Die meisten erhältlichen Antikörper-Wirkstoff-Lösungen werden intravenös bei Patienten im Krankenhaus angewendet. Mit hochkonzentrierten Antikörperprodukten könnte die Krankheitsbehandlung durch subkutane Injektionen erfolgen. Von subkutanen Präparaten können maximal 2 ml auf einmal gegeben werden.¹ Bezogen auf diese Menge können hochkonzentrierte Antikörperprodukte größere Proteinmengen abgeben und ermöglichen die Verabreichung in einer Arztpraxis oder beim Patienten zu Hause. Insgesamt ist die subkutane Verabreichung im Vergleich zur intravenösen Verabreichung für die Patienten angenehmer, bedeutet eine geringere Belastung für das medizinische Fachpersonal und ermöglicht eine einfache Anwendung, eine Senkung der Kosten für Krankenhausaufenthalte oder stationäre Behandlungen sowie eine Reduzierung der Behandlungskosten.¹

Mit hochkonzentrierten Antikörperprodukten ist es möglich, subkutane Injektionen selbst durchzuführen, was den Patienten mehr Flexibilität und Freiheit bei der Gestaltung ihres Dosierungsplans gibt und alltagskompatibler ist, besonders bei chronischen Erkrankungen.¹ Dies ist besonders für solche Patienten von Vorteil, die zur Behandlung einer chronischen Erkrankung eine medikamentöse Langzeitbehandlung benötigen. Außerdem wird die Compliance der Patienten während der Behandlung sichergestellt.¹

Nicht zuletzt sind auch die Herstellungs- und Logistikkosten bei hochkonzentrierten Antikörperprodukten günstiger.¹ Während der Herstellung wird die Arzneimittelsubstanz auf eine hohe Konzentration gebracht, eingefroren und zum Abfüllstandort des Arzneimittelprodukts transportiert.¹ Da hochkonzentrierte Antikörperprodukte eine hohe Proteinkonzentration pro Volumeneinheit des Arzneimittels aufweisen, sind die Kosten für Versand, Lagerung und Bestandsverwaltung im Vergleich zu Lösungen mit niedrigerer Konzentration deutlich geringer.

Hochkonzentrierte Antikörperprodukte bieten eine Reihe von Vorteilen bei der Weiterentwicklung der Formulierung eines Arzneimittels. Für eine effiziente therapeutische Anwendung müssen die Zusammensetzung und Stabilität des Arzneimittels jedoch unter Behandlungsbedingungen optimal sein. Zur Feststellung der Eignung können Aggregation, pH-Wert, Osmolalität, Stabilität und Viskosität gemessen werden. Typischerweise wird eine geringere Aggregation bevorzugt, da sie eine Verringerung der Arzneimittelwirksamkeit und -stabilität begrenzt.² Zweitens werden Arzneimittel am besten resorbiert, wenn sie nicht ionisiert sind und Zellmembranen nicht ungehindert durchdringen können.³ Daher hängt der gewünschte pH-Wert hauptsächlich vom Zielort der Therapie ab.³ Drittens wird eine höhere Osmolalität des Arzneimittels bevorzugt, um eine größere Menge an einen vorgesehenen Bereich abzugeben.⁴ Viertens muss der Antikörper selbst, wie oben erwähnt, stabil genug sein, um die Injektion und verschiedene, mit dem Körper zusammenhängende Bedingungen zu überstehen, da jedwede Auswirkungen auf die Stabilität des Antikörpers seine Wirksamkeit verringern. Die Viskosität ist als einer der wichtigsten Stabilitätsparameter zu betrachten. Insbesondere bei hochkonzentrierten Antikörperprodukten, die als Antikörper als konzentrierte Lösungen (> 100 mg/ml) formuliert sind, ist davon auszugehen, dass die Viskosität der Lösungen aufgrund der Protein-Protein-Wechselwirkungen über kurze Reichweiten exponentiell über das für subkutane Injektionen pharmazeutisch akzeptable Maß hinaus ansteigt.¹ Diese Protein-Protein-Wechselwirkungen können zu einer stärkeren Proteinaggregation führen und die Gesamtstabilität und Fähigkeit der Abgabe am Zielort erheblich verringern.¹ Viskositätsmessungen sind daher wichtig, um Proteinwechselwirkungen zu bestimmen und eventuell zu begrenzen und so eine höhere Stabilität und Wirksamkeit zu ermöglichen.

Die Messung rheologischer Eigenschaften liefert entscheidende Einblicke in die Stabilität des jeweiligen Antikörpers und steht in engerem Zusammenhang mit dem Grad der Protein-Protein-Wechselwirkungen. Kürzlich wurden in einer Studie die Wirkung von NaCl auf unspezifische Protein-Protein-Wechselwirkungen und deren Einfluss auf die Stabilität und Viskosität der Formulierung untersucht.⁵ Die Art der Protein-Protein-Wechselwirkungen an sich änderte sich nicht nur mit der NaCl-Konzentration, sondern auch mit der Konzentration des Antikörpers. Daher könnten Parameter, die an verdünnten und konzentrierten Antikörperproben gemessen werden, zu unterschiedlichen Vorhersagen über die Stabilität von Antikörperformulierungen führen.⁵ Dies unterstreicht wiederum die potenziellen Vorteile der Verwendung von Viskositätsmessungen zur Beurteilung der Antikörperstabilität und -performance während der Phase der Entwicklung der Formulierung.

Insgesamt gibt es vielfältige Anforderungen an den Weg eines Arzneimittels von der Entwicklung der Formulierung bis zur kommerziellen Formulierung. Hochkonzentrierte Antikörperprodukte scheinen aber für eine effiziente Entwicklung am vielversprechendsten zu sein, vor allem aufgrund ihrer Fähigkeit, hohe Dosiskonzentrationen zu verwenden, der Möglichkeit der subkutanen Anwendung unabhängig von Person und Ort und den geringeren Kosten. Bei der Prüfung dieser hochkonzentrierten Antikörperprodukte kommt es darauf an, die Zusammensetzung und Stabilität richtig zu bewerten, um den Erfolg in realen Szenarien einzuschätzen. Insbesondere hat sich gezeigt, dass mit einem Rheometer durchgeführte Viskositätsmessungen Protein-Protein-Wechselwirkungen genau bestimmen können. Aus diesem Grund empfiehlt es sich, die Rheologie in der Forschung einzusetzen, um die Arzneimittelentwicklung zu beschleunigen und die richtige Stabilität und das richtige Verhalten der jeweiligen Antikörperprodukte sicherzustellen.