[go: up one dir, main page]

RU2537266C1 - Оптимизированные последовательности днк, кодирующие легкую и тяжелую цепи моноклонального антитела, связывающего фактор некроза опухоли альфа, предназначенные для биосинтеза антитела, способ получения антитела посредством рекомбинантной клеточной линии cho-s - Google Patents

Оптимизированные последовательности днк, кодирующие легкую и тяжелую цепи моноклонального антитела, связывающего фактор некроза опухоли альфа, предназначенные для биосинтеза антитела, способ получения антитела посредством рекомбинантной клеточной линии cho-s Download PDF

Info

Publication number
RU2537266C1
RU2537266C1 RU2014104463/10A RU2014104463A RU2537266C1 RU 2537266 C1 RU2537266 C1 RU 2537266C1 RU 2014104463/10 A RU2014104463/10 A RU 2014104463/10A RU 2014104463 A RU2014104463 A RU 2014104463A RU 2537266 C1 RU2537266 C1 RU 2537266C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
antibody
monoclonal antibody
intended
cells
dna sequences
Prior art date
Application number
RU2014104463/10A
Other languages
English (en)
Inventor
Елизавета Юрьевна Рождественская
Иван Александрович Федюнин
Юрий Александрович Серегин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Промоген-МАТ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Промоген-МАТ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Промоген-МАТ"
Priority to RU2014104463/10A priority Critical patent/RU2537266C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2537266C1 publication Critical patent/RU2537266C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

Изобретение относится к биохимии, в частности к молекулярной биологии, биотехнологии, генной инженерии. Изобретение представляет собой оптимизированные последовательности ДНК, кодирующие легкую и тяжелую цепь моноклонального антитела, предназначенные для синтеза антитела в рекомбинантных CHO-S клетках, и способ получения данного антитела в указанных клетках. Изобретение позволяет максимизировать продуктивность клеток и оптимизировать пострансляционные модификаций антитела, в частности гликозилирования тяжелых цепей антитела. В результате проделанной работы были разработаны несколько условий, позволяющих получать моноклональное антитело с высокой продуктивностью. 3 н. п. ф-лы, 2 ил., 6 табл.

