Biomédicaments et
biosimilaires :
des médicaments d’avenir
pour l’industrie pharmaceutique
Hervé Watier
CHRU et Université de Tours
UMR CNRS 7292
GDR CNRS 3260 « Anticorps et ciblage thérapeutiques »
LabEx « MAbImprove »
8ème Printemps de la
Production Pharmaceutique
Lyon, 11 avril 2013
1891-1894
Les premiers anticorps sur le marché
« Le remède spécifique »
La première thérapie ciblée !
Watier H. De la sérothérapie aux anticorps recombinants « nus »,
plus d’un siècle de succès en thérapie ciblée. Med Sci. 2009; 25: 999-1009.
Le chimiste,
le médicament (drug),
la synthèse chimique en laboratoire
Le biologiste,
la collecte d’un produit biologique (biologics),
la fabrication par le vivant (ex. sérothérapie)
Médicaments et biomédicaments :
Deux conceptions historiquement opposées…
Les 4 périodes des anticorps thérapeutiques
1 - L’antique sérothérapie
sérum anti-tétanique, sérum anti-venimeux
sérum anti-lymphocytaire, anti-dotes
2 - Les anticorps humains d’origine plasmatique
gamma-globulines anti-tétaniques, anti-rhésus D
immunoglobulines intra-veineuse
Médicaments
extraitsd’organismes
Y
Antigène
Anticorps
Anticorps monoclonaux
1975, César Milstein et Georges Köhler
Cellules
productrices
d’anticorps
Clones
producteurs
d’anticorps
Les 4 périodes des anticorps thérapeutiques
1 - L’antique sérothérapie
sérum anti-tétanique, sérum anti-venimeux
sérum anti-lymphocytaire, anti-dotes
2 - Les anticorps humains d’origine plasmatique
gamma-globulines anti-tétaniques, anti-rhésus D
immunoglobulines intra-veineuse
3 - Le faux-départ des anticorps monoclonaux murins
OKT3
4 - L’envol des anticorps monoclonaux recombinants
Médicaments
extraitsd’organismes
Médicaments
debiotech
Les anticorps recombinants, des médicaments issus du
génie génétique, fabriqués par des cellules-usines
Gènes
codant
l’anticorps
d’intérêt
Production des
anticorps
recombinants
= biomédicament, comme l’insuline, les facteurs de croissance,
l’érythropoïétine, les interférons, le facteur VIII,…
Multiplication cellulaire
en bioréacteur
CHO
Sp2/0
NS0
Acm murins
1975
Acm chimériques
1984
Acm humanisés
1988-1991
Acm intégralement
humains
1994-1999
Humanisation
Hybridome
Ac. monoclonal
Transfectants cellulaires
Ac. monoclonal recombinant
Recombinaison
génétique
Manipulation de l’ADN
codant l’anticorps
Avancées technologiques - brevets
12 Ac anticancéreux sur le marché (sur 35 Ac)
Aucun issu de la recherche française
Un seul sur le point d’être produit en France
~355 Ac en essais cliniques dont
165 Ac anti-cancéreux (soit ~45 %)
~1 Ac anti-cancéreux / an est approuvé
Anticorps monoclonaux thérapeutiques
en Oncologie
Classification par aires thérapeutiques des anticorps
monoclonaux en développement (source: Leem)
Médicaments…. et biomédicaments
insuline
5 700 Da
aspirine
180 Da
anticorps
monoclonal
150 000 Da
Biomédicaments =
protéines ou glycoprotéines recombinantes
Traitements substitutifs
- Hormones,
- Facteurs de croissance,
- Facteurs de coagulation,
- Enzymes du métabolisme
Traitements modificatifs
- Enzymes fibrinolytiques,
- Vaccins,
- Interférons et cytokines
- Anticorps monoclonaux et protéines de fusion  infinité de cibles
Médicament (smd)
vs biomédicament ?
