pharmjournalРазработка и регистрация лекарственных средствDrug development & registration2305-20662658-5049LLC «CPHA»10.33380/2305-2066-2023-12-2-190-197pharmjournal-1499Research ArticleДОКЛИНИЧЕСКИЕ И КЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯPRECLINICAL AND CLINICAL STUDIESРазработка и валидация методики определения нейтрализующих антител к трастузумабу в сыворотке крови человека методом иммуноферментного анализаDevelopment and Validation of the ELISA Method for Neutralizing Anti-trastuzumab Antibodies Detection in Human Blood Serumhttps://orcid.org/0000-0003-4568-1172КолгановаМ. А.KolganovaM. A.

445043, Самарская область, г. о. Тольятти, Территория ОЭЗ ППТ, Шоссе № 4, здание 5А

5A, Shosse No. 4, Special of industrial and production economic zone, Togliatti Urban District, Samara Region, 445043

m.kolganova@mabscale.ruhttps://orcid.org/0009-0003-2645-4799СагимбаеваО. С.SagimbaevaO. S.

445043, Самарская область, г. о. Тольятти, Территория ОЭЗ ППТ, Шоссе № 4, здание 5А

5A, Shosse No. 4, Special of industrial and production economic zone, Togliatti Urban District, Samara Region, 445043

https://orcid.org/0009-0004-7990-8528БорисоваЮ. С.BorisovaJu. S.

445043, Самарская область, г. о. Тольятти, Территория ОЭЗ ППТ, Шоссе № 4, здание 5А

5A, Shosse No. 4, Special of industrial and production economic zone, Togliatti Urban District, Samara Region, 445043

https://orcid.org/0000-0002-2485-6482БекетовЕ. Е.BeketovE. E.

445043, Самарская область, г. о. Тольятти, Территория ОЭЗ ППТ, Шоссе № 4, здание 5А; 249036, Калужская область, г. Обнинск, ул. Маршала Жукова, д. 10

5A, Shosse No. 4, Special of industrial and production economic zone, Togliatti Urban District, Samara Region, 445043; 10, Marshal Zhukov str., Obninsk, Kaluga Region, 249036

https://orcid.org/0000-0002-1185-8630ШохинИ. Е.ShokhinI. E.

117638, г. Москва, Симферопольский бульвар, д. 8

8, Simferopolskiy bulv., Moscow, 117638

ООО «Мабскейл»LLC "Mabscale"ООО «Мабскейл»; Медицинский радиологический научный центр имени А.Ф. Цыба – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава РоссииLLC "Mabscale"; Medical Radiological Research Center named after A.F. Tsyba – branch of the Federal State Budgetary Institution "NMITs Radiology"ООО «Центр Фармацевтической Аналитики» (ООО «ЦФА»)LLC "CPHA"202329052023122190197Copyright © Колганова М.А., Сагимбаева О.С., Борисова Ю.С., Бекетов Е.Е., Шохин И.Е., 20232023Колганова М.А., Сагимбаева О.С., Борисова Ю.С., Бекетов Е.Е., Шохин И.Е.Kolganova M.A., Sagimbaeva O.S., Borisova J.S., Beketov E.E., Shokhin I.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.pharmjournal.ru/jour/article/view/1499Введение

Введение. «Трастузумаб» – препарат специфической анти-HER2 терапии одного из самых распространенных типов онкологических заболеваний – рака молочной железы. Несмотря на то, что препарат давно представлен на фармацевтическом рынке, дальнейшее совершенствование связанных с ним аналитических методик остается актуальным в первую очередь в свете разработки и исследования действия биоаналогов. Для трастузумаба одной из возможных нежелательных реакций со стороны иммунной системы является иммуногенность – выработка противолекарственных антител к препарату, в том числе нейтрализующих антител, которые могут влиять на эффективность и профиль безопасности препарата.

Цель

Цель. Разработка и валидация методики определения нейтрализующих антител к трастузумабу в сыворотке крови человека.

Материалы и методы

Материалы и методы. Определение нейтрализующих антител к трастузумабу проводилось с помощью метода конкурентного иммуноферментного анализа, с использованием фотометрического детектирования в видимом диапазоне спектра.

