1. La biotecnologia en la industria farmaceutica — Transcript
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- 0:10Hola, bienvenidas y bienvenidos a la
- 0:13primera unidad del curso Diseño de
- 0:14Biofarmacéuticos.
- 0:17A lo largo del curso vamos a recorrer el
- 0:18camino completo que sigue un medicamento
- 0:20biotecnológico.
- 0:22Desde desde cómo surge una necesidad
- 0:24médica pasando por la concepción o el
- 0:27descubrimiento de una potencial
- 0:28molécula. al diseño, producción y hasta
- 0:32llegar a aspectos relacionados con la
- 0:34regulación, la calidad y su aplicación
- 0:36clínica.
- 0:38Sin embargo, antes de que nos adentremos
- 0:40a hablar de proteínas recominantes,
- 0:41anticuerpos monoclonales, vacunas,
- 0:44ácidos nucleicos o terapia génica, es
- 0:46importante responder una pregunta más
- 0:48fundamental.
- 0:50¿Cómo nació la biotecnología
- 0:51farmacéutica?
- 0:53Durante gran parte del siglo XX, la
- 0:55mayoría de los medicamentos eran
- 0:57moléculas pequeñas obtenidas mediante
- 0:59síntesis química o a partir de la
- 1:01extracción de compuestos naturales.
- 1:04Estos medicamentos revolucionaron el
- 1:05tratamiento de muchas enfermedades y
- 1:07siguen siendo indispensables hasta
- 1:09nuestros días. Pero conforme avanzó el
- 1:11conocimiento sobre la biología humana,
- 1:14los científicos comenzaron a descubrir
- 1:16que muchas enfermedades no podían
- 1:17tratarse adecuadamente o en su totalidad
- 1:20solo con moléculas pequeñas.
- 1:22En algunos casos era necesario
- 1:23administrar proteínas como hormonas,
- 1:26factores de coagulación o anticuerpos,
- 1:28los cuales solo podían venir de una
- 1:30fuente biológica animal o de donadores
- 1:32humanos.
- 1:33El problema estaba en que estas
- 1:35moléculas eran extremadamente difíciles
- 1:37de obtener en las cantidades
- 1:38suficientes. Representaban riesgos
- 1:41sanitarios cuando se aislaban de tejidos
- 1:42o sangre y además su producción era
- 1:45costosa y limitada.
- 1:47Fue precisamente en este contexto donde
- 1:49la biotecnología comenzó a transformar
- 1:51la industria farmacéutica.
- 1:53En esta primera unidad entenderemos cómo
- 1:55ocurrió esa transición, qué diferencia a
- 1:58un medicamento biotecnológico de un
- 2:00fármaco convencional y [resoplido] por
- 2:02qué hoy la mayoría de las terapias más
- 2:03innovadoras del mundo tienen un origen
- 2:05biotecnológico.
- 2:10Para responder la pregunta que
- 2:11planteamos al inicio sobre cómo la
- 2:13biotecnología logró transformar
- 2:14enfermedades que antes eran difíciles de
- 2:16tratar, primero necesitamos aclarar que
- 2:19entendemos por biotecnología.
- 2:21Este concepto ya lo conocen. De manera
- 2:23general, la biotecnología se puede
- 2:25definir como el uso de sistemas
- 2:27biológicos, ya sean células o tejidos, o
- 2:30de moléculas biológicas como enzimas o
- 2:32anticuerpos o ácidos nucleicos o
- 2:34metabolitos para generar productos o
- 2:36servicios de interés.
- 2:39Esta definición es importante porque nos
- 2:41permite entender que la biotecnología no
- 2:43se limita a modificar genes o a generar
- 2:46organismos genéticamente modificados o
- 2:48transgénicos, como lo solemos conocer.
- 2:51En realidad incluye cualquier aplicación
- 2:53en la que aprovechemos la capacidad de
- 2:55estos sistemas vivos y de sus
- 2:57componentes para resolver un problema.
- 3:00Por ejemplo, si usamos microorganismos
- 3:01para producir una enzima industrial,
- 3:04estamos haciendo biotecnología.
- 3:06Si utilizamos células de mamífero para
- 3:08producir un anticuerpo monoclonal,
- 3:09también estamos haciendo biotecnología.
- 3:12Y si empleamos herramientas
- 3:13biinformáticas para identificar un
- 3:15potencial blancoterapéutico, diseñar una
- 3:17proteína modificada, también estamos
- 3:19dentro del campo biotecnológico.