Ce qu’ils ont en commun,
- produits inertes (≠ biothérapie)
- produits formulés
- PK et pharmacodynamie,
- développement pré-clinique et clinique
- variabilité inter-individuelle (dont pharmacogénétique)
- effets indésirables (c’est du bio mais pas de la médecine douce…)
Médicament (smd)
vs biomédicament ?
Ce qui est spécifique
aux biomédicaments
- biodégradables ! (à défaut d’être issus de l’agriculture bio…)
- uniquement voie parentérale
- galénique spécifique aux protéines (agrégats)
- risque plus élevé d’immunogénicité (pas des haptènes),
parfois recherchée dans le cas des vaccins
- propriétés pharmacologiques restreintes par la barrière d’espèce
- repliement des protéines et mélanges de glycoformes,
impactant la pharmacodynamie et l’immunogénicité
Structure 3D
de l’étanercept
Particularités structurales d’un biomédicament (1)
Eventualité de modifications post-traductionnelles,
en particulier glycosylation (C. eucaryotes)
Techniques analytiques sophistiquées,
type spectrométrie de masse,
pour chaque site de glycosylation
Polypeptide : fidélité de la transcription
et de la traduction par la cellule-usine
Glycosylation : processus difficilement
contrôlable a priori
Dépend de la cellule-usine :
- profil de glycosylation propre à chaque
cellule / lignée / isolat cellulaire
- rendement de synthèse 
glycosylation incomplète
- mélange de glycoformes, quasi-impossibles
à séparer
Risques sur la solubilité, l’agrégabilité, la demi-vie,
et l’immunogénicité ! (décor antigénique)
Particularités structurales d’un biomédicament (2)
On ne copie pas un biomédicament
comme on copie un médicament
(la copie conforme est impossible à obtenir
en pratique)
Un biomédicament
n’est pas généricable
Il ne peut y avoir que des biosimilaires
dont il faut prouver la « biosimilitude »
« Better antibodies, better developed, better used »
http://mabimprove.univ-tours.fr/
GDR n°3260 « Anticorps et ciblage thérapeutique »
100 équipes en 2013, dont 1/3 privées
http://antibodybiosimilars.fr
Ambition R&D 2020
Biomédicaments

Watier ppp lyon 2013

  • 1.
    Biomédicaments et biosimilaires : desmédicaments d’avenir pour l’industrie pharmaceutique Hervé Watier CHRU et Université de Tours UMR CNRS 7292 GDR CNRS 3260 « Anticorps et ciblage thérapeutiques » LabEx « MAbImprove » 8ème Printemps de la Production Pharmaceutique Lyon, 11 avril 2013
  • 2.
    1891-1894 Les premiers anticorpssur le marché « Le remède spécifique » La première thérapie ciblée ! Watier H. De la sérothérapie aux anticorps recombinants « nus », plus d’un siècle de succès en thérapie ciblée. Med Sci. 2009; 25: 999-1009.
  • 3.
    Le chimiste, le médicament(drug), la synthèse chimique en laboratoire Le biologiste, la collecte d’un produit biologique (biologics), la fabrication par le vivant (ex. sérothérapie) Médicaments et biomédicaments : Deux conceptions historiquement opposées…
  • 4.
    Les 4 périodesdes anticorps thérapeutiques 1 - L’antique sérothérapie sérum anti-tétanique, sérum anti-venimeux sérum anti-lymphocytaire, anti-dotes 2 - Les anticorps humains d’origine plasmatique gamma-globulines anti-tétaniques, anti-rhésus D immunoglobulines intra-veineuse Médicaments extraitsd’organismes
  • 5.
    Y Antigène Anticorps Anticorps monoclonaux 1975, CésarMilstein et Georges Köhler Cellules productrices d’anticorps Clones producteurs d’anticorps
  • 6.
    Les 4 périodesdes anticorps thérapeutiques 1 - L’antique sérothérapie sérum anti-tétanique, sérum anti-venimeux sérum anti-lymphocytaire, anti-dotes 2 - Les anticorps humains d’origine plasmatique gamma-globulines anti-tétaniques, anti-rhésus D immunoglobulines intra-veineuse 3 - Le faux-départ des anticorps monoclonaux murins OKT3 4 - L’envol des anticorps monoclonaux recombinants Médicaments extraitsd’organismes Médicaments debiotech
  • 7.