Результаты и обсуждение

Результаты и обсуждение. Разработанная методика была валидирована по показателям: предел исключения, чувствительность, селективность, специфичность, прецизионность и стабильность (краткосрочная и долгосрочная). Для снижения интерференции компонентов биологической матрицы в анализе на этапе разработки было определено значение минимального необходимого разбавления (1 : 200). Рассчитанное значение предела исключения составило 14,62 %. Чувствительность разработанной методики составила 1985,2 нг/мл нейтрализующих антител к трастузумабу.

Заключение

Заключение. Полученные при валидации методики результаты позволяют применять методику определения нейтрализующих антител к трастузумабу в сыворотке крови человека оценки иммуногенности препаратов трастузумаба при проведении клинических исследований биоаналогичности.

Introduction

Introduction. Trastuzumab is the first known anti-HER2 agent, which revolutionized the treatment of one of the most common cancer types – breast cancer. Despite trastuzumab being approved long time ago, further improvement of related analytical methods remains relevant primarily due to the emergence of new biosimilars. For instance, immunogenicity – adverse reaction which is usually associated with biological drugs, can still be relevant for trastuzumab. Anti-drug antibodies, including neutralizing antibodies, caused by trastuzumab therapy, can affect drug effectiveness and safety profile.

Aim

Aim. The aim of this study was to develop and validate the analytical method for neutralizing anti-trastuzumab antibodies determination in human blood serum.

Materials and methods

Materials and methods. The neutralizing anti-trastuzumab antibody determination was carried out by the competitive ELISA method, using spectrophotometric detection in the visible range of the spectrum.

Results and discussion

Results and discussion. The developed method was validated for cut-point, selectivity, sensitivity, specificity, precision and stability (short-term and long-term). To decrease the background noise from non-specific binding of sera components, the minimum required dilution value was determined at 0.5 % serum. The calculated value for cut-point was 14.62 %. The sensitivity of the developed method was estimated at 1985.2 ng/mL of neutralizing anti-trastuzumab antibodies.

Conclusion

Conclusion. The obtained results allowed us to apply the developed ELISA method for the neutralizing anti-trastuzumab antibodies determination in human blood serum during trastuzumab immunogenicity assessment in bioequivalence clinical trials.

