Brevet FR2644064A1 — publié le 19900914

264406' Procédé de fabrication du Facteur antihémophilique (FVIIIc) ayant une très haute pureté et Facteur antihémophilique (FVIIIc) ainsi obtenu, ainsi que composition pharmaceutique le contenant. L'invention concerne essentiellement un procédé de fabri- cation du Facteur antihémophilique (FVIIIc) ayant une très haute pureté, le Facteur antihémophilique ainsi obtenu ainsi qu'une com- position pharmaceutique le contenant. On connait déjà dans l'état antérieur de la technique divers procédés de purification du Facteur antihémophilique (FVIIIc). Par exemple, le document W086/04486 (New York University) décrit une méthode de purification du Facteur antihémophilique utilisant des techniques de chromatographie sur colonne en présence de sucre, d'alcool polyhydrique, d'aminoacide ou de sel (voir page 1, lignes 16 à 23, ainsi que la revendication 1 page 30). Selon ce procédé antérieur, l'addition de ces additifs comprenant les sucres, les alcools polyhydriques, les aminoacides ou les sels, est réalisée à n'importe quelle étape du procédé, c'est-à-dire soit avant la chromatographie, soit pendant la chroma- tographie, soit à la fin de la chromatographie. Il est à noter qu'une telle addition de sucre était largement utilisée dans la technique antérieure puisque, dans le texte même de ce document, on cite aux pages 3 et 4 de nombreux articles relatifs à la purification du Facteur VIIIc par chromato- graphie. On peut se reporter utilement à ce sujet au document Austen dans Thromb. Haemostas. (Stuttgart) 48 (1): 46 (1982) qui décrit un procédé de traitement de plasma par chromatographie sur une colonne de Sépharose aminohexyle à l'aide d'une solution tam- pon de lavage d'acétate de lysine et un gradient salin pour l'élu- tion de la colonne. De même Faure décrit dans J. Chromatog. 257: 387 (1983) l'utilisation de 1 et 10 Z de saccharose dans des tampons d'acétate de lysine pour améliorer le rendement en Facteur VIIIc pendant la chromatographie d'un cryoprécipité sur un gel d'aminohexyle sépharose utilisé dans la colonne de chromatographie. L'emploi de sucre est indiqué par les auteurs comme permettant 2644064 - d'inhiber la formation d'un complexe moléculaire. Ce document cor- respond à US 4 743 680. D'autres documents de l'état de la technique sont par exemple US-A-4 508 709 = EP-A-144 957 ou encore US-A-4 578 218 = DE-A-3 504 385. Un autre procédé antérieur est décrit dans FR-A-2 570 276 qui conduit à la présence d'immunoglobulines d'ori- gine murine qui présentent quelques inconvénients en thérapie humaine bien compréhensibles à l'homme de L'art. La présente invention a donc pour but de résoudre le nou- veau probLème technique consistant en la fourniture d'un procédé de fabrication du Facteur antihémophilique (FVIIIc) ayant une très haute pureté, sans immunoglobulines murines, ne comportant pas de contaminants pouvant représenter un désagrément pour le patient hémophile. La présente invention a encore pour but de résoudre le nouveau problème technique consistant en la fourniture d'un procédé de fabrication de Facteur antihémophilique (FVIIIc) isoLé en majeure partie du Facteur Willebrand, contrairement à certaines techniques antérieures et notamment celle décrite dans FR-A-2 570 276, en permettant ainsi d'accroître de manière signifi- cative l'activité du Facteur antihémophilique ainsi obtenu jusqu'à des valeurs aussi élevées que 250 unités internationales (U.I.) par mg de protéines. La présente invention a encore pour but de résoudre ces nouveaux problèmes techniques avec la mise en oeuvre d'un procédé de fabrication particulièrement simple, reproductif, utilisable à l'échelle industrielle. La présente invention fournit pour la première fois une solution satisfaisante à ces problèmes techniques qui-La rend uti- Lisable à l'échelle industrielle. Ainsi, selon un premier aspect, la présente invention fournit un procédé de fabrication du Facteur antihémophilique (FVIIIc) ayant une très haute pureté, dépourvu