Estudio tecnofarmacéutico de los Anticuerpos Conjugados a Fármacos comercializados en España

E-ISSN: 2340-9894 ISSN: 0004-2927 https://revistaseug.ugr.es/index.php/ars doi: 10.30827/ars.v65i2.29301 Artículos de revisión Estudio tecnofarmacéutico de los Anticuerpos Conjugados a Fármacos comercializados en España Technopharmaceutical study of antibodies drug conjugated marketed in Spain Elena Borrego Higueras1 orcid 0009-0000-6864-1136 Juan Manuel Ginés Dorado1 1Universidad de Sevilla, Facultad de Farmacia, Departamento de Farmacia y Tecnología Farmacéutica, Sevilla, España. Correspondencia Elena Borrego Higueras elenaborreg[email protected]om Recibido: 28.10.2023 Aceptado: 10.02.2024 Publicado: 20.03.2024 Financiación Sin financiación. Conflicto de intereses Los autores declaran no presentar conflicto de intereses. Ars Pharm. 2024;65(2):146-158 146 Resumen Introducción: el tratamiento del cáncer supone uno de los grandes desafíos a los que se enfrenta la sociedad científica actual. En esta lucha sanitaria, se desarrollan los anticuerpos conjugados a fármacos, capaces de lograr la muerte celular mediante el transporte y liberación de compuestos citotóxicos selectivamente sobre células tumorales. Se componen de un anticuerpo monoclonal (de naturaleza proteica) unido a un fármaco citotóxico (de carácter lipófilo) mediante un enlazador. Las formulaciones se han de diseñar para mantener dicha unión durante su almacenamiento y administración. Objetivo: identificar los medicamentos comercializados en España cuyo principio activo es un anticuerpo conjugado a fármaco, estudiando diferentes aspectos tecnofarmacéuticos, en especial los componentes de sus formulaciones. Método: dado que este tipo de medicamento pertenece al grupo ATC L01F, han sido identificados a través del buscador de la Agencia Española de Medicamentos y Productos Sanitarios. La consulta de sus fichas técnicas, artículos de revisión e investigación relacionados con el tema así como el Handbook of Pharmaceuticals Excipients, ha permitido realizar el estudio tecnofarmacéutico. Resultados: se han analizado distintos aspectos tecnofarmacéuticos: forma farmacéutica, vía de administración, conservación y, en especial, sus formulaciones. Se ha estudiado en profundidad la naturaleza del principio activo y los requisitos de las formulaciones en base a sus características. Conclusiones: los ocho anticuerpos conjugados a fármacos aprobados en España se presentan en forma de polvo liofilizado en vial que se deben almacenar entre 2-8 ºC. Para su administración, se reconstituyen obteniéndose inicialmente un concentrado, que posteriormente se diluye y administra en forma de perfusión intravenosa o goteo. Su formulación tipo incluye un lioprotector, un antiagregante, un regulador del pH y eventualmente antioxidantes o reductores de la viscosidad. Palabras clave: formulación; anticuerpos monoclonales; anticuerpo conjugado a fármaco; carga útil; ACF. Abstract Introduction: cancer treatment is one of the great challenges facing today’s scientific society. In this health fight, drug-conjugated antibodies (ADCs) are being developed, drugs capable of causing cell death by transporting and releasing cytotoxic compounds into tumor cells. They are composed of a monoclonal antibody (of protein nature) linked to a cytotoxic drug (of lipophilic character) through a linker. Formulations must be designed to maintain this binding during storage and administration. Objective: identify the medicines marketed in Spain whose active ingredient is an antibody-drug conjugate, studying techno pharmaceutical aspects, especially the components of their formulations Method: since this type of drugs belongs to the ATC group L01F, they have been identified through the search engine of the Spanish Agency of Medicines and Health Products. The search for their technical sheets, along with articles of review and research related to the topic, as well as the Handbook of Pharmaceuticals Excipients, has enabled the execution of the techno pharmaceutical study. the formulation of the tested conjugates to drugs marketed in Spain belonging to the ATC L01F group corresponding to “monoclonal antibodies and tested conjugated to drugs” identified through the search engine of the