Protein Terapeutik Rekombinan.pptx

Protein Terapeutik Rekombinan Anis Khilyatul Auliya 1112102000097 Nur Khasanah 1112102000093 Khoiriyatus Sholihah 1112102000103 Nihayatul Mardliyah 1112102000096 Ismatuz Zulfa 1112102000092 Fakhrun Nisa 1112102000108 Rizki Amelia 1112102000090 Mauliana 1112102000091 Nita Fitriani 1112102000078 Nabilah Urwatul Wutsqo 1112102000095 Tania Rizki Amelia 111121020000 Ratnika Sari 11121020000 Pipit Fitriyah 11121020000 Zaenab Salsabilla 11121020000 Ghilman Darmawan 11121020000

HEMATOPIETIC GROWTH HORMON

Introdution • Sel berfungsi untuk mengangkut oksigen dan karbon dioksida, berguna untuk kekebalan tubuh manusia . • Pada awal 1900-an, para ilmuwan mengakui adanya faktor yang mempengaruhi pertumbuhan hematopoiesis • Pengenalan teknologi DNA rekombinan memicu perkembangan penelitian dan informasi tentang banyak hal

• Hematopoiesis  Proses produksi dan pematangan sel darah. • Proliferasi dan diferensiasi dipengaruhi oleh sejumlah hal, termasuk HGF. • HGF ini akhirnya mengkonversi sel menjadi sel fungsional. Sel bisa berkembang menjadi:  sel darah merah (eritrosit)  trombosit (trombosit)  monosit dan makrofag  granulosit (neutrofil, eosinofil, dan basofil)  sel mast jaringan pada Bab ini hanya berfokus pada pembahasan faktor-faktor pertumbuhan sel yang diproduksi oleh teknologi DNA rekombinan.

Terapi Gen • Stem cell (dalam hal ini hematopoietic stem cell) digunakan sbg alat pembawa transgen ke dalam tubuh pasien dan selanjutnya dapat dilacak jejaknya apakah stem cell ini berhasil mengekspresikan gen tertentu dalam tubuh pasien.

• Karena stem cell mempunyai sifat self-renewing, maka pemberian pada terapi gen tdk perlu dilakukan berulangkali, selain itu hematopoietic stem cell juga dpt berdiferensiasi menjadi bermacam” sel, sehingga transgen tersebut dapat menetap di berbagai macam sel.

Mengetahui proses biologis yaitu perkembangan organisme dan perkembangan kanker. Melalui stem cell dapat dipelajari nasib sel, baik sel normal maupun sel yang mengalami kanker.

Penemuan & Pengembangan Obat Baru yaitu untuk mengetahui efek obat terhadap berbagai jaringan

Terapi sel berupa replacement therapy

stem cell dpt hidup di luar organ tubuh manusia (ex:cawan petri), maka dapat dilakukan manipulasi terhadap stem cell tanpa mengganggu organ tubuh manusia. Stem cell yang telah dimanipulasi tersebut dpt ditransplantasi kembali masuk ke dalam organ tubuh untuk menangani penyakit” tertentu.

Ada 3 golongan penyakit yang dapat diatasi oleh stem cell Penyakit autoimun Lupus, artritis reumatoid dan DM tipe 1

Penyakit degeneratif Stroke, penyakit parkinson, alzheimer, kerusakan atau kematian sel-sel tertentu.

terdapat beberapa

Penyakit keganasan Prinsip terapi stem cell pada keganasan sama dengan penyakit autoimun. Hematopoietic stem cell yang diperoleh baik dari sumsum tulang atau darah tali pusat telah lama dipakai dalam terapi leukemia dan penyakit darah lainnya.

PROSES PRODUKSI

Patologi penyakit dapat disebabkan cacat dalam gen tunggal (monogenik gangguan),

Terapi gen

Koreksi gen akan mengembalikan fungsi fisiologis normal sel/jaringan yang terkena

Menambahketidaknormalankan gen-gen normal ke dalam sel yang mengalami.

Teknik untuk mengoreksi gengen yang cacat yang bertanggung jawab terhadap suatu penyakit

Melenyapkan gen abnormal dengan gen normal dengan melakukan rekombinasi homolog. Mereparasi gen abnormal dengan cara mutasi balik selektif, sedemikian rupa sehingga akan mengembalikan fungsi normal gen tersebut. Mengendalikan regulasi ekspresi gen abnormal tersebut

Target Terapi Gen

Sel Somatik

• Modifikasi gen yang tidak melewati keturunan disebut dengan terapi gen somatic • Contoh : sel stem, fibroblas

Sel Grimline

• Modifikasi gen yang mencakup sel reproduksi • Contoh: sel sperma dan sel telur.

Teknik Terapi

Teknik Terapi

Sistem Penghantaran Gen Asam Nukeat atau gen yang dimodifikasi

Mudah terdegradasi didalam tubuh dan sitosol

Metode Kimia

Fisika

Aplikasi

Liposom, presipitasi

Ex vivo / (in

kalsium fosfat

vivo)

Mikroinjeksi,

Ex vivo / (in

elektroporasi,

vivo)

bombardir partikel. Biologi

Nonviral: ligand/receptor

Seletivitas

Efisiensi

Jaringan

Transfeksi

Tidak

Rendah

Sementara/stabil

Tidak

Moderat

Sementara

(Ex vivo) / in vivo

Viral : retro, adeno, dsb. Ex vivo / in vivo

Dibutuhkan vektor

Ya Beberapa

Rendahmoderat Moderat-tinggi

Durasi Ekspresi

Sementara Sementara/stabil

Penggunaan Klinis Defisiensi Adenin Deaminase (ADA )

Penyakit dengan terapi gen

Cancer

Blood abnormalities

1. Defisiensi Adenin Deaminase (ADA ) Defisiensi Kekebalan Kombinasi Akut yaitu penyakit akibat defisiensi dari limfosit T dan limfosit B akibat kekurangan enzim ADA sebagai faktor pematangan dari kedua limfosit tersebut. Terapi yang digunakan adalah dengan cara terapi gen, yaitu mengkultur sel T dari penderita dengan sel T orang normal yang mempunya DNA penghasil enzim ADA.

