Behavioural impairments in mice of a novel FUS transgenic line recapitulate features of frontotemporal lobar degeneration.

Multiple clinical and experimental evidence suggest that ALS and FTLD are members of a disease continuum. Pathological FUS inclusions have been observed in subsets of patients with these diseases but their anatomical distribution is different for two diseases. These structures are present in motor neurons in ALS cases but in cortical neurons in FTLD cases. Expression of a C‐terminally truncated form of human FUS causes an early onset and progressive motor neuron pathology in transgenic mice but only when these neurons express a certain level of this protein. Severe motor dysfunction and early lethality of mice with expression above this level prevent their use for studies of FTLD‐related pathology caused by expression of this form of FUS. In the present study we used another line of mice expressing the same protein but not developing any signs of motor system dysfunction due to substantially lower level of transgene expression in motor neurons. In a set of tests 5‐month old mice displayed certain behavioural abnormalities, including increased impulsivity, decreased anxiety and compromised social interaction, that recapitulate behaviour characteristics typically seen in FTLD patients

Общая характеристика адъювантов и механизм их действия (часть 1)

One of priority issues of the present-day healthcare system is development of new vaccines and improvement of existing ones due to decreasing immunocompetence of the population, emergence of new infections and reemergence of old ones which were previously thought to be under control. Adjuvants have proven to be integral and important components of modern vaccines, as they enhance immune response to the vaccine antigen. However, despite a lot of effort put into their development, only a small number of adjuvants are currently used in clinical practice. The aim of the study was to systematise literature data on the adjuvants’ mechanisms of action, their specific structure, composition, and stimulation effects that mediate their immunoadjuvant properties. The paper summarises data on adjuvants used as components in licensed vaccines, describes their characteristics, analyses molecular mechanisms of their action in order to establish correlation between their structure and activity, which is important for the development of more efficacious and safe adjuvants. The paper cites advanced developments aimed at enhancing stimulation effects of existing adjuvants. It concludes by stating that the key research area aimed at improving vaccination efficacy is the study of mechanisms that contribute to the development of effective protection against infectious agents, as well as analysis of how to use adjuvants to stimulate the body’s defensive mechanisms, primarily by impacting the innate immunity.Актуальной проблемой современного здравоохранения является разработка новых вакцин и совершенствование уже используемых в медицинской практике, что обусловлено снижением иммунологической активности населения, появлением новых инфекций или активацией «старых», которые ранее считались побежденными. Неотъемлемой и важной частью современных вакцин являются адъюванты, которые стимулируют развитие иммунного ответа на антиген вакцины. Однако, несмотря на многочисленные усилия по их разработке, в настоящее время в медицинской практике применяется лишь небольшое количество адъювантов. Цель работы — систематизация данных литературы по анализу механизмов действия адъювантов, особенностей их структуры, состава и стимулирующих эффектов, которые опосредуют их иммуноадъювантные свойства. Обобщены сведения об адъювантах, входящих в состав зарегистрированных вакцин, приведена их характеристика, проанализированы молекулярные механизмы действия адъювантов с целью установления взаимосвязи их структуры и проявляемой активности, что является важным для разработки более эффективных и безопасных адъювантов. Представлены сведения о перспективных разработках по совершенствованию уже используемых адъювантов с целью усиления их стимулирующего действия. Сделан вывод о том, что ключевым направлением исследований в области повышения эффективности вакцинации является изучение механизмов, способствующих развитию эффективной защиты от возбудителей инфекции, а также способов стимулирования защитных реакций организма с помощью адъювантов, в первую очередь путем воздействия на систему врожденного иммунитета