Description

Изобретение относится к фармацевтической субстанции терапевтического моноклонального антитела, нейтрализующего активность ФНО-α человека. Представлены оптимизированная последовательность ДНК, способ биосинтеза антитела на основе рекомбинантной клеточной линии CHO-S с описанием важных параметров конечного продукта. Изобретение может быть использовано для создания фармацевтического препарата, применяемого при аутоиммунных заболеваниях, в частности ревматоидного артрита, болезни Крона, язвенного колита, анкилозирующего спондилита, псориатического артрита и др.
Антитела (иммуноглобулины) - класс биологических молекул, синтезируемых В-лимфоцитами иммунной системы. Они обладают свойством высокоспецифично связываться с чужеродными объектами, тем самым нейтрализуя и индуцируя их уничтожение клетками-киллерами. С развитием гибридомных клеточных технологий и молекулярно-биологических методов появилась возможность искусственно создавать и производить антитела, специфичные только к заданной молекулярной мишени (моноклональные антитела). В настоящее время это свойство моноклональных антител активно используется для лечения различных онкологических и аутоимунных заболеваний. Аутоиммунные заболевания, среди которых доминирует ревматоидный артрит, представляет собой тяжелую социальную и экономическую проблему. Золотым стандартом лечения ревматоидного артрита является использование рекомбинантных препаратов на основе моноклональных антител к фактору некроза опухоли (ФНО). Блокирование моноклональными антителами связывания ФНО с иммунокомпетентными клетками обеспечивает противовоспалительный эффект таких лекарств и стойкую ремиссию у больных.
С целью промышленной продукции белков, имеющих фармацевтическое значение, в частности моноклональных антител, широко используются клетки СНО. Важным свойством клеток СНО для использования в клеточной биотехнологии является их широкая приспособляемость к разнообразным условиям культивирования и высокая генетическая пластичность, что позволяет с относительной легкостью проводить с данными клетками различные генетические манипуляции. Кроме того, эти клетки способны к росту при очень высокой клеточной плотности в больших крупногабаритных ферментерах объемом до 10 тыс. литров. Более того, клетки СНО соответствуют принципам биологической безопасности, поскольку подавляющее большинство патогенных вирусов человека, включая вирусы иммунодефицита, полиомиелита, гриппа и герпеса, неспособно в них размножаться.
Вышеупомянутые качества сделали клетки СНО главной клеточной культурой в мировой биотехнологии. В настоящее время около 70% рекомбинантных фармацевтических биопрепаратов производится именно на основе клеток СНО.
Уже существующий на рынке препарат на основе моноклонального антитела к ФНО-α человека моноклональное антитело (Ремикейд®) до сих производится в клеточной линии мышиной меланомы SP2/0, разработанной около 20 лет назад, в то время как разработанный штамм-продуцент моноклонального антитела к ФНО-α человека производится в CHO-S клетках, являющихся на сегодня «золотым стандартом» по соотношению эффективности и безопасности в производстве биофармацевтических препаратов, и позволяет минимизировать риски загрязнения продукта эндогенными вирусами и белками клетки-продуцента в процессе производства. Очевидно, переход на принципиально новую клеточную систему экспрессии требует создания и отработки каждой стадии нового технологического процесса - от культивирования до стадий финальной очистки и получения ГЛФ.
Для эффективной экспрессии требуется оптимизация последовательности ДНК целевого белка. Показано, что на эффективную экспрессию влияют такие факторы, как процент содержания G-пар, вторичная структура РНК, наличие внутренних сигналов сплайсинга, наличие коротких рамок считывания, длинных гомополимерных последовательностей, использование кодонов и пар кодонов с разной степенью встречаемости. Было показано, что для антител оптимизация последовательности ДНК может значительно повысить уровень экспрессии. Таким образом, последовательности ДНК, кодирующие тяжелую и легкую цепи моноклонального антитела к ФНО, были оптимизированы для получения высокого уровня экспрессии.
Разработка клеточной линии-продуцента моноклонального антитела к ФНО-α человека включала в себя следующие этапы:
- оптимизация последовательностей ДНК, кодирующих легкую и тяжелую цепь антитела (фиг.1);
- создание двух экспрессионных конструкций, кодирующих тяжелую и легкую цепи рекомбинантного моноклонального антитела (фиг.2);
- проведение трансфекции клеток СНО полученными экспрессионными плазмидами;
- отбор клонов и создание клеточного банка штамма-продуцента.