Spanish Agency of Medicines and Health Products has been studied. Results: different aspects of this group of drugs have been analyzed, such as the pharmaceutical form, the route of administration, conservation and especially the techno pharmaceutical formulation. The nature of the active ingredient and the requirements of the formulations based on their characteristics have been studied in depth. Conclusions: the eight antibody-drug conjugates approved in Spain are presented in the form of lyophilized powder in a vial and should be stored between 2-8 ºC. For administration, they are reconstituted, initially obtaining a concentrate, which is then diluted and administered as an intravenous infusion or drip. Their typical formulation includes a lyoprotector, an antiaggregant, a pH regulator, and eventually antioxidants or viscosity reducers. Keywords: compounding; monoclonal antibodies; antibody-drug conjugated; payload; ADC. Ars Pharm. 2024;65(2):146-158 Borrego E, Ginés JM. 147 Introducción Los anticuerpos o inmunoglobulinas (Ig) son moléculas del sistema inmune producidas por linfocitos B activados ante la presencia de sustancias extrañas, llamadas antígenos. Tienen la propiedad de reconocer, unirse y destruir con alta selectividad y afinidad los antígenos hacia los que van dirigidos(1). Su estructura en forma de Y consta de 4 cadenas polipeptídicas, 2 pesadas y 2 ligeras, unidas mediante puentes disulfuro (Figura 1). El tipo de cadena determina el isotipo de Ig (G, M, A, D o E), su función y distribución(2). Figura 1: Estructura tipo de un anticuerpo(3). Se pueden diferenciar entre anticuerpos monoclonales (AcM), obtenidos de un mismo clon de linfocitos B, con capacidad de unirse a un único epítopo antigénico, y policlonales, con unión a más de 1 epítopo. A su vez, en función de su origen y estructura podemos clasificar los AcM en murinos, quiméricos, humanizados y humanos, siendo estos últimos los únicos completamente de origen humano(2). A lo largo del tiempo se han desarrollado variantes de los AcM, como son los nanoanticuerpos y AcM biespecíficos. Recientemente han aparecido en el mercado los AcM conjugados a fármacos (ACF), que consisten en la unión de diferentes moléculas a la cadena pesada de los AcM, buscando optimizar la acción y efectividad terapéutica del compuesto. Entre los principales candidatos a esta unión se encuentran: fármacos, toxinas, enzimas activadoras de toxinas o radioisótopos(3). Anticuerpos conjugados a fármacos Los ACF son inmunoconjugados compuestos por tres elementos: AcM humanizado, fármaco citotóxico y enlazador, que permite el ensamblaje de los dos anteriores(4) (Figura 2). Figura 2: Estructura general de ACF(5). Ars Pharm. 2024;65(2):146-158 Borrego E, Ginés JM. 148 Actualmente en España solo se comercializan 8 medicamentos cuyo principio activo es un ACF, aunque hay en marcha más de 100 ensayos clínicos. Su principal aplicación farmacológica es el tratamiento del cáncer, habiendo supuesto un gran avance en el tratamiento de esta patología. El AcM es capaz de transportar la sustancia citotóxica hasta las células objetivo, que expresan en su superficie antígenos diana, tras su unión selectiva al antígeno, se produce la endocitosis por parte de la célula cancerosa, donde será liberada para ejercer su acción. Son, por tanto, profármacos pues la actividad terapéutica se produce una vez se ha escindido el principio activo del AcM(4). Un factor muy importante a la hora de su formulación es la relación fármaco-AcM o drug-to-antibody ratio (DAR), que hace referencia al número promedio de moléculas de citotóxico unidas al AcM(5). Anticuerpo monoclonal Se selecciona en función del antígeno de la célula diana al que irá dirigido, el cual debe tener una alta expresión y estar situado en la superficie tumoral, baja o nula expresión en células sanas, y tener propiedades de internalización que faciliten la entrada del AcM. Entre los antígenos más específicos existentes se encuentran ERBB2 o HER2, CD19, CD33, CD22 y mesotelina(6). El AcM elegido además de una alta vida media plasmática y baja inmunogenicidad, debe presentar una alta afinidad de unión al antígeno, tener sitios susceptibles de conjugación y rápida internalización en la célula diana. Enlazador Es el