Иммунный ответ при иммунизации противовирусными вакцинами

The review is devoted to specific aspects of the development of post-vaccination immunity following immunisation with different types of antiviral vaccines, as well as to ways of increasing immunogenicity of vaccines and effectiveness of preventive vaccination. Vaccines containing highly purified and recombinant antigens obtained using modern technologies have lower reactogenicity and a higher safety profile, but are less immunogenic compared to live vaccines. Effective vaccines have not been developed for many viral infections yet. Therefore, it is critical to search for ways to enhance immunogenic properties of vaccines in order to increase the efficiency of vaccination, and to develop new vaccine formulations that provide reliable protection of the body against infection. The aim of the paper was to analyse specific aspects of immune response development following immunisation with antiviral vaccines, and approaches to increasing their immunogenicity using adjuvants. It reviews different types of antiviral vaccines, as well as specific aspects of immune response development depending on the nature of a specific antigen. The paper substantiates the use of adjuvants to enhance and regulate the induced immune response. It analyses mechanisms that determine the stimulating effect of adjuvants and summarises data on the adjuvants used in the licensed vaccines for human use. The authors highlight the need for further research to increase the efficiency of vaccination and suggest that one of potential solutions is the use of adjuvants based on recombinant human cytokines.Обзор посвящен вопросам, связанным с особенностями формирования поствакцинального иммунитета при использовании разных типов противовирусных вакцин, а также проблемам повышения иммуногенности вакцин и эффективности вакцинопрофилактики. Вакцины, содержащие высокоочищенные и рекомбинантные антигены, полученные с помощью современных технологий, характеризуются более низкой реактогенностью и более высоким профилем безопасности, но являются менее иммуногенными, по сравнению с живыми вакцинами. Для многих инфекционных вирусных заболеваний до настоящего времени эффективные вакцины не разработаны. Поиск путей усиления иммуногенных свойств вакцин для повышения эффективности вакцинации и разработка новых вакцинных препаратов, обеспечивающих надежную защиту организма от инфекции, является актуальным. Цель работы – провести анализ особенностей развития иммунного ответа на противовирусные вакцины и подходов к повышению их иммуногенности с помощью адъювантов. Рассмотрены типы противовирусных вакцин, а также особенности развития иммунного ответа в зависимости от природы специфического антигена. Обоснована целесообразность применения адъювантов для усиления и модуляции индуцированного иммунного ответа. Проанализированы механизмы, обуславливающие стимулирующий эффект адъювантов. Обобщены сведения об адъювантах, входящих в состав зарегистрированных вакцин для человека. Обозначена необходимость проведения дальнейших исследований в области повышения эффективности вакцинации, одним из направлений которых является использование в качестве адъювантов лекарственных препаратов на основе рекомбинантных цитокинов человека

Орфанные препараты, принципы их регистрации и применения

One of the most complicated issues of modern medicine is diagnosis, treatment and prevention of rare diseases. In the structure of rare diseases the vast majority accounts for genetically determined disorders. The introduction of genetic testing methods helped to identify a lot of hereditary diseases, that currently reach the number of 8,000 cases and according to estimations the frequency of their detection is about to increase. Medicinal products for diagnosis or treatment of rare diseases form the group of orphan drugs. Biologicals are the most effective medicinal products in the whole group, due to their ability to bind specifically with the «target receptor», which allows to use them as targeted drugs. Another advantage of biologicals, compared with preparations of chemical origin, is their low toxicity. Orphan drug provision is the most severe issue because the treatment of severe forms of rare diseases may require the prescription of an expensive drug. Manufacturing of orphan drugs may be unprofitable for the reason of the low prevalence of rare diseases. Therefore, the availability of orphan drugs for patients depends on the amount of state participation in manufacture stimulation. In various countries regulatory requirements for the recognition of a disease as a rare disease, and marketing authorization procedures for orphan drugs are developed with due regard to the social and economic characteristics of the country. The article presents the analysis of the regulatory requirements for various countries for the detection of rare diseases, and a common approach to marketing authorization procedure for the drugs used in treatment of rare diseases, exemplified by biological orphan preparations.Одной из наиболее сложных проблем современной медицины является диагностика, лечение и профилактика редких заболеваний. В структуре редких заболеваний преобладающее место занимают генетически обусловленные заболевания. Внедрение методов генетического тестирования способствовало выявлению большого количества наследственных заболеваний, численность которых в настоящее время достигает 8000 и прогнозируется увеличение частоты их выявления. Лекарственные препараты, предназначенные для диагностики или патогенетического лечения редких заболеваний, относят к группе орфанных. Наиболее эффективными из этой группы являются биологические препараты. Это обусловлено способностью биологических препаратов специфически связываться с «рецептором-мишенью», что позволяет использовать их в качестве препаратов направленного действия. Еще одним преимуществом биологических препаратов, по сравнению с препаратами химического происхождения, является их низкая токсичность. Лекарственное обеспечение орфанными препаратами является наиболее острой проблемой, поскольку для лечения тяжелых форм редких заболеваний может потребоваться назначение дорогостоящего лекарственного средства. Промышленное производство орфанных препаратов может быть нерентабельным в силу малой распространенности редких заболеваний. Поэтому доступность орфанных препаратов для пациентов зависит от участия государства в стимулировании их производства. В различных странах нормативные требования для признания заболевания редким и регистрации орфанного препарата разрабатываются с учетом социальных и экономических особенностей страны. В работе представлен анализ нормативных требований разных стран для выявления редких заболеваний и общих подходов к регистрации препаратов, используемых для лечения редких заболеваний на примерах биологических орфанных препаратов