    Les anticorps recombinants,des médicaments issus du génie génétique, fabriqués par des cellules-usines Gènes codant l’anticorps d’intérêt Production des anticorps recombinants = biomédicament, comme l’insuline, les facteurs de croissance, l’érythropoïétine, les interférons, le facteur VIII,… Multiplication cellulaire en bioréacteur CHO Sp2/0 NS0
  • 8.
    Acm murins 1975 Acm chimériques 1984 Acmhumanisés 1988-1991 Acm intégralement humains 1994-1999 Humanisation Hybridome Ac. monoclonal Transfectants cellulaires Ac. monoclonal recombinant Recombinaison génétique Manipulation de l’ADN codant l’anticorps Avancées technologiques - brevets
  • 10.
    12 Ac anticancéreuxsur le marché (sur 35 Ac) Aucun issu de la recherche française Un seul sur le point d’être produit en France ~355 Ac en essais cliniques dont 165 Ac anti-cancéreux (soit ~45 %) ~1 Ac anti-cancéreux / an est approuvé Anticorps monoclonaux thérapeutiques en Oncologie Classification par aires thérapeutiques des anticorps monoclonaux en développement (source: Leem)
  • 11.
    Médicaments…. et biomédicaments insuline 5700 Da aspirine 180 Da anticorps monoclonal 150 000 Da Biomédicaments = protéines ou glycoprotéines recombinantes Traitements substitutifs - Hormones, - Facteurs de croissance, - Facteurs de coagulation, - Enzymes du métabolisme Traitements modificatifs - Enzymes fibrinolytiques, - Vaccins, - Interférons et cytokines - Anticorps monoclonaux et protéines de fusion  infinité de cibles
  • 12.
    Médicament (smd) vs biomédicament? Ce qu’ils ont en commun, - produits inertes (≠ biothérapie) - produits formulés - PK et pharmacodynamie, - développement pré-clinique et clinique - variabilité inter-individuelle (dont pharmacogénétique) - effets indésirables (c’est du bio mais pas de la médecine douce…)
  • 13.
    Médicament (smd) vs biomédicament? Ce qui est spécifique aux biomédicaments - biodégradables ! (à défaut d’être issus de l’agriculture bio…) - uniquement voie parentérale - galénique spécifique aux protéines (agrégats) - risque plus élevé d’immunogénicité (pas des haptènes), parfois recherchée dans le cas des vaccins - propriétés pharmacologiques restreintes par la barrière d’espèce - repliement des protéines et mélanges de glycoformes, impactant la pharmacodynamie et l’immunogénicité Structure 3D de l’étanercept
  • 14.
    Particularités structurales d’unbiomédicament (1) Eventualité de modifications post-traductionnelles, en particulier glycosylation (C. eucaryotes) Techniques analytiques sophistiquées, type spectrométrie de masse, pour chaque site de glycosylation Polypeptide : fidélité de la transcription et de la traduction par la cellule-usine Glycosylation : processus difficilement contrôlable a priori
  • 15.
    Dépend de lacellule-usine : - profil de glycosylation propre à chaque cellule / lignée / isolat cellulaire - rendement de synthèse  glycosylation incomplète - mélange de glycoformes, quasi-impossibles à séparer Risques sur la solubilité, l’agrégabilité, la demi-vie, et l’immunogénicité ! (décor antigénique) Particularités structurales d’un biomédicament (2)
  • 16.
    On ne copiepas un biomédicament comme on copie un médicament (la copie conforme est impossible à obtenir en pratique) Un biomédicament n’est pas généricable Il ne peut y avoir que des biosimilaires dont il faut prouver la « biosimilitude »
  • 17.
    « Better antibodies,better developed, better used » http://mabimprove.univ-tours.fr/ GDR n°3260 « Anticorps et ciblage thérapeutique » 100 équipes en 2013, dont 1/3 privées
  • 18.