Protein Terapeutik Dan Vaksin Mhsw 2012

PROTEIN TERAPEUTIK DAN VAKSIN

Debbie S. Retnoningrum

Sekolah Farmasi

Institut Teknologi Bandung

PROTEIN TERAPEUTIK

(BIOFARMASETIKA)

Senyawa biofarmasetika adalah senyawa yang dibuat dengan metode bioteknologi yang melibatkan penggunaan organisme hidup dan bioproses

Bioteknologi baru (bioteknologi molekuler) yang Bioteknologi baru (bioteknologi molekuler) yang melibatkan rekayasa genetika

Berdasarkan definisi bioteknologi baru, senyawa biofarmasetika meliputi bahan farmasi hasil rekayasa genetika terutama protein rekombinan dan antibodi monoklonal.

BIOFARMASETIKA

Produk DNA rekombinan: 176 Protein rekombinan

Antibodi monoklonal rekombinan

Terapi gen

Antibodi monoklonal: 15

Produk vaksin: 167

Toksin: 4 Toksin: 4

Enzim: 29

Produk Insulin : 3

Sel kultur dan produk jaringan: 9

Produk darah, manusia: 109

Produk darah, hewan: 49

Source: Rader RA, 2007, Biopharmaceutical products in The US dan European Markets, BioPlan Associates.

KLASIFIKASI PROTEIN TERAPEUTIK

BERDASARKAN FUNGSI

KELOMPOK I: PROTEIN DENGAN AKTIVITAS

ENZIMATIK / REGULASI

Ia: MENGGANTIKAN DEFISIENSI PROTEIN ATAU Ia: MENGGANTIKAN DEFISIENSI PROTEIN ATAU

PROTEIN ABNORMAL (TABLES 1,2)

Ib: MENINGKATKAN JALUR YANG TELAH ADA

(TABLES 3,4)

Ic: MENYEDIAKAN FUNGSI ATAU AKTIVITAS BARU

(TABLE 5).

PENGGUNAAN KELOMPOK I

KELOMPOK Ia: GANGGUAN ENDOKRIN DAN METABOLISME YANG PENYEBABNYA TELAH DIKETAHUI. DENGAN BANYAKNYA PENYAKIT YANG PENYEBABNYA DIKETAHUI (DEFISIENSI PROTEIN ATAU PROTEIN ABNORMAL), PROTEIN PADA KELOMPOK INI JUMLAHNYA AKAN MAKIN BANYAK.

KELOMPOK Ib: DIDOMINASI OLEH TERAPI YANG MENINGKATKAN JALUR HEMATOLOGI DAN ENDOKRIN DAN RESPONS IMUN. BANYAK INTERFERON DAN FAKTOR RESPONS IMUN. BANYAK INTERFERON DAN FAKTOR PERTUMBUHAN SECARA EFEKTIF DAPAT MENYEMBUHKAN PENYAKIT WALAUPUN MEKANISME FARMAKOLOGINYA SECARA TEPAT TIDAK DIKETAHUI.

KELOMPOK Ic: MENUNJUKKAN PENGGUNAAN RASIONAL PROTEIN UNTUK MEMODIFIKASI PATOFISIOLOGI PENYAKIT MANUSIA. PERTUMBUHAN KE DEPAN PROTEIN DALAM KELOMPOK INI TERGANTUNG PADA PENGETAHUAN FUNGSI PROTEIN DALAM FISIOLOGI MANUSIA DAN FUNGSI PROYEIN.

KELOMPOK Ia

KELOMPOK 1b

KELOMPOK 1c


BERDASARKAN FUNGSI

KELOMPOK II : PROTEIN DENGAN AKTIVITAS

PENTARGETAN KHUSUS

IIa: INTERFERENSI SUATU MOLEKUL ATAU IIa: INTERFERENSI SUATU MOLEKUL ATAU

ORGANISME (TABLES 6,7)

IIb: PENGIRIMAN SENYAWA ATAU PROTEIN LAIN

(TABLE 8)


BERDASARKAN FUNGSI

KELOMPOK IIa: PENGGUNAAN AKTIVITAS PENTARGETAN SPESIFIK UNTUK INTERFERENSI ATAU ORGANISME DENGAN PENGIKATAN SPESIFIK DAN MEMBLOK FUNGSINYA, PENTARGETAN UNTUK PERUSAKAN ATAU STIMULASI JALUR SIGNALING. ANGGOTA PENTARGETAN UNTUK PERUSAKAN ATAU STIMULASI JALUR SIGNALING. ANGGOTA KELOMPOK INI ADALAH ANTIBODI MONOKLONAL.

