NIST y socios desarrollan material de referencia vivo para producir anticuerpos monoclonales
La línea celular NISTCHO disponible públicamente amplía las aplicaciones de biofabricación e investigación del estándar de anticuerpos monoclonales del NIST, NISTmAb.
NIST National Institute of Standards and Technology
Los anticuerpos monoclonales (mAbs), proteínas que pueden unirse a objetivos específicos en el cuerpo, pueden combatir todo, desde el cáncer y la artritis reumatoide hasta COVID-19. Desde 2016, los fabricantes de estos nuevos y potentes medicamentos han podido verificar y mejorar sus métodos de control de calidad mediante el uso de un material de referencia del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST), llamado NISTmAb. Llevando la garantía de calidad al siguiente nivel, NIST y sus colaboradores han desarrollado una nueva línea de células vivas productoras de mAb que pueden ayudar a los fabricantes a comprender mejor cómo sus medicamentos mAb pueden verse afectados durante el proceso de producción, para garantizar aún más que están produciendo productos farmacéuticos que funcionan según lo previsto.
Los investigadores del NIST, en colaboración con Merck Sigma y el Instituto Nacional de Innovación en la Fabricación de Productos Biofarmacéuticos (NIIMBL), han desarrollado la nueva línea celular, llamada NISTCHO, que produce una molécula de mAb que es muy similar al material de referencia NISTmAb. Derivada de las mismas células de ovario de hámster chino (CHO) que son utilizadas predominantemente por la industria para la biofabricación de mAb, la línea celular ahora está disponible para su uso en la comunidad de investigación como NIST Research Grade Test Material 10197.
El material de referencia de anticuerpos monoclonales 8671 original del NIST se ha convertido en un estándar ampliamente utilizado para estudiar y medir las propiedades de otras proteínas mAb. Sin embargo, los investigadores no pueden modificar fácilmente ciertas propiedades y características de NISTmAb, lo que limita los experimentos y la investigación y el desarrollo que pueden hacer con él. Aquí es donde entra en juego el nuevo material de prueba NISTCHO.
«NISTCHO realmente trabaja en conjunto con NISTmAb», dijo el biólogo del NIST Zvi Kelman. «El NIST y la comunidad de biofabricación han pasado los últimos ocho años más o menos desarrollando y estudiando NISTmAb como un punto de partida fijo para desarrollar nuevas formas de medir anticuerpos monoclonales, cómo estandarizar esas mediciones y cómo medir los cambios en los anticuerpos monoclonales causados por el estrés y / o las condiciones de almacenamiento».
El material de prueba de grado de investigación NIST 10197 consiste en células de ovario de hámster chino (CHO) que producen anticuerpos monoclonales muy similares al material de referencia NISTmAb.
Pero cada uno de esos estudios comenzó con exactamente la misma molécula de proteína de referencia del NIST, dijo Kelman. NISTCHO contiene instrucciones genéticas para producir NISTmAb, pero el producto final no es exactamente el mismo material.
«NISTCHO permitirá a los investigadores probar los cambios en un anticuerpo monoclonal que resultan de la biología en juego cuando las células CHO producen la molécula, así como la forma en que las propiedades de los anticuerpos monoclonales están influenciadas por cosas que suceden más tarde, como la purificación y el almacenamiento», dijo Kelman.
Además, NISTCHO también se puede utilizar para comparar el rendimiento de las nuevas tecnologías de biofabricación. Por ejemplo, una compañía podría desarrollar un nuevo tipo de biorreactor o medio de cultivo celular y usar NISTCHO para demostrar un aumento en la cantidad de NISTmAb producida por NISTCHO a través de estos métodos, dijo Michael Tarlov, director del Programa de Biofabricación del NIST.
NIST fabrica varios tipos de materiales de referencia. Cada tipo se somete a diferentes niveles de procedimientos de revisión y medición. NISTCHO actualmente se considera un material de prueba de grado de investigación (RGTM) del NIST. Los RGTM brindan una oportunidad para que los investigadores del NIST colaboren con científicos de la comunidad de investigación para trabajar en el material y comparar resultados, así como para obtener comentarios. El objetivo de un RGTM es evaluar la coincidencia del material con su propósito previsto y, dependiendo de los comentarios y estudios adicionales de la comunidad de investigación, motivar el desarrollo de un material de referencia.
Para hacer el RGTM, los investigadores del NIST primero obtuvieron acceso a las células NISTCHO a través de una asociación con Merck Sigma, un proveedor comercial de productos biotecnológicos. Luego realizaron un proceso bien establecido para fabricar células NISTCHO en el RGTM. El proceso, conocido como banco de células, implica cultivar billones de células, transferirlas a viales mientras se mantiene la esterilidad y congelarlas cuidadosamente para que sigan siendo viables para su uso futuro.
NIIMBL, un instituto de Manufacturing USA patrocinado por NIST, ayudó a coordinar los esfuerzos entre NIST y Merck para desarrollar NISTCHO.
NISTCHO, como el primer material de referencia vivo del NIST en su tipo, estará disponible para investigadores de todo el mundo. «Por lo general, las líneas celulares productoras de anticuerpos que se parecen más a las utilizadas para la fabricación clínica a gran escala no están disponibles para la investigación de acceso abierto debido a la propiedad intelectual que se invierte», dijo el biólogo del NIST Brad O’Dell. «Esto significa que muchos investigadores no pueden acceder a una línea celular que sea representativa de las utilizadas por la industria. NISTCHO cambiará eso. Merck y NIIMBL han ayudado al NIST a desarrollar NISTCHO con el propósito expreso de hacer que estas células productoras de mAb de grado industrial estén disponibles públicamente».
La siguiente fase del proyecto es desarrollar un material de referencia (RM) del NISTCHO utilizando tanto el conocimiento adquirido del RGTM del NISTCHO como las capacidades y la experiencia en ciencias de medición del NIST. Un RM NISTCHO requerirá una medición cuidadosa de NISTCHO y la determinación de propiedades o valores específicos, como una secuencia de ADN o la concentración de una molécula, que el NIST puede informar con confianza junto con una descripción de posibles fuentes de error o incertidumbre. Con esas mediciones adicionales, el NISTCHO RM podría soportar la calibración y la estandarización, además de la investigación y el desarrollo básicos y aplicados.
El lanzamiento de RM todavía está a unos años de distancia. Sin embargo, cualquier persona interesada en estudiar el NISTCHO RGTM o aprender más sobre él debe visitar la página del proyecto NISTCHO.
