Физико-химическая и биологическая характеризация лекарственного препарата РинЛиз®

Введение. Доступ к инсулину ограничен глобальными барьерами, среди которых ключевым является монопольное ценообразование транснациональных компаний-оригинаторов. Утрата патентной защиты открывает путь для производства биоаналогов – более доступных препаратов, сопоставимых по качеству, эффективности и безопасности. Императивом разработки биоаналогов является проведение комплексных исследований сопоставимости с оригинальным препаратом, включающих физико-химическую и биологическую характеризацию. Разработка программы исследований сопоставимости, а именно выбор атрибутов и ортогональных методов для изучения структуры и функциональной состоятельности молекулы инсулина, должна основываться на глубоком понимании структуры и свойств молекулы, а также на последних научных знаниях.

Цель. Провести физико-химическую и биологическую характеризацию препарата РинЛиз® (GP40011) в сравнении с оригинальным препаратом Хумалог® (инсулин лизпро) для установления их сопоставимости в рамках оценки биоаналогичности.

Материалы и методы. Первичную структуру белка подтверждали с помощью времяпролетной масс-спектрометрии с матрично-активированной лазерной десорбцией/ионизацией и пептидного картирования. Структуры белка более высокого порядка были исследованы следующими методами: капиллярным изоэлектрофокусированием, методом Эллмана, круговым дихроизмом, флуоресцентной спектрофотометрией, динамическим рассеянием света. Сопоставимость профилей примесей исследуемых препаратов изучали с помощью методов эксклюзионной хроматографии и обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии. Для характеризации функциональных свойств и биологической активности препаратов оценивали кинетику связывания с инсулиновыми рецепторами IR-A и IR-B, аутофосфорилирование инсулинового рецептора и проводили метаболические клеточные тесты («Захват глюкозы», «Инсулининдуцированный липогенез», «Ингибирование стимулированного липолиза»).

Результаты и обсуждение. По результатам оценки физико-химических свойств для препарата GP40011 была установлена высокая степень сходства с референтным препаратом Хумалог® по первичной структуре белка, структурам более высокого порядка, а также по профилю примесей. Оценка функциональных характеристик показала, что препараты GP40011 и Хумалог® имели идентичную кинетику связывания с инсулиновыми рецепторами IR-A и IR-B и демонстрировали сопоставимую биологическую активность.

Заключение. По результатам проведенного исследования была продемонстрирована полная аналитическая сопоставимость препаратов РинЛиз® и Хумалог®. Проведенное исследование внесло значимый вклад в научное обоснование эквивалентности биосимиляра РинЛиз® и референтного препарата Хумалог®, тем самым обеспечив надежную основу для успешной регистрации и последующего клинического применения.

1. GBD 2021 Diabetes Collaborators. Global, regional, and national burden of diabetes from 1990 to 2021, with projections of prevalence to 2050: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2021. The Lancet. 2023;402(10397):203–234. DOI: 10.1016/S0140-6736(23)01301-6.

2. Flood D., Seiglie J. A., Dunn M., Tschida S., Theilmann M., Marcus M. E., Brian G., Norov B., Mayige M. T., Singh Gurung M., Aryal K. K., Labadarios D., Dorobantu M., Silver B. K., Bovet P., Jorgensen J. M. A., Guwatudde D., Houehanou C., Andall-Brereton G., Quesnel-Crooks S., Sturua L., Farzadfar F., Saeedi Moghaddam S., Atun R., Vollmer S., Bärnighausen T. W., Davies J. I., Wexler D. J., Geldsetzer P., Rohloff P., Ramírez-Zea M., Heisler M., Manne-Goehler J. The state of diabetes treatment coverage in 55 low-income and middle-income countries: a cross-sectional study of nationally representative, individual-level data in 680 102 adults. The Lancet Healthy Longevity. 2021;2(6): E340–E351. DOI: 10.1016/S2666-7568(21)00089-1.

3. Beran D., Ewen M., Laing R. Constraints and challenges in access to insulin: a global perspective. The Lancet Diabetes & Endocrinology. 2016;4(3):275–285. DOI: 10.1016/S2213-8587(15)00521-5.

4. Agbogbo F. K., Ecker D. M., Farrand A., Han K., Khoury A., Martin A., McCool J., Rasche U., Rau T. D., Schmidt D., Sha M., Treuheit N. Current perspectives on biosimilars. Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology. 2019;46(9–10):1297–1311. DOI: 10.1007/s10295-019-02216-z.

5. Morolla D., Beran D., Ewen M., Raviglione M., von Schoen-Angerer T. Role of biosimilar introduction on insulin glargine prices: a retrospective analysis in 28 European countries. BMJ Open. 2025;15(1):e090484. DOI: 10.1136/bmjopen-2024-090484.

6. Koivisto V. A. The human insulin analogue insulin lispro. Annals of Medicine. 1998;30(3):260–266. DOI: 10.3109/07853899809005853.

