protein terapeutik dan vaksin mhsw 2012
DESCRIPTION
artikel mengenai protein terapeutil dan vaksinTRANSCRIPT
-
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
-
KLASIFIKASI PROTEIN TERAPEUTIK
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)
-
KLASIFIKASI PROTEIN TERAPEUTIK
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.
-
KLASIFIKASI PROTEIN TERAPEUTIK
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
-
PRODUCTS OF RECOMBINANT
DNA TECHNOLOGY (Ph Eur)
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
-
PRODUCTS OF RECOMBINANT
DNA TECHNOLOGY (Ph Eur)
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
-
PRODUCTS OF RECOMBINANT
DNA TECHNOLOGY (Ph Eur)
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