Biyolojik ve Biyobenzer Ürünlerin Üretimi, Kalitesi, Preklinik-Klinik Çalışmaları ve Güvenliliği
Biyolojik ilaçların etkin maddeleri peptit ve/veya proteinlerdir. Peptit ve/veya protein yapısındaki ilaçlar doğrudan biyolojik ortamlardan saflaştırılarak, kimyasal sentez yoluyla veya biyoteknolojik yöntemler kullanılarak canlı organizmalarda üretilmektedir.
50 aminoasit büyüklüğe kadar olan peptitler kimyasal yöntemlerle sentezlenebilir. Daha büyük proteinler rekombinant DNA teknolojisiyle veya biyolojik ortamlardan saflaştırma yoluyla elde edilebilir (8).
Yeni bir biyofarmasötik ürün geliştirilirken ilacın kalitesi, etkililiği ve güvenliliği bütün olarak değerlendirilmelidir. Biyolojik ilaçlar için kimyasal ilaçlardan ayrı kalite standartları bulunmaktadır (18).
Biyolojik ortamlardan saflaştırılan proteinlerin immünojenisitesi, rekombinant proteinlere göre daha yüksektir.
Proteinler
Peptitler amino asitlerden oluşmuş zincirlerdir. İki amino asit molekülü bir amit bağı ile kovalent olarak birbirine bağlandıklarında bir dipeptit oluşur. Genellikle 8 ve üzeri amino asitten oluşan peptitler oligopeptit; 20 ve üzeri amino asitten oluşan peptitler ise polipeptit olarak adlandırılır. Üç boyutlu yapıya katlanarak bir fonksiyon gösteren polipeptitlere protein adı verilir.
Proteinler birincil, ikincil, üçüncül ve dördüncül olmak üzere 4 farklı konformasyonel yapıya sahiptir. Birincil yapı, proteinin amino asit dizilimidir, proteinin yapısını ve kimyasal davranışını ifade eder. İkincil yapı alfa-heliks ve beta-yaprak olmak üzere hidrojen bağlarıyla bağlı, birbirini tekrar eden düzenlemelerdir. Üçüncül yapı, ikincil yapıların üç boyutlu yapıya katlanmasıyla oluşur ve proteinlerin biyolojik aktivitesini ifade eder. Dördüncül yapı, birden fazla amino asit zincirinin bir arada bulunmasıyla oluşur (19). Proteinlerin yapısı Şekil 1’de görülmektedir.
DNA üzerindeki genetik bilginin mRNA’ya transkripsiyonu (yazılımı) ve mRNA’daki bilginin translasyonu (çevrilmesi) sonucu protein sentezi gerçekleşir. Proteinler bir veya daha fazla polipeptit içeren makromoleküllerdir. Her bir polipeptit peptit (amit) bağlarıyla birbirine bağlı bir amino asit zincirinden oluşur. Tam amino asit dizisi, o spesifik polipeptidi kodlayan gen tarafından belirlenir. Post translasyonel modifikasyonlar, mRNA üzerindeki bilginin proteine çevrilmesi sırası veya sonrasında proteinlerde meydana gelen kimyasal modifikasyonlardır. Bu modifikasyonların fonksiyonel proteomikste önemli rolü bulunmaktadır. Sentezlenen her protein fonksiyonel değildir. Bazı proteinlerin biyolojik aktivite gösterebilmesi için post translasyonel modifikasyona uğraması gerekmektedir. Bu modifikasyonların çeşidi ve sıklığı proteinden proteine farklılık göstermektedir (20,21).
Proteinlerde Post Translasyonel Modifikasyonlar
Proteinler 100 farklı post translasyonel modifikasyona uğrar. Bazı modifikasyonlar sık gözlenirken (örn: glikozilasyon), bazıları nadir gözlenmektedir (örn: selenilasyon). Bazıları geri dönüşümlü iken (örn: fosforilasyon), bazıları geri dönüşümsüzdür (proteoliz) (22).
Rekombinant protein üretimi sırasında üretimde kullanılan hücre hattı, üretim koşulları (sıcaklık, büyüme oranı, besi yeri bileşenleri) ve saflaştırma işlemi post translasyonel modifikasyon özelliklerini değiştiren faktörlerdir (19).
Glikozilasyon, karbonhidrat moleküllerinin polipeptit zincirine kovalent olarak bağlanmasıdır. İnsan hücrelerinde glikanlar yedi monosakkaritin kombinasyonundan oluşmuştur (20).
Bunlar:
Post translasyonel modifikasyonların proteinler üzerinde önemli etkileri bulunmaktadır (23).
Bunlar:
