Un complejo sistema: Vista interior de una de las instalaciones de fabricación de Genzyme. Las células se cultivan en tanques de acero, de los cuales se recolectan fármacos proteicos.
Dos compañías de biotecnología líderes están compitiendo por ser las primeras en implementar procesos más rápidos y más baratos para la producción de fármacos dentro de células vivas, facilitando así la fabricación de proteínas humanas, anticuerpos y otros medicamentos.
Los nuevos enfoques serán "radicalmente diferentes", señala Robert Bradway, director general de Amgen, una de las empresas interesadas en lograr avances en manufactura. Los sistemas actuales para la producción de fármacos en células bacterianas o de animales para después aislarlas son extremadamente costosos y pueden durar meses. Si se usaran procesos más eficientes, las empresas podrían aumentar rápidamente la producción de medicamentos con alta demanda, y podrían producir fármacos para enfermedades raras de forma más rentable.
Amgen, con sede en Thousand Oaks, Califo ia (EE.UU.), la mayor empresa de biotecnología en Estados Unidos, no ha hablado demasiado sobre sus ideas de fabricación desde el mes de mayo, cuando Bradway, que también ejerce como presidente y presidente de la junta, anunció durante una conferencia en el MIT (Instituto de Tecnología de Massachusetts, EE.UU.) estar "a punto de alcanzar un cambio importante en la manera de fabricar proteínas". Un portavoz de Amgen se negó a dar más detalles sobre la tecnología.
Sin embargo, su competidor, Genzyme, reconoce la existencia de una urgente iniciativa por desarrollar nuevos métodos. "Estamos en mitad de una carrera", asegura Konstantin Konstantinov, vicepresidente de desarrollo de productos en etapa avanzada en la empresa, que tiene su sede en Cambridge, Massachusetts (EE.UU.). "Estamos tratando de crear el diseño que se imponga a los demás".
En Genzyme, una filial del gigante farmacéutico francés Sanofi, Konstantinov dirige un equipo dedicado a trabajar en una idea conocida como fabricación continua. Pasar de los inflexibles procesos de producción 'por lotes' a otros continuos ya ha provocado grandes cambios en otras industrias. Los productores de acero, que solían moldear metal fundido en lingotes individuales, lograron dar un transformador salto en cuanto a eficiencia tras empezar a utilizar el método de extrusión de barras de acero.
Sin embargo, no es fácil hacer cambios en la industria farmacéutica. Las start-ups se centran en tratar de descubrir nuevos medicamentos, en vez de nuevos métodos de fabricación. Y la Agencia Estadounidense del Medicamento (FDA, por sus siglas en inglés), que regula las plantas de fármacos, presiona a las empresas para seguir usando métodos probados y seguros.
La fabricación de un medicamento biotecnológico comienza generalmente en un gran recipiente de acero inoxidable donde se cultivan células. A medida que son alimentadas, excretan una proteína en el líquido circundante. Siguiendo un procedimiento por lotes típico, las células se alimentan hasta que empiezan a morir, y el lote se forma por todas las proteínas producidas hasta ese momento. El biorreactor tiene que ser lo suficientemente grande para que quepa el compuesto deseado, y normalmente tiene entre 10.000 y 20.000 litros de capacidad, o aproximadamente el tamaño de un camión ciste a de gasolina. Después se llevan a cabo varios pasos de purificación para aislar la proteína.
En diciembre, el equipo de Konstantinov en Genzyme publicó dos documentos técnicos (que pueden encontrarse aquí y aquí), exponiendo por primera vez sus ideas sobre un proceso renovado. Konstantinov señala que la innovación principal de su equipo es la vinculación de un biorreactor más pequeño a un tipo de cromatografía que continuamente pueda separar la proteína del líquido circundante.
Konstantinov señala que el proceso ha estado funcionando con éxito desde hace varios meses, aunque se negó a mostrar la configuración a la prensa. "Hay algunos elementos que son bastante obvios, que hemos decidido compartir porque van a ser muy importantes para la industria de la biotecnología", indica. "Pero algunas otras cosas son secretas".
Konstantinov afirma que puede prescindir de la mitad del equipamiento habitual y ha reducido el tamaño de una línea de producción de recipientes de acero y tuberías desde algo aproximado a un campo de fútbol hasta un espacio del tamaño de una pista de squash.
Con estas unidades de producción compactas, las empresas de biotecnología podrían crear más tipos de fármacos, o podrían aumentar rápidamente la producción de éxitos comerciales, añadiendo unidades según fuera necesario. Durante su discurso, Bradway señaló que las nuevas tecnologías harían que Amgen fuera "mucho más diversa, mucho más adaptable, entrando y saliendo de diferentes productos con mayor rapidez".
Un tipo de manufactura más flexible podría ayudar a prevenir los momentos de escasez de medicamentos, que resultan muy dañinos. En 2011, la FDA informó sobre la escasez de 251 medicamentos, y señaló que en el caso de los fármacos que se inyectan, es decir, la mayoría de los productos biotecnológicos, alrededor del 20 por ciento de las veces el problema se debió a una falta de capacidad de fabricación por parte de las empresas.
La industria farmacéutica normalmente ha prestado poca atención a las innovaciones en la industria manufacturera, pero gracias a que Genzyme y Amgen han mantenido la capacidad de producción cerca de sus laboratorios en Boston y Califo ia, hoy día están en una buena posición para implementar nuevas ideas. "Tenemos los científicos, ingenieros y proveedores en EE.UU. adecuados. Tengo la esperanza de que EE.UU. siga siendo un líder en esta nueva tecnología", señaló Bradway durante su intervención. "Lo que estamos haciendo lleva la tecnología y la innovación al corazón de nuestra empresa de fabricación".
No está claro cuánto tiempo pasará hasta que los pacientes puedan recibir medicamentos fabricados mediante los nuevos procesos. En Genzyme, Konstantinov cree que las principales barreras técnicas han sido superadas, por lo que es ahora se trata de una decisión de negocios. "Estamos haciendo todo lo posible porque suceda", concluye.