KELOMPOK IIb: MENGIRIMKAN SENYAWA ATAU PROTEIN LAIN KE TARGET TERTENTU DARI KELOMPOK IIA.


BERDASARKAN FUNGSI

KELOMPOK III : VAKSIN PROTEIN

IIIa: MELINDUNGI AGEN ASING BERBAHAYA

IIIb: MENGOBATI PENYAKIT AUTOIMUN IIIb: MENGOBATI PENYAKIT AUTOIMUN

IIIc: MENGOBATI KANKER

KELOMPOK III

SAAT INI MASIH MERUPAKAN KELOMPOK

YANG ANGGOTANYA SEDIKIT. VAKSIN YANG

SPESIFIK UNTUK KANKER JUGA

KEBUTUHANNYA TINGGI. KEBUTUHANNYA TINGGI.

KEUNTUNGAN PROTEIN TERAPEUTIK

HIGHLY SPECIFIC AND COMPLEX SET OF FUNCTIONS THAT CANNOT BE MIMICKED BY SIMPLE CHEMICAL COMPOUNDS.

HIGHLY SPECIFIC, THERE IS OFTEN LESS POTENTIAL FOR PROTEIN THERAPEUTICS TO INTERFERE WITH NORMAL BIOLOGICAL PROCESSES AND CAUSE ADVERSE EFFECTS.

BODY NATURALLY PRODUCES MANY OF THE PROTEINS THAT ARE USED AS BODY NATURALLY PRODUCES MANY OF THE PROTEINS THAT ARE USED AS THERAPEUTICS, THESE AGENTS ARE OFTEN WELL TOLERATED AND ARE LESS LIKELY TO ELICIT IMMUNE RESPONSES.

FOR DISEASES IN WHICH A GENE IS MUTATED OR DELETED, PROTEIN THERAPEUTICS CAN PROVIDE EFFECTIVE REPLACEMENT TREATMENT WITHOUT THE NEED FOR GENE THERAPY, WHICH IS NOT CURRENTLY AVAILABLE FOR MOST GENETIC DISORDERS.

THE CLINICAL DEVELOPMENT AND FDA APPROVAL TIME OF PROTEIN THERAPEUTICS MAY BE FASTER THAN THAT OF SMALL-MOLECULE DRUGS.

ASAM AMINO DAN PROTEIN

ASAM AMINO SIMBOL SATU HURUFSIMBOL TIGA

HURUF

Alanin A Ala

Arginin R Arg

Asparagin N Asn

Asam aspartat D Asp

Sistein C Cys

Asam glutamat E Glu

Glutamin Q Gln

Glisin G Gly

Histidin H His

isoleusin I Ile

Leusin L Leu

Lisin K Lys

Metionin M Met

Fenylalanin F Phe

Prolin P Pro

Serin S Ser

Threonin T Thr

Triptofan W Trp

Tirosin Y Tyr

Valin V Val

http://www.google.co.id

TRANSKRIPSI DAN TRANSLASI

ORGANISMS FOR PROTEIN

PRODUCTION

GLYCOSYLATION PROFILES

INANG PALING POPULER UNTUK OBAT

REKOMBINAN YANG DISETUJUI DI AMERIKA

Escherichia coli (37)

Sel hamster ovary cell, CHO (29)

Saccharomyces cerevisiae (11)

Sel Baby hamster kidney, BHK (2)

Sel mamalia lain (2) Sel mamalia lain (2)

Sel mencit C 127 (2)

Sel ginjal monyet African (COS-1) (1)

Sel myeloma, NSO (1)

Handbook of Biogeneric Therapeutic Proteins, 2006, Taylor & Francis Group, LLC

PROTEIN / POLIPEPTIDA SEBAGAI

BAHAN AKTIFBAHAN AKTIF

KEBANYAKAN PROTEIN:

PROTEIN GLOBUL

SENYAWA KLASIK VS SENYAWA

BIOFARMASETIKA

PENISILINPENISILIN

KLORAMFENIKOL

INTERFERON

INSULIN

PROTEIN GLOBUL

Bentuk natif:

Heliks-, lembaran-, random coil

Ikatan lemah (ikatan hidrofilik dan elektrostatik) Ikatan lemah (ikatan hidrofilik dan elektrostatik)

Asam amino non-polar ada di dalam (Phe, Trp,

Tyr)

Konformasi tergantung pada:

Interaksi ikatan yang berbeda

Kondisi lingkungan

JALUR UTAMA DEGRADASI PROTEIN

Ketidak stabilan fisik:

Denaturasi

Adsorpsi

Ketidak stabilan kimia:

Hidrolisis

Oksidasi Adsorpsi

Agregasi

Presipitasi

Oksidasi

Rasemisasi

Isomerisasi

-eliminasi

Pertukaran disulfida

KETIDAKSTABILAN FISIK

KETIDAKSTABILAN FISIK

Denaturasi: Struktur tersier hilang

Pemutusan ikatan hidrogen dan interaksi hidrofob

Dapat balik (kebanyakan kasus)

Dapat terjadi pada rentang sempit faktor lingkungan

Agregasi: Bentuk terdenaturasi bentuk agregat Bentuk terdenaturasi bentuk agregat

Interaksi hidrofob intermolekul

self-association yang tidak alami

Presipitasi: Perubahan yang dapat dilihat dari kelarutan protein

Kelarutan rendah: konsentrasi protein

Adsorpsi: Menempel pada permukaan: menurunkan aktivitas protein

PELIPATAN PROTEIN

AGREGASI

Agregat larutAgregat larut

Agregat tidak larut

(presipitat)

PENGARUH KETIDAKSTABILAN FISIK

Denaturation, presipitasi dan adsorpsi:

kehilangan aktivitas biologi

Agregasi:

Imunogenitas

PRESIPITASI PROTEIN

PROTEIN LARUT PRESIPITAT

ADSORPSI PROTEIN

ADSORPSI:

JANGAN SIMPAN LARUTAN PROTEIN DALAM KEADAAN ENCER UNTUK

PERIODA LAMA; SELALU ENCERKAN SEGERA SEBELUM DIGUNAKAN

KETIDAKSTABILAN KIMIA

KETIDAK STABILAN KIMIA

PROTEOLISIS (DEGRADASI PROTEOLITIK)

PROTEASE: MEMOTONG IKATAN PEPTIDA

TIDAK DAPAT BALIK

DEGRADASI NON-ENZIMATIK

ASAM ENCER: PEMOTONGAN IKATAN PEPTIDA

IKATAN Asp-Pro: IKATAN PEPTIDA YANG LEMAH

DEAMIDASI

DUA ASAM AMINO: ASPARAGIN DAN

GLUTAMAT

DAPAT MEMPENGARUHI AKTIVITAS BIOLOGI DAPAT MEMPENGARUHI AKTIVITAS BIOLOGI

DAN KESTABILAN PROTEIN

KANDUNGAN DES-AMIDO DIBATASI

CONTOH: INSULIN, HORMON PERTUMBUHAN

MANUSIA, SITOKROM c

OKSIDASI

ASAM AMINO:

HISTIDIN, METHIONIN, SISTEIN, TRIPTOFAN DAN

TIROSIN MEMPUNYAI POTENSI UNTUK OKSIDASI PADA

pH NETRAL DAN AGAK BASA

DAMPAK:

KEHILANGAN AKTIVITAS IMUNOLOGI ATAU BIOLOGI

CONTOH:

ALBUMIN, HORMON PERTUMBUHAN, GLUKAGON,

INTERLEUKIN-1, DAN INTERLEUKIN 2.

