Case Studies

Extrakte

Fibrinolytisches Enzym aus Schlangengift zur parenteralen Anwendung

Im eigens errichteten Biozentrum der Nordmark Pharma GmbH wurde bis 2019 ein fibrinolytisches Enzym (Ancrod) aus dem Gift der Malaiischen Grubenotter (Calloselasma rhodostoma) isoliert, aufgereinigt und in eine intravenös und subkutan zu applizierende Arzneiform überführt. Fibrinolytische Enzyme senken den Fibrinogenspiegel im Blut und reduzieren so die Blutviskosität. Dieser Effekt ist bei vielen Indikationen von Bedeutung.

Trotz der vielen Herausforderungen, die diese hochaktive und strukturell sehr komplexe Substanz mit sich bringt, konnten wir einen robusten Aufreinigungs-, Herstell- und Abfüllprozess etablieren. Das resultierende Produkt wurde in mehreren klinischen Studien eingesetzt (Drug Product bis Phase 2, Drug Substance bis Phase 3).

Mikrobielle Fermentation

Fermentativ gewonnene Lipase für orale Anwendung

Im Rahmen dieses Entwicklungsprojekts wurde eine fermentativ gewonnene Lipase (INN Burlulipase) unter GMP-Bedingungen aus dem Kulturüberstand eines Bakteriums gereinigt.

Das gereinigte Enzym wurde in klinischen Prüfungen bei Patienten mit einer fehlenden oder ungenügenden Verdauungsfunktion der Bauchspeicheldrüse (exokrine Pankreasinsuffizienz) erfolgreich getestet. Es zeichnet sich im Vergleich zu herkömmlichen Pankreatinen durch folgende charakteristische Eigenschaften aus:

  • Stabilität gegenüber Magensäure
  • Hohe spezifische Aktivität 
  • Flüssige Formulierung

Durch diese Eigenschaften könnten hinsichtlich der Applikation und Handhabung – im Vergleich zu etablierten Arzneimitteln – für die Patienten deutliche Vorteile entstehen. Im Rahmen der Projektentwicklung kommen Nordmark seine langjährigen Erfahrungen mit Arzneimitteln zur Behandlung der exokrinen Pankreasinsuffizienz zugute.

Kollagenase in hochreiner Qualität

Nordmark hat einen Prozess entwickelt, der den Wirkstoff Kollagenase in hohen Ausbeuten, hochreiner Qualität und in stabiler Form liefert. Der Prozess basiert auf einer Fermentation eines hauseigenen Stammes des anaeroben Bakteriums Clostridium histolyticum. Das speziell entwicklelte Medium ist frei von tierischen Bestandteilen und garantiert dadurch eine hohe biologische Sicherheit des Wirkstoffs.

Live Biotherapeutics (Microbiome)

Live Biotherapeutic Products sind die nächste Generation Arzneimittel beispielsweise zur Behandlung von chronisch entzündlichen Darmerkrankungen, die dem Darm fehlende „gute“ Darmbakterien wieder zuführen. Die hochkomplexen Darreichungsformen beinhalten eine Vielzahl von Bakterienstämmen in definierten Mengen. Die Lebensfähigkeit der Bakterien über den Herstellprozess, die Dauer der Lagerung und letztendlich auch bei der Passage durch den Magen zu gewährleisten, ist im höchsten Maße anspruchsvoll, zumal viele der Bakterien empfindlich gegenüber dem Luftsauerstoff sind.
Damit eine gleichbleibende Produktqualität gewährleistet ist, muss sichergestellt sein, dass keine Veränderung der Zellen zwischen den Herstellchargen stattfindet. Für diesen Zweck werden verschiedene Arten von Zellbanken angelegt. Aus diesen werden die Zellen unter verschiedenen Bedingungen kultiviert, aufgereinigt und in eine stabile Arzneiform überführt.
Die GMP-konforme Herstellung von Master- und Working-Zellbanken ist bei Nordmark ein etablierter Prozess. Für die Kultivierung auch unter anaeroben Bedingungen stehen mehrere Fermenter in unterschiedlichen Maßstäben zur Verfügung. Auch in der Aufreinigung von Zellmaterial besteht jahrzehntelange Expertise. Eine Möglichkeit die Zellen in eine pragmatische Arzneiform zu überführen besteht in der Gefriertrocknung des Zellmaterials mit anschließender Vermahlung des Lyophilisates und Abfüllung in Kapseln. Auch bei diesem Prozess kann Nordmark schon viel Erfahrung aufweisen. Ein von uns verarbeitetes, standardisiertes, magensaftresistent verkapseltes und primärverpacktes Bakterien-Lyophilisat wurde bereits in einer klinischen Phase I-Studie eingesetzt.

