Bispecifischer Antikörper gegen Interleukin: Entwicklung und Validierung von immunologischen Tests zur Pharmakokinetik, ADA und Pharmakodynamik für klinische Studien

Das Medikament war so konzipiert, dass es gleichzeitig an zwei Zielzytokine bindet, und diese Doppelbindungsarchitektur stellte eine Reihe komplexer bioanalytischer Herausforderungen dar, die mit den für ein einzelnes Ziel vorgesehenen Standardtestmethoden nicht gelöst werden konnten. Jede Testart erforderte eine eigenständige Entwicklungsstrategie, die auf die strukturellen und pharmakologischen Eigenschaften des bispezifischen Moleküls zugeschnitten war.

Bei der Entwicklung des pharmakokinetischen (PK-)Tests bestand die Hauptanforderung darin, eine ausreichende Empfindlichkeit zu erreichen, um die Wirkstoffkonzentrationen sowohl in den Niedrigdosis- als auch in den Hochdosis-Kohorten in einem einzigen Analysezyklus präzise zu bestimmen. Der dem klinischen Programm innewohnende breite Dosisbereich erforderte einen erweiterten dynamischen Quantifizierungsbereich, ohne die Leistungsfähigkeit an der unteren Bestimmungsgrenze (LLOQ) zu beeinträchtigen. Zudem wies die Testmatrix eine Unverträglichkeit gegenüber Standardverdünnungsfaktoren auf – ein häufiges Hindernis bei komplexen biologischen Matrizen –, was eine sorgfältige Optimierung der Puffer erforderte, um die Integrität des Tests zu wahren und gleichzeitig die behördlichen Anforderungen an die Empfindlichkeit zu erfüllen. Das Erreichen der angestrebten Empfindlichkeit in den Gruppen mit niedrigen Dosierungen bei gleichzeitiger Wahrung der quantitativen Genauigkeit in Proben mit hohen Konzentrationen innerhalb ein und derselben validierten Methode stellte eine grundlegende Herausforderung bei der Konzeption dar.

Der ADA-Test stellte eine spezifische und klinisch relevante Herausforderung dar: die Entwicklung eines ADA-Tests, der gegenüber zirkulierenden Wirkstoffkonzentrationen von bis zu 300 µg/ml tolerant ist. Hohe Wirkstoffkonzentrationen zum Zeitpunkt der Probenentnahme treten in klinischen Studien häufig auf, insbesondere während und kurz nach der Verabreichung, und können die ADA-Signale in Standard-Immunogenitätstests, die Brückenformate verwenden, überdecken oder unterdrücken. Das Erreichen einer ausreichenden Arzneimitteltoleranz, ohne die Empfindlichkeit gegenüber ADA mit niedrigem Titer zu beeinträchtigen – was selbst bei niedrigen Konzentrationen klinisch relevant sein kann – erforderte eine grundlegend überarbeitete Strategie zur Probenvorbereitung, die über herkömmliche, auf Säuredissoziation basierende Ansätze hinausging.

Für die Messungen der Zielbindung im pharmakodynamischen Test verlangte der Auftraggeber doppelte Bewertungen der Zielbindung für beide Interleukin-Zielmoleküle des bispezifischen Moleküls. Die Entwicklung eines Tests für medikamentgebundene Zytokine, mit dem die Zielbindung in Gegenwart von zirkulierenden bispezifischen Antikörpern quantifiziert werden kann, erwies sich als besonders komplex, da die sterische Hinderung durch einen Überschuss an freiem Wirkstoff und heterophile Wechselwirkungen zwischen den Testkomponenten den Signalnachweis behinderten. Mit herkömmlichen Antikörper-Einfangstrategien ließen sich ohne umfassende Optimierung keine ausreichende Sensitivität und Spezifität erreichen, und sowohl die Auswahl des Einfangantikörpers als auch die Zusammensetzung des Testverdünnungsmittels mussten wiederholt überarbeitet werden, um diese matrixbedingten Störungen zu überwinden.