Международные стандартные образцы моноклональных антител для оценки биологической активности лекарственных препаратов: современное состояние

Scientific relevance. The clinical effects and the expiration of patents for original (reference) biotechnological medicines based on monoclonal antibodies (mAbs) stimulated the development of biosimilar mAbs. The quality profile of a biosimilar mAb should correspond to the quality of the reference medicinal product. When demonstrating biosimilarity and determining the activity of medicines as part of batch quality control, analysts should study the biological properties of mAbs using suitable reference standards. The lack of international standards (ISs) makes mAb manufacturers use in-house reference standards. There is a risk of obtaining non-uniform quality and efficacy data because of the use of in-house reference standards, the heterogeneity and structural complexity of mAbs, and the relationship between the biological activity and efficacy of mAbs.Aim. This study aimed to analyse the relevance of and need for ISs for the biological activity of biotherapeutic mAbs and to define the role of reference medicinal products and ISs in assessing biosimilarity and testing medicines throughout their lifecycle.Discussion. This review covers the issues arising from the lack of ISs for assessing the biological activity of mAbs and the role and significance of reference products and ISs for biosimilars. The authors describe the specifics of studying the biological properties of mAbs and summarise the data on the need to develop and use ISs for the standardisation of biological tests. This review presents the results of studies on the first ISs established by the World Health Organisation to assess the biological activity of mAbs; these results suggest the need to standardise mAbs using ISs to ensure the quality, safety, and efficacy of mAb therapy.Conclusions. The use of ISs for mAbs plays a key role in harmonising biological activity assessments. Publicly available ISs serve as primary standards for the calibration of secondary reference materials. Moreover, ISs are required for the harmonisation of activity evaluation (in IU) between laboratories and for the consistency of the activity of various medicinal products from different manufacturers that share the same INN. The use of ISs by mAb manufacturers will contribute to ensuring the quality of mAbs and clinical monitoring of the effectiveness of their use.Актуальность. Эффект клинического применения биотехнологических препаратов на основе моноклональных антител (МкАТ) и истечение срока действия патентов на оригинальные (референтные) препараты стимулировали разработку биоаналогичных МкАТ, профиль качества которых должен соответствовать качеству референтного лекарственного средства. Изучение биологических свойств МкАТ при доказательстве биоподобия и определение активности препаратов в рамках контроля качества серий необходимо проводить с использованием подходящих стандартных образцов (СО). В связи с отсутствием международных стандартов производители препаратов МкАТ применяют собственные стандартные образцы, но, учитывая сложную структуру и гетерогенность МкАТ, а также наличие связи между биологической активностью и клинической эффективностью, нельзя исключить наличие риска расхождения данных о качестве и эффективности препаратов.Цель. Анализ сведений об актуальности и необходимости разработки международных стандартных образцов (МСО) для определения биологической активности биотерапевтических МкАТ, о роли референтных препаратов и МСО при оценке сходства/подобия, а также на разных этапах жизненного цикла биоаналогичных препаратов МкАТ.Обсуждение. Рассмотрены проблемы, связанные с отсутствием МСО для оценки активности препаратов МкАТ. Приведены сведения о роли и значимости референтных препаратов и МСО для биоаналогичных препаратов. Представлена информация об особенностях изучения биологических свойств МкАТ и обобщены данные о необходимости разработки и применения МСО для стандартизации биологических тестов. В обзоре представлены результаты исследований первых утвержденных ВОЗ международных стандартных образцов для оценки биологической активности МкАТ, свидетельствующие о необходимости стандартизации препаратов МкАТ с использованием МСО для обеспечения их качества, безопасности и эффективности.Заключение. Применение МСО для препаратов МкАТ играет ключевую роль в гармонизации подходов к оценке их биологической активности. Общедоступные МСО препаратов МкАТ необходимы как первичные СО для аттестации вторичных СО, для гармонизации подходов к оценке активности МкАТ (в международных единицах) между лабораториями, а также для согласования активности препаратов одного международного непатентованного наименования разных производителей. Использование МСО производителями МкАТ будет способствовать гарантии качества препаратов МкАТ и обеспечению клинического мониторинга эффективности их применения