2. Blood abnormalities - Thallasemia Terapi gen merupakan harapan baru bagi penderita thallasemia di masa mendatang. Terapi dilakukan dengan menggantikan sel tunas yang rusak pada sumsum tulang penderita dengan sel tunas dari donor yang sehat. Hal ini sudah diuji cobakan pada mencit. - Hemofillia Terapi gen merupakan salah satu cara penyembuhan penyakit hemofili dengan memperbaiki kerusakan genetis, yaitu melalui penggantian gen yang tidak rusak dan berfungsi normal. Penyembuhan melalui terapi gen ini tidak dapat secara permanen dan masih harus dilakukan secara berkala.

3. Cancer • Dari 350 uji klinik terapi gen yang dilaporkan oleh National Institutes of Health Recombinant DNA Advisory Committee USA pada bulan Maret 2000, 67% adalah terapi gen untuk penanganan kanker. (Anderson, W.F., 2000) • Hingga pertengahan Juli 2004, di Jepang telah dikembangkan dua puluh protokol terapi gen. Diantaranya, lima belas berkaitan dengan kanker. Penyakit-penyakit kanker yang dijadikan target meliputi karsinoma sel ginjal,kanker paru-paru, kanker oesophagus, kanker payudara, kanker prostat, kanker otak (malignant glioma), leukemia, dan kanker kolon. (Yoshida, J. et al.,2004)

Teknologi plasmid

Plasmid merupakan elemen ekstrakromosomal sirkular DNA yang ditemukan pada bakteri yang memiliki replikasi original nya sendiri jadi dapat bereplikasi secara independen pada bakteri

Plasmid biasanya digunakan sebagai vektor kloning, dimana ketika plasmid diisolasi dari bakter, gen yang akan dikloningkan dimasukan dan menghasilkan pertumbuhan bakteri. Bakteri kemudian dapat tumbuh dalam jumlah yang besar (memungkinkan plasmid untuk bereplikasi beberapa kali).

Teknologi DNA vaksin dan obat adalah teknologi yang potensial yang menawarkan cara terbaru dalam menyembuhkan penyakit dan merupakan berbasiskan gen. Plasmid DNA (vaksin DNA, vaksin DNA replikon, shRNA vektor, AAV helper plasmid, therapeutic plasmid, plasmid targeting gene) biasanya ditemukan sebagai aplikasi pencegahan (untuk penyakit virus, bakteri, parasit), imunisasi (untuk membuat produk imunoglobulin), vaksin terapetik, vaksin kanker atau terapi vektor gen.

Terapi gen pada penyakit neurologik berbasis plasmid DNA Pendekatan terapi menggunakan DNA plasmid telah dikembangkan untuk menangani penyakit tak tertolong seperti neurologik, iskemi stroke, parkinson, alzeimer, dan sklerosis.

Salah satu aplikasi pDNA adalah untuk meningkatkan ekspresi GH karena karena beebrapa faktor neurotropik memiliki potensi untuk meningkatkan aliran darah melalui proses angiogenesis dan proteksi neuronal, neuritogenesis dan atau neurogenesis

Salah satu strategi nya yaitu dengan menginduksi ekspresi yang berlebihan dari faktor pertumbuhan yang bisa memicu neuroproteksi, neurogenesis, atau neuritogenesis pada nefropati diabetes, stroke iskemik, dan parkinson

Untuk menangani kekurangan ini, peneliti telah mencoba untuk memodifikasi struktur pDNA, vektor, dan device injeksi seperti liposom, polietilen glikolate, imunliposom, mikrobabel ultrasound, nanopartikel, dan elektroporasi.

Plasmid DNA (pDNA) telah diselidiki sebagai pilihan penagnanan terbaru untuk beberapa penyakit neurologis baik pada hewan uji ataupun uji klinis

pDNA lebih mudah dikerjakan dan lebih aman dibandingkan vektor viral

Tekhnik over ekspresi ini telah diterapkan pada neuropati diabetes, stroke iskemik dan PD. Penggunaan pDNA juga telah diterapkan pada DNA vaksin karena pDNA sendiri memiliki potensi sebagai built  in  adjuvant  yang mampu menstimulasi sel dendrit dan meningkatkan sistem imum.

Berikut adalah beberapa penggunaan pDNA dalam menangani beberapa penyakit neurologi:

1. Neuroproteksi oleh gen terapi berbasis pDNA pada neuropati diabetes Penggunaan pDNA based gene terapi pada neuropati diabetes telah secara inteinsif diteliti karena relati mudah dalam mentransfer gen. Salah satu patofisiologi dari neuropati diabetes adalah mikroangiopati iskemi yang menyebabkan pengrusakan axon dari saraf. Untuk memperbaikinya, strategi untuk memberikan neuroprotektif dan faktor angiogenik seperti VEGF atau HGF telah diteliti.

Meskipun trombolisis dan kontrol hipotermia adalah penanganan yang efektif dalam menangani stroke iskemik akut, penanganan efektif dalam mengubah neuroproteksi, neurogenesis, neuritogenesis dan angiogenesis untuk otak iskemk amsih belum dikembangkan. GH seperti GDNF, BDNF, dan HGF, adalah molekul yang ideal untuk digunakan pada terapi pDNA karena kemampuannya dalam memicu neuroptoteksi, neuritogenesis, neurogenesis dan angiogenesis

Penanganan simptomatik untuk PD telah menemui beberapa keterbatasan sehingga pendekatan pengobatan lain harus dikembangkan. Peneliti telah mengembangkan terapi gene menggunakan GDNF, BDNF atau HGF. Beberapa penelitian menggunakan protein rekombinan atau viral vektor yang disandikan GH sedangkan grup lain diuji menggunakan pDNA karena keamanan terapi gen. Meskipun belum adalh pengujian klinis yang memadai, terapi parkinson dengan pDNA cukup memebrikan akpasitas yang baik sehingga penelitian lanjutan perlu dilaksanakan.