encargado de unir el AcM con la carga útil. Estas sustancias además de ser compatibles con el AcM y el fármaco deben presentar una alta solubilidad y estabilidad en el plasma sanguíneo así como asegurar una correcta liberación del citotóxico en las células predeterminadas. Existen distintos tipos de enlazadores, los escindibles y los no escindibles. • Enlazadores no escindibles Sufren degradación lisosomal tras internarse en la célula. Las principales ventajas de su empleo son: una mayor estabilidad en plasma sanguíneo y modulación de la eficiencia y afinidad del transportador. • Enlazadores escindibles Se clasifican según la sensibilidad a distintos estímulos como cambio de pH, concentración de glutatión o escisión proteolítica. Los presentes en los ACF comercializados en España son: I. Enlazadores sensibles a los ácidos Son aquellos estables en medio alcalino, como el circulatorio, pero inestables a pH ácido como los que se encuentran a nivel lisosomal o endosomal. II. Enlazadores sensibles a las proteasas lisosomales Son los más comunes en el diseño de ACF. Se caracterizan por ser estables en diferentes condiciones de pH, liberando el fármaco gracias a la alta expresión de proteasas lisosomales en las células tumorales(6). Fármaco citotóxico Es el componente que verdaderamente ejerce el efecto terapéutico. Entre las características que debe presentar se encuentran: capacidad de administración intravenosa, capacidad de unión a un enlazador sin modificar su actividad, ser estable a pH lisosomal (aproximadamente 4,8), y a pesar de su naturaleza lipófila, debe ser lo suficientemente soluble como para permitir la conjugación en tampones acuosos(4). Conjugación Es el conjunto de modificaciones que se realizan al Ac para poder incorporar a su estructura los demás elementos que conforman el ACF(7). Existen distintos métodos: Ars Pharm. 2024;65(2):146-158 Borrego E, Ginés JM. 149 • Conjugación no específica a través de residuos nativos Consiste principalmente en el empleo de residuos de lisina y cisteína naturalmente presentes en el AcM. La ventaja del empleo de sitios nativos reside en la facilidad de reacción, pero la heterogeneidad de los productos obtenidos pueden desencadenar perfiles farmacocinéticos dispares(7). • Conjugación específica a través de sitios modificados genéticamente. Otra posibilidad es la introducción de reactivos específicos en la estructura del AcM, que actúen como identificadores, lo que mejora el rendimiento del proceso de producción(7). El objetivo del presente artículo es identificar los medicamentos comercializados en España cuyo principio activo es un ACF, estableciendo su principio activo, forma farmacéutica y vía de administración. Además, el estudio de sus excipientes permite justificar su empleo, por lo que este artículo, puede ser un punto de partida para cualquier investigador, que aborde la difícil tarea de formular un medicamento inyectable, especialmente si el fármaco es de naturaleza proteica. Métodos El proceso de investigación se llevó a cabo entre febrero-mayo de 2023. Los ACF comercializados en España, se identificaron gracias al buscador avanzado del Centro de Información online de Medicamentos Autorizados (CIMA), de la Agencia Española de Medicamentos y Productos Sanitarios(8), eligiendo la opción de buscador para profesionales sanitarios, y la pestaña buscador de medicamentos. Dentro de las diversas opciones se eligió la búsqueda mediante el código ATC, en nuestro caso L01F correspondiente a AcM y ACF. Para seleccionar los medicamentos cuyo principio activo es un ACF, objeto del estudio, se consultó el apartado 2 de la ficha técnica.También se examinaron otros apartados para identificar el tipo de forma farmacéutica (epígrafe 3), indicaciones terapéuticas (epígrafe 4.1), forma de administración (epígrafe 4.2), conservación y almacenamiento (epígrafe 6.4) y manipulación (epígrafe 6.6). Para la asignación de funciones de los excipientes de las formulaciones se utilizó el Handbook of Pharmaceutical Excipients(9). La búsqueda de información respecto a los AcM y ACF para elaborar el apartado de introducción, se realizó mediante bases de datos oficiales (“ScienceDirect”, “PubMed”, ”SciELO” o “Multidisciplinary Digital Publishing Institute”, se emplearon palabras clave como “review”, “production”, “monoclonal antibody” y “drug-conjugated antibody”, que condujeron a resultados con información relevante seleccionada e incorporada al estudio. La búsqueda se limitó a artículos en inglés o español, a partir de 2019. Resultados y discusión En la Tabla 1 se recogen algunos aspectos generales de interés (envase, nombre comercial, año de aprobación e indicaciones terapéuticas) de los medicamentos comercializados en España. Como se recoge en el apartado 3 de sus fichas técnicas, todos los ACF comercializados en nuestro país se presentan en forma de polvo para concentrado para solución para perfusión. Se trata de un polvo liofilizado, envasado en viales de vidrio tipo I, que se reconstituye en el propio vial (obteniéndose un concentrado), el cual se diluye en una bolsa de perfusión (de policloruro de polivinilo o polietileno), hasta dar una solución que se administra por goteo. El volumen de concentrado adicionado a la bosa irá en función de peso del paciente. Esta forma de administración, realizada a nivel hospitalario bajo personal especializado, presenta la ventaja de poder ser interrumpida ante la aparición de algún efecto adverso. Ars Pharm. 2024;65(2):146-158 Borrego E, Ginés JM. 150 Tabla 1. Medicamentos comercializados en España con ACF. Ars Pharm. 2024;65(2):146-158 Borrego E, Ginés JM. 151 Forma farmacéutica y vía de administración El periodo máximo de administración una vez reconstituidos nunca es superior a 24 horas, ya que existen diferentes riesgos (hidrólisis del enlazador, adhesión a las paredes de la bolsa, etc.). Por eso muchos se presentan en viales de color ámbar y al reconstituirse necesitan estar protegidos de la luz. Se almacenan en frigorífico entre 2-8 ºC, y una vez reconstituidos, si el producto se conserva en las mismas condiciones de almacenamiento, se puede demorar el período de administración hasta un máximo de 24 h. Formulación Por regla general, las formulaciones presentan una baja fuerza iónica ya que la dilución disminuye las concentraciones de estabilizador y esto puede inducir una agregación proteica. En efecto, una elevada concentración de iones, puede generar una disminución de las repulsiones electrostáticas entre las moléculas proteicas, haciéndolas más susceptibles a sufrir interacciones hidrofóbicas,y por tanto favorecer la formación de agregados(10). En la Tabla 2, se desglosan algunos de los aspectos relacionados con el principio activo de los ACF comercializados en España(5). A la hora de su formulación el isotipo de AcM, Ig G1 es el más empleado, por su capacidad de entrega y función efectora, aunque Ig G2 e Ig G4, también han sido empleados. Algunos medicamentos como Kadcyla® y Enhertu® comparten el AcM Trastuzumab, aunque lo más habitual es compartir citotóxico. Así se encuentran Adcetris® y Polivy® o Mylotarg® y Besponsa®, que presentan como denominador común, vedotina y ozogamicina respectivamente. Los citotóxicos presentes en los ACF comercializados en España, pertenecen a 4 grupos: 1. Caliqueamicina Compuesto aislado de la bacteria Micromonospora echinospora que induce la muerte celular uniéndose a la secuencia TCCT/AGGA del ADN desencadenando la escisión de las hebras(6). Ejemplos de ACF con este tipo son Mylotarg® o Besponsa®. 2. Auristantina Este activo se aísla de Dolabella auricularia y de cianobacterias, y actúa bloqueando la separación de las cromáticas hermanas durante la mitosis. La molécula de este grupo más empleada para la formulación de ACF, es la monometil auristatina E. Resulta ser lo suficientemente hidrofóbica como para generar el denominado “efecto del espectador inocente”, es decir, es capaz de inducir la muerte no únicamente de la célula tumoral a la que se une sino también de sus células vecinas(5). Como ejemplo de ACF con auristatina como citotóxico, se encuentran Adcetris®, Blenrep® y Polivy®. 3. Maintasinoides Son derivados de maintasina, procedentes del arbusto Maytenus ovatus que induce la apoptosis celular favoreciendo la despolimerización de los microtúbulos(4). Kadcyla® es el único ACF que presenta un fármaco tipo maintasinoide en su estructura. 