- 3:22Por eso se dice que la biotecnología es
- 3:24una disciplina transversal. comina
- 3:27biología, ingeniería, química y
- 3:29biinformática
- 3:31para integrar además varias disciplinas
- 3:34y generar eh soluciones en la
- 3:36agricultura, la industria, la salud, la
- 3:39energía y el medio ambiente.
- 3:42Una forma común de organizar sus
- 3:44aplicaciones es mediante una
- 3:45clasificación por colores. Esta
- 3:47clasificación no es una división
- 3:49estricta, sino pues es más bien una
- 3:51perspectiva más bien didáctica, ¿no?,
- 3:53que nos ayuda a ubicar los distintos
- 3:54campos de aplicación.
- 3:57La biotecnología roja se relaciona con
- 4:00las aplicaciones médicas. Aquí
- 4:02encontramos a los medicamentos
- 4:03biotecnológicos, las vacunas, la terapia
- 4:06génica, la terapia celular y muchas
- 4:08otras herramientas que se pueden
- 4:09utilizar incluso para el diagnóstico.
- 4:12Esta obviamente será una de las áreas
- 4:13más importantes para nuestro curso
- 4:15porque pues está directamente
- 4:16relacionada con la prevención,
- 4:18diagnóstico y tratamiento de
- 4:20enfermedades.
- 4:22La biotecnología blanca se asocia con
- 4:24los procesos bioprocesos industriales.
- 4:27Esto incluye fermentaciones para la
- 4:29producción de enzimas, el escalamiento
- 4:31de biorrectores y otros procesos de
- 4:33manufactura.
- 4:35Esta categoría también será relevante
- 4:36para este curso porque los medicamentos
- 4:38biotecnológicos, además de ser
- 4:39efectivos, también deben de producirse
- 4:41de manera reproducible, a una escala
- 4:44suficiente y de manera segura.
- 4:48Por otro lado, la biotecnología verde se
- 4:50relaciona con la agricultura. Esto
- 4:52incluye los cultivos transgénicos,
- 4:54biofertilizantes o el mejoramiento
- 4:56genético de plantas. En la industria
- 4:59farmacéutica esta categoría puede llegar
- 5:01a tener aplicaciones muy particulares,
- 5:03por ejemplo, cuando se usan plantas como
- 5:05plataformas de producción de proteínas
- 5:07recombinantes o vacunas.
- 5:10Luego tenemos la biotecnología azul, la
- 5:12cual se enfoca en organismos y recursos
- 5:15marinos, aunque pues tal vez este no sea
- 5:17el centro de la asignatura, puede
- 5:18contribuir al al descubrimiento de pues
- 5:21nuevas moléculas bioactivas o nuevos
- 5:22compuestos con un potencial terapéutico.
- 5:26La biotecnología gris se relaciona con
- 5:28aplicaciones ambientales como
- 5:30biorremediación, el tratamiento de
- 5:31residuos o monitore ambiental. Su
- 5:34conexión con la industria farmacéutica
- 5:35aparece, por ejemplo, en la gestión
- 5:38ambiental de procesos productivos.
- 5:40Finalmente, tenemos la biotecnología
- 5:42dorada, la cual se vincula con la
- 5:44biinformática, la biología computacional
- 5:46y el análisis de datos. Esta área se ha
- 5:49vuelto fundamental en la industria
- 5:51farmacéutica moderna porque nos permite
- 5:53analizar los genomas, transcriptomas,
- 5:55proteomas, metaboloma e identificar
- 5:58nuevos blancos terapéuticos, estudiar
- 6:00estructuras de proteínas, diseñar nuevas
- 6:02moléculas y procesar grandes volúmenes
- 6:04de información biológica.
- 6:07Entonces, para este curso nos interesan
- 6:09principalmente tres dimensiones. La
- 6:11roja, porque obviamente se relaciona con
- 6:13el desarrollo de medicamentos y y nuevas
- 6:15terapias. La dorada porque apoya el
- 6:17descubrimiento, análisis y diseño de
- 6:19nuevos biofarmacéuticos y la blanca
- 6:22porque nos conecta con la producción
- 6:23industrial y el diseño de bioprocesos.
- 6:28Ahora, ¿cuál es el impacto de la
- 6:29biotecnología en los bioprocesos?