RASEMISASI

SEMUA ASAM AMINO KECUALI GLISIN DAPAT

MENGALAMI RASEMINSASI PADA pH BASA

MEMBENTUK ENANTIOMER-D

PERTUKARAN IKATAN DISULFIDA

PERTUKARAN IKATAN DISULFIDA:

PERUBAHAN STRUKTUR TIGA DIMENSI

KEHILANGAN AKTIVITAS BIOLOGI

TERJADI PADA pH BASA DAN ASAM

PRODUCTS OF RECOMBINANT

DNA TECHNOLOGY (Ph Eur)

MONOGRAPHY: GENERAL REQUIREMENTS FOR

THE DEVELOPMENT AND MANUFACTURE OF

PRODUCTS OF RECOMBINANT DNA PRODUCTS OF RECOMBINANT DNA

TECHNOLOGY



DEFINITION:

rDNA TECHNOLOGY/GENETIC MODIFICATION

PLASMID / VECTOR

SUITABLE MICRO-ORGANIM / CELL LINE

EXPRESSED AND TRANSLATED TO PROTEIN EXPRESSED AND TRANSLATED TO PROTEIN

EXTRACTION AND PURIFICATION

PRODUCTION:

VALIDATED SEED-LOT SYSTEM: HOST-VECTOR COMBINATION

MASTER CELL BANK AND WORKING CELL BANK



CLONING AND EXPRESSION: CHARACTERIZATION OF HOST-VECTOR SYSTEM: SOURCE, PHENOTYPE AND GENOTYPE, CELL-CULTURE

MEDIA

DOCUMENTATION

CELL-BANK SYSTEM: CELL-BANK SYSTEM: MASTER CELL BANK, WORKING CELL BANK, ,

CONTINUOUS-CULTURE PRODUCTION

VALIDATION OF THE CELL BANKS: STABILITY, IDENTITY, FREE FROM ADVENTITIOUS

AGENTS, CONTAMINANTS, ONCOGENIC, TUMORIGENIC POTENTIAL



CONTROL OF THE CELLS: ORIGIN, FORM, STORAGE, STABILITY

VALIDATION OF THE PRODUCTION PROCESS: EXTRACTION AND PURIFICATION

CHARACTERIZATION OF THE SUBSTANCE CHARACTERIZATION OF THE SUBSTANCE

PRODUCTION CONSISTENCY

AMINO-ACID COMPOSITION

DETERMINATION OF MOLECULAR MASS

HYBRIDIZATION ANALYSIS

SEQUENCE-INDEPENDENT TECHNIQUES

IDENTIFICATION, TESTS AND ASSAY

Recombinant granulocyte colony-stimulating factor (filgrastim)

Pure Red Cell Aplasia (PRCA) associated with EPO treatment

HUMANIZED ANTIBODY

VAKSIN

PERKEMBANGAN VAKSIN - JENIS

Sel atau virus utuh (inaktivasi, mati atau

hidup, diatenuasi)

Subunit (komponen)

Protein rekombinan atau bukan rekombinan Protein rekombinan atau bukan rekombinan

Kapsul (polisakarida)

DNA (ditranskripsi dan ditranslasi pada inang)

Sel imun (sel dendritik)

VAKSIN SUBUNIT - TOKSOID

Toksoid botulinum: toksoid pentavalen dari toksin tipe A, B, C, D dan E

Clostridium botulinum yang diinaktivasi

Toksoid difteri: Toksin yang telah diinaktivasi dari Corynebacterium Toksin yang telah diinaktivasi dari Corynebacterium

diphtheriae

Toksoid pertusis: Toksin pertusis yang diinaktivasi dari Bordetella

pertussis

Toksoid tetanus: Toksin tetanus yang diinaktivasi dari Clostridium tetani

VAKSIN PROTEIN REKOMBINAN

VAKSIN HEPATITIS B:

HBsAg

VAKSIN VIRUS PAPILLOMA MANUSIA (HPV): VAKSIN VIRUS PAPILLOMA MANUSIA (HPV):

PROTEIN L

VAKSIN ASELULAR

Vaksin pertusis:

Mengandung antigen bakteri yang dimurnikan dan

diinaktivasi diinaktivasi

Toksin pertusis

Hemaglutinin filamentous (FHA, 220 kDa)

Pertaktin (protein membran luar, 69 kDa)

TERIMA KASIH

Protein Terapeutik Dan Vaksin Mhsw 2012

Documents

Transcript of Protein Terapeutik Dan Vaksin Mhsw 2012