Tecnologia Genetic Polymer™

Ottimizzazione dello sviluppo dei farmaci proteici

Nella prima metà del 2007 abbiamo costituito una società spin-off, Aequus BioPharma, Inc., con il preciso scopo di sviluppare una tecnologia creata dai ricercatori CTI per prolungare l’emivita nel plasma delle proteine terapeutiche derivanti da un processo ricombinante del DNA (rDNA). Questa tecnologia, denominata tecnologia Genetic Polymer™, può semplificare lo sviluppo e la produzione dei prodotti biotecnologici riducendone i tempi di immissione sul mercato nonché i costi.

I prodotti biotecnologici, soprattutto le proteine terapeutiche derivanti da un processo ricombinante del DNA (rDNA), rappresentano il segmento di crescita più rapido nella vendita dei prodotti farmaceutici. Il fatturato corrente mondiale raggiunge 51 miliardi di $ ed è previsto un risultato di 87 miliardi di $ entro il 2010. Al momento si stanno applicando le tecnologie di produzione di proteine su scala industriale allo sviluppo di un’ampia varietà di prodotti terapeutici a base proteica, comprendenti ormoni, fattori di crescita, anticorpi e modulatori di citochina, destinati al trattamento di un vasto spettro di affezioni.

Prolungamento dell’emivita nel plasma

Frequentemente, le proteine terapeutiche derivanti da un processo ricombinante del DNA (rDNA) hanno un' emivita nel plasma relativamente breve. Al fine di ovviare a questo problema, sono stati sviluppati diversi approcci per prolungare l’emivita nel plasma, senza tuttavia comprometterne l’efficacia o introducendo questioni collegate alla sicurezza quali l’immunogenicità e altre tossicità secondarie.

L’approccio di maggior successo include la sostituzione sito-specifica negli aminoacidi, la coniugazione con i domini carrier e la coniugazione chimica post-traduzionale. La tecnologia dei polimeri genici può semplificare l’utilizzo della tecnologia di coniugazione chimica per prolungare l’emivita nel plasma legando geneticamente un dominio polimerico aminoacidico ad una sequenza proteica biologicamente attiva per produrre un nuovo gene, esclusivo e brevettabile.

Meccanismo di azione

Per costruire un Polimero Genetico, la sequenza di DNA codificante uno specifico polimero aminoacidico viene legata o attaccata alla sequenza di DNA, che codifica un peptide o una proteina farmaco biologicamente attiva, in un vettore di espressione disegnato per l’uso in sistemi di espressione batterici, di lievito, di mammifero o in altri sistemi di espressione per proteine ricombinanti. Il polimero aminoacidico può essere legato sia alla porzione N terminale che alla porzione C terminale o a entrambe le porzioni di una proteina. Tipicamente, nel vettore d’espressione è presente la sequenza di DNA codificante per la sequenza proteica di secrezione che guida la proteina tradotta nello spazio extracellulare in modo da facilitarne il recupero e la purificazione.

Un prototipo di tale proteina è illustrato nello schema di cui sotto. É opportuno notare che si omettono per chiarezza potenziali modificazioni post-traduzionali (PTM) presenti sulla ripetizione di più di un aminoacido.

Schema di una proteina Genetic Polymer™ protein

Rilevanza Strategica

Oltre al suo potenziale di produzione di prodotti biotecnologici follow-on e biosimili ad un minor costo, riteniamo che la presente tecnologia DNA ricombinante potrebbe essere utilizzata per sviluppare nuovi prodotti biotecnologici per una vasta gamma di affezioni maligne, infiammatorie o infettive. La piattaforma della tecnologia Genetic dovrebbe essere applicabile a molti prodotti terapeutici a base proteica. Ciò, a sua volta, potrebbe eliminare l’esigenza di sviluppare tecnologie individualizzate al fine di prolungare l’emivita nel plasma dei singoli farmaci proteici, consentendo così un dosaggio più conveniente.

I dati a nostra disposizione suggeriscono inoltre che il processo di biosintesi, espresso nei tradizionali sistemi cellulari dei mammiferi, consente di produrre una proteina biologica con un’emivita prolungata nel plasma, senza bisogno di ulteriori modificazioni chimiche successivamente all’espressione proteica.

Riteniamo che la nostra tecnologia esclusiva Genetic Polymer possa permettere di creare nuove composizioni e di produrre e vendere prodotti proteici biotecnologici senza violare alcun brevetto di terzi basato su tecnologie concorrenziali. Il primo prodotto biotecnologico proteico che la Società intende sottoporre a studi preclinici e di sviluppo chimico è un nuovo biosimilare G-CSF ad azione prolungata.