aspectos científico-técnicos en el diseño y producción de fármacos biotecnológicos julio...
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Aspectos Científico-Técnicos en el Diseño y Producción de Fármacos
Biotecnológicos
Julio Delgado BoadaBiotechnova S.A.S
AGOSTO 2013
[email protected]@Yahoo.com
Biológicos:Producto Farmacéutico manufacturado utilizando organismos vivos ó parte de él(células, tejidos, etc)
Biotecnológicos:Productos Biológicos Terapéuticos producidos por tecnología DNA recombinanteEjemplos:Anticuerpos MonoclonalesProteínas RecombinantesPéptidosVacunas Terapéuticas
Ejemplos: vacunas profilácticas, producto sanguíneos, antibióticos
¿Que es un Biotecnológico?
Purificación bioquímica
páncreas
insulina de cerdo
Antes…
ADN(gen de la insulina humana)
insulina humana (recombinante)
bacterias o levaduras
(ingeniería genética)
Insulina Humana Alfa Interferón Hormona de Crecimiento Humano Activador Tisular del Plasminógeno Factor de Crecimiento Epidérmico Eritropoyetina (EPO) Etanercept Rituximab
Fármacos Biotecnológicos
Medicamentos Biotecnológicos Bajo Desarrollo: Por categoría Terapéutica
2004 2006 2008Cáncer/Condiciones Relacionadas 154 210 254
Enfermedades Infecciosas 43 50 162
Trastornos del Sistema Inmunológico 26 44 59
Otros 17 18 35
Infección del VIH/SIDA y Condiciones Relacionadas 17 22 34
Trastornos Respiratorios 14 13 27
Enfermedad Cardiovascular 19 22 25
Trastornos de la Sangre 2 10 20
Trastornos de la Piel 7 7 19
Diabetes/Condiciones Relacionadas 10 15 19
Trastornos Neurológicos 16 17 18
Trastornos Digestivos 11 14 15
Trastornos Genéticos 9 9 11
Transplantes 3 4 10
Condiciones de la Vista 5 6 8
Trastorno del Crecimiento 3 4 5
324 418 633
Medicamentos Biotecnológicos Bajo Desarrollo: Por categoría de Producto
2004 2006 2008
Vacunas 90 62 223
Anticuerpos Monoclonales 76 160 192
Hormonas Recombinantes/Proteínas 43 66
Otros 34 62 44
Terapia Genética 23 46 38
Terapia Celular 11 21 23
Interferones 10 18 16
Antisentido 14 20 16
Interleukinas 8 8 10
Factores de Crecimiento 7 16 5
Caducidad de patentes de medicamentos biológicos
Producto Marca® Laboratorio Expiración UE
Expiración USA
EPO Eprex® Amgen/J&J Caducada 2012
EPO Neorecormon®
Roche Caducada Caducada
Interferón 1b Betaferon® Bayer Caducada Caducada
G-CSF Neupogen® Amgen Caducada 2013
Interferón 2b Intron-A ® Schering-Plough Caducada Caducada
Interferón 2a Roferon-A ® Roche Caducada NA
Receptor TNF Enbrel® Amgen/Wyeth 2010 2009
Anti-TNF Remicade® Schering-Plough 2011 2011
Anti-CD20 MabThera® Roche 2013 2015
Anti-HER2 Herceptin® Roche 2014 2014
Anti-EGFR Erbitux® Merck-Serono 2010 2015
Anti-VEGF Avastin® Roche 2019 2017
Ledford H. The same but different. Nature, 2007; 449: 274-276
1. Desarrollo de la célula hospedera (clon productor)
2. Establecimiento de un banco de clones
3. Producción de la proteína (principio activo)
4. Purificación5. Análisis 6. Formulación 7. Almacenaje y manipulación
Como se Desarrolla un Fármaco Biotecnológico
MicroorganismosBacterias levaduras
Vegetales transgénicos
AnimalesTransgénicos
Células animales
Proteínas terapéuticasAnticuerposMoléculas complejas
Proteínas terapéuticasAnticuerposMoléculas complejas
Cultivos celulares en bioreactores
No hay necesidad de reactores
Cultivos de células mamíferos
Ratones de investigaciónVacunos, ovinos
AntibióticosPéptidos simplesVacunasMoléculas simples
Cultivos en bioreactores
Bacterias levaduras hongos
Resistencias naturales a virus y químicos
No hay necesidad de reactores
Genética simpleGenética complejaGenética complejaGenética simple
InsulinaHormona hGHVacuna Hepatitis B
Activador tisularde plasminógeno tPAAnticuerpos terapéuticos
Hormona hGH Vitamina ABeta Caroteno
SISTEMAS BIOLOGICOS PARA LA PRODUCCIONDE BIOTECNOLOGICOS
Epo glicosilación en 3 sitios de N-linked glicosilaciónen tres residuos de asparagina y O-linked glicosilaciónen un residuo de serina.
ERITROPOYETINA
Chinese Hamster Ovary Cells (CHO)
Muy utilizadas para la producción de proteínas que no se pueden producir en E. coli ó levaduras
Es el caso de aquellas proteínas que requieren plegamientos (folding), glicosilación ó que son tóxicas en bacterias
Cultivo de Célula Animal
Correcta glicosilación Pueden expresar proteínas de gran
tamaño (> 50 kd) Algunas células (e.g., CHO cells) pueden crecer como cultivos en suspensión Expresión extracelular
CLONAJE DEL GEN
Introducción en un sistema
biológico
Upstream process
Downstream Process
Formulación
Producto final
PRODUCCION DE PROTEINAS RECOMBINANTES
Flujo Típico de un Proceso Biotecnológico
(Feed 2)
(Feed 3)
(Feed 4)
Chrom 1
Chrom 3
Cryo-preservación
Concentración / Diafiltración
Centrifuga
(Feed1)
Inóculo ezpansiónAmpolleta
Chrom 2
Electroforesis SDS-PAGE Inmunoquímica (ELISA, Western blot) Mapeo peptídico Dicroísmo circular Cristalografía Electroforesis capilar Cromatografía líquida Espectrometría de masa
Caracterización de las Proteínas
ELECTROFORESIS DE PROTEINAS
1 - Marcadores de peso molecular2 – 4 biofármaco innovador5 – 7 biofármaco en evaluación
TOP 10 5EU Hospital products MAT March 08
HERCEPTIN (TRASTUZUMAB) 838.075.916,00 EUR MABTHERA (RITUXIMAB) 597.686.276,00 EUR TAXOTERE (DOCETAXEL) 502.690.788,00 EUR REMICADE(INFLIXIMAB) 463.927.616,00 EUR AVASTIN (BEVACIZUMAB) 383.022.879,00 EUR ENBREL (ETANERCEPT) 320.151.676,00 EUR TRUVADA (EMTRICITABINE/TENOFOVIR) 313.419.881,00 EUR ARANESP ( DARBEPOETIN ALFA) 295.753.853,00 EUR NEORECORMON ( EPOETIN BETA) 254.157.591,00 EUR EPREX (EPOETIN ALFA) 251.376.761,00 EUR
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