Были сконструированы экспрессионные плазмиды v240 и v241, содержащие кДНК, кодирующие рекомбинантное моноклональное антитело к ФНО-α человека, под контролем цитомегаловирусного промотора. Экспрессионные плазмиды были синтезированы с использованием стандартных молекулярно-биологических методов.
Была проведена трансфекция клеточной линии CHO-S химическим методом. Успешно трансфецированные клетки были отобраны с применением антибиотиков: зеоцин и бластицидин. Для отбора клонов, имеющих максимальную продуктивность по антителу, был использован метод предельных (лимитирующих) разведений с последующей оценкой концентрации моноклонального антитела с помощью ИФА. Отобранные клоны амплифицировали в условиях нормального клеточного роста и создали клеточные банки.
Техническим результатом изобретения является максимизация продуктивности клеток и оптимизация пострансляционных модификаций антитела, в частности гликозилирования тяжелых цепей антитела. В результате проделанной работы были разработаны несколько условий, позволяющие получить моноклональное антитело с высокой продуктивностью и различным гликозилированием тяжелой цепи в зависимости от условий культивирования.
Примеры
В качестве основной среды для культивирования была выбрана среда ActiCHO P CD (GE Healthcare) с добавлением 6 мМ L-глутамин и 0,1% Pluronic F-68. В качестве добавок использованы UMG (300 мМ уридин, 1500 мМ галактоза, 0,6 mM MnCl2), ActiCHO FeedA CD (GE Healthcare) совместно с ActiCHO FeedB CD (GE Healthcare) (в объемном соотношении 10:1, добавляются по отдельности) глюкоза 250 г/л и FunctionMAX Titer Enhancer (Life Technologies). Разработанные схемы культивирования, описывающие порядок внесения различных компонентов, представлены в таблице 1. Клетки культивировали в шейкерных колбах на орбитальном шейкере при ~110 об/мин при 36,5°С, 5% CO2 в инкубаторе. Для культивирования использовали клетки, депонированные во Всероссийскую Коллекцию Промышленных Микроорганизмов под регистрационным номером Н-145.
Таблица 1
Схема внесения компонентов при культивировании
Компоненты День
0 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
ActiCHO Feed-A+B 1,76% 1,7 6% 1,7 6% 1,7 6% 1,7 6% 1,7 6% 1,7 6% 1,7 6% 1,7 6% 1,7 6% 1,7 6% 1,7 6% 1,7 6%
FM 3,5% 3,5% 3,5% 3,5%
UMG
Было экспериментально выяснено, что добавление NaCl до концентрации 0,5 М и 1М увеличивает выход целевого антитела после первой стадии аффинной очистки. В качестве аффинного сорбента использовали Mab Select (GE Healthcare). Для оптимизации условий использовали 5 мл сорбента. Перед нанесением образцов колонну уравновешивали 4-5 объемами (относительно объема колонны) буфера Mab 1 (20 mM PhNa, 0,5 М NaCl, pH 7,0). Элюцию с колонны осуществляют 4-5 объемами буфера Mab 2 (100 mM Gly-HCl, pH 3,5). Выход оценивали по количеству белка, измеренным спектрофотометрически, после элюции. Было доказано, что внесение хлорида натрия перед стадией аффинной хроматографии в концентрации 0,5М и 1М увеличивает выход антитела (таблица 2). Было решено добавлять хлорид натрия к культуральной жидкости в концентрации 0,5М непосредственно до стадии фильтрации культуральной жидкости.
Таблица 2
Выход антитела к ФНО-α с MabSelect в зависимости от концентрации хлорида натрия в культуральной жидкости
Концентрация NaCl в культуральной жидкости, М Емкость сорбента MabSelect, мг/мл
0 17,7
0,5 26,28
1 26,3
Перед очисткой антитела культуральную жидкость размораживают, добавляют NaCl до конечной концентрации 0,5М и фильтруют. Первую стадию очистки проводят при температуре 2-8°С. Условия очистки такие же, как и описаны выше с учетом большего объема сорбента. В процессе элюции белковый раствор титруют до значений рН 5,5±0,2 раствором 1 М Трис-HCl рН 8,0. Вторую стадию очистки моноклонального антитела проводят на сорбенте Fractogel SO3 (Merck) при температуре 2-8°С. Колонну уравновешивают буфером Frac 1 (20 mM NaAc, рН 5,5). Раствор моноклонального антитела разводят уравновешивающим буфером Frac 1 (20 mM NaAc, рН 5,5) до значения проводимости не выше 5 mS/cm (кратность разведения 3-4 раза), доводят рН до значения 5,5±0,2 0,25 М уксусной кислотой, наносят на колонну. Колонну промывают 300 мл буфера Frac 1. Элюцию с колонны осуществляют ступенчатым градиентом 20% буфера Frac 2 (20 mM NaAc, 1 М NaCl, рН 5,5) в буфере Frac 1 (20 mM NaAc, рН 5,5). Начиная с оптической плотности 10 mAU (UV 280 нм), собирают фракции и анализируют методом ГФ-ВЭЖХ. По результатам анализа объединяют фракции с чистотой 98,5% и выше. Полученный раствор белка фильтруют через насадку фильтрующую на флакон Стеритоп 0,22 мкм. Затем раствор антитела концентрируют, используя мембраны для тангенциальной фильтрации с пределом отсечения 50 кДа, уравновешенную буфером ГЛФ (5 mM натрия гидрофосфат, 1,6 mM натрия дигидрофосфат, 142 mM сахарозы, 0,05% полисорбат-80). Далее раствор подвергается последней стадии - гель-фильтрующей хроматографии на сорбенте Sephadex G25 (GE Healthcare). Процесс проводят при температуре 2-8°С. На колонну, предварительно уравновешенную буфером ГЛФ, наносили раствор моноклонального антитела, элюцию с колонны проводили в буфере ГЛФ объемом. Полученный раствор антитела фильтруют через фильтр на 0,2 мкм и при -20°С.
