De la caractérisation au développement tardif, à la fabrication et au contrôle qualité : Le rôle croissant de la spectrométrie de masse dans les biothérapies

Envisager un voyage de la caractérisation biopharmaceutique au suivi multi-attributs ?

L'industrie et le marché biopharmaceutiques ont connu une croissance fulgurante au cours des dernières décennies et, selon une estimation, les produits biologiques représentent maintenant environ 40 % de toutes les dépenses en médicaments sur ordonnance aux États-Unis¹. En 2016, 8 des 10 médicaments les plus vendus étaient des produits biologiques, et cinq d'entre eux étaient des médicaments à anticorps monoclonaux.²

Compte tenu de cet énorme potentiel de croissance, les développeurs de biothérapies doivent faire face à une pression concurrentielle accrue de la part des producteurs de produits innovants et de biosimilaires. Ils sont donc à la recherche d'outils et de technologies innovants susceptibles d'améliorer la compréhension des produits et des processus, la qualité des produits, les gains de productivité et, en définitive, d'accélérer leurs efforts de développement et de commercialisation des produits.

Ces objectifs s'alignent bien sur l'initiative Quality by Design (QbD) soutenue par la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis, qui vise à améliorer la qualité de ces médicaments, minimisant ainsi les événements indésirables et/ou les rappels de produits.² Par définition, la QbD est : une approche systématique du développement qui commence par des objectifs prédéfinis et qui met l'accent sur la compréhension du produit et du processus et sur le contrôle du processus, en se fondant sur des données scientifiques solides et sur la gestion des risques liés à la qualité".

La QbD exige des entreprises qu'elles acquièrent une compréhension approfondie du produit et du processus dès le début du développement de la fabrication, et qu'elles déploient des outils pour surveiller les attributs de qualité critiques (AQC) tout au long du processus de production, afin de garantir une production de haute qualité tout au long des processus de pré- et post-commercialisation.

La mise en œuvre de programmes QbD pour le nombre croissant de produits biothérapeutiques/biosimilaires en développement représente un défi important pour l'industrie biopharmaceutique. Ces grandes modalités moléculaires très complexes nécessitent souvent des outils analytiques sophistiqués pour être caractérisées, ainsi que des outils de surveillance sensibles et robustes pour garantir qu'elles restent inchangées tout au long du développement et de la production.

La revue BLA montre que la spectrométrie de masse est essentielle à la caractérisation des biothérapies

Au cours de la dernière décennie, la spectrométrie de masse (SM) s'est imposée comme la technologie la plus indispensable pour la caractérisation des produits thérapeutiques à base de protéines et d'acides nucléiques. Dans un récent article de^synthèse4, les auteurs ont étudié l'utilisation de la SM dans la caractérisation des produits biothérapeutiques en examinant les BLA approuvés par la FDA américaine entre 2000 et 2015. 79 des 80 BLAs soumis électriquement ont utilisé la MS pour la caractérisation du produit et de ses attributs avec une diversité d'application croissante.

L'amélioration des capacités et de la robustesse de la technologie LC-MS dans le cadre de l'informatique conforme aux normes GxP pour l'analyse biopharmaceutique a préparé l'industrie à étendre le rôle des technologies MS au-delà de la caractérisation des produits vers la surveillance des attributs de qualité des produits et des processus en amont et en aval du développement, de la fabrication, ainsi que pour les tests CQ de libération des lots.

Le suivi multi-attributs à l'aide de MS gagne du terrain

Ces dernières années, l'idée d'un contrôle multi-attributs (MAM) s'est considérablement développée dans l'industrie biopharmaceutique. En tirant parti de la sensibilité et de la sélectivité qu'offre la SM par rapport à la détection optique traditionnelle, les approches analytiques basées sur la LC-MS peuvent surveiller et quantifier plusieurs attributs de produits et/ou de processus en une seule analyse.

Un contrôle efficace des attributs nécessite généralement :

• Connaissance préalable du produit obtenue par un travail de caractérisation approfondi.
• Un ensemble défini d'attributs de produit et/ou de processus pour une surveillance ciblée
• Des outils d'analyse robustes, évolutifs, faciles à utiliser et offrant des performances de test constantes.
• Une informatique prête à être mise en conformité pour garantir l'intégrité des données et permettre un transfert transparent des méthodes vers des environnements réglementés.

Chez Waters, nous avons développé et soutenu deux approches distinctes de la surveillance multi-attributs (MAM) des anticorps monoclonaux (mAbs) par LC-MS : L'une est axée sur l'analyse des sous-unités d'anticorps et l'autre sur l'analyse de la cartographie peptidique.

Le prochain article de cette série traitera des progrès et des défis liés à chacun de ces flux de travail.

Références

1. Fredette, J. et Diehl, D. Meeting Analytical Demands for Biopharmaceuticals with Mass Spectrometry in Late Development, Manufacturing, and Quality Control. La Colonne. 2016, 12, 10-13.
2. Les 15 médicaments les plus vendus en 2016 : La perspective d'une limitation des prix pourrait entacher les résultats futurs des blockbusters, GEN. 06 mars 2017
3. Rathore et al. Roadmap for implementation of Quality by Design (QbD) for biotechnology products. Biotechnol. 2009, 27, 26-34/li
4. Rogstad et al. A Retrospective Evaluation of the Use of Mass Spectrometry in FDA Biologics License Applications. Am. Soc. Mass Spectrom. 2017, 28, 786-794