[ca] La millora biotecnològica ha permès ampliar l'arsenal terapèutic de medicaments biològics. Una característica particular dels productes biològics, a causa del seu origen proteic, és l'heterogeneïtat fisicoquímica. Aquesta heterogeneïtat innata els hi proporcionen una variabilitat que dista molt de la consistència assolida pels medicaments tradicionals produïts per síntesis química. Per fer control de qualitat o comparar un determinat producte es requereixen tècniques analítiques que permetin comparar i concloure amb fiabilitat del grau d'equivalència. Aquestes tècniques tindrien una particular utilitat en el desenvolupament de biosimilars. Omalizumab (Xolair®) és un anticòs monoclonal desenvolupat per tractar l'asma i posteriorment aprovat per urticària i rinosinusitis. Ha presentat un gran rendiment terapèutic i les seves expectatives comercials fan que sigui molt interessant dissenyar i posar a punt tècniques per comparar versions de Xolair®. En l'actualitat encara no es comercialitza cap biosimilar de Xolair®. L'indubtable interès terapèutic i comercial ens va portar a pensar en la conveniència de crear un programa que permetés anticipar el grau de similitud d'un candidat a biosimilar per omalizumab amb el producte de referència. Dit això en aquesta tesi es va proposar l'objectiu de desenvolupar proves analítiques específiques per omalizumab que comparin atributs fisicoquímics i funcionals crítics, i anticipin el grau d'equivalència terapèutica entre versions del producte. Primer es va evaluat la capacitat discriminatòria de tècniques analítiques analitzant molècules altament similars amb l'objectiu de veure si la tècnica emprada és capaç de discernir entre elles. Per aquest motiu, es van produir 2 molècules anàlogues, que per incrementar les diferències, es van expressar en una línia cel·lular diferent. Una vegada disponibles, se'n van emprar per posar a punt tècniques clau en comparabilitat per atributs fisicoquímics: seqüència primària, glicosilació i estructura tridimensional. Després, en el segon subprojecte es van desenvolupar mètodes per comparar la funcionalitat d'omalizumab. Per una banda, es va desenvolupar i optimitzar una tècnica de Surface Plasmon Resonance (SPR) que va demostrar ser ideal en la caracterització i comparació de la capacitat d'unió a IgE. Per una altra banda, es va avaluar l'activitat biològica mitjançant tècniques tant in vitro com in vivo. Per últim, com en un exercici de comparabilitat es requereixen tècniques altament sensibles capasses de desvelar divergències estructuro-funcionals menors. En el tercer subprojecte es va proposar crear un escenari alternatiu en el qual diferències funcionals no revelades prèviament es poguessin detectar. Amb aquest objectiu es va avaluar l'impacte funcional de les versions/variants d'omalizumab en un marc de coadministració amb altres inhibidors mastocitaris (agonistes EP2). L'execució dels subprojectes ha permès suggerir un Programa Predictiu de Biosimilaritat (PPB) específic per avaluar candidats a biosimilar de Xolair®. El programa inclou l'avaluació de l'estructura primària (identitat), una caracterització exhaustiva de la glicosilació, i dues tècniques per avaluar la seva funcionalitat (SPR i un assaig in vitro utilitzant cèl·lules LAD2). El PPB està dissenyat per oferir un diagnòstic preliminar del grau d'equivalència analítica entre el candidat a biosimilar i el producte de referència. Els resultats d'aquesta tesi permeten concloure que la bateria de proves anticipen el grau d'igualtat entre molècules de l'activitat anti-IgE. El PBB no només permetria seleccionar clons productors de candidats a biosimilars d'omalizumab, sinó també es podria implementar en la comparació entre lots d'un mateix producte, la determinació de l'impacte de canvis en procés, entre altres aplicacions.

[en] By the end of the 20th century, but especially in the early 21st century, the improvement of biotechnology allowed to enlarge the therapeutic armamentarium of biologic medicines. Due to their biological and protein nature, they own innate physicochemical heterogeneity. Both the quality control and the comparability exercise of pre- and post-manufacturing versions of a given biological require analytical techniques that allow concluding reliably on their level of similarity. Omalizumab (Xolair®) is a monoclonal antibody developed as antiasthmatic. Its outstanding therapeutic performance has driven sales increase, but also the off-label uses in many indications. Development of techniques capable of comparing versions of omalizumab, both for biosimilar candidate development and for other purposes would be of substantial value. There are no biosimilars of Xolair® in the market yet, although some companies do have candidates in their development pipeline. Its undoubted therapeutic and commercial interest led us to propose the creation of a preliminary program that would allow us to anticipate the degree of similarity of a biosimilar candidate for omalizumab with the reference product. Moreover, a tool with those characteristics would cover other needs such as allowing for comparability of post-manufacturing versions or quality control. The following hypothesis was therefore proposed: "The creation of a battery of analytical ad hoc assays allow to accurately anticipate with high reliability the level of comparability among versions of omalizumab, and contribute to different objectives as the selection of biosimilar candidates". We set the objective of developing specific and sensitive analytical assays to compare critical molecular and functional attributes of omalizumab. To achieve such objective 3 sub-projects were proposed: - The best way to determine the performance of an analytical assay is by performing head-to-head analyses of highly similar molecules in order to establish its discriminating power. For that reason, in the first sub-project, we proposed to develop analogues of omalizumab with different levels of analogy. These test compounds were used to tune up key comparability techniques. Three critical physicochemical attributes were characterised: aminoacid sequence, glycosylation pattern and protein folding. - In the second sub-project, some methods were developed to functionally compare versions of omalizumab. A Surface Plasmon Resonance (SPR) technique was optimized and proved to be the most suitable for the determination and comparison of the binding capacity to IgE. Biological activity was studied in vitro and in vivo. - In order to demonstrate biosimilarity it is mandatory to use highly sensitive assays that reveal slight dissimilarities. In the third sub-project, we proposed to set up an alternative approach possibly capable of detecting functional differences that could have remained undetected by means of the above studies. With this purpose, the functional impact of the omalizumab's versions and variants was evaluated in a co-administration approach with another novel MC inhibitor (EP2 agonists). We have conceived a so-called Biosimilarity Predictive Program (PPB) for biosimilar candidates of Xolair®. The PPB includes the assessment of the primary structure, a stringent methodology to characterize the glycosylation pattern, and two functional assays (SPR and an in vitro assay using LAD2 cells). The PPB was designed to provide a preliminary diagnosis of the level of analytical equivalence between the biosimilar candidate and the reference product. The results allowed us to conclude that the set of assays may serve to anticipate the level of analytical similarity and therefore to anticipate a potential therapeutic equivalence between anti-IgE molecules. Such set of techniques may be applied, not only as a PPB, but also it could be even implemented for other applications: batches comparison and determination of the impact of manufacturing or composition changes, among others.