Выявлен состав стабильной фармацевтической композиции в виде лифилизата, куда входят, мг: разработанное антитело против ФНО-α человека - 100; натрия гидрофосфат дигидрат - 6,1; натрия дигидрофосфат моногидрат - 2,2; сахароза - 500 и полисорбат - 80-0,5. Для получения данной композиции были использованы следующие условия сушки:
Замораживание - 2 часа при -30 - -40°С,
Сублимация при -20°С, 6 часа, 70-110 мТорр,
Ступенчатый переход на десорбцию - от -20 до +25°С в течение 2 часов при 70-110 мТорр,
Десорбция при +25°С, 5 часов, 70-110 мТорр.
Для оценки биологической активности были проведены in vitro и in vivo исследования. В частности, был проведен ряд исследований для комплексной оценки связывания антитела с антигеном: методом ИФА было изучено связывание с человеческим ФНО-α в растворимой мономерной и тримерной формах, методом сортировки флуоресцентно-активированных клеток было изучено связывание с трансмембранным нерастворимым ФНО-α на поверхности клеток и, более того, с помощью метода поверхностного плазменного резонанса были определены константы диссоциации (для комплекса антитела с мономерной и тримерной формой ФНО-α). Для оценки биологической активности было проведено исследование нейтрализующей активности по отношению к WEHI-164. Результаты представлены в таблице 3. Данные подтверждают наличие биологической активности полученного антитела in vitro.
Таблица 3
Результаты оценки биологической активности in vitro моноклонального антитела к ФНО-α человека
Исследование Значение Стандартное отклонение
Связывание с растворимым ФНО-а человека в мономерной форме, ЕС50 (нМ) 0.1335 0.0262
Связывание с растворимым ФНО-а человека в гомотримерной форме, ЕС50 (нМ) 0.0251 0.0037
Связывание с трансмембранным ФНО-а человека, ЕС50 (нМ) 5.632 0.5928
Нейтрализующая активность по отношению к клеткам WEHI-164, ЕС50 (нМ) 0.4854 0.0888
Эффективность разработанного моноклонального антитела к ФНО-α человека была доказана in vivo на трансгенных мышах Tg197 с гиперэкспрессией ФНО-α человека, приводящей к развитию полиартрита, начиная с 3-4-й недели жизни животного. Была проведена оценка терапевтической эффективности разработанного антитела в предотвращении проявления симптомов артрита у генетически модифицированных мышей Tg197. Для проведения данного исследования мыши (12 мышей в каждой группе, равное количество самцов и самок) получали исследуемое антитело болюсно, однократно (в дозировках 10 мг/кг и 30 мг/кг), внутрибрюшинно на четвертой неделе жизни после появления проявлений артрита, но до развития данных проявлений, а затем проводили оценку состояния данных мышей в возрасте более 5 недель до достижения 9-й недели жизни. Как показали результаты исследования, лечение исследуемым препаратом при дозировке 10 мг/кг оказывало подавляющее действие на развитие проявления полиартрита, однако не обеспечивало полную защиту от развития данного заболевания. В случае дозировки 30 мг/кг исследуемый препарат оказывал подавляющее действие на развитие проявления полиартрита и сохранял их статистически единообразными по сравнению с мышами в возрасте 3 недель из контрольной группы, не получавших препарат. В таблицах 4-6 приведены данные исследования эффективности разрабатываемого препарата на мышах Tg197.
Таблица 4
Средняя масса тела в группе
Средняя масса тела (г) Неделя 4 Неделя 5 Неделя 6 Неделя 7 Неделя 8 Неделя 9
Возраст 4 недели, контрольная группа, не получавшая препарат 10,93 - - - - -
G1-PRM-002 10 мг/кг 12,24 15,28 16,62 17,36 18,02 18,88
G2-PRM-002 30 мг/кг 12,27 15,75 17,51 18,21 19,78 20,86
G3-физиологический 12,26 14,34 15,23 15,58 15,71 16,40
Таблица 5
Средняя оценка артрита, in-vivo
Средняя оценка артрита в условиях in-vivo Неделя 4 Неделя 5 Неделя 6 Неделя 7 Неделя 8 Неделя 9
Возраст 4 недели, контрольная группа, не получавшая препарат 0,38 - - - - -
G1-PRM-002 10 мг/кг 0,40 0,43 0,66 0,71 0,82 0,91
G2-PRM-002 30 мг/кг 0,38 0,28 0,36 0,32 0,35 0,45
G3-физиологический раствор 0,29 0,70 0,88 0,99 1,27 1,25
Таблица 6
Средняя гистопатологическая оценка уровня развития артрита, ех-vivo
Средняя гистопатологическая оценка уровня развития артрита Неделя 4 Неделя 9
Возраст 4 недели, контрольная группа, не получавшая препарат 1,50 -
G1-PRM-002 10 мг/кг - 2,83
G2-PRM-002 30 мг/кг - 1,42
G3-физиологический раствор - 3,27