en majeure partie du Facteur Willebrand, comprenant une étape de purification par chromatographie d'échange d'ions à l'aide d'une colonne de chroma- tographie contenant un gel, comprenant une étape d'adsorption du Facteur antihémophilique sur le gel de ladite colonne et une étape de désorption du Facteur antihémophilique purifié que l'on recueille, caractérisé en ce qu'on prépare une première solution d'élution tamponnée qui présente une force ionique capable de séparer le Facteur VIIIc de la majeure partie du Facteur Willebrand ainsi que de ses principaux contaminants plasmatiques; on prépare une solution brute du Facteur VIIIc à partir d'un cryoprécipité, qui présente une force ionique sensiblement identique à celle de la première solution d'élution tamponnée; on adsorbe sélectivement le Facteur VIIIc sur le gel de la colonne en éluant ladite solution brute du Facteur VIIIc avec ladite première solution d'élution; et on désorbe le Facteur VIIIc adsorbé sur le gel de la colonne grâce à la première solution d'élution en utilisant une deuxième solution d'élution tamponnée de force ionique plus élevée que la première solution d'élution, en obtenant ainsi une solution purifiée de Facteur VIIIc de très haute pureté, dépourvue en majeure partie du Facteur Willebrand ainsi que des principaux contaminants plasma- tiques. Selon une variante de réalisation avantageuse du procédé selon l'invention, on procède ensuite à une diafiltration contre une troisième solution tampon, de préférence permettant l'injection intraveineuse. Selon une autre caractéristique avantageuse, on concentre la solution purifiée du Facteur VIIIc et encore de préférence on lyophilise. Selon une variante de réalisation du procédé selon l'invention, on prépare la solution brute à purifier de Facteur VIIIc par mise en solution d'un cryoprécipité, extrait de plasma humain. Selon une autre caractéristique avantageuse du procédé selon l'invention, on traite la solution obtenue par dissolution du cryoprécipité dans de l'eau avantageusement additionnée d'héparine avec de l'hydroxyde d'aluminium. La proportion d'incorporation d'hydroxyde d'aluminium n'est pas critique et peut varier dans de larges limites. On préfère cependant utiliser une proportion supé- rieure à 10 Z en volume par rapport au volume total de la solution 2644064- contenant Le Facteur VIIIc. Des proportions actuellement préférées sont de l'ordre de 15 % en volume. Avantageusement on procède ensuite à une centrifugation pour séparer L'hydroxyde d'aluminium de la solution de Facteur VIIIc débarrassée ainsi des Facteurs vitamine K dépendants. Selon une variante de réalisation avantageuse du Drocédé selon ['inven- tion, on peut ensuite inactiver viralement la solution contenant Le Facteur VIIIc à l'aide d'une solution tampon contenant un mélange solvant/détergent comme décrit dans le document EP-A-0 131 740 ou ULS-A-4 540 573. La solution brute à purifier de Facteur VIIIc est de préférence diafiltrée contre la première solution tampon servant à l'éLution de la colonne, avant de passer à l'étape d'adsorption sur la colonne. SeLon une caractéristique avantageuse du procédé selon l'invention, le gel de purification utilisé dans la colonne de chromatographie par échange d'ions est un gel présentant les carac- téristiques essentielles suivantes: - un gel d'échange d'ions de type anionique à base d'agarose réticuLé en particulier à environ 6 % sous forme de billes. - un gel qui correspond à ces caractéristiques et qui est dis- ponible commercialement est connu sous le nom commercial Q Sépharose fast flow et commercialisè par la société suédoise Pharmacia, dont les billes ont un diamètre de 45-165 pm à l'état humide. Selon une autre caractéristique avantageuse du procédé selon l'invention, la première solution d'éLution tampon présente la composition suivante: - - NaCL......... 250 mmol, - Tris......... 20 mmol, - CaCI2,2H20... 