Développement de formulations biologiques

Lors de l'étape de développement de la formulation biologique, l'objectif principal est de trouver des solutions qui offrent le meilleur degré de stabilisation afin de soutenir la structure d'ordre supérieur d'une molécule et qui par conséquent permettent d'obtenir la plus grande proportion de protéines bioactives natives. Les protéines dénaturées ont tendance à être plus vulnérables à des processus chimiques irréversibles tels que la protéolyse, l'oxydation et la désamidation pouvant également entraîner l'inactivation et le risque d'agrégation de la protéine, qui peuvent créer des effets immunogènes non désirés.

Pendant le développement de la formulation, la biomolécule est exposée à diverses conditions, notamment :

• Différents tampons, différentes températures, différents cisaillements, différentes valeurs de pH et différentes concentrations salines
• Divers excipients utilisés pour aider à stabiliser la protéine ou pour aider à la fabrication ou à l'administration de médicaments
• Des concentrations élevées, pour déterminer dans quelle mesure un médicament candidat peut être concentré, dans plusieurs tampons et additifs, avant que les protéines ne soient agrégées.

Des techniques de caractérisation biophysique sont utilisées pour déterminer les conditions de formulation optimales et pour sélectionner les meilleures formulations pour un développement ultérieur. 

Une fois qu'une formulation médicamenteuse entre dans des essais cliniques, elle est soumise à des tests de stabilité à long terme, y compris des études de dégradation accélérée (forcée). La caractérisation étendue des particules submicroniques et subvisibles a ici un rôle important dans la surveillance des composants de la formulation au fil du temps. Il est important de comprendre l'origine et la nature des particules et de déterminer si elles sont inhérentes, intrinsèques ou extrinsèques.

Les outils de caractérisation biophysiques sont utilisés pour surveiller la conformation de la protéine, prédire la stabilité thermique et mesurer la formation d’agrégats en réponse à des conditions de formulation et de conservation. Ces outils comprennent la calorimétrie différentielle à balayage (DSC), la diffusion dynamique de la lumière (DLS), la chromatographie d'exclusion de taille (SEC), et l'analyse du suivi individuel de particules (NTA).