PCR
5. Je kloneert je gen in een geschikte expressievector “plasmide”
6. Dan selecteer van bacteriën die het plasmide hebben opgenomen met ampicilline (selectie
criterium ampicilline resistentie)
7. Isolatie en kwaliteitscheck (DNA sequentie)
8. Transfectie in zoogdiercellen met stabiele expressie (Neomycin resistance)
9. Selectie van cellen met de hoogste expressie en deze opschalen of cel culture
10. Zuivering van het eiwit van interesse
11. Kwaliteitscheck
a. Proces validatie
b. Consistentie van het manufacturing proces
c. Consistentie van medicijn substantie ( glycosylatie en vouwing)
Suikerketens vormen grote groepen die het gedrag van het eiwit zeer
beïnvloeden
N-linked, acetylglucosamine linked to aspargine
O-linked, acteylgalactosamine linked to serine
12. Eindresultaat: Therapeutische eiwit voor menselijk gebruik, wel nadat efficacy en safety goed
is gekeurd.
Veel geneesmiddelen effect in vitro maar niet klinisch toepasbaar doordat stoffen:
1. Slecht geabsorbeerd worden
2. Snel geklaard worden
3. Niet terecht komen op de plaats van werking
4. Komen op een plaats waar ze ernstige bijwerkingen veroorzaken
De missie van biotherapeutics is het ontwikkelen van nieuwe strategieën om geneesmiddelen toe te
dienen in de juiste dosis, op het goede tijdstip en op de juiste plaats op een reproduceerbare en
voorspelbare manier.
- Biologicals
o Vaccins
o Therapeutische eiwitten
Monoklonale antilichamen
o Gen therapie
- Targeting van conventionele (low-molecular-weight) geneesmiddelen
o Receptor (ant)agonist
Therapeutische eiwitten
Vervangen een deficiënt eiwit, versterken een biologisch metabole route, geven een nieuwe functie
of activiteit aan een eiwit, sturen van een geneesmiddel gekoppeld aan een therapeutisch eiwit.
- Vervanging van deficiënt eiwit insuline
o Verlaagt glucose gehalte in het bloed, insuline remt de gluconeogenese en de
glycolyse in de lever en verhoogt de opname van glucose naar spier en vetcellen
o Behandeling van diabetes type 1 mellitus
o Pancreas vernietigd door een auto-immuun reactie, niet gereguleerde glucose
gehalte in het bloed
Behandeling injectie met insuline
Vroeger: geïsoleerd uit dierlijk weefsel
Nu : Moleculair-biologisch product
- Vervanging van deficiënt eiwit groeihormoon
o Groeihormoon gemaakte in de hypofyse
o Behandeling van ernstige groeiachterstand, vele oorzaken
Eerste toepassing: geïsoleerd humaan groeihormoon
Daarna: Recombinant groeihormoon
o Klinische toepassing
Bevordering van de groei
Beïnvloeden van het metabolisme
- Tissue-Type plasminogen activator (t-PA)
o Oplossen van stolsels na hart of herseninfarct
Eerste generatie: snelle klaring, slecht te doseren kans op bloedingen
Tweede generatie: bacterieel met modificaties
,- Vervanging van deficiënt eiwit ziekte van Gaucher
o Lysosomale stapelingsziekte veroorzaakt door deficiëntie van het enzym
glucocerebrosidase met als gevolg
Sterk vergroten macrofagen
Vergroot milt en lever (hepatosplenomegalie)
Te laag aantal bloedcellen (pancytopenie)
Botafwijkingen met soms invaliditeit tot gevolg
o Therapie is het toedienen van recombinant glucocerebrosidase
Eerste was van placenta afkomstig ERT, later (GD1) voor mensen waar ERT
niet mogelijk was
- Recombinant human Deoxyribonuclease I (DNase I)
o Endonuclease die de hydrolyse van extracellulair DNA katalyseert
o Gebruikt als aerosol voor patiënten met cystic-fibrosis leidend tot verbeterde
pulmonaire functie en gereduceerde infecties
- Erythropoietine (EPO)
o Bloedarmoede (anemie) als gevolg van ernstige nierfalen (bron van EPO), kan ook
door kanker of antivirale therapie
o Behandeling is subcutane injectie met recombinant EPO, wat zorgt voor aanmaak
van rode bloed cellen, je heb epoetin alfa, beta en delta
, From an in silico DNA sequence to a therapeutic protein
1. Je zoek je gen van interesse op bv pubmed voor de coding sequence (3 nucleotiden = 1
aminozuur)
2. Isoleert mRNA uit cellen die je gen van interesse tot expressie brengen
3. Met reverse transcriptase maak je met een enzym een stabiel cDNA
(PolyA tail wordt T tail is complementair)
4. Dan amplificeer je je gen van interesse met PCR
5. Je kloneert je gen in een geschikte expressievector “plasmide”
6. Dan selecteer van bacteriën die het plasmide hebben opgenomen met ampicilline (selectie
criterium ampicilline resistentie)
7. Isolatie en kwaliteitscheck (DNA sequentie)
8. Transfectie in zoogdiercellen met stabiele expressie (Neomycin resistance)
9. Selectie van cellen met de hoogste expressie en deze opschalen of cel culture
10. Zuivering van het eiwit van interesse
11. Kwaliteitscheck
a. Proces validatie
b. Consistentie van het manufacturing proces
c. Consistentie van medicijn substantie ( glycosylatie en vouwing)
Suikerketens vormen grote groepen die het gedrag van het eiwit zeer
beïnvloeden
N-linked, acetylglucosamine linked to aspargine
O-linked, acteylgalactosamine linked to serine
12. Eindresultaat: Therapeutische eiwit voor menselijk gebruik, wel nadat efficacy en safety goed
is gekeurd.