10 mmol. Cette composition est amenée à pH 6,6 avec de l'HCL concentré 12 N. Selon une autre caractéristique avantageuse du procédé selon l'invention, la deuxième solution tampon servant à la désorp- tion du Facteur VIIIc de la colonne présente la composition suivante: NaCL......... 700 mmol, - Tris......... 20 mmoL, - CaCL2,2H20... 10 mmol. Cette composition est également amenée à pH 6,6 avec de l'HCl concentré 12 N. Selon encore une autre caractéristique avantageuse du procédé selon l'invention, la troisième solution tampon précitée utilisée pour la diafiltration du Facteur VIIIc purifié et élué présente la composition suivante: - NaCl........... 100 mmol, - Tris........... 20 mmol, - CaCl2, 2H20..... 0,6 mmol, - L-arginine..... 17 mmol, - L-lysine-HCl... 20 mmol. Cette solution est également amenée à pH 7 avec de l'HCl concentré 12 N. Selon une caractéristique avantageuse du procédé selon l'invention, avant de procéder à cette diafiltration avec la troi- sième solution tampon, on ajoute dans la solution de Facteur VIIIc Durifiée éluée 17 mmol de L-arginine ainsi que 20 mmol de L-lysine- HCl par litre de solution. Selon une caractéristique avantageuse du procédé de l'invention, on réalise les diafiltrations précitées avec des membranes de diafiltrations traitées avec un tampon bicarbonate 0,1 M à pH 9,6 contenant 30 g/l d'albumine humaine apyrogène et 0,1 % en volume d'agent émulsifiant. En vue de la conservation de la solution de Facteur VIIIc éluée de très haute pureté ainsi obtenue, dépourvue en majeure partie de Facteur Willebrand, et présentant une activité antihémo- philique A d'au moins 250 U.I./mg de protéines, on Drocède à une filtration stérilisante sur filtre stérilisant ayant une dimension de pore de diamètre 0,22 pm, puis on introduit cette solution de Facteur VIIIc purifiée, stérilisée. dans des flacons silicones. 2644064. Selon un second aspect, la présente invention fournit également du Facteur VIIIc de très haute pureté caractérisé en ce qu'il a été obtenu par le procédé précédemment décrit. L'invention couvre également le Facteur VIIIc de très haute pureté caractérisé os05 en ce qu'il est dépourvu en majeure partie du Facteur Willebrand. De préférence, l'activité antihémophilique A du Facteur VIIIc selon l'invention est d'au moins 250 U.I./mg de protéines. Selon un troisième aspect, la présente invention couvre encore une composition pharmaceutique, caractérisée en ce qu'elle contient du Facteur VIIIc tel qu'obtenu par le procédé selon l'invention ou tel que défini précédemment. De préférence, cette composition thérapeutique contient le Facteur VIIIc sous forme Lyo- philisée qui permet de préparer une préparation injectable extempo- ranément. D'autres buts, caractéristiques et avantages l'invention apparaîtront clairement à la lumière de la description explicative qui va suivre faite en référence à un exemple de réalisation donné simplement à titre d'illustration et qui ne saurait donc en aucune façon limiter la portée de l'invention. Dans cet exemple, les pour- centages sont donnés en poids sauf indication contraire. Exemple de l'invention On prend 3 kg de cryoprécipité de plasma sanguin humain, issu de 300 L de plasma humain, que l'on met en solution dans 3,2 fois son volume de solution d'eau osmosée, limulus négatif, addi- tionnée d'héparine à raison de 3 U.I./ml de solution, à la tempéra- ture du laboratoire et sous agitation pendant 2 h de manière à réa- liser une dissolution complète. Apres mesure du volume final, on additionne à cette soli- tion de l'hydroxyde d'aluminium à raison de 15 % en volume par rap- pore au volume total de cette solution afin d'éliminer les Facteurs vitamine K dépendants. On laisse sous agitation pendant 5 min pour réaliser cette adsorption des Facteurs vitamine K dépendants sur l'hydroxyde d'aluminium. On centrifuge à 6 000 G pour séparer l'hydroxyde d'alu- minium de la solution. Ensuite, on traite la solution contenant le Facteur VIIIc selon le procédé décrit dans le document EP-A-O 131 740 ou US-A-4 540 573 de manière à réaliser une inactivation