Фармакокинетические свойства препаратов белковой природы

Biological preparations differ substantially from low molecular weight chemicals in molecular weight, multidimensional structure of an active substance, presence of post-translational modifications, composition of impurities and excipients, drug manufacturing process, etc. These specific features of biological preparations also influence their pharmacokinetic properties. The assessment of pharmacokinetic properties is essential not only for the confirmation of the efficacy of a biological preparation, but it is also key aspect of demonstrating the similarity/analogy of a biosimilar preparation under development and the reference (original) preparation. High molecular weight biological preparations when administered subcutaneously and intramusculary initially migrate from the injection site into lymphatic vessels and then to blood. Pharmacokinetic properties of drugs with Fc region of immunoglobulin, are affected by their ability to interact with Fcy and FcRn receptors. Almost all biological preparations possess immunogenicity, the appearance of antibodies to a drug causes changes not only in pharmacodynamic but also in pharmacokinetic properties of biological products. The assessment of pharmacokinetic properties is a complicated and time-consuming process, for example, the study of drug distribution may in some cases require the use of a radioactive label.Биологические препараты существенно отличаются от низкомолекулярных химических препаратов по молекулярной массе, многомерной структуре действующего вещества, наличием посттрансляционных модификаций, составу примесей и вспомогательных веществ, производственному процессу получения препарата и др. Данные особенности биологических препаратов оказывают влияние и на их фармакокинетические свойства. Изучение фармакокинетических свойств необходимо не только для обоснования эффективности биологического препарата, но и является ключевым исследованием для демонстрации подобия/сходства разрабатываемого биоподобного и референтного (оригинального) препаратов. Биологические препараты с высокой молекулярной массой при подкожном и внутримышечном введении из места инъекции вначале мигрируют в сосуды лимфатической системы, а затем попадают в кровь. На фармакокинетические свойства препаратов, имеющих в своем составе Fc фрагмент иммуноглобулина, оказывает влияние их способность взаимодействовать с Fcy и FcRn рецепторами. Практически все биологические препараты обладают иммуно-генностью, появление антител к препарату вызывает изменение не только фармакодинамических, но фармакокинетических свойств биологических препаратов. Оценка фармакокинетических свойств представляет собой сложный и трудоемкий процесс, например, изучение распределения препарата может потребовать в некоторых случаях использование радиоактивной метки

Рекомендации по изложению методики оценки биологической (специфической) активности биотехнологических лекарственных препаратов в нормативной документации

Biotechnological products, like all other medicinal products, have to comply with efficacy, safety and quality requirements. Quality evaluation of medicines includes assessment of test methods used to control medicinal product quality (described in product specification files provided by the manufacturer), laboratory testing of samples using these methods, as well as assessment of the registration dossier materials, including materials on test method validation included into the product specification files. One of the most important quality parameters of biotechnological products is biological activity, i.e. specific ability of a product to induce a desired biological effect. The article presents the results of a detailed analysis of methods used for determination of biological (specific) activity that are described in product specification files of various biotechnological products. The aim of the study was to demonstrate the importance of proper presentation of methods used for assessment of biological (specific) activity of biotechnological products and familiarise specialists engaged in elaboration of product specification files with the principles of presenting data in the «Biological (specific) safety» section. The analysis of documentation helped summarise the most common mistakes and omissions, formulate general recommendations concerning the description of methods, develop a general structure of the «Biological (specific) safety» section with detailed guidance on what to include in each of the subsections. Rationalisation of information presented in this part of the product specification files will help reduce the number of expert body’s requests for additional information/documents and will help ensure that laboratory testing is performed at a high professional level and within a prescribed period of time.К биотехнологическим лекарственным препаратам, как и к другим лекарственным средствам, предъявляются требования эффективности, безопасности и качества. Оценка качества лекарственных средств включает экспертизу методов контроля качества лекарственного средства (проекта нормативной документации), лабораторную экспертизу качества образцов с использованием этих методов, а также экспертизу материалов регистрационного досье, включая материалы по валидации методик, представленных в проекте нормативной документации. Одним из наиболее значимых показателей качества биотехнологических лекарственных препаратов является биологическая активность, т.е. специфическая способность препарата вызывать определенный биологический эффект. Приведены результаты детального анализа методик определения биологической (специфической) активности, изложенных в проектах нормативной документации на различные биотехнологические лекарственные препараты. Целью работы было показать важность качественного изложения методик оценки биологической (специфической) активности биотехнологических лекарственных препаратов и ознакомить специалистов, ответственных за составление нормативной документации, с основными подходами к изложению раздела «Биологическая (специфическая) активность». В результате анализа нормативной документации сформулированы часто встречающиеся ошибки и упущения, рассмотрены общие замечания к описанию методик, приведена общая схема раздела «Биологическая (специфическая) активность» с подробными рекомендациями по содержанию подразделов. Совершенствование качества изложения информации в нормативной документации позволит сократить количество запросов экспертной организации на предоставление дополнительных документов и данных и обеспечит выполнение лабораторной фармацевтической экспертизы на должном уровне и в установленные сроки

Биоаналоговые (биоподобные) лекарственные препараты рекомбинантного гранулоцитарного-колониестимулирующего фактора. Оценка качества