Penyakit Alzheimer • Strategi utama untuk penggunaan vaksin DNA dalam penyakit alzaimer adalah untuk mengurangi amiloid A dengan imunisasi tanpa menyebabkan respon autoimun di otak. • Secara umum, sel Th1 memproduksi sitokin proinflamasi, seperti IFN-g dan menginduksi imunitas seluler. Sebaliknya, sel-sel Th2 memproduksi sitokin, seperti IL-4 dan IL-10, dan mempromosikan kekebalan humoral. Dalam hal ini, potensi dari 'DNAVaksin 'yang bisa menginduksi respon imun Th2-

Multiple Sclerosis • Multiple sclerosis adalah penyakit inflamasi kronis yang ditandai dengan demielinasi, kerusakan akson dan peradangan perivaskular di CNS • Autoimunitas bisa memainkan peran utama terhadap kerentanan dan pengembangan penyakit • Beberapa studi telah menunjukkan immunomodulation yang menggunakan pDNA encoding antigen ini atau epitop meningkatkan hasil dalam model EAE (ncephalomyelitis autoimun eksperimental) • vaksin DNA mungkin menjadi pendekatan yang menjanjikan untuk mengobati penyakit neurodegenerative dan penyakit autoimun. Yang penting, struktur pDNA, metode pengiriman dan dosis pDNA harus hati-hati ditentukan mengingat respon sistem kekebalan tubuh yang kompleks

CONTOH SEDIAAN HEMATOPOIETIC GROWTH FACTORS

G-CSF(Granulosyte-Colony Stimulating Factor)

• Filgrastim tersedia sebagai sediaan tunggal vial untuk subkutan atau intravena. • Filgrastim stabil dalam cairan ketika disimpan pada suhu yang sesuai. • Harus disimpan dalam lemari es di 28oC dan jangan sampai beku. • Filgrastim dapat diencerkan dalam 5% dekstrosa, tetapi tidak boleh diencerkan dengan garam, karena garam dapat menyebabkan produk mengendap.

GM-CSF (Granulosyte Macrophage-Colony Stimulating Factor) • Sargramostim tersedia dalam vial sebagai cairan atau sebagai bubuk lyofilisasi untuk dilarutkan dengan air untuk injeksi, USP atau air bakteriostatik untuk Injeksi, USP. • Sargramostim dapat disimpan di 28oC selama 20 hari setelah botol telah dibuka. harus dibuang setelah 20 hari.

• Molgramostim diberikan sebagai sebuah bubuk lyofilisasi untuk dilarutkan dengan normal saline, 5% larutan dekstrosa, atau air bakteriostatik untuk Injeksi. • Molgramostim harus dijaga dari paparan cahaya.

Epoietin • Epoetin alfa tersedia di Amerika, Jepang, Cina dengan beberapa nama. Sedangkan rekombinan kedua adalah Epoetin beta yang tersedia di Eropa, dan Jepang. Kedua rekombinan iini mempunyai sekuens asam amino primer yang sama. • Epoetin alfa diberikan sebagai larutan steril untuk intravena atau subkutan. Vial satu kali pakai tidak memiliki pengawet, sedangkan vial penggunaan berulang mengandung 1% benzil alkohol sebagai pengawet. Epoetin alfa harus disimpan di 2-8oC.

• Epoetin beta diberikan sebagai bubuk untuk rekonstitusi dengan steril Air untuk Injeksi, USP,mengandung benzil alkohol dan benzalkonium klorida. • Epoetin beta harus disimpan pada 28oC, tetapi dapat disimpan selama 5 hari pada suhu kamar (25oC). Larutan yang dilarutkan harus digunakan segera.

SCF (Stem Cell Factor) • Ancestim, contoh dari SCF dipasarkan dengan nama Stemgen di Kanada, Australia, dan Selandia Baru. Ancestim diberikan sebagai bubuk untuk rekonstitusi. Ancestim yang dilarutkan dengan steril Air untuk Injeksi, USP, dan selalu diberikan sebagai injeksi subkutan.. Ancestim dapat disimpan di 28oC.

IL-11 (Interleukin-11) • Oprelvekin (rhIL-11) adalah polipeptida non-glikosilasi, dengan panjang 177 asam amino dan berat molekul sekitar 19 kDa. Oprelvekin dipasarkan sebagai Neumega di Amerika Serikat.

Interferon dan Interleukin

Pendahuluan • Pada tahun 1957 (Isaacs dan Lindenmann, 1957) ditemukan suatu zat yang diproduksi oleh virus yang terinfeksi kultur sel dan dengan infeksi oleh virus lain disebut interferon (IFN). Selama dekade berikutnya diketahui bahwa "IFN" terdiri dari gabungan protein dengan beberapa zat tambahan . • Cytokine adalah istilah yang pertama kali dikenalkan pada tahun 1974 oleh Stanley Cohen dalam upaya pendekatan yang lebih sistematis untuk banyak protein regulator yang disekresikan oleh sel-sel hematopoietik dan non hematopoietik. Sitokin memainkan peran penting dalam memodulasi sistem kekebalan tubuh . Sitokin terdiri dari Interferon,Interleukin,GF,kemotatik sitokin dan lain lain.

• Interferon : Adalah protein yang diproduksi oleh sel-sel eukariotik yang akan merespons terhadap infeksi virus, tumor dan pemicu biologis lainnya. Interferon mengawali pembentukan antivirus dan juga membantu untuk mengatur respon imun. • Interleukin : Adalah sekelompok sitokin yang terutama disekresi oleh leukosit dan mempengaruhi pertumbuhan dan diferensiasi hematopoietik dan selsel kekebalan. Mereka juga diproduksi oleh sel-sel normal dan ganas lain dan sangat penting sebagai pusat dalam regulasi hematopoiesis, kekebalan, peradangan, renovasi jaringan, dan perkembangan embrio.

Kegunaan interferon pada rekombinan 1. IFNα Bersama dengan insulin manusia dan hormon pertumbuhan, rekombinan IFNα merupakan derivat rDNA pertama ada. IFNα2 dikembangkan oleh Hoffmann-LaRoch et al. yang diperoleh dari proses DNA rekombinan pada Escherichia coli yang mengandung 165 asam amino. IFNα2 dapat digunakan untuk indikasi pada penyakit hepatitis B dan C kronis, hodkin limfoma, tumor, dan kanker.