virale. Ensuite, on procède à une diafiltration de la solution contenant le Facteur VIIIc inactivé contre une première solution tampon qui sera ensuite utilisée pour l'équilibration et la première éLution de la colonne de chromatographie, ayant la compo- sition suivante: - NaCl......... 250 mmol, - Tris......... 20 mmol, - CaCl2,2H2 O... 10 mmol. Cette solution a été amenée à pH 6,6 avec de l'HCl con- centré 12 N. Cette diafiltration est réalisée avec deux fois le volume de la solution de Facteur VIIIc inactivée en éliminant ainsi la majeure partie des produits ayant servi à l'inactivation virale. Cette première membrane servant à la diafiltration est une membrane millipore référence 4PTHK à pouvoir de coupure à 100 000. On obtient ainsi une solution de Facteur VIIIc inactivée, diafiltrée et concentrée à 10 l de solution totale. On vérifie que cette solution concentrée à 10 I présente sensiblement la même force ionique que la première solution tampon d'éLution de la colonne de chromatographie. La colonne de chroma- tographie est par exemple une colonne de 25 cm de hauteur sur un diamètre de 40 cm dans laquelle on introduit 32 l de gel de chez Pharmacia Q-Sépharose fast floÈ. Le gel a été équilibré par la première solution d'élution avant de procéder à l'injection des 10 l de solution de Facteur VIIIc à purifier à raison de 25 l à l'heure pour l'injection que l'on suit par une injection au même débit de la première solution tampon d'éLution jusqu'à ce que l'on n'observe plus en sortie de colonne de pic protéique, par vérification avec un spectrophoto- mètre à 280 nm, correspondant principalement au Facteur Willebrand, au fibrinogène, à l'albumine et aux y-globulines que l'on désire éliminer. Après cette éLution de la colonne avec la première solu- tion tampon d'élution, on utilise comme soLution d'éLution une deuxième solution tampon d'élution ayant une force ionique plus élevée, ayant la composition suivante: - NaCl.......... 700 mmol, - Tris.......... 20 mmol, - CaCL2,2H20.... 10 mmol, qui a été amenée à pH 6,6 par addition d'HCL concentré 12 N. On réalise cette élution avec la deuxième solution tampon jusqu'à observation du pic correspondant au Facteur VIIIc, au même débit que précédemment. Cette observation est faite en modifiant la sensibilité du spectrophotomètre, comme cela est bien apparent à l'homme de l'art. On observera que dans le pic initial non retenu qui con- tenait notamment tous les contaminants et parmi eux le Facteur Willebrand, on récupère un volume de 80 à 100 I de solution que l'on met de côté. Par ailleurs, la solution de Facteur VIIIc obtenue après éLution Drésente un volume total de 40 à 50 L dans laquelle le Facteur VIIIc est présent en très faible proportion c'est-à-dire entre 0,5 et 1 U.I./ml. A cette solution diluée ainsi obtenue, on ajoute 17 mmol/l de L-arginine et 20 mmol/l de L-lysine-HCl. Par la suite, on procède à une concentration de la solu- tion en diafiltrant contre une troisième solution tampon présentant la composition suivante: - NaCL........... 100 mmol, - Tris........... 20 mmol, - CaCL2,2H20..... 0,6 mmol, - L-arginine..... 17 mmol, - L-lysineHCl... 20 mmol, cette solution ayant été amenée à-un pH égal à 7 par de l'HCl con- centré 12 N. Cette manière de procéder permet de diminuer la propor- tion de sodium à 100 mmoL/L et à concentrer à 30 U.I./ml le Facteur VIIIc. La membrane de diafiltration qui est utilisée à cette étape est une membrane millipore, référence 4PTTK, ayant un pouvoir de coupure à 30 000. Il est à noter qu'il est très important de traiter auparavant toutes Les membranes de diafiltration en les rinçant abondamment à de l'eau osmosée limulus négatif. On a préparé par ailleurs 5 l de tampon bicarbonate 0,1 M à pH 9,6 contenant 30 g/l d'albumine humaine apyrogène et 0,1 Z en volume d'agent émulsi- fiant, par exemple, Tween 86 et que l'on injecte au travers de ces membranes grâce à une pompe AST0 à piston en Téflon et un corps en Pyrex, en circuit fermé pendant 2 h. On rince ensuite pendant 1 h à l'eau osmosée limulus négatif puis l'on passe 20 l de la deuxième solution tampon précitée. On vérifie que le taux de protéine à la sortie de la membrane de diafiltration est nul par un dosage de protéine en utilisant la microméthode de Marion M. Bradford décrite dans ANALYTICAL BIOCHEMISTRY 72, 248-254 (1976). On orocède ensuite à une filtration stérilisante de la solution du Facteur VIIIc sur une membrane stérilisante par exemple de chez millipore référence Millidisk à diamètre de pore de 0,22 pm. On obtient ainsi une solution de Facteur VIIIc de très haute pureté, stérilisée, que l'on Deut répartir dans des flacons silicones pour le stockage des produits, notamment en vue de la lyophilisation que l'on peut réaliser ensuite de manière tout à fait classique. On obtient ainsi un Facteur VIIIc à 30 U.I./ml, avec une activité spécifique d'au moins 250 U.I./mg de Drotéines. Ce Facteur VIIIc à avantageusement lyophiliser constitue ainsi une composition pharmaceutique de très grande valeur qui permet de n'injecter au patient souffrant d'hémophilie que les quantités de produit nécessaires à traiter leur hémophilie, ce qui constitue un progrès technique déterminant, tout à fait inattendu pour l'homme de l'art. Il est encore à observer que ce produit présente une très grande stabilité dans le temps. En particulier, l'activité du Facteur VIIIc baisse de moins de 10 % après reprise du lyophilisat au bout de 24 h. En outre, avec Le procédé selon L'invention, on obtient d'excellents rendements au niveau industriel, qui sont de l'ordre de 50 à 55 % par rapport au cryoprécipité dissous de départ. l1 REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication du Facteur antihémophilique (FVIIIc) ayant une très haute pureté, dépourvu en majeure partie du Facteur Willebrand, comprenant une étape de purification par chromatographie d'échange d'ions à l'aide d'une colonne de chroma- tographie comprenant un gel, comprenant une étape d'adsorption du Facteur antihémophilique sur le gel de ladite colonne et une étape de désorption du Facteur antihémophilique purifié que l'on recueille, caractérisé en ce qu'on prépare une première solution d'élution tamponnée qui présente une force ionique capable de séparer le Facteur VIIIc de la majeure partie du Facteur Willebrand ainsi que de ses principaux contaminants plasmatiques; on prépare une solution brute du Facteur VIIIc à partir d'un cryoprécipité, qui présente une force ionique sensiblement identique à celle de la première solution d'élution tamponnée; on adsorbe sélectivement le Facteur VIIIc sur le gel de la colonne en éluant ladite solution brute du Facteur VIIIc avec ladite première solution d'élution; et on désorbe le Facteur VIIIc adsorbé sur le gel de la colonne grâce à la première solution d'élution en utilisant une deuxième solution d'élution tamponnée de force ionique plus élevée que la première solution d'élution, en obtenant ainsi une solution purifiée de Facteur VIIIc de très haute pureté, dépourvu en majeure partie du Facteur Willebrand ainsi que des principaux contaminants plasma- tiques. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on procède à une diafiltration contre une troisième solution tampon, de préférence permettant l'injection intraveineuse. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on concentre la solution purifiée du Facteur VIIIc qui est de préférence lyophilisée. 4. Procédé selon l'une des revendications I à 3, caractérisé en ce qu'on prépare la solution brute à purifier de Facteur VIIIc par mise en solution d'un cryoprécipité d'un extrait de plasma humain. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on traite la soLution obtenue par dissolution du cryopré- cipité dans de l'eau avantageusement additionnée d'héparine, avec de l'hydroxyde d'aluminium. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la proportion d'incorporation d'hydroxyde d'aluminium est supé- rieure à 10 % en volume par rapport au volume total de la solution contenant le Facteur VIIIc, et encore de préférence et de l'ordre de 15 % en volume. 7. Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'on procède à une centrifugation pour séparer L'hydroxyde d'alu- minium de la solution de Facteur VIIIc débarrassée ainsi des Facteurs vitamine K dépendants. 8. Procédé selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'on inactive viralement La solution contenant le Facteur VIIIc à L'aide d'une solution tampon contenant un mélange solvantf détergent. 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la solution brute purifiée de Facteur VIIIc est diafil- trée contre la première solution tampon précitée servant à l'élu- tion de la colonne, avant de passer à l'étape d'adsorption sur -la colonne. 10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caracté- risé en ce que le geL de purification utilisé dans la colonne de chromatographie par échange d'ions est un geL présentant les carac- téristiques essentielles suivantes: - un gel d'échange d'ions de type anionique à base d'agarose réticuLé en particulier à environ 6 % sous forme de billes, - de préférence, ce gel est un gel connu sous le nom commercial Q-Sépharose fast flo6 (PHARMACIA) dont les billes ont un diamètre de 45-165LOn à l'état humide. 11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, carac- térisé en ce que la première solution d'éLution tampon précitée présente la composition suivante - NaCl......... 250 mmol, - Tris......... 20 mmol, - CaCL2,2H20... 10 mmol, cette composition étant amenée à pH 6,6 avec le l'HCL concentré 12 N. 12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 11, carac- térisé en ce que la deuxième solution tampon précitée servant à la désorption du Facteur VIIIc de la colonne présente la composition suivante: - NaCl........... 700 mmol, - Tris........... 20 mmol, - CaCL2, 2H20..... 10 mmol, cette composition étant amenée à pH 6,6 avec de l'HCL concentré 12 N. 13. Procédé selon l'une des revendications 2 à 12, caracté- risé en ce que la troisième solution tampon précitée utilisée pour la diafiltration du Facteur VIIIc purifié et élué présente la com- position suivante: - NaCl........... 100 mmol, - Tris........... 20 mmol, - CaCL2,2H20..... 0,6 mmol, - L-arginine..... 17 mmol, - L-lysine-HCl... 20 mmol. cette solution étant amenée à pH 7 avec de l'HCl concentré 12 N. 14. Procédé selon l'une des revendications 2 à 13, caracté- risé en ce que, avant de procéder à cette diafiltration avec la troisième solution tampon, on ajoute dans la solution de Facteur VIIIc purifiée éluée 17 mmol de L-arginine ainsi que 20 mmol de L-lysine-HCl par litre de solution. 15. Procédé selon l'une des revendications I à 14, caracté- risé en ce qu'on procède à une fialtration stérilisante sur filtre stérilisant ayant une dimension de pore de diamètre 0,22 Dm de la solution de Facteur VIIIc éluée de très haute pureté, puis on introduit cette solution de Facteur VIIIc purifiée, stérilisée, dans des flacons siliconés. 16. Procédé selon L'une des revendications 2 à 15, carac- térisé en ce qu'on réalise les diafiltrations avec des membranes de diafiltration traitées avec un tampon bicarbonate 0,1 M à pH 9,6 contenant 30 g/l d'albumine humaine apyrogène et 0,1 % en volume d'agent émulsifiant. 17. Facteur VIIIc de très haute pureté, caractérisé en ce qu'il a été obtenu par le procédé selon l'une queLconque des reven- dications 1 à 16. 18. Facteur VIIIc de très haute pureté, caractérisé en ce qu'il est dépourvu en majeure partie du Facteur Willebrand, de pré- férence l'activité antihémophiLique A du Facteur VIIIc est d'au moins 250 U.I/mg de protéines. 19. Composition pharmaceutique, caractérisée en ce qu'elle contient du Facteur VIIIc tel qu'obtenu par Le procédé selon une quelconque des revendications 1 à 16 ou tel que défini à la reven- dication 17 ou 18, de préférence, cette composition thérapeutique contient un Facteur VIIIc sous forme lyophilisée qui permet de pré- parer une préparation injectable extemporanément.