- 6:32Tradicionalmente, muchas moléculas con
- 6:34aplicación terapéutica se obtenían
- 6:36directamente de fuentes biológicas. Esto
- 6:38podía implicar la extracción de
- 6:40compuestos a partir de plantas, tejidos,
- 6:42de animales, sangre humana, incluso
- 6:45otros fluidos biológicos. Y aunque esta
- 6:47estrategia permitió desarrollar
- 6:48tratamientos importantes, también tenían
- 6:50limitaciones muy claras.
- 6:53La primera limitación era el
- 6:54rendimiento. Muchas moléculas se
- 6:56encuentran en cantidades muy pequeñas en
- 6:58su fuente natural, por lo que obtener
- 7:00suficiente material para tratar a muchos
- 7:02pacientes podía ser extremadamente
- 7:04difícil.
- 7:06La segunda limitación era la
- 7:07variabilidad. Cuando una molécula se
- 7:10extrae de una fuente biológica compleja,
- 7:12pueden existir diferencias entre lotes,
- 7:15diferencias como en en pureza,
- 7:17composición, actividad o presencia de
- 7:19contaminantes.
- 7:22La tercera limitante era la seguridad.
- 7:25Cuando el producto provenía de tejidos
- 7:27animales, sangre humana o materiales
- 7:29biológicos complejos, existía el riesgo
- 7:31de arrastrar impurezas o agentes
- 7:33infecciosos. Esto fue particularmente
- 7:35relevante en el caso de algunas terapias
- 7:37hormonales, factores de coagulación y
- 7:39productos derivados de la sangre.
- 7:42La biotecnología cambió, obviamente este
- 7:44panorama. Con el surgimiento de la
- 7:46tecnología del ADN recombinante, fue
- 7:48posible introducir la información
- 7:50genética de una proteína humana a una
- 7:52célula hospedera, como una bacteria, una
- 7:54levadura o una célula de mamífero de
- 7:57otra especie.
- 7:58[resoplido]
- 7:58A partir de ese momento, la célula se
- 8:00convierte en una especie de plataforma
- 8:02de producción capaz de de sintetizar una
- 8:05molécula terapéutica específica.
- 8:07De aquí aparecen dos términos muy
- 8:09importantes que seguramente ya conocen y
- 8:11que vamos a utilizar constantemente
- 8:12durante el curso. Los procesamientos
- 8:15upstream y downstream.
- 8:18El procesamiento obst incluye todo lo
- 8:20que ocurre antes de obtener el producto
- 8:22en el cultivo y que incluyen pues desde
- 8:24la selección de la célula pedera, la
- 8:26construcción genética, el desarrollo de
- 8:28la línea celular, la composición del
- 8:31medio de cultivo, las condiciones de
- 8:33crecimiento, el control del pH,
- 8:35temperatura, oxígeno, disuelto y pues la
- 8:38productividad ya en el biorreactor.
- 8:41Por otro lado, tenemos el procesamiento
- 8:42downstream, el cual incluye etapas
- 8:45posteriores al cultivo que incluyen la
- 8:48clarificación, separación, captura,
- 8:50purificación, eliminación de impurezas,
- 8:53eh la concentración del producto final,
- 8:55cambio de buffer y la formulación.
- 8:58Para un ingeniero de bioprocesos, la
- 8:59integración de estos dos conceptos en la
- 9:01industria farmacéutica es muy
- 9:03importante, ya que es necesario diseñar
- 9:05procesos que son que sean eh altamente
- 9:08controlados, reproducibles, escalables y
- 9:11además compatibles con los estándares
- 9:13farmacéuticos que son bastante
- 9:15rigurosos.
- 9:18Y bien, ya vimos que la biotecnología
- 9:19transformó los bioprocesos porque
- 9:21permitió pasar de la extracción directa
- 9:23de moléculas biológicas a su producción
- 9:25controlada
- 9:26mediante sistemas vivos. Ahora vamos a
- 9:29ver cómo el concepto y la aplicación de
- 9:31la biotecnología
- 9:33transformó directa y drásticamente en la
- 9:35industria farmacéutica.
- 9:37Durante mucho tiempo, la industria
- 9:38farmacéutica tradicional
- 9:40se basó principalmente en medicamentos
- 9:42de síntesis química, es decir,
- 9:44medicamentos cuyo principio activo se
- 9:46obtiene mediante reacciones químicas
- 9:48controladas. Muchos de estos fármacos
- 9:50son moléculas pequeñas, con estructuras
- 9:52bien definidas, relativamente fáciles de
- 9:55caracterizar y en muchos casos pues con
- 9:57buena estabilidad. Algunos ejemplos como
- 10:00el paracetamol que se utiliza como un
- 10:03agente analgésico antipirético, el
- 10:05aciclovir como un agente antiviral
- 10:08o la quetamina son moléculas con una
- 10:10estructura química específica, una masa
- 10:13molecular relativamente baja, o sea,
- 10:15redondeado en los cientos de Daltons y
- 10:18un proceso de fabricación que pueda
- 10:19reproducirse con alta precisión.