«Трастузумаб»нейтрализующие антителапротиволекарственные антителаиммуногенностьбиоаналогиtrastuzumabneutralizing antibodiesanti-drug antibodiesimmunogenicitybiosimilarsReferencesКаприн А. Д., Старинский В. В., Шахзадова А. О. Злокачественные новообразования в России в 2020 году (заболеваемость и смертность). М.: МНИОИ им. П. А. Герцена − филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России; 2021. 252 с.Kaprin A. D., Starinskij V. V., Shahzadova A. O. Malignant neoplasms in Russia in 2020 (morbidity and mortality). Moscow: MNIOI named after P. A. Herzen – branch of the Federal State Budgetary Institution "NMITs Radiology" of the Ministry of Health of Russia; 2021. 252 p. (In Russ.)Каприн А. Д., Старинский В. В., Шахзадова А. О. Состояние онкологической помощи населению России в 2020 году. М.: МНИОИ им. П.А. Герцена − филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России; 2021. 239 с.Kaprin A. D., Starinskij V. V., Shahzadova A. O. The State of Oncological Care for the Population of Russia in 2020. Moscow: MNIOI named after P. A. Herzen – branch of the Federal State Budgetary Institution "NMITs Radiology" of the Ministry of Health of Russia; 2021. 239 p. (In Russ.)Duan S., Buxton I. L. O. Evolution of Medical Approaches and Prominent Therapies in Breast Cancer. Cancers. 2022;14(10):2450. DOI: 10.3390/cancers14102450.Duan S., Buxton I. L. O. Evolution of Medical Approaches and Prominent Therapies in Breast Cancer. Cancers. 2022;14(10):2450. DOI: 10.3390/cancers14102450.Tarantino P., Morganti S., Curigliano G. Biologic therapy for advanced breast cancer: recent advances and future directions. Expert Opinion on Biological Therapy. 2020;20(9):1009–1024. DOI: 10.1080/14712598.2020.1752176.Tarantino P., Morganti S., Curigliano G. Biologic therapy for advanced breast cancer: recent advances and future directions. Expert Opinion on Biological Therapy. 2020;20(9):1009–1024. DOI: 10.1080/14712598.2020.1752176.Семиглазова Т. Ю., Шарашенидзе С. М., Керимова С. Н., Клименко В. В., Малыгин А. Ю., Дашян Г. А., Палтуев Р. М., Семиглазов В. В., Криворотько П. В., Новиков С. Н., Семиглазов В. Ф. Современные подходы к лечению больных HER2-положительным раком молочной железы с метастазами в головном мозге. Опухоли женской репродуктивной системы. 2021;17(1):27–34. DOI: 10.17650/1994-4098-2021-17-1-27-34.Semiglazova T. Yu., Sharashenidze S. M., Kerimova S. N., Klimenko V. V., Malygin A. Yu., Dashyan G. A., Paltuev R. M., Semiglazov V. V., Krivorotko P. V., Novikov S. N., Semiglazov V. F. Current approaches to the treatment of HER2-positive breast cancer with brain metastases. Tumors of female reproductive system. 2021;17(1):27–34. (In Russ.) DOI: 10.17650/1994-4098-2021-17-1-27-34.Liu X., Fang Y., Li Y., Li Y., Qi L., Wang X. Pertuzumab combined with trastuzumab compared to trastuzumab in the treatment of HER2-positive breast cancer: A systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Frontiers in Oncology. 2022;12:894861. DOI: 10.3389/fonc.2022.894861.Liu X., Fang Y., Li Y., Li Y., Qi L., Wang X. Pertuzumab combined with trastuzumab compared to trastuzumab in the treatment of HER2-positive breast cancer: A systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Frontiers in Oncology. 2022;12:894861. DOI: 10.3389/fonc.2022.894861.Mohammadi M., Jeddi-Tehrani M., Golsaz-Shirazi F., Arjmand M., Bahadori T., Judaki M. A., Shiravi F., Zare H. A., Haghighat F. N., Mobini M., Amiri M. M., Shokri F. A Novel Anti-HER2 Bispecific Antibody with Potent Tumor Inhibitory Effects In Vitro and In Vivo. Frontiers in Immunology. 2021;11:600883. DOI: 10.3389/fimmu.2020.600883.Mohammadi M., Jeddi-Tehrani M., Golsaz-Shirazi F., Arjmand M., Bahadori T., Judaki M. A., Shiravi F., Zare H. A., Haghighat F. N., Mobini M., Amiri M. M., Shokri F. A Novel Anti-HER2 Bispecific Antibody with Potent Tumor Inhibitory Effects In Vitro and In Vivo. Frontiers in Immunology. 2021;11:600883. DOI: 10.3389/fimmu.2020.600883.Li B., Meng Y., Zheng L., Zhang X., Tong Q., Tan W., Hu S., Li H., Chen Y., Song J., Zhang G., Zhao L., Zhang D., Hou S., Qian W., Guo Y. Bispecific antibody to ErbB2 overcomes trastuzumab resistance through comprehensive blockade of ErbB2 heterodimerization. Cancer Research. 