2. IFNβ IFNβ digunakan untuk pengobatan multiple sclerosis yang diproduksi dari E.coli dengan jumlah 165 asam amino yang kemudian dikembangkan menjadi IFNβ1a glikosilasi dari sel ovarium hamster. Dilakukannya proses pengembangan metode tersebut untuk merubah profil farmakokinetik dan farmakodinamik menjadi lebih singkat.

3. IFNϒ Actimmune Merupakan rantai tunggal polipeptida yang mengandung 140 asam amino yang dihasilkan oleh proses rekayasa genetik dari E.coli yang mengandung DNA yang mengkode protein pada manusia. Actimmune merupakan cairan untuk injeksi subkutan digunakan untuk pengobatan penyakit granulomatosa kronis, osteoporosis dan produk ini mengalami efek samping seperti influenza.

Kegunaan interleukin pada rekombinan: Kegunaan secara umumnya yaitu  Untuk modalitas terapi yang lebih kompleks dari pada interferon,  untuk pertumbuhan sel  Untuk kekebalan tubuh dengan cara mencegah racun atau patogen dan benda asing lainnya untuk masuk kedalam tubuh. Kebanyakan interleukin tertanam dalam jaringan. Interleukin dibagi kedalam 3 jenis, yaitu: 1. Aldesleukin Proleukin (aldesleukin) merupakan produk rekombinan non glycosyylated human IL2 yang merupakan protein yang sangat murni yang dihasilkan dari proses DNA rekombinan dari E.coli yang mengandung analog gen manusia IL2. Proleukin merupakan sediaan steril yang diberikan secara injeksi intra vena untuk pengobatan karsinoma pada orang dewasa, sel ginjal metastasik atau melanoma metastatik.

Oprelvekin  Neumega (oprelvekin) IL-11 diproduksi oleh E. coli dengan menggunakan teknologi DNA rekombinan dan memiliki 177 asam amino panjang dan massa molekul sekitar 19kDa. Farmakokinetik : menunjukkan klirens yang cepat dari serum dan distribusi yang tinggi ke organ perfusi. cmax 17.4-5.4ng / mL tercapai setelah 3.2-2.4hr (Tmax) dengan waktu paruh 6.9-1.7hr.  diindikasikan untuk pencegahan trombositopenia berat setelah kemoterapi mielosupresif .  Dosis yang dianjurkan adalah 50mg / kg diberikan sekali sehari secara SC injeksi setelah siklus kemoterapi,10 sampai 21 hari. Jumlah trombosit harus dipantau untuk menilai jalannya terapi yang optimal.  Pengobatan lebih dari 21 hari tidak dianjurkan. Oprelvekin umumnya ditoleransi dengan baik.  Efek samping yang dilaporkan, terutama sebagai akibat dari retensi cairan, termasuk edema, takikardia / palpitasi.

Anakinra  Kineret (anakinra) adalah suatu rekombinan, terbentuk dari nonglycosylated IL-1 antagonis reseptor manusia (IL-1Ra)  diproduksi menggunakan sistem ekspresi bakteri E.coli.terdiri dari 153 asam amino, memiliki berat molekul 17.3kDa.  Bioavailabilitas absolut dari Kineret setelah 70mg injeksi boulus SC adalah 95%. Cmax terjadi 3 sampai 7 jam setelah pemberian SC pada dosis yang relevan secara klinis (1 2mg / kg) dengan waktu paruh berkisar antara 4 sampai 6 jam.  Kineret disediakan dalam jarum suntik sekali kaca pakai dengan ukuran jarum 27 sebagai larutan steril, jernih, bebas pengawet .digunakan untuk administrasi sehari-hari secara SC.  Dosis yang dianjurkan untuk pengobatan pasien dengan rheumatoid arthritis adalah 100mg / hari. Pasien dengan insufisiensi ginjal berat atau penyakit ginjal stadium akhir harus menerima 100mg setiap hari. Anakinra ditoleransi dengan baik, reaksi yang merugikan adalah reaksi injection-site, efek samping yang paling serius adalah neutropenia, terutama bila digunakan secara kombinasi dengan agen TNF-blocking, dan infeksi serius.

PEGlated Interferon dan Interleukin PEG terkonjugasi protein sering lebih efektif dari pada molekul yang tidak terkonjugasi PEG terkonjugasi protein dapat meningkatkan stabilitas dan sifat farmakologi dari biofarmasi telah mendorong pengembangan peningkatan jumlah PEGbiofarmasi. Beberapa dari mereka telah terbukti untuk menawarkan keuntungan signifikan dibanding sturktur yang tidak terkonjugasi PEG Sebagai contoh yaitu PEGlataed pada IFN,IFNa2a telah melalui 3 uji PEGlated

Interferon rekombinan

Interleukin rekombinan

Interferon rekombinan yang di PEGilasi

2. PEGlated kedua menggunakan (12 kDa), PEG linear dengan linkage urethane untuk IFN α2b. menunjukkan peningkatkan sifat farmakologi selama satu minggu penggunaan (Gambar. 3C) (Lem et al., 2000). PegIntron, juga dipasarkan sebagai Viraferon di beberapa negara, disetujui di seluruh dunia untuk pengobatan hepatitis C kronis

1. PEGlated pertama IFN, IFN α 2a, menggunakan linear, 5 kDa MPEG dengan urethane. senyawa ini yang kurang berhasil karena sirkulasi darah paruh untuk konjugat (Gbr. 3B) hanya sedikit peningkatan relatif terhadap protein asli (Gambar. 3A)

3. PEGlated ketiga IFN, IFNa2a,Tujuan strategis adalah untuk mencapai konsentrasi serum abadi dan konstan selama satu minggu. IFNa2a dikaitkan oleh ikatan amida stabil untuk empat rantai PEG yang berbeda dari berbagai ukuran, struktur.  40-kDa, bercabang pegylated molekul (yang kemudian dinamai Pegasys) diketahui memiliki absorbsi yang berkelanjutan, penurunan klirens sistemik dengan aktivitas biologis yang sama dan berkepanjangan mengakibatkan profil farmakologi yang optimal,  Gambar 3D (Algranati et al., 1999). Oleh karena itu dipilih untuk pengembangan klinis lebih lanjut (Reddy et al., 2002) dengan persetujuan berbagai negara untuk pengobatan hepatitis B kronis dan C Pegasys sedang diuji untuk pengobatan karsinoma sel ginjal (Motzer et al., 2002) , melanoma maligna, kronis leukemia myeloid (Talpaz et al., 2005) dan NHL

Hormon Pertumbuhan (GH)

Definisi • Hormon pertumbuhan manusia (hGH, somatropin) adalah 191-amino acid polypeptide yang dihasilkan oleh kelenjar anterior pituitari. Hormon ini memiliki efek metabolik penting termasuk stimulasi sintesis protein dan ambilan asam amino. • Hormon pertumbuhan eksogen digunakan untuk mengobati berbagai gangguan di mana hormon pertumbuhan endogen tidak mencukupi untuk memenuhi kebutuhan pasien.