Claims (3)

1. ДНК, кодирующая тяжелую цепь антитела, связывающего человеческий ФНО-α, представленная SEQ ID:1 и предназначенная для синтеза данного антитела в рекомбинантных CHO-S клетках.
2. ДНК, кодирующая легкую цепь антитела, связывающего человеческий ФНО-α, представленная SEQ ID:2 и предназначенная для синтеза данного антитела в рекомбинантных CHO-S клетках.
3. Способ получения моноклонального антитела, связывающего человеческий ФНО-α, включающий введение ДНК по пп.1 и 2 в рекомбинантные CHO-S клетки, их культивирование и последующую очистку антитела к ФНО-α.
RU2014104463/10A 2014-02-10 2014-02-10 Оптимизированные последовательности днк, кодирующие легкую и тяжелую цепи моноклонального антитела, связывающего фактор некроза опухоли альфа, предназначенные для биосинтеза антитела, способ получения антитела посредством рекомбинантной клеточной линии cho-s RU2537266C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014104463/10A RU2537266C1 (ru) 2014-02-10 2014-02-10 Оптимизированные последовательности днк, кодирующие легкую и тяжелую цепи моноклонального антитела, связывающего фактор некроза опухоли альфа, предназначенные для биосинтеза антитела, способ получения антитела посредством рекомбинантной клеточной линии cho-s

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014104463/10A RU2537266C1 (ru) 2014-02-10 2014-02-10 Оптимизированные последовательности днк, кодирующие легкую и тяжелую цепи моноклонального антитела, связывающего фактор некроза опухоли альфа, предназначенные для биосинтеза антитела, способ получения антитела посредством рекомбинантной клеточной линии cho-s

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2537266C1 true RU2537266C1 (ru) 2014-12-27

Family

ID=53287643

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014104463/10A RU2537266C1 (ru) 2014-02-10 2014-02-10 Оптимизированные последовательности днк, кодирующие легкую и тяжелую цепи моноклонального антитела, связывающего фактор некроза опухоли альфа, предназначенные для биосинтеза антитела, способ получения антитела посредством рекомбинантной клеточной линии cho-s

