Валидация XTT-теста для оценки антипролиферативной активности препаратов на основе моноклональных антител

Using the example of Herceptin (Roche) a method of assessing the antiproliferative activity of monoclonal antibodies using tetrazolium salt was developed. The method is based on spectrometric measurement of the level of formazan transformed by living cells from a water soluble salt XTT. The level of formazan is proportional to the number of viable cells. The technique was in terms of specificity, calibration curve, accuracy and precision.Методика оценки антипролиферативной активности препаратов моноклональных антител с применением соли те-тразолия XTT отработана на примере препарата Герцептин™ («Roche»). Метод основан на спектрометрическом анализе уровня формазана, трансформированного живыми клетками из водорастворимой тетразоливой соли ХТТ. Уровень формазана пропорционален количеству жизнеспособных клеток. Методика была валидирована по показателям: специфичность, линейность, правильность и прецизионность

Интернализация рекомбинантной имиглюцеразы в перитонеальные макрофаги мыши и фибробласты мыши линии L929

Enzyme replacement therapy (ERT) is one of the most efficient treatments for lysosomal storage diseases. Type 1 Gaucher disease is caused by β-glucocerebrosidase enzyme deficiency, which may be compensated for by intravenous infusions of imiglucerase—a recombinant enzyme. Imiglucerase targets macrophages and enters these cells via interaction with mannose receptors on the cell membrane. Characterisation of internalization of enzymes by target cells is important in the context of the development of new medicines and production of existing ERT medicines. The peritoneal and alveolar macrophages, as well as macrophages of the spleen of small laboratory animals (rats and mice) are widely used in such studies. However, isolation of cells from animal sources raises ethical issues, and therefore continuous mammalian cell lines may offer an attractive alternative. The aim of the study: to conduct comparative studies on the internalization of recombinant imiglucerase into mouse peritoneal macrophages and L929 mouse fibroblasts. Materials and methods: CerezymeR batches 7HV0913, C6214H05, 7HV0888 (Genzyme Ltd., UK); Glurazim batches 020416, 011117, 021117 (LLC “IBC “Generium”, Russia). We used peritoneal macrophages obtained from BALB/c mice and L929 mouse fibroblasts. The cells were cultured in DMEM/F12 complete growth medium with 10% fetal bovine serum. The activity of imiglucerase internalized into the cells was evaluated spectrophotometrically by hydrolysis of the artificial substrate—4-methylumbelliferyl-β-Dglucopyranoside. Results: the study compared internalization of recombinant imiglucerase (the active ingredient of CerezymeR and Glurazim) by mouse peritoneal macrophages and L929 mouse fibroblasts. It was demonstrated that the medicines activity in the lysates of peritoneal macrophages is comparable with that in the lysates of L929 mouse fibroblasts. Regardless of the model system, the activity of Glurazim stayed within the acceptable range (80–125%) established for biosimilar products. Conclusions: the experiments proved that L929 mouse fibroblasts could be recommended for assessment of internalization of recombinant imiglucerase.Фермент-заместительная терапия (ФЗТ) является одной из самых действенных при лечении болезней лизосомального накопления. Болезнь Гоше первого типа характеризуется недостатком нативного фермента β-глюкоцереброзидазы, который возмещают внутривенными инфузиями рекомбинантного фермента (имиглюцераза). Клетками-мишенями имиглюцеразы являются макрофаги, в которые фермент проникает посредством взаимодействия с рецепторами маннозы на клеточной мембране. Оценка интернализации ферментов клетками-мишенями представляет интерес при разработке новых и воспроизведении существующих препаратов для ФЗТ. Для этих исследований широко применяются перитонеальные и альвеолярные макрофаги, макрофаги селезенки мелких лабораторных животных (крыс и мышей). Однако получение таких клеток затрагивает этические вопросы использования лабораторных животных. Альтернативой являются перевиваемые клеточные линии млекопитающих. Цель работы: провести сравнительные исследования интернализации рекомбинантной имиглюцеразы в перитонеальные макрофаги мыши и фибробласты мыши линии L929. Материалы и методы: Церезим®, серии 7HV0913, C6214H05, 7HV0888 (Джензайм Лтд., Великобритания); Глуразим, серии 020416, 011117, 021117 (ООО «МБЦ «Генериум», Россия). В работе использовали перитонеальные макрофаги, полученные от мышей линии BALB/c, и фибробласты мыши линии L929. Клетки культивировали в полной ростовой среде ДМЕМ/Ф12 c добавлением 10% сыворотки плода крупного рогатого скота. Активность имиглюцеразы, проникшей в клетки, оценивали спектрофотометрически по гидролизу искусственного субстрата 4-метилумбеллиферил-β-D-глюкопиранозида. Результаты: представлены данные сравнительной оценки интернализации рекомбинантной имиглюцеразы, действующего вещества препаратов Церезим® и Глуразим, перитонеальными макрофагами мыши и клетками фибробластов мыши линии L929. Показано, что активность препаратов в лизатах перитонеальных макрофагов сопоставима с их активностью в лизатах клеток фибробластов мыши линии L929, при этом активность разработанного препарата Глуразим независимо от типа клеток, была в границах допустимого диапазона (80–125%), установленного для биоподобных препаратов. Выводы: экспериментально доказано, что фибробласты мыши линии L929 могут быть рекомендованы для оценки интернализации рекомбинантной имиглюцеразы