- 10:22Esto no significa que los medicamentos
- 10:24sean simples o poco poco importantes. Al
- 10:27contrario, los fármacos de síntesis
- 10:29química han sido fundamentales para la
- 10:31medicina moderna y siguen siendo
- 10:32indispensables. Lo que quiero destacar
- 10:35aquí es que representan una lógica de
- 10:37desarrollo y producción bastante
- 10:38distinta a la de los medicamentos
- 10:40biotecnológicos.
- 10:42En el caso de estos últimos, la
- 10:43situación cambia.
- 10:45Aquí ya hablamos de macromoléculas
- 10:47biológicas, principalmente proteínas, eh
- 10:50pero también podemos encontrar ácidos
- 10:51nucleicos que se producen ambos, pues
- 10:53utilizando sistemas vivos.
- 10:56Por ejemplo, la insulina es una proteína
- 10:58y [resoplido] producir una proteína
- 11:00terapéutica no es lo mismo que
- 11:01sintetizar una molécula pequeña. Una
- 11:04proteína tiene una secuencia de
- 11:05aminoácidos, una estructura
- 11:07tridimensional que puede además
- 11:09presentar modificaciones
- 11:10postraduccionales.
- 11:12Puede agregarse, degradarse o perder
- 11:14actividad si las condiciones de proceso
- 11:16o de formulación no son las adecuadas.
- 11:19Esto tiene implicaciones enormes para la
- 11:20industria farmacéutica.
- 11:22Primero, eh implica que el proceso de
- 11:25producción se vuelve parte crítica del
- 11:27producto. En un medicamento
- 11:29biotecnológico, no solo importa la
- 11:31composición química final, también
- 11:33importa qué célula la produjo, bajo qué
- 11:36condiciones se cultivó, cómo se purificó
- 11:39y cómo se formuló.
- 11:42Segundo, implica que la caracterización
- 11:44analítica es más compleja. No basta con
- 11:47confirmar la estructura molecular o
- 11:49tridimensional. Hay que además evaluar
- 11:51la identidad, la pureza, la potencia,
- 11:54evaluar actividad biológica, la
- 11:56estabilidad e incluso un riesgo de
- 11:58inmunogenicidad, un concepto que veremos
- 12:00más adelante.
- 12:02Y tercero, implica que también cambian
- 12:04las propiedades farmacológicas.
- 12:06Muchas proteínas terapéuticas no pueden
- 12:08administrarse por bioral porque se
- 12:10degradarían en el tracto en el tracto
- 12:12gastrointestinal.
- 12:14Además, por su tamaño y su complejidad,
- 12:16pues tienen patrones de distribución,
- 12:18metabolismo y eliminación diferentes a
- 12:20los que pues tienen las moléculas
- 12:22pequeñas o los fármacos clásicos.
- 12:26Por eso decimos que el surgimiento de la
- 12:27biotecnología moderna introdujo una
- 12:29revolución en la industria farmacéutica.
- 12:32Esto implicó un cambio completo en la
- 12:33forma de pensar cómo se generan los
- 12:35medicamentos, cómo se descubren, cómo se
- 12:38diseñan, cómo se producen, cómo se
- 12:40evalúan y cómo se administran a los
- 12:42pacientes. Todo esto sin perder de vista
- 12:45el alto rigor regulatorio que deben
- 12:47cumplir los medicamentos, que son
- 12:49calidad, seguridad y eficacia. En temas
- 12:52posteriores veremos que para los
- 12:54medicamentos biotecnológicos esto no es
- 12:56algo trivial ni fácilmente demostrable.
- 13:01Para entender por qué la biotecnología
- 13:03farmacéutica tiene hoy tanto impacto,
- 13:05[resoplido] conviene verla como una
- 13:06historia de avances acumulados.
- 13:09No se trató de un solo descubrimiento ni
- 13:11de una sola tecnología. Más bien podemos
- 13:14pensar en la biotecnología, en un cómo
- 13:17se fundó como una serie de oleadas de
- 13:19innovación que fueron ampliando lo que
- 13:21la industria farmacéutica es capaz de
- 13:23hacer.