4. Derivados de camptotecinas La camptotecina es un alcaloide natural extraído originalmente de las hojas del árbol chino Camptotheca acuminata. A partir de su estructura se obtuvieron los derivados: topotecán e irinotecán. El mecanismo de acción común es la inhibición de la topoisomerasa I. Entre los ACF con este tipo de citotóxico se encuentran: Trodelvy® y Enhertu®. Ars Pharm. 2024;65(2):146-158 Borrego E, Ginés JM. 152 Tabla 2. Características específicas de ACF comercializados en España. a Monometilauristatina E. b MaleimidocaproilValinaCitrulinap-aminobenciloxicarbonilo. c Derivado maitansinoide. d 4-[N-malimidometil] ciclohexano-1-carboxilato. e Deruxtecán. f MaleimidocaproilGlicil-glicil-fenilalanil-glicina. g N-acetil-gamma-calicheamicina. h Monometil auristatina F. i Maleimidocaproil. j Metabolito activo del irinotecán. k 4-[N-malimidometil] ciclohexano-1-carboxilato-Triazol-PEG7-Lisinap-aminobenciloxicarbonil. Ars Pharm. 2024;65(2):146-158 Borrego E, Ginés JM. 153 Respecto a los valores de DAR, la heterogeneidad del proceso de conjugación justifica la presencia de valores con decimales. Valores bajos, indican una alta proporción de AcM libre que compite con los conjugados por la unión al antígeno objetivo. Por otra parte, una alta proporción de ACF conduce a una mayor inestabilidad en la circulación debido a su agregación y consecuente liberación y eliminación del fármaco(11). Además, si el DAR es demasiado bajo, la citotoxicidad resulta insuficiente, pero si es demasiado alto puede acumularse y dar lugar a reacciones inmunológicas(7). En base a estas premisas, los valores óptimos de DAR suelen estar comprendidos entre 2 y 4(12). En cuanto al proceso de conjugación, Kadcyla®, Mylotarg® y Besponsa®, lo hacen a través de residuos nativos de lisina y el resto con cisteína. Los excipientes para su formulación son similares a los de cualquier principio activo proteico, siendo muy similar a la de los AcM(13). En la Tabla 3 se recogen los diferentes excipientes empleados en su formulación, así como la función que desempeñan. • Lioprotectores Aunque los excipientes que pueden realizar esta función son de naturaleza muy diversa (azúcares, glicoles, polímeros, etc.) en el caso de los ACF la mayoría emplean azúcares no reductores, en concreto sacarosa o trehalosa, para evitar la reacción de Maillard que daría lugar a la formación de una cetoamida que pueda afectar tanto a la estructura como a la función de la proteína(14). Su mecanismo de estabilización se fundamenta en dos posibles teorías, la de vitrificación o la de reemplazo del agua. La primera justificaría el efecto protector durante la congelación, ya que durante este proceso la proteína quedaría inmovilizada en una matriz vítrea y rígida del propio azúcar evitando así su movilidad. La segunda, lo explicaría a nivel del proceso de secado, en esta etapa los grupos hidroxilo del azúcar formarían enlaces de hidrógeno con la proteína, reemplazando los enlaces que ocupa el agua, consiguiendo así mantener la conformación nativa de la misma(15). Al tratarse de disacáridos, presentan un pequeño tamaño molecular y flexibilidad, propiedades que les hacen muy adecuados para el proceso de liofilización, pues generan un menor impedimento estérico a la hora de la formación de puentes de hidrógeno. En algunas ocasiones, como ocurre con Mylotarg®, los azúcares se pueden combinar con otros lioprotectores como los dextranos. Esta asociación aumenta hasta en 8 ºC la temperatura de transición vítrea del líquido lo que facilita el proceso de congelación. Tabla 3. Excipientes de las formulaciones de los ACF comercializados en España. Medicamento Lioprotector Antiagregante Tampón Otros ADCETRIS® a,a-trehalosa dihidrato Polisorbato 80 Ác. cítrico monohidrato / Citrato de sodio dihidrato - KADCYLA® Sacarosa Polisorbato 20 Ácido succínico / NaOH - ENHERTU® Sacarosa Polisorbato 80 L-histidina / L-histidina HCl monohidrato - MYLOTARG® Sacarosa Dextrano 40 Dextrano 40 Dihidrógeno fosfato sódico monohidrato / Hidrógeno fosfato sódico NaCl BESPONSA® Sacarosa Polisorbato 80 Trometamol NaCl POLIVY® Sacarosa Polisorbato 20 Ácido succínico / NaOH - BLENREP® Trehalosa dihidrato Polisorbato 80 Ácido cítrico / Citrato sódico Edetato disódico TRODELVY® Dihidrato de trehalosa Polisorbato 80 Ácido 2-(N-morfolino) etano sulfónico - Ars Pharm. 2024;65(2):146-158 Borrego E, Ginés JM. 154