Kegunaan HGH A. NICE Guideline untuk anak-anak. NICE merekomendasikan somatropin merupakan pilihan pengobatan untuk anak-anak dengan kegagalan pertumbuhan. Sebagai berikut : Defisiensi GH Sindrom Turner Prader-Willi syndrome insufisiensi ginjal kronis anak pendek lahir SGA dengan pertumbuhan berikutnya kegagalan pada usia 4 tahun atau lebih Defisiensi SHOX NICE Guideline unutk dewasa

NICE merekomendasikan somatropin untuk pengobatan orang dewasa dengan defisiensi GH jika memenuhi kriteria berikut :  Pasien memiliki defisiensi GH parah, GH puncak kurang dari 9 mU / liter (3 ng / ml) selama tes toleransi insulin atau crossvalidated GH threshold.  Pasien sudah menerima berbagai pengobatan defisiensi hormon hipofisis sebagai pemulihan.

Contoh produk dan Device

proses produksi

Pada awalnya produksi GH eksogen dilakukan dengan mengisolasi hormon tersebut dari jaringan kelenjar pituitari yang diambil dari mayat manusia. • Proses ini tidak efisien • mahal dan • tidak aman karena masih terdapat kontaminan dari mayat. Hingga ditemukan teknik DNA rekombinan yang dapat memproduksi lebih banyak dan dapat menghindari potensi kontaminasi dari mayat manusia.

Growh Hormon secara umumnya diproduksi oleh teknik DNA rekombinan

dengan mengambil jaringan kelenjar hipofisis dan mengisolasi mRNA yang mengkode gen HGH.

mRNA sebagai template untuk membuat DNA komplementer (cDNA), DNA ini berisi petunjuk kode untuk membuat protein HGH.

Kemudian menambabhkan plasmid dari bakteri E. Coli. Dan hasil sel DNA rekombinan di perbanyak dengan cara pengkulturan .

Dan GH di peroduksi melalui bakteri yang diekstraksi dari media ekstraseluler.

Ketika bakteri tumbuh, gen HGH ditransfer ke bakteri sehingga dapat diproduksi dan diisolasi .

GH juga dapat diproduksi dan diekstraksi dengan menggunakan sel kultur hewan. hal ini dimanfaatkan unutk pengobatan kanker ginjal , defisiensi GH

Faktor Koagulasi Rekombinan dan Agen Trombolitik

Pendahuluan Koagulasi dan fibrinogenolisis berada dalam keadaan saling kompensasi atau seimbang. Mekanisme pengaturan endogen memastikan bahwa proses homeostasis dan pembekuan darah pada lokasi cidera, fibrinolisis pada pembekuan darah, telah dilokalisasi dan terkontrol dengan baik. Hal ini menunjukkan bahwa terjadi respon homeostasis yang cepat dan efisien di lokasi cidera sekaligus menghindarkan dari peristiwa trombogenik di tempat yang jauh dari lokasi cidera. Pada pembahasan ini akan berfokus pada produk rekombinan pada proses koagulasi dan trombolisis.

Koagulasi dalam darah dibagi menjadi 2 yaitu, ekstrinsik (bergantung pada jaringan) dan intrinsik, yang mengarah pada trombin (ditunjukkan pada gambar).

Kelainan yang mengakibatkan keterlambatan dalam pembekuan darah dan menyembabkan kecenderungan terjadi pendarahan disebut hemofilia. Hemofilia adalah gangguan resesif kromosom X-linked. Insiden hemofilia diperkirakan sekitar 5-6 orang pada 100.000 laki-laki. Ada beberapa jenis hemofilia yang dapat terjadi:  Hemofilia A (hemofilia klasik)  pasien ketika mengalami penurunan, rusak, atau tidak ada produksi faktor VIII  Hemofilia B  pasien dengan kekurangan faktor IX  Hemofilia C (jarang terjadi)  defisiensi faktor XI Adanya faktor koagulasi rekombinan untuk mengatasi hemofilia, memberikan beberapa keuntungan, diantaranya kemudahan dalam penggunaan, meningkatkan keamanan, dan mengurangi risiko infeksi menular melalui transfusi darah.

Faktor VIII Faktor VIII (faktor antihemofilia) adalah protein plasma yang berfungsi sebagai kofaktor dengan meningkatkan kapasitas katabolik maksimum (Vmax) dalam aktivasi faktor X oleh faktor IXa dengan adanya ion kalsium dan fosfolipid bermuatan negatif (Jackson dan Nemerson, 1980 ). Tidak adanya kongenital dari faktor VIII disebut hemofilia A dan menimpa sekitar 1 dari 10.000 laki-laki (Antonarakis et al., 1987).

Struktur Faktor VIII disintesis sebagai polipeptida rantai tunggal dari 2332 asam amino (Eaton et al., 1987). Setelah disintesis, terjadi pembelahan dan sebagian plasma faktor VIII bersirkulasi sebagai rantai kecil 80-kDa yang dikaitkan dengan serangkaian rantai besar 210-kDa pada ion logam.