2013;73(21):6471–6483. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-13-0657.Li B., Meng Y., Zheng L., Zhang X., Tong Q., Tan W., Hu S., Li H., Chen Y., Song J., Zhang G., Zhao L., Zhang D., Hou S., Qian W., Guo Y. Bispecific antibody to ErbB2 overcomes trastuzumab resistance through comprehensive blockade of ErbB2 heterodimerization. Cancer Research. 2013;73(21):6471–6483. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-13-0657.Komarova, T. V., Sheshukova, E. V., Kosobokova, E. N. Kosorukov V. S., Shindyapina A. V., Lipskerov F. A., Shpudeiko P. S., Byalik T. E., Dorokhovet Y. L. The biological activity of bispecific trastuzumab/pertuzumab plant biosimilars may be drastically boosted by disulfiram increasing formaldehyde accumulation in cancer cells. Scientific Reports. 2019;9:16168. DOI: 10.1038/s41598-019-52507-9.Komarova, T. V., Sheshukova, E. V., Kosobokova, E. N. Kosorukov V. S., Shindyapina A. V., Lipskerov F. A., Shpudeiko P. S., Byalik T. E., Dorokhovet Y. L. The biological activity of bispecific trastuzumab/pertuzumab plant biosimilars may be drastically boosted by disulfiram increasing formaldehyde accumulation in cancer cells. Scientific Reports. 2019;9:16168. DOI: 10.1038/s41598-019-52507-9.Volk A. L., Mebrahtu A., Ko B. K., Lundqvist M., Karlander M., Lee H. J., Frejd F. Y., Kim K. T., Lee J. S., Rockberg J. Bispecific Antibody Molecule Inhibits Tumor Cell Proliferation More Efficiently Than the Two-Molecule Combination. Drugs in R&D. 2021;21(2):157–168. DOI: 10.1007/s40268-021-00339-2.Volk A. L., Mebrahtu A., Ko B. K., Lundqvist M., Karlander M., Lee H. J., Frejd F. Y., Kim K. T., Lee J. S., Rockberg J. Bispecific Antibody Molecule Inhibits Tumor Cell Proliferation More Efficiently Than the Two-Molecule Combination. Drugs in R&D. 2021;21(2):157–168. DOI: 10.1007/s40268-021-00339-2.Wang Z. H., Zheng Z. Q., Jia S. C., Liu S. N., Xiao X. F., Chen G. Y., Liang W. Q., Lu X. F. Trastuzumab resistance in HER2-positive breast cancer: Mechanisms, emerging biomarkers and targeting agents. Frontiers in Oncology. 2022;12:1006429. DOI: 10.3389/fonc.2022.1006429.Wang Z. H., Zheng Z. Q., Jia S. C., Liu S. N., Xiao X. F., Chen G. Y., Liang W. Q., Lu X. F. Trastuzumab resistance in HER2-positive breast cancer: Mechanisms, emerging biomarkers and targeting agents. Frontiers in Oncology. 2022;12:1006429. DOI: 10.3389/fonc.2022.1006429.Kilany L. A. A., Gaber A. A. S., Aboulwafa M. M., Zedan H. H. Trastuzumab immunogenicity development in patients’ sera and in laboratory animals. BMC Immunology. 2021;22(1):15. DOI: 10.1186/s12865-021-00405-z.Kilany L. A. A., Gaber A. A. S., Aboulwafa M. M., Zedan H. H. Trastuzumab immunogenicity development in patients’ sera and in laboratory animals. BMC Immunology. 2021;22(1):15. DOI: 10.1186/s12865-021-00405-z.da Luz F.A.C., da Costa Marinho E., Nascimento C. P., de Andrade Marques L., Delfino P. F. R., Antonioli R. M., Silva M. J. B., de Araújo R. A. The benefits of trastuzumab in the treatment of HER2<sup>+</sup> breast cancer as a function of exposure time. Ecancermedicalscience. 2022;16:1347. DOI: 10.3332/ecancer.2022.1347.da Luz F.A.C., da Costa Marinho E., Nascimento C. P., de Andrade Marques L., Delfino P. F. R., Antonioli R. M., Silva M. J. B., de Araújo R. A. The benefits of trastuzumab in the treatment of HER2<sup>+</sup> breast cancer as a function of exposure time. Ecancermedicalscience. 2022;16:1347. DOI: 10.3332/ecancer.2022.1347.Barbier, L., Declerck, P., Simoens, S., Neven P., Vulto A., Huys I. The arrival of biosimilar monoclonal antibodies in oncology: clinical studies for trastuzumab biosimilars. British Journal of Cancer 2019;121:199–210. DOI: 10.1038/s41416-019-0480-z.Barbier, L., Declerck, P., Simoens, S., Neven P., Vulto A., Huys I. The arrival of biosimilar monoclonal antibodies in oncology: clinical studies for trastuzumab biosimilars. British Journal of Cancer 2019;121:199–210. DOI: 10.1038/s41416-019-0480-z.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.