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2537266C1 (ru)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008144753A3 (en) * 2007-05-21 2009-01-29 Alder Biopharmaceuticals Inc Antibodies to tnf alpha and use thereof
RU2416645C2 (ru) * 2009-05-04 2011-04-20 Общество с ограниченной ответственностью "Промоген-МАТ" Одноцепочечное антитело, связывающее фактор некроза опухоли альфа, днк, плазмидная днк и способ получения одноцепочечного антитела

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008144753A3 (en) * 2007-05-21 2009-01-29 Alder Biopharmaceuticals Inc Antibodies to tnf alpha and use thereof
RU2416645C2 (ru) * 2009-05-04 2011-04-20 Общество с ограниченной ответственностью "Промоген-МАТ" Одноцепочечное антитело, связывающее фактор некроза опухоли альфа, днк, плазмидная днк и способ получения одноцепочечного антитела

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2023201588B2 (en) Anti-VEGF protein compositions and methods for producing the same
JP6055615B2 (ja) Dachyp組成物および方法
EP2540743B1 (en) Fully human anti-tnf-alpha monoclonal antibody, preparation method and use thereof
JP2017532014A (ja) 修飾t細胞に対する条件的活性型キメラ抗原受容体
CN114375307B (zh) 产生抗α4β7抗体的方法
CN106795548A (zh) 在相同的真核细胞产生宿主中发现和产生条件活性生物蛋白
CN113912728B (zh) 降低抗人白介素-33单克隆抗体生产中宿主细胞蛋白含量的亲和纯化方法
US20160340422A1 (en) Bifunctional fusion protein, preparation method therefor, and use thereof
CN114014929A (zh) 一种抗人白介素-33单克隆抗体浓缩溶液的制备方法
CN114028562B (zh) 包含抗人胸腺基质淋巴细胞生成素(tslp)单克隆抗体的液体制剂
CN113842457B (zh) 包含抗人白介素-33单克隆抗体的液体制剂
RU2537266C1 (ru) Оптимизированные последовательности днк, кодирующие легкую и тяжелую цепи моноклонального антитела, связывающего фактор некроза опухоли альфа, предназначенные для биосинтеза антитела, способ получения антитела посредством рекомбинантной клеточной линии cho-s
CN104911195A (zh) 一种修饰的抗狂犬病病毒HEP-Flury株M蛋白及其单克隆抗体的制备和应用
CN105504057A (zh) 抗汉滩病毒鼠/人嵌合抗体及其应用
WO2011085574A1 (zh) 全人TNFα单克隆抗体及其制备方法与应用
WO2022041390A1 (zh) 包含高浓度抗人白介素23单克隆抗体的低粘度液体制剂及其制备方法
EP4635988A1 (en) Bispecific fusion protein targeting tnf-? and il-17a, and use thereof
WO2023077685A1 (zh) 包含抗人白介素-33单克隆抗体的浓缩溶液的制备方法及液体制剂
CN120641443A (zh) 特异性结合tnf-样配体1a(tl1a)的单克隆抗体或其抗原结合片段及其用途
WO2012009977A1 (zh) 全人TNFα-Fab抗体及其PEG化抗体
Borges 6.1 Approved treatments 6.1. 1 Efficacy
BR122024024316A2 (pt) Métodos para produzir uma seringa pré-cheia, para preparação de uma seringa pré-cheia compreendendo aflibercepte e para preparação de uma seringa autoinjetora pré-cheia compreendendo aflibercepte
WO2016103139A1 (en) Method for reduction of aggregates
WO2023094507A1 (en) Improved ace2 fusion proteins
CN119264256A (zh) 一种单克隆抗体的纯化方法

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20161115

TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -QB4A- IN JOURNAL: 33-2016

QC41 Official registration of the termination of the licence agreement or other agreements on the disposal of an exclusive right

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20161115

Effective date: 20171003

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20181023

Effective date: 20181023

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190211

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20191105

QZ41 Official registration of changes to a registered agreement (patent)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20181023

Effective date: 20210726