Farmakologi Konsentrasi faktor VIII dalam plasma adalah sekitar 200 ng/mL (Hoyer, 1981). Belum diketahui tepatnya lokasi faktor VIII disintesis. Ada bukti mengatakan bahwa faktor VIII disintesis dibeberapa jaringan, yaitu limpa, hati dan ginjal. Pembelahan oleh trombin pada Arg372-Ser373, Arg740Ser741, dan Arg1689Ser1690 menghasilkan fungsi prokoagulan (Vehar et al., 1984a). Meskipun faktor VIII disintesis sebagai polipeptida rantai tunggal, polipeptida rantai tunggal tersebut mengalami pembelahan setelah disintesis.

 Rekombinan faktor VIII (rFVIII) tersedia dari tiga sumber: Baxter Hyland, Bayer Corporation, dan Wyeth

rFVIII dari Baxter Hyland (Advate, Recombinate) dan Wyeth (Refacto) diproduksi menggunakan transfect sel ovarium hamster Cina (CHO), sedangkan Bayer (Kogenate) diproduksi menggunakan transfect sel ginjal hamster bayi. Perbedaan utama antara rFVIII dari Bayer dan Baxter Hyland adalah adanya Gal 1-> 3Gal karbohidrat bagian dalam produk Baxter (Hironaka et al., 1992)

a. Pertimbangan farmasetika Advate → faktor plasma rekombinan antihemophilic / metode bebas albumin (rAHF-PFM, Baxter) diformulasikan sebagai sediaan steril, nonpyrogenic, liofilisasi untuk injeksi intravena dan diberikan dalam botol dosis tunggal, mengandung nominal 250, 500, 1000, atau 1500 unit internasional (IU)

 Potensi biologis ditentukan dengan assay in vitro menggunakan standar konsentrat faktor VIII berdasarkan Standar Internasional Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) untuk faktor VIII:C konsentrat  Produk akhir tidak mengandung komponen manusia atau hewan atau pengawet yang ditambahkan dalam formulasi  Produk mengandung manitol, trehalosa, natrium, histidin, Tris, kalsium, polisorbat 80, dan glutathione  Faktor rekombinan antihemophilic diberikan hanya dengan infus intravena yang direkonstitusi dengan 5 mL air steril untuk injeksi

rFVIII (Kogenate, Bayer; Recombinate, Baxter; Refacto, Wyeth) diformulasi sebagai sediaan steril, botol dosis tunggal yang mengandung 250-1.000 IU faktor VIII. Preparasi produk menggunakan metode liofilisasi dan distabilkan dengan albumin manusia (Kogenate dan Recombinate) atau polisorbat 80 (Refacto) Produk ini tidak mengandung pengawet dan harus disimpan pada suhu 2 0C sampai 8 0C. Hasil liofilisasi (bubuk) dapat disimpan pada suhu kamar (hingga 25 0C) sampai 3 bulan tanpa kehilangan aktivitas biologis. Proses pembekuan harus dihindari Faktor VIII harus dilarutkan dengan pengencer yang telah disediakan.  Produk yang dilarutkan harus diberikan secara intravena dengan jarum suntik langsung atau infus dalam waktu 3 jam setelah dilarutkan

b. Penggunaan Klinis • rFVIII (Kogenate dan Kogenate FS, Bayer Corporation; Recombinate dan Advate, Baxter; ReFacto, Wyeth) diindikasikan pada hemofilia A (hemofilia klasik) untuk pencegahan dan pengendalian episode perdarahan • Dosis rFVIII (IU) harus diberikan tunggal sesuai dengan kebutuhan pasien, tingkat keparahan dan perdarahan, adanya inhibitor, dan untuk peningkatan aktivitas faktor VIII yang diinginkan (IU / dL, atau persentase normal).

• Persen elevasi in vivo pada tingkat faktor VIII dapat diperkirakan sebagai berikut (Abildgaard et al, 1966.): Dosis yang diperlukan (IU) = Body wt (kg) X Peningkatan faktor VIII (%) X 0,5 IU/kg%

c. Keamanan • Jumlah jejak protein tikus atau protein hamster mungkin ada dalam rFVIII sebagai kontaminan dari sistem ekspresi. • Oleh karena itu, harus dilakukan secara hati-hati ketika pemberian rFVIII untuk individu dengan hipersensitivitas dengan derivat plasma faktor antihemophilic, atau hipersensitivitas terhadap preparasi biologis dengan jumlah jejak protein dari murine atau hamster.

FAKTOR IX

• Diaktivasi

FAKTOR IX REKOMBINAN

• Diproduksi oleh

kompleks faktor/ faktor jaringan (ekstrinsik) dan faktor Xia (intrinsik). • Aktivasi factor IX | factor VIII -> factor X aktif

->

konversi

(protrombin

->

thrombin) -> konversi (fibrinogen -> fibrin) -> gumpalan darah.

dalam

sel

CHO

->

menyekresikan faktor IX rekombinan pada media kultur bebas protein melalui

sejumlah

langkah

kromatografi. • Berupa glikoprotein asam amino 415 BM ~55 kDa. • Turunan plasma faktor IX membawa dimorfisme Thr/ Ala di posisi 148, urutan

aa

primer

faktor

IX

rekombinan yang identik dengan alel Ala148

Perbedaan • Plasma turunan faktor IX membawa 12 asam γkarboksiglutamat (Gla) menyisakan amino pusat domain Gla, sedangkan 40% faktor IX rekombinan adalah dengan karboksilasi, tanpa γ-karboksilasi pada Glu40. • Daerah aktivasi peptida (residu 146-180) yang memecah aktivasi faktor IX.

• Potensi faktor IX rekombinan ditetapkan dalam IUs menggunakan analisis penggumpalan in vitro. Unit internasional aktivitas faktor IX ditunjukkan dengan mililiter dalam plasma normal manusia. Aktivitas spesifik BeneFix sama atau lebih besar dari 200 IU/ mg protein.

Profil Farmakologi • Digunakan 1x sehari selama 14 hari dosis 50, 100 IU/kg. t ½ = 10,9 - 15,8 jam.

Pertimbangan Farmasetik • Steril, non pirogen, serbuk terlipofilisasi dalam vial tunggal (250, 500, atau 1000 IU tiap vial). Bertahan selama 36 bulan (2-8 oC) atau 12 bulan (25 oC).

