VIII International Symposium on Chemistry and Pharmaceutical Sciences

SICF

VIII Symposium "Design, Obtaining and Development of Drugs"

Physicochemical Characterization of a new anti-PD1 Monoclonal Antibody biosimilar candidate of nivolumab obtained in CHO-K1 cell line.

Abstract

Monoclonal Antibodies (MAbs) are complex molecules used as therapeutics for different diseases such as cancer. Developing biosimilar MAbs is difficult and regulatory standards are very strict, the candidates are submitted into a deep structural characterization to assess biosimilarity. Checkpoint inhibitors help to restore the capability of the immune system to attack cancer cells and stop their growth, one of these therapies is nivolumab: a MAb IgG 4 that recognizes the human surface protein PD1 and blocks the bindings with the ligands PDL1 and PDL2. The CIM is developing a new anti-PD1 MAb candidate for biosimilar of nivolumab produced in CHO-K1 cell line. Three batches of the Active Pharmaceutical Ingredient (API) from fermentations in a 2 L bioreactor in perfusion at three different temperatures and purified with the same downstream process were characterized. We used some state-of-the-art techniques for the physicochemical and structural characterization such as SDS-PAGE, WB, DLS, SEC/NP/WCX/RP-HPLC, Far and Near UV-CD, FLD and MS and ELISA for the biological activity. All the three batches of API analyzed showed physicochemical properties of purity, heterogeneity and high order structure typical of MAbs and similar to those reported for the originator product. The candidate matched 100% of the sequence reported for nivolumab and inhibited the binding of PD1 to its ligand PDL1. The anti-PD1 MAb candidate for biosimilar of nivolumab shows consistent physicochemical and biological properties despite the change of temperature in the upstream process.

Resumen

Los anticuerpos monoclonales (AcMs) son biomoléculas complejas que se utilizan como terapia para diferentes enfermedades como el cáncer. Desarrollar AcMs biosimilares es difícil y los estándares regulatorios son muy estrictos; los candidatos se someten a una caracterización estructural profunda para evaluar la biosimilitud. Los inhibidores de puntos de control ayudan a restaurar la capacidad del sistema inmunológico para atacar las células cancerosas y detener su crecimiento; una de estas terapias es el nivolumab: un AcM IgG 4 que reconoce la molécula PD1 humana y bloquea su unión a los ligandos PDL1 y PDL2. El CIM está desarrollando un AcM anti-PD1 candidato a biosimilar de nivolumab producido en la línea celular CHO-K1. Se caracterizaron tres lotes de Ingrediente Farmacéutico Activo (IFA) provenientes de fermentaciones en perfusión de un biorreactor de 2 L en tres temperaturas diferentes y obtenidos con el mismo proceso de purificación. Se utilizaron técnicas del estado del arte para la caracterización fisicoquímica como SDS-PAGE, WB, DLS, SEC/NP/WCX/RP-HPLC, Far and Near UV-CD, FLD, MS y ELISA para la actividad biológica. Los lotes de anti-PD1 mostraron propiedades fisicoquímicas de pureza, heterogeneidad y estructura de orden superior típicas de los MAbs y similares a las reportadas para el producto original. La secuencia del candidato coincidió al 100 % con la secuencia reportada para nivolumab y fue capaz de inhibir la unión del PD1 a su ligando PDL1. El cambio de temperatura en el proceso de fermentación no afectó las propiedades fisicoquímicas y biológicas del AcM anti-PD1 candidato a biosimilar de nivolumab.