¿Por qué es tan difícil la biofabricación?

A principios de este año, la empresa de biotecnología Genzyme, con sede en Cambridge, anunció la última de una serie de retrasos en la fabricación de Fabrazyme, un fármaco biológico que trata un trastorno genético poco común, después de que se descubriera que un lote del fármaco estaba contaminado. La noticia siguió a un revés más severo en 2009, cuando tanto Fabrazyme como otra droga fueron contaminados con un virus; el problema cerró la planta de fabricación y generó una gran escasez.

El ingeniero químico del MIT, Chris Love, tiene como objetivo hacer que la producción de fármacos biológicos sea más predecible.

Genzyme no está solo en estos problemas. Los productos biológicos (medicamentos elaborados mediante un proceso biológico en lugar de síntesis química, una categoría que incluye proteínas recombinantes, vacunas y anticuerpos) son el segmento de más rápido crecimiento de la industria farmacéutica. En 2008, casi el 30 por ciento de los ingresos de los 100 medicamentos principales provinieron de productos biológicos, una cifra que se espera que aumente al 50 por ciento en 2014.



Pero los mismos factores que hacen que los medicamentos biológicos sean poderosos también hacen que su fabricación sea un desafío. Por lo general, imitan proteínas y otras moléculas que se encuentran en los organismos vivos y pueden atacar entidades dañinas, como algunas células cancerosas, con gran precisión; muchos de los medicamentos nuevos más prometedores para el cáncer y otras enfermedades pertenecen a esta clase. Los productos biológicos tienden a ser moléculas más grandes y complejas que los medicamentos sintetizados a través de reacciones químicas, lo que aumenta los desafíos de producción y los hace costosos. Una sola dosis de algunas terapias biológicas puede costar $ 10,000.

Los productos biológicos se producen con mayor frecuencia mediante células que crecen en un biorreactor, una cuba diseñada para mantener condiciones cuidadosamente calibradas. Debido a que las células están vivas, cada vez que se ejecuta un reactor, el resultado puede ser un poco diferente, dice Chris Love , ingeniero químico que forma parte del MIT Programa de investigación de biofabricación . Esta variabilidad inherente hace que el proceso sea caro e impredecible.

Otro problema es que para que los productos biológicos obtengan la aprobación de las agencias reguladoras, no es suficiente que el medicamento en sí sea aprobado, como es el caso de los medicamentos de molécula pequeña; el procedimiento de fabricación también debe ser aprobado. Si bien esto es importante por el bien de la seguridad, también hace que sea costoso cambiar el proceso de producción después de su aprobación y eso desalienta la innovación. Para cuando el medicamento está en el mercado, está trabajando con tecnología antigua, dice Charles Cooney , ingeniero químico del MIT. Tienes que bloquear la tecnología muchos años antes del lanzamiento de un producto comercial.

E incluso al desarrollar medicamentos experimentales, los fabricantes tienden a ceñirse a métodos que previamente han demostrado ser seguros. Como resultado, los nuevos avances en biología de sistemas y microtecnología no se han integrado en la biofabricación, dice Love.

Los investigadores utilizan este microchip para buscar células que puedan producir proteínas de forma más prolífica.

Él y otros investigadores esperan cambiar eso haciendo que la biofabricación sea más predecible. Uno de los objetivos de Love es asegurarse de que las células que producen estos costosos medicamentos sean lo más productivas posible, lo que debería reducir los costos. Para ello, los investigadores aprovechan las diferencias naturales de productividad entre las células. Fomentan mutaciones para crear variabilidad genética y luego usan microchips para analizar el comportamiento de las células individuales, eligiendo las más prolíficas para la producción a mayor escala.

Un segundo gran desafío en la biofabricación es garantizar la calidad de los medicamentos, lo cual es complicado porque los medicamentos a base de proteínas deben plegarse en una forma tridimensional y deben tener las etiquetas químicas adecuadas. Y debido a que estos medicamentos se producen en condiciones favorables para los microbios, pueden infectarse con virus. Se cometen muchos errores porque no tenemos los análisis adecuados para medir el producto o proceso, dice Cooney. La fabricación se encuentra en un camino crítico entre la ciencia y el paciente y debe integrarse en el continuo del desarrollo de fármacos. Creo que la mayoría de las empresas saben que necesitan invertir desde el principio en la fabricación, pero no ponen el esfuerzo suficiente en el desarrollo de procesos desde el principio.

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