Zellkulturen

Projektbeispiel Bibitec: Blasenmützenmoos - Physcomitrella patens

Projektbeispiel: Auf dem grünen Pfad des Mooses - Tochterunternehmen BIBITEC produziert für die eleva GmbH

Die Jahre 2019 und 2020 standen bei der BIBITEC ganz im Zeichen des grünen Mooses. Im Auftrag der eleva GmbH (ehemals Greenovation Biotech GmbH, Freiburg) wurden insgesamt sechs 500 L Prozesse für zwei unterschiedliche Produkte durchgeführt. Alle Prozesse basierten auf der von Eleva etablierten Plattformtechnologie zur Kultivierung des kleinen Blasenmützenmooses (lat. Physcomitrella patens) in illuminierten Produktionsreaktoren.

Nachdem die BIBITEC im Jahr 2016 bereits drei GMP-Chargen des Wirkstoffes alpha-Galactosidase im 300 L Maßstab für die klinische Phase I produziert hatte, wurde Ende 2019 ein speziell für die Eleva entwickelter und beleuchteter 500 L STR Reaktor (Sartorius, Deutschland) zur Kultivierung von Moos-Zellen in den Räumlichkeiten der BIBITEC aufgebaut.

Die technische Inbetriebnahme durch das USP-Team erfolgte anhand einer 500 L MOCK-Kultivierung zur Generierung von Wirtszellproteinen („host cell protein“; HCP). Der mittels Ultrafiltration konzentrierte Kulturüberstand diente anschließend zur Entwicklung eines moos-spezifischen HCP-ELISAs.

Parallel erfolgte die Herstellung einer Master Cell Bank (MCB) und Working Cell Bank (WCB) für den alpha-Galactosidase exprimierenden Produktionsstamm. Die GMP-gerechte Erstellung einer Zellbank stellte für die BIBITEC ein Novum dar, erweist sich aber als eine willkommene Erweiterung unserer Serviceleistungen.

Zu Beginn des Jahres 2020 wurde der komplette alpha-Galactosidase Produktionsprozess von Eleva zu BIBITEC transferiert. Dies beinhaltete neben einer angepassten Kultivierungsstrategie auch die Etablierung verschiedener analytischer Methoden. Zusätzlich konnte ein Upscaling des Aufreinigungsprozesses von 300 L auf 500 L durch unser DSP-Team in kurzer Zeit realisiert werden. Eine spezifikationskonforme Produktionscharge stellte den erfolgreichen Abschluss des Technologietransfers dar. Damit steht bei der BIBITEC ein etablierter 500 L Produktionsprozess für die GMP-gerechte Wirkstoffproduktion von alpha-Galactosidase für weitere klinische Studien zur Verfügung.

Als neues zukunftsweisendes Projekt der Eleva wurde Mitte des Jahres 2020 die Etablierung des Faktor H Produktionsprozesses bei der BIBITEC gestartet. Insgesamt wurden vier erfolgreiche 500 L Kultivierungen zur Entwicklung des Kultivierungsprozesses durchgeführt. Im ständigen Austausch mit Eleva ist es BIBITEC gelungen einen potenten Prozess zu etablieren, der die Erwartungen an die produzierten Faktor H Mengen deutlich übertraf. Bestandteil der Prozessentwicklung war die Testung und Anpassung verschiedener Prozess- und Fütterungsstrategien, sowie die Etablierung einer geeigneten Zellabtrennung und Konzentrierung des Kulturüberstandes mittels Ultrafiltration.