Penggunaan Klinis • mengontrol dan mencegah pendarahan pada pasien hemofili B dan pembedahan

Keamanan • KI: hipersensitif dengan protein hamster

Agen Trombolitik Rekombinan

Deposit fibrin dan platelet di vaskuler memicu penyakit tromboemboli yang dapat menyebabkan mortalitas dan morbiditas. Selama fibrinolisis, plasminogen zimogen inaktif diubah secara enzimatis menjadi bentuk aktif yakni plasmin. t-PA memperlihatkan aktivasi plasminogen spesifik fibrin dengan fibrinogenolisis sistemik minimal. Keberadaan fibrinogenolisis sistemik dengan t-PA menandakan bahwa terdapat efek samping lebih sedikit dibandingkan aktivator plasminogen lain. Konsentrasi antigen t-PA rata-rata pada saat istirahat pada manusia berkisar 5µg/mL dan dapat meningkat 1,5 – 2 kali pada oklusi vena.

Agen Trombolitik Rekombinan

• Merupakan glikoprotein yang dihasilkan oleh sel endotel. Mengandung 527 asam amino dengan massa molekul 64 kDa, memiliki 17 jembatan disulfida. • Sekitar 6 – 8% dari massa molekul terdiri dari karbohidrat. • Dua bentuk t-PA (ada atau tidaknya karbohidrat pada Asp184) 1. Tipe I t-PA mengalami glikosilasi pada asparagin 117, 184, 448. 2. Tipe II t-PA tidak memiliki glikosilasi pada asparagin 184. Asparagin 117 mengandung oligosakarida mannosa yang tinggi, sedangkan Asn184 dan Asn448 memiliki tipe karbohidrat yang kompleks.

Selama fibrinolisis, polipeptida t-PA rantai tunggal dibelah antara Arg275 dan Ile276 oleh plasmin menghasilkan twochain t-PA. Two-chain t-PA terdiri dari rantai besar (heavy chain/ rantai A) turunan dari amino terminus dan light  chain (rantai B) yang dihubungkan oleh sebuah jembatan disulfida tunggal antara Cys264 dan Cys395. Rantai A terdiri dari finger, growth  factor, dan  two  kringle  domain. Finger  domain dan kringle kedua bertanggung jawab untuk pengikatan t-PA ke fibrin dan untuk aktivasi plasminogen. Sedangkan fungsi kringle pertama masih belum diketahui. Rantai B terdiri dari serin protease domain yang mengandung His-Asp-Ser triad yang membelah plasminogen.

Struktur Primer t-PA

Agen Trombolitik Rekombinan Generasi Pertama; t-PA (rt-PA; Alteplase) • Rekombinan t-PA (rt-PA; Alteplase) identik dengan human t-PA endogen. • Seperti t-PA yang berasal dari melanoma, kekurangan rt-PA glikosilasi pada Asn218 dan terdapat pada dua bentuk yang dibedakan oleh ketiadaan atau keberadaan karbohidrat pada residu Asn184. • T-PA tipe II memiliki aktivitas yang sedikit lebih tinggi dibanding t-PA tipe 1 pada in vitro.

Farmakokinetik rt-PA

Kegunaan Klinis • Management pengobatan AMI (Infark Miokard Akut) pada orang dewasa untuk meningkatkan fungsi ventrikel, • mengurangi kejadian gagal jantung kongestif, • mengurangi mortalitas yang berhubungan dengan AMI, dan • untuk management stroke iskemik akut.

Kontraindikasi • Alteplase kontraindikasi pada pasien dengan riwayat penyakit cerebrovaskular, atau pasien dengan perdarahan internal, neoplasma intrakranial, malformasi arteri-vena, atau aneurisme setelah operasi atau trauma.

Pertimbangan Farmasetik • Recombinant human t-PA (Alteplase; Activase, Genentech, Inc; Actilyse , Boehringer Ingelheim) • Steril, dalam bentuk serbuk liofilisasi berwarna putih • rt-PA praktis tidak larut dalam air, dan arginine yang terdapat pada sediaan digunakan untuk meningkatkan solubilitas larutan. Asam fosforat dan/atau sodium hidroksida digunakan untuk adjust pH. • Serbuk liofilisasi steril disimpan pada ruang dengan temperatur terkontrol tidak lebih dari 300C, atau pada refigerator 20C - 80C dan harus dilindungi dari sinar yang berlebihan. • Serbuk direkonstitusi dengan menambahkan water for injection (API) steril ke dalam vial, dan menghasilkan cairan jernih tak berwarna hingga kekuningan dengan pH 7,3. Cairan rekonstitusi harus digunakan dalam jangka waktu 8 jam setelah preparasi dan harus diletakkan di refigerator sebelum digunakan.

AGEN TROMBOLITIK REKOMBINAN Trombolisis cepat dan GENERASI KEDUA lebih unggul klirens yang cepat rtdibanding streptokinase dan urokinase

Alteplase

PA dari sirkulasi sistemik oleh hati

Infus intravena

fibrinogenolisis

Pengembangan dan perbaikan lanjut terhadap efikasi dan keamanan alteplase

Varian yang spesifik terhadap fibrin, rejimen lebih sederhana

Strategi: a. domain deletion b. perubahan glikosilasi c. subtitusi site-directed  amino acid.

1. Reteplase  Varian t-PA (tissue plasminogen activator) dengan penghapusan residu 355-asam amino. Reteplase mengandung protease dan kringle 2 domain dari t-PA manusia, diekspresikan di bakteri E.  coli sebagai rantai tunggal dan tidak terglikosilasi. Reteplase dapat mengkonversi plasminogen menjadi plasmin sehingga menyebabkan trombolisis.

Indikasi : Dalam manajemen AMI (Acute Myocardial Infarction) pada orang dewasa untuk meningkatkan fungsi ventrikel, menurunkan insiden gagal jantng kongestif dan menurunkan angka mortalitas yang berkaitan dengan AMI (Acute Myocardial Infarction). Diberikan sebagai injeksi bolus ganda yang masing-masing terdiri dari 10U. Tiap bolus diberikan sebagai suntikan intravena 2 menit melalui jalur iv dimana tidak ada obat lain yang sedang diberikan secara bersamaan. Injeksi bolus kedua diberikan 30 menit setelah injeksi pertama. Reteplase tidak boleh diberikan bersamaan dengan heparin melalui jalur intravena yang sama  kedua obat ini inkompatibel bila dikombinasikan dalam larutan.