The article describes general principles of evidence-based quality assessment research of a recombinant granulocyte colony stimulating factor preparation (G-CSF) under development as well as a confirmation of its similarity to reference preparation (authorized original preparation). Since the quality of biotech preparations is determined by the manufacturing process, when developing a biosimilar one should focus on the manufacturing process details, starting from the selection of the expression system, the composition of excipients, on to the methods of isolation and purification of recombinant protein. Recombinant protein should be characterized in more details, than the quality parameters of the original preparation, included in the specification of the substance or the preparation. Comparative studies include characterization of the active substance and the assessment of the quality of the finished product. The reference preparation in the development of a biosimilar G-CSFВ статье приведены общие принципы проведения научно обоснованных исследований по оценке качества разработанного препарата рекомбинантного гранулоцитарного-колониестимулирующего фактора (рчГ-КСФ) и доказательства его подобия референтному (ранее зарегистрированному оригинальному препарату). Поскольку качество биотехнологических препаратов определяется процессом производства, при разработке биоаналогового (биоподобного) препарата основное внимание должно быть уделено вопросам процесса производства, начиная от подбора системы экспрессии, состава вспомогательных веществ препарата, методов выделения и очистки рекомбинантного белка. Рекомбинантный белок должен быть охарактеризован по показателям, спектр которых должен быть шире, чем оцениваемые показатели качества оригинального препарата, включенные в спецификацию субстанции или лекарственного препарата. Сравнительные исследования включают характеристику действующего вещества и оценку качества готового лекарственного препарата. Препаратом сравнения при разработке биоаналогового (биоподобного) препарата рчГ-КСФ (филграстим), как правило, является Нейпоген®. В ряде аналитических методик используют стандартный образец ВОЗ - Международный стандарт рчГ-КСФ NIBSC (код 09/136). Сравнительные исследования включают оценку состава; физико-химических свойств; первичной структуры и конформации белка; чистоты; качественного и количественного содержания родственных соединений и посторонних примесей, связанных с процессом; биологической активности. Действующее вещество (рекомбинантный белок), присутствующее в биоаналоговом (биоподобном) препарате, должно иметь высокую степень подобия действующему веществу референтного (оригинального) препарата. При выявлении значительных различий в показателях качества разработанного препарата, которые могут оказать воздействие на показатели его безопасности и (или) эффективности, препарат не может рассматриваться как биоаналоговый (биоподобный). Проведение исследований по оценке качества является первым этапом изучения препарата, результаты которого определяют необходимость проведения, объем и вид дальнейших доклинических и (или) клинических исследований. Положения, изложенные в статье, базируются на опыте оценки качества препаратов филграстима, одобренных СНМР в странах Евросоюза как биоаналоговые (биоподобные) - «biosimilars», «biosimilar medical products»

Immune Response Induced by Immunisation with Antiviral Vaccines

The review is devoted to specific aspects of the development of post-vaccination immunity following immunisation with different types of antiviral vaccines, as well as to ways of increasing immunogenicity of vaccines and effectiveness of preventive vaccination. Vaccines containing highly purified and recombinant antigens obtained using modern technologies have lower reactogenicity and a higher safety profile, but are less immunogenic compared to live vaccines. Effective vaccines have not been developed for many viral infections yet. Therefore, it is critical to search for ways to enhance immunogenic properties of vaccines in order to increase the efficiency of vaccination, and to develop new vaccine formulations that provide reliable protection of the body against infection. The aim of the paper was to analyse specific aspects of immune response development following immunisation with antiviral vaccines, and approaches to increasing their immunogenicity using adjuvants. It reviews different types of antiviral vaccines, as well as specific aspects of immune response development depending on the nature of a specific antigen. The paper substantiates the use of adjuvants to enhance and regulate the induced immune response. It analyses mechanisms that determine the stimulating effect of adjuvants and summarises data on the adjuvants used in the licensed vaccines for human use. The authors highlight the need for further research to increase the efficiency of vaccination and suggest that one of potential solutions is the use of adjuvants based on recombinant human cytokines

General Characteristics of Adjuvants and Their Mechanism of Action (Part 1)

One of priority issues of the present-day healthcare system is development of new vaccines and improvement of existing ones due to decreasing immunocompetence of the population, emergence of new infections and reemergence of old ones which were previously thought to be under control. Adjuvants have proven to be integral and important components of modern vaccines, as they enhance immune response to the vaccine antigen. However, despite a lot of effort put into their development, only a small number of adjuvants are currently used in clinical practice. The aim of the study was to systematise literature data on the adjuvants’ mechanisms of action, their specific structure, composition, and stimulation effects that mediate their immunoadjuvant properties. The paper summarises data on adjuvants used as components in licensed vaccines, describes their characteristics, analyses molecular mechanisms of their action in order to establish correlation between their structure and activity, which is important for the development of more efficacious and safe adjuvants. The paper cites advanced developments aimed at enhancing stimulation effects of existing adjuvants. It concludes by stating that the key research area aimed at improving vaccination efficacy is the study of mechanisms that contribute to the development of effective protection against infectious agents, as well as analysis of how to use adjuvants to stimulate the body’s defensive mechanisms, primarily by impacting the innate immunity