- 13:25La primera etapa entre 1930 y 1950 está
- 13:29marcada por las fermentaciones
- 13:30industriales y el descubrimiento de los
- 13:32antibióticos.
- 13:33Aquí aparecen ejemplos fundamentales
- 13:35como la producción industrial de
- 13:36penicilina.
- 13:38Esta etapa fue muy importante porque
- 13:40demostró que los microorganismos
- 13:41pudieran utilizarse como sistemas
- 13:43productivos a gran escala para obtener
- 13:45sustancias con actividad terapéutica.
- 13:49Después, entre 1950 y 1975,
- 13:52se fortaleció la comprensión de la
- 13:54biología molecular. En este periodo se
- 13:57consolidaron conocimientos fundamentales
- 13:59sobre el ADN, el código genético, la
- 14:01síntesis de proteínas y la regulación
- 14:03celular. Esto fue esencial para la
- 14:06biotecnología porque antes de modificar
- 14:08un sistema biológico, pues primero era
- 14:10necesario comprender cómo funciona.
- 14:14También aquí ocurre un cambio conceptual
- 14:15muy importante. La enfermedad empieza a
- 14:18entenderse cada vez más en términos
- 14:20moleculares. Se identificaron moléculas,
- 14:23rutas de señalización, receptores, genes
- 14:26y proteínas involucradas en procesos
- 14:28patológicos, lo cual llevó a una nueva
- 14:31ola de candidatos terapéuticos.
- 14:34La tercer oleada y a mi parecer una de
- 14:36las más importantes ocurrió entre 1975 y
- 14:401990.
- 14:42Esta corresponde a las tecnologías
- 14:43fundacionales de la biotecnología
- 14:45moderna.
- 14:46Aquí destacan dos avances
- 14:48importantísimos, el desarrollo de la
- 14:50tecnología del ADN recominante y la
- 14:53tecnología de hibridomas para producir
- 14:54anticuerpos monoclonales.
- 14:57El ADN recombinante permitió introducir
- 14:59genes de interés en células hospederas
- 15:01para que estas produjeran proteínas
- 15:03terapéuticas.
- 15:05Esto abrió la puerta a productos como la
- 15:06insulina recominante, la hormona del
- 15:08crecimiento, la eritropoyetina y otros
- 15:11factores de crecimiento basados en
- 15:13proteínas.
- 15:15Por otro lado, eh la biotecnología de
- 15:17hibridomas hizo posible generar
- 15:19anticuerpos monoclonales con
- 15:20especificidad hacia un blanco
- 15:22determinado. Este avance fue decisivo
- 15:25para el desarrollo de terapias
- 15:26dirigidas, especialmente en oncología,
- 15:28enfermedades inflamatorias y
- 15:30autoinmunes. Y bueno, cabe resaltar que
- 15:32hasta el día de hoy los medicamentos
- 15:34biotecnológicos que más se venden eh
- 15:37pues son basadas en anticuerpos.
- 15:40A partir de este momento, la industria
- 15:42farmacéutica pues ya no depende nada más
- 15:44de encontrar moléculas pequeñas o
- 15:46extraer productos de fuentes naturales.
- 15:48Ahora, eh podíamos diseñar a modo
- 15:51sistemas biológicos, pues para producir
- 15:53moléculas terapéuticas específicas.
- 15:58La cuarta etapa, entre 1990 y 2005 está
- 16:01asociada con la aparición de las
- 16:02tecnologías ómicas como la genómica,
- 16:05proteómica, la biinformática.
- 16:08Estas tecnologías cambiaron
- 16:09especialmente la forma de de descubrir
- 16:12nuevos medicamentos.
- 16:14Con la disponibilidad de información
- 16:15genómica y proteímica fue posible
- 16:17identificar nuevos blancos terapéuticos
- 16:19asociados obviamente con enfermedad,
- 16:21comparar perfiles de expresión génica
- 16:23entre tejidos sanos y enfermos, estudiar
- 16:26rutas moleculares completas y utilizar
- 16:28herramientas computacionales para
- 16:30interpretar grandes volúmenes de datos.
- 16:33Esto transformó el descubrimiento de
- 16:34fármacos porque permitió pasar de una
- 16:37búsqueda que antes era más empírica a
- 16:39estrategias más lógicas, pensadas,
- 16:43estratégicas y dirigidas.
- 16:45Muchos fármacos de síntesis química
- 16:47aparecen la prueba y error, mientras que
- 16:49el diseño de medicamentos
- 16:50biotecnológicos ha llevado una secuencia
- 16:52más directa o más relacionada con el
- 16:53método científico.
- 16:56Finalmente, a partir del 2005 y hasta la
- 16:58actualidad entramos en la etapa de las
- 17:01terapias avanzadas y la medicina
- 17:03personalizada.
- 17:04Aquí encontramos terapias génicas,
- 17:06terapias celulares, productos basados en
- 17:08ARN, anticuerpos modificados, proteínas
- 17:12de fusión, vacunas de nueva generación y
- 17:15estrategias terapéuticas diseñadas para
- 17:17grupos específicos de pacientes, o sea,
- 17:19medicina personalizada.
- 17:21Eh, esta etapa refleja una idea muy
- 17:23importante.
- 17:25Ya no buscamos tratar enfermedades, sino
- 17:28que ahora se busca diseñar
- 17:29intervenciones precisas basadas en la
- 17:32biología molecular del paciente, del
- 17:34tumor, del patógeno o de la enfermedad,
- 17:36o sea, tratar enfermedades de forma más
- 17:39específica.
- 17:41Por eso, la biotecnología sigue teniendo
- 17:42un papel medular en la medicina
- 17:44contemporánea.
- 17:46Nos permite descubrir nuevos blancos
- 17:47terapéuticos, diseñar moléculas más
- 17:50específicas,
- 17:52producirlas mediante procesos
- 17:53bioprocesos controlados y cada vez más
- 17:56adaptar las terapias a necesidades
- 17:58clínicas particulares.
- 18:02Con esto revisamos de manera muy breve
- 18:04cómo evoluciona la biotecnología
- 18:05farmacéutica. Ahora necesitamos
- 18:08detenernos en algunas definiciones
- 18:09importantes.
- 18:11Esto es necesario porque en el lenguaje
- 18:13cotidiano solemos usar palabras como
- 18:15medicamento, biológicos, un producto
- 18:18para la salud como si fueran
- 18:19completamente equivalentes. Sin embargo,
- 18:22desde el punto de vista farmacéutico,
- 18:23biotecnológico y regulatorio no
- 18:26significan exactamente lo mismo. Primero
- 18:29tenemos el concepto de insumo para la
- 18:30salud.
- 18:32En México, los insumos para la salud
- 18:34incluyen tanto a medicamentos, pero
- 18:36también materias primas, aditivos,
- 18:39dispositivos médicos, entre otros
- 18:41productos utilizados en la atención
- 18:43sanitaria, incluso pues también agentes
- 18:45e de limpieza, productos cosméticos.
- 18:49Es decir, un insumo para la salud no
- 18:51necesariamente es un medicamento,
- 18:54puede ser también un dispositivo médico,
- 18:55un material de curación o un equipo
- 18:58utilizado incluso para diagnóstico o el
- 18:59tratamiento de una enfermedad.
- 19:02Después tenemos los remedios
- 19:03herbolarios. Estos productos se elaboran
- 19:06a partir de plantas medicinales o sus
- 19:08derivados y generalmente se asocia con
- 19:10usos tradicionales.
- 19:12Aunque los remedios herbolarios pueden
- 19:13tener un origen biológico, como los
- 19:16medicamentos biotecnológicos, en el
- 19:18sentido más estricto eh para el
- 19:20desarrollo de su evidencia, su eficacia,
- 19:25su control de calidad y su regulación
- 19:27son muy diferentes, aunque los remedios
- 19:28cbolarios también se regulan. como los
- 19:31medicamentos.
- 19:33El siguiente concepto es el de
- 19:34medicamento de síntesis química. Este es
- 19:36el modelo clásico de la industria
- 19:38farmacéutica. Se trata de medicamentos
- 19:40cuyo principio activo se obtiene
- 19:42mediante reacciones químicas
- 19:43controladas.
- 19:45Generalmente son moléculas pequeñas, con
- 19:47una estructura muy bien definida y en
- 19:49procesos de fabricación bastante
- 19:50reproducibles.
- 19:52Ejemplos de este tipo son el
- 19:53paracetamol, el aciclovir, como ya
- 19:55mencionamos anteriormente, [resoplido]
- 19:57agentes inflamatorios, etcétera.
- 20:01En contraste, tenemos los medicamentos
- 20:03biotecnológicos o biofarmacéuticos,
- 20:06que son pues los ejes centrales de este
- 20:07curso.
- 20:09Estos medicamentos se producen mediante
- 20:11biotecnología molecular utilizando
- 20:13sistemas vivos o componentes biológicos.
- 20:16En muchos casos, en su mayoría, son
- 20:18proteínas recombinantes, anticuerpos
- 20:20monoclonales, enzimas, hormonas, pero
- 20:22también se incluyen las vacunas
- 20:24recominantes o productos basados en
- 20:26ácidos nucleicos.
- 20:28Por lo tanto, un medicamento
- 20:30biotecnológico suele ser mucho más
- 20:32complejo que una molécula pequeña.
- 20:36Ahora, un medicamento biotecnológico
- 20:38biocomparable es un medicamento
- 20:40biotecnológico no innovador que busca
- 20:43demostrar que es comparable en calidad,
- 20:45seguridad y eficacia con un medicamento
- 20:48biotecnológico de referencia. De manera
- 20:50simplista podremos ubicar a los
- 20:53medicamentos biocomparables como los
- 20:55genéricos de los medicamentos
- 20:57biotecnológicos.
- 20:58Sin embargo, a nivel conceptual y
- 21:00regulatorio son dos términos muy
- 21:01diferentes.
- 21:03Los medicamentos de síntesis química,
- 21:05muchas veces es posible demostrar
- 21:06equivalencia con estudios relativamente
- 21:08acotados porque la molécula puede
- 21:11caracterizarse con mucha precisión.
- 21:14En cambio, los medicamentos
- 21:15biotecnológicos, por su complejidad
- 21:17estructural y funcional, además de la eh
- 21:20de la fuente biológica, se requiere una
- 21:22comparación mucho más amplia que incluye
- 21:24análisis físicoquímico, funcionales,
- 21:27análisis preclínicos y en algunos casos
- 21:29hasta análisis clínicos.
- 21:32Por otro lado, tenemos a los
- 21:34medicamentos biotecnológicos de segunda
- 21:35generación. Estos pueden entenderse como
- 21:38versiones modificadas o mejoradas de
- 21:40moléculas biotecnológicas ya conocidas.
- 21:43La intención puede ser aumentar el
- 21:45tiempo de vida media, mejorar la
- 21:47estabilidad, reducir la frecuencia de
- 21:49administración, modificar su potencia,
- 21:52optimizar la seguridad o facilitar su
- 21:54uso por parte del paciente.
- 21:57Más adelante veremos ejemplos
- 21:58relacionados con ingeniería de proteínas
- 22:01como modificaciones estructurales que
- 22:02permiten que algunas moléculas duren más
- 22:04tiempo en circulación.
- 22:07Otro concepto importante es producto
- 22:09biológico. Este término es más amplio y
- 22:11puede incluir a las vacunas,
- 22:13hemoderivados o productos de la sangre,
- 22:16alergenos, proteínas terapéuticas,
- 22:18células, tejidos y productos génicos,
- 22:21dependiendo del marco regulatorio que se
- 22:23revise. [resoplido] Todos los
- 22:25medicamentos biotecnológicos pueden
- 22:26considerarse dentro del universo de
- 22:28productos biológicos, pero no todos los
- 22:30productos biológicos son necesariamente
- 22:32medicamentos biotecnológicos en el
- 22:33sentido estricto que usaremos durante el
- 22:35curso.
- 22:38Finalmente están los productos de
- 22:40terapia avanzada. Estos representos
- 22:43representan, perdón, una de las áreas
- 22:45más innovadoras de la biotecnología
- 22:46farmacéutica. Incluyen medicamentos
- 22:49basados en genes, células o tejidos como
- 22:52la terapia génica, terapia celular e
- 22:54ingeniería de tejidos, respectivamente.
- 22:57A diferencia de una proteína
- 22:59recombinante convencional, aquí el
- 23:01producto puede consistir en células
- 23:03vivas modificadas o material genético
- 23:05diseñado para corregir, reemplazar o
- 23:07modificar una función biológica.
- 23:11Hasta este punto hemos visto que la
- 23:13biotecnología transformó la industria
- 23:14farmacéutica porque permitió desarrollar
- 23:16medicamentos más complejos que los
- 23:18fármacos de clásicos de síntesis
- 23:20química. Ahora conviene detenernos en
- 23:22una idea importante y es que muchas de
- 23:25las moléculas que hoy asociamos con la
- 23:26biotecnología farmacéutica no surgieron
- 23:29de la nada. Algunas ya se conocían desde
- 23:32antes porque existen naturalmente en el
- 23:33cuerpo humano, en animales, en
- 23:35microorganismos y en otros sistemas
- 23:37biológicos. El problema era cómo
- 23:39obtenerlas.
- 23:41Por ejemplo, los factores de coagulación
- 23:43se obtenían a partir de sangre o plasma
- 23:45humano y se utilizaban para tratar
- 23:47pacientes con hemofilia u otros
- 23:49trastornos de la coagulación.
- 23:51Esto permitió salvar muchas vidas, pero
- 23:54también implicaba riesgos importantes.
- 23:56La disponibilidad limitada, o sea, la
- 23:58dependencia de donantes, la variabilidad
- 24:01entre lotes y la posibilidad de
- 24:03contaminación con agentes infecciosos.
- 24:06Algo similar ocurrió con algunos
- 24:08anticuerpos usados para la inmunización
- 24:10pasiva. Antes de contar con la
- 24:13tecnología
- 24:14eh de anticuerpos monoclonales, podían
- 24:17obtenerse anticuerpos a partir de suero
- 24:20o sangre de donadores. Esto permitía
- 24:22transferir
- 24:24transferir protección inmediata frente a
- 24:26ciertas enfermedades, pero de nuevo
- 24:28dependía de una fuente biológica
- 24:29completa.
- 24:32En el caso de las vacunas, muchas
- 24:33estrategias tradicionales se basaban en
- 24:35el uso de patógenos atenuados,
- 24:37patógenos inactivados o extractos
- 24:39derivados de ellos. Estas vacunas han
- 24:42sido fundamentales para la salud
- 24:43pública, pero su producción también
- 24:45requiere un control muy estricto del
- 24:47agente biológico, de su cultivo, de su
- 24:50inactivación y de su de esa autanación y
- 24:52también de su seguridad.
- 24:55La insulina es otro ejemplo clásico.
- 24:58Originalmente se obtenía a partir de
- 24:59páncreas de animales, principalmente
- 25:01bobinos o porcinos.
- 25:03Este enfoque permitió tratar a la
- 25:05diabetes mellitus durante décadas, pero
- 25:07tenía varias limitaciones importantes.
- 25:09Se necesitaban grandes cantidades de
- 25:11tejido animal. Además, existían
- 25:14diferencias estructurales respecto a la
- 25:15insulina humana y podía esto presentar
- 25:18eh reacciones inmunológicas en algunos
- 25:20pacientes, es decir, eh alergias o
- 25:22anafilaxis.
- 25:25También tenemos enzimas terapéuticas que
- 25:27podían obtenerse de distintos órganos o
- 25:29tejidos y utilizarse para tratar
- 25:30enfermedades genéticas, mejorar procesos
- 25:33digestivos o actuar como agentes
- 25:34trombolíticos.
- 25:36Entonces, con la biotecnología,
- 25:39eh lo que cambió fue que dejamos de
- 25:41depender exclusivamente de la fuente
- 25:43biológica original. Con la tecnología
- 25:45del ADN recominante, la información
- 25:47genética necesaria para producir una
- 25:49proteína humana ahora puede introducirse
- 25:52en una célula hospedera.
- 25:54Esa célula puede ser una bacteria, una
- 25:55levadura, una célula de mamífero o
- 25:58alguna otra plataforma de expresión. A
- 26:01partir de ahí, el proceso se diseña para
- 26:03producir la molécula de interés de
- 26:05manera controlada.
- 26:07Esto tuvo un impacto enorme porque
- 26:09permitió producir proteínas a gran
- 26:10escala, reducir la dependencia de
- 26:12tejidos, de tejidos animales o de
- 26:15donadores humanos, mejorar la seguridad
- 26:17del producto, controlar mejor la calidad
- 26:20y desarrollar versiones modificadas o
- 26:22mejoradas de algunas moléculas
- 26:24terapéuticas.
- 26:26Ahora vamos a revisar una tabla que nos
- 26:28ayuda a dimensionar el impacto real de
- 26:30los medicamentos biotecnológicos en la
- 26:32industria farmacéutica.
- 26:34Esta tabla muestra el top 10 de los
- 26:36medicamentos biotecnológicos más
- 26:37vendidos en el año 2015.
- 26:40Varios de los productos más vendidos son
- 26:42anticuerpos monoclonales o moléculas
- 26:44relacionadas con anticuerpos como el
- 26:46Dalimumap, Etanercept, infliximap y el
- 26:50bebasisumap.
- 26:51Esto nos evidencia que los anticuerpos
- 26:53monoclonales, como mencioné
- 26:