Development and Validation of a Biolayer Interferometry Method for Determination of Human Anti-PD-1 Monoclonal Antibody Concentration in Cynomolgus Serum

Some types of immunotherapy of malignant tumours are aimed at restoration of T-cells’ ability to recognize and eliminate cancer. Programmed cell death ligand-1 (PD-L1) overexpression is characteristic of many human tumours and is associated with poor prognosis for patients. The development of monoclonal antibodies (mAbs) specific for PD-L1 or PD-1 is a promising area of immunotherapy of malignant tumours. However, before a therapeutic antibody-based product enters the market, it is necessary to ensure its safety and efficacy, i.e. perform a full scope of preclinical and clinical studies. The aim of the study was to develop and validate a bioanalytical method that does not require additional labeling and that could be used for determination of mAbs specific for human PD-L1 in the blood serum of a biological test system during preclinical studies. Materials and methods: an antigen in the form of a dimer of PD-1 extra-cellular domain covalently bonded to the Fc-fragment of human IgG (R&D Systems, USA) was used in the study. The antigen was immobilised on Dip and Read™ Protein A biosensors (Fortebio, USA). The therapeutic anti-PD-1 antibody GNR-051 was developed and produced by IBC “Generium” (Russia). The healthy cynomolgus monkey serum samples used as matrix were obtained from the Research Institute of Medical Primatology (Sochi, Russia). The assessment of binding was performed using Octet® QKe interferometer (Fortebio, USA) by real-time analysis of the dose-dependent rate of the antigen-antibody complex formation. Results: the paper presents experimental data on the development and validation of the test method for determination of the therapeutic PD-1-binding mAb concentration in cynomolgus monkey serum in the antibody concentration range from 2 to 2500 µg/mL. The authors assessed the calibration curve reliability, between-run and within-run precision and accuracy, dilution linearity, specificity and selectivity of the test method. Conclusions: the authors developed and validated the biolayer interferometry-based method for determination of therapeutic mAbs concentration. The method was shown to comply with the Eurasian Economic Union’s regulatory requirements in terms of the main validation parameters: analytical range, accuracy, precision, and selectivity

Internalization of Recombinant Imiglucerase into Mouse Peritoneal Macrophages and L929 Mouse Fibroblasts

Enzyme replacement therapy (ERT) is one of the most efficient treatments for lysosomal storage diseases. Type 1 Gaucher disease is caused by β-glucocerebrosidase enzyme deficiency, which may be compensated for by intravenous infusions of imiglucerase—a recombinant enzyme. Imiglucerase targets macrophages and enters these cells via interaction with mannose receptors on the cell membrane. Characterisation of internalization of enzymes by target cells is important in the context of the development of new medicines and production of existing ERT medicines. The peritoneal and alveolar macrophages, as well as macrophages of the spleen of small laboratory animals (rats and mice) are widely used in such studies. However, isolation of cells from animal sources raises ethical issues, and therefore continuous mammalian cell lines may offer an attractive alternative. The aim of the study: to conduct comparative studies on the internalization of recombinant imiglucerase into mouse peritoneal macrophages and L929 mouse fibroblasts. Materials and methods: CerezymeR batches 7HV0913, C6214H05, 7HV0888 (Genzyme Ltd., UK); Glurazim batches 020416, 011117, 021117 (LLC “IBC “Generium”, Russia). We used peritoneal macrophages obtained from BALB/c mice and L929 mouse fibroblasts. The cells were cultured in DMEM/F12 complete growth medium with 10% fetal bovine serum. The activity of imiglucerase internalized into the cells was evaluated spectrophotometrically by hydrolysis of the artificial substrate—4-methylumbelliferyl-β-Dglucopyranoside. Results: the study compared internalization of recombinant imiglucerase (the active ingredient of CerezymeR and Glurazim) by mouse peritoneal macrophages and L929 mouse fibroblasts. It was demonstrated that the medicines activity in the lysates of peritoneal macrophages is comparable with that in the lysates of L929 mouse fibroblasts. Regardless of the model system, the activity of Glurazim stayed within the acceptable range (80–125%) established for biosimilar products. Conclusions: the experiments proved that L929 mouse fibroblasts could be recommended for assessment of internalization of recombinant imiglucerase

Validation of the XTT-test for assessing the antiproliferative activity of biologics on the basis of monoclonal antibodies

Using the example of Herceptin (Roche) a method of assessing the antiproliferative activity of monoclonal antibodies using tetrazolium salt was developed. The method is based on spectrometric measurement of the level of formazan transformed by living cells from a water soluble salt XTT. The level of formazan is proportional to the number of viable cells. The technique was in terms of specificity, calibration curve, accuracy and precision

Разработка и валидация методики определения концентрации антитела человека, блокирующего связывание PD-1 с лигандами, в сыворотке крови яванского макака методом биослойной интерферометрии

Some types of immunotherapy of malignant tumours are aimed at restoration of T-cells’ ability to recognize and eliminate cancer. Programmed cell death ligand-1 (PD-L1) overexpression is characteristic of many human tumours and is associated with poor prognosis for patients. The development of monoclonal antibodies (mAbs) specific for PD-L1 or PD-1 is a promising area of immunotherapy of malignant tumours. However, before a therapeutic antibody-based product enters the market, it is necessary to ensure its safety and efficacy, i.e. perform a full scope of preclinical and clinical studies. The aim of the study was to develop and validate a bioanalytical method that does not require additional labeling and that could be used for determination of mAbs specific for human PD-L1 in the blood serum of a biological test system during preclinical studies. Materials and methods: an antigen in the form of a dimer of PD-1 extra-cellular domain covalently bonded to the Fc-fragment of human IgG (R&D Systems, USA) was used in the study. The antigen was immobilised on Dip and Read™ Protein A biosensors (Fortebio, USA). The therapeutic anti-PD-1 antibody GNR-051 was developed and produced by IBC “Generium” (Russia). The healthy cynomolgus monkey serum samples used as matrix were obtained from the Research Institute of Medical Primatology (Sochi, Russia). The assessment of binding was performed using Octet® QKe interferometer (Fortebio, USA) by real-time analysis of the dose-dependent rate of the antigen-antibody complex formation. Results: the paper presents experimental data on the development and validation of the test method for determination of the therapeutic PD-1-binding mAb concentration in cynomolgus monkey serum in the antibody concentration range from 2 to 2500 µg/mL. The authors assessed the calibration curve reliability, between-run and within-run precision and accuracy, dilution linearity, specificity and selectivity of the test method. Conclusions: the authors developed and validated the biolayer interferometry-based method for determination of therapeutic mAbs concentration. The method was shown to comply with the Eurasian Economic Union’s regulatory requirements in terms of the main validation parameters: analytical range, accuracy, precision, and selectivity. Целью некоторых видов иммунотерапии злокачественных опухолей является восстановление способности Т-клеток распознавать и уничтожать опухолевые клетки. Сверхэкспрессия лиганда запрограммированной клеточной смерти (PD-L1) распространена во многих опухолях человека и связана с плохим прогнозом для пациента. Разработка моноклональных антител, специфичных к PD-L1 или PD-1, является перспективным направлением в иммунотерапии злокачественных новообразований. Однако прежде чем лекарственный препарат на основе терапевтического антитела появится на фармацевтическом рынке, необходимо убедиться в его безопасности и эффективности, то есть провести доклинические и клинические исследования в полном объеме. Цель работы: разработать и валидировать биоаналитическую методику, позволяющую без внесения дополнительных меток определить концентрацию моноклонального антитела, специфичного к PD-1 человека, в сыворотке крови биологической тест-системы в ходе проведения доклинических исследований. Материалы и методы: в работе использовали антиген в виде димера внеклеточного домена рецептора PD-1, ковалентно связанного с Fc-фрагментом иммуноглобулина человека (R&D Systems, США). Антиген иммобилизовали на биосенсоры Dip and Read™ Protein A (Fortebio, США). Терапевтическое моноклональное анти-PD-1 антитело GNR-051 произведено в ООО «МБЦ «Генериум» (Россия). Используемые в качестве матрицы образцы сыворотки крови здоровых яванских макак получены в ФГБНУ «НИИ МП» (г. Сочи, Россия). Оценку связывания проводили с помощью интерферометра Octet® QKe (Fortebio, США) в режиме наблюдения в реальном времени дозозависимой скорости формирования комплекса антиген–антитело. Результаты: представлены экспериментальные данные по разработке и валидации методики определения концентрации препарата моноклонального терапевтического антитела, связывающегося с клеточным рецептором PD-1, в сыворотке крови яванского макака в диапазоне концентраций антитела 2–2500 мкг/мл. Проведена оценка устойчивости параметров градуировочной кривой, оценка правильности и прецизионности между опытами и внутри опыта, оценка линейности разведения, исследована специфичность и селективность методики. Выводы: разработана и валидирована методика определения концентрации препарата моноклонального терапевтического антитела на основе биослойной интерферометрии. Показано соответствие методики требованиям нормативных документов ЕврАзЭС по основным валидационным характеристикам – аналитическому диапазону, правильности, прецизионности и селективности