Contoh produk: Retavase

 Bubuk terliofilisasi berwarna putih dan steril.  Tidak mengandung pengawet dan harus direkonstitusi dengan air steril untuk injeksi USP  pH larutan adalah 6,0.  Larutan yang telah direkonstitusi harus digunakan dalam waktu 4 jam ketika disimpan pada suhu 2-300C.

Tenecteplase • Tenecteplase (TNKase, Genentech, Inc.) adalah varian t-PA yang memiliki substitusi asam amino dalam tiga daerah t-PA. • Penggantian treonin pada asam amino asparagin 103 oleh (T103N) dilengkapi dengan struktur karbohidrat oligo sakarida kompleks pada posisi tersebut. • Substitusi tetraalanine di posisi 496 melalui 499 (KHRR496-499AAAA) memberikan kontribusi untuk meningkatkan spesifisitas fibrin. • Ketiga desain modifikasi ini menghasilkan trombolitik, dibandingkan dengan molekul induk t-PA, kira-kira 10 sampai 14 kali lipat lebih spesifik, 80 kali lipat lebih resisten terhadap inaktivasi lokal, dan memiliki klirens 8 kali lipat lebih lambat pada kelinci (Keyt et al., 1994).

Farmakologi • Tenecteplase terdiri dari dua tipe bentuk gula tipe I dan Tipe II. Tipe I memiliki tiga struktur karbohidrat pada asparagin 103, 184, dan 448, dan tipe II tidak memiliki struktur asparagin pada 184. • Struktur karbohidrat pada Tenecteplase adalah tipe oligosakarida komplex dengan tidak adanya struktur mannos.

Penggunaan Klinis • Tenecteplase diindikasikan untuk mengurangi kematian yang terkait dengan AMI. • Total Dosis yang dianjurkan dari tenecteplase tidak boleh melebihi 50 mg dan didasarkan pada berat badan pasien menurut berikut berat disesuaikan meja dosis (Wang-Clow dkk, 2001.):

Pertimbangan Farmasi • Tenecteplase disediakan dalam bentuk steril, berwarna putih dan putih krem, bubuk lyophilized dalam vial 50 mg bawah vakum parsial. • Disimpan pada suhu kamar dikendalikan tidak melebihi 30 C (8F) atau harus tersimpan pada tempat dingin di 2Cto8C (36-46F). • Tenecteplase ditujukan untuk injeksi bolus intravena dilarutkan dengan air steril untuk injeksi. Setiap botol nominal mengandung 52,5 mg tenecteplase (terdiri dari 5% overfill), 0,55 g L-arginine, asam fosfat 0,17 g, dan 4,3 mg polisorbat 20. • Potensi biologis dari tenecteplase ditentukan oleh in vitro bekuan uji lisis dan dinyatakan dalam tenecteplase unit kegiatan -specific. Aktivitas spesifik tenecteplase telah didefinisikan sebagai 200 U / mg protein.

Lanoteplase • Anoteplase saat ini sedang dalam pengembangan dan informasi yang diterbitkan terbatas saat ini. • Lanoteplase adalah varian t-PA di mana fibronektin fingerlike dan faktor pertumbuhan epidermal domain telah dihapus (Collen et al., 1988). Selain itu, asparagin untuk substitusi glutamin pada asam amino 117 memberikan efek menurunnya clearance (Hansen et al., 1988). • Lanoteplase telah meningkatkan aktivitas fibrinolitik di hadapan-fibrin terkait plasminogen, dan lebih spesifik fibrin dibandingkan dengan streptokinase dan • urokinase. Farmakokinetik lanoteplase pada pasien AMI dirangkum dalam Tabel 5

• Dalam bentuk intravena NPA di lakukan studi Infarcting Myocardium awal dalam bentuk multicenter, double-blind, acak, double plasebo, pada 613 pasien dan membandingkan 4 dosis lanoteplase dengan percepatan alteplase. P • Pasien secara acak menerima dosis intravena bolus dari 15, 30, 60, atau 120 kU / kg (tidak melebihi 12.000 kU) dari lanoteplase atau dipercepat oleh alteplase (den Heijer et al.,1998). • Tidak ada perbedaan dalam 30 hari titik akhir komposit kematian, gagal jantung, pendarahan besar, atau infark non-fatal (Ross, 1999). • Tujuan utama penelitian ini adalah mortalitas 30 hari dengan kejadian 6,7% untuk lanoteplase dan 6,6% untuk alteplase. Perbedaan dalam kejadian stroke secara statistik tidak berbeda secara signifikan antara kelompok perlakuan (1,89%

Daftar Pustaka Brooks, Gavin. 1998. Biotechnology  in  Healthcare:  An  Introduction  to  Biopharmaceutical. London: Pharmaceutical Press. Crommelin, D. J. A; Sindelar, R. D; Meibohm B. 2008. Pharmaceutical  Biotechnology:  Fundamentals and Applications, Third Edition. New York: Informa Healthcare. Holmes, B. 2003. Gene Therapy May Switch Off Huntington’s. NewScientist.com 10.35, 13 March 2003. Kayser,O; Muller R.H. 2004. Pharmaceutical  Biotechnology,  Drug  Discovery  and  Clinical  Applications. Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA,

Malik, Amarila. 2005. RNA Therapeutic, Pendekatan Baru dalam Terapi Gen. Majalah Ilmu Kefarmasian, Vol. II, No.2. Departemen Farmasi FMIPA-UI, Universitas Indonesia, Depok. Walsh, Gary. 2007. Pharmaceutical  Biotechnology:  Concepts  and  Applications. Chichester: John Wiley & Sons Ltd. Arsal, A. Farida. 2007. Bioteknologi  Modern. Makassar : Universitas Negeri Makassar. Hanafi, Arif Riswahyudi dan Elisna Syahruddin. Antibodi  Monoklonal  dan  Aplikasinya Pada Terapi Target (Targeted Therapy) Kanker  Paru. Jakarta : Departemen Pulmonologi dan Ilmu Kedokteran Respirasi FKUI-RS Persahabatan.