Verbeterde methode voor kwaliteitscontrole van EPO-varianten

EPO is niet alleen een middel dat door atleten wordt misbruikt. Het is eigenlijk bedoeld als medicijn voor patiënten met bloedarmoede. De productie van deze therapeutische EPO en soortgelijke biologische medicijnen kan nu naar een hoger niveau worden getild met een methode die is ontwikkeld door onderzoekers van de Universiteit Utrecht en Copenhagen University in Denemarken.

Hun methode maakt het voor het eerst mogelijk om ontworpen en geproduceerde EPO-varianten te onderscheiden en te classificeren, waarbij vooral de variatie in glycosylering wordt afgestemd. Dit is essentieel voor het optimaliseren van de productie van EPO-varianten waar elke patiënt het meeste baat bij heeft. De resultaten van hun onderzoek worden vandaag gepubliceerd in Nature Communications.

Snelle, gevoelige en complete analyse

Door hun methode te gebruiken voor de kwaliteitscontrole van EPO speculeren de onderzoekers dat hun methode meer in het algemeen de ontwikkeling en productie van speciaal ontworpen biologische medicijnen kan verbeteren. “Onze methode biedt een snelle, gevoelige en complete analyse van de vele varianten die worden geproduceerd,” aldus Tomislav Čaval, eerste auteur en promovendus aan de Universiteit Utrecht. “Dit is essentieel om de productiekwaliteit van nieuwe en betere biologische medicijnen te optimaliseren en te garanderen.”

Biofarmaceutica worden tegenwoordig meestal geproduceerd in speciaal daarvoor in een lab gekweekte cellen. Voor de productie van EPO is dit een bepaald type gastheercel (i.e. CHO). De auteurs hebben verschillende lijnen van deze gastheercellen ontworpen, die elk hun eigen specifieke combinatie van EPO-varianten produceren. Met therapeutische EPO is het de bedoeling om de variant(en) te vinden die een betere werkzaamheid en langere levensduur hebben in het lichaam van de patiënt. Therapeutische EPO wordt via een infuus toegediend of onderhuids ingespoten, dus hoe minder vaak dit nodig is, hoe beter.

Keuringsinstanties stellen hoge eisen voordat ze verbeterde medicijnen op de markt toelaten, en wij denken dat onze methode zeer goed van pas zal komen voor deze analyses

De werkzaamheid en levensduur van therapeutische EPO-varianten zijn gerelateerd aan de aard van de glycosylering waarmee het eiwit is gedecoreerd. Dit kan worden ontworpen door de specifieke lijn van gastheercellen die wordt gebruikt voor de productie van EPO. In hun publicatie in Nature Communications laten de Nederlandse en Deense onderzoekers zien hoe ze erin zijn geslaagd om vierentwintig glyco-designed EPO-varianten te onderscheiden en te classificeren. De classificatie onderscheidt EPO-varianten met verschillende niveaus van glycosylering. Dit zijn cruciale parameters in de EPO-werkzaamheid en -circulatieduur in het lichaam van de patiënt.

Dure biofarmaceutica

Albert Heck, hoofdonderzoeker van het project, legt uit: “In dit tijdperk van verlopende patenten op veel dure biofarmaceutica zijn bedrijven op zoek naar biosimilars en, in het ideale geval, biobetters. Dit zijn producten die op het origineel lijken, maar zijn verbeterd op het gebied van werkzaamheid door middel van kleine aanpassingen in de eiwitten of in de eiwit-glycosylering. Keuringsinstanties EMA en FDA stellen hoge eisen voordat ze zulke producten op de markt toelaten, en wij denken dat onze methode zeer goed van pas zal komen voor deze analyses.”

Dit onderzoek werd ondersteund door de Nederlandse organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek via financiering van de large-scale proteomics facility Proteins@Work (project 184.032.201), en via het Gravitation Program van het Institute for Chemical Immunology, subsidie 024.002.009 en via de NWO TOP-Punt Subsidie 718.015.003. Dit project heeft aanvullende financiering ontvangen van het Horizon 2020 onderzoeks- en innovatieprogramma van de Europese Unie onder subsidieovereenkomst 686547 (MSMed).