7. Posner B. I. Insulin Signalling: The Inside Story. Canadian Journal of Diabetes. 2017;41(1):108–113. DOI: 10.1016/j.jcjd.2016.07.002.

8. Hsu J.-C., Lai B.-Y., Hsieh W.-L., Wang D.-Y., Shih D. Y.-C., Lo C.-F. Identification of recombinant insulin analogues by peptide mapping method. Journal of Food and Drug Analysis. 2012;20(4):7. DOI: 10.6227/jfda.2012200427.

9. Sklepari M., Rodger A., Reason A., Jamshidi S., Prokes I., Blindauer C. A. Biophysical characterization of a protein for structure comparison: methods for identifying insulin structural changes. Analytical Methods. 2016;8(41):7460–7471. DOI: 10.1039/C6AY01573E.

10. Patil S. M., Keire D. A., Chen K. Comparison of NMR and Dynamic Light Scattering for Measuring Diffusion Coefficients of Formulated Insulin: Implications for Particle Size Distribution Measurements in Drug Products. The AAPS Journal. 2017;19(6):1760–1766. DOI: 10.1208/s12248-017-0127-z.

11. Бабина А. В., Драй Р. В., Сапарова В. Б., Афанасьева А. Н., Заикин П. Г., Шмурак В. И., Елтышева Т. Э., Макаренко И. Е. Физико-химическая и функциональная характеризация лекарственного препарата Ринсулин® Р. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2023;12(2):124–134. DOI: 10.33380/2305-2066-2023-12-2-124-134.

12. Korn M., Wohlfart P., Gossas T., Kullman-Magnusson M., Niederhaus B., Dedio J., Tennagels N. Comparison of metabolic and mitogenic response in vitro of the rapid-acting insulin lispro product SAR342434, and US- and EU-approved Humalog®. Regulatory Toxicology and Pharmacology. 2019;109:104497. DOI: 10.1016/j.yrtph.2019.104497.

13. Somwar R., Sweeney G., Ramlal T., Klip A. Stimulation of glucose and amino acid transport and activation of the insulin signaling pathways by insulin lispro in L6 skeletal muscle cells. Clinical Therapeutics. 1998;20(1):125–140. DOI: 10.1016/s0149-2918(98)80040-4.

14. Owens R. A., Hansen R. J., Kahl S. D., Zhang C., Ruan X., Koester A., Li S., Qian H.-R., Farmen M. W., Michael M. D., Moyers J. S., Cutler G. B. Jr., Vick A., Beals J. M. In Vivo and In Vitro Characterization of Basal Insulin Peglispro: A Novel Insulin Analog. The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 2016;357(3):459-465. DOI: 10.1124/jpet.115.231035.

15. Byrd R. A., Owens R. A., Blackbourne J. L., Coutant D. E., Farmen M. W., Michael M. D., Moyers J. S., Schultze A. E., Sievert M. K., Tripathi N. K., Vahle J. L. Nonclinical pharmacology and toxicology of the first biosimilar insulin glargine drug product (BASAGLAR®/ABASAGLAR®) approved in the European Union. Regulatory Toxicology and Pharmacology. 2017;88:56–65. DOI: 10.1016/j.yrtph.2017.05.013.

16. Ghade N. S., Thappa D. K., Lona J., Krishnan A. R., Sonar S. M. Comparative physicochemical and structural characterisation studies establish high biosimilarity between BGL-ASP and reference insulin aspart. Scientific Reports. 2024;14(1):4224. DOI: 10.1038/s41598-024-54819-x.

17. Goyal P., Pai H. V., Kodali P., Vats B., Vajpai N., Annegowda S., Mane K., Mohan S., Saxena S., Veerabhadraia A. B., Palande M., Nair P. S., More D. C., Rao Karudumpa U., Jyothirmai K., Bhattacharya A., Almeida F., Khyade S. G., Gouda S., Ranayhossaini D. J., Reddy Moole P., Smith J. P., Barve A., Melarkode R., Ullanat R. Physicochemical and functional characterization of MYL-1501D, a proposed biosimilar to insulin glargine. PLoS ONE. 2021;16(6):e0253168. DOI: 10.1371/journal.pone.0253168.

18. Афанасьева А. Н., Сапарова В. Б., Макаренко И. Е., Драй Р. В., Сельменских Т. А. Опыт проведения валидации in vitro методики оценки инсулинозависимого захвата глюкозы. Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. Регуляторные исследования и экспертиза лекарственных средств. 2023;13(1):77–88. DOI: 10.30895/1991-2919-2022-398.

19. Zhou C., Qi W., Lewis E. N., Carpenter J. F. Characterization of sizes of aggregates of insulin analogs and the conformations of the constituent protein molecules: a concomitant dynamic light scattering and Raman spectroscopy study. Journal of Pharmaceutical Sciences. 2016;105(2):551–558. DOI: 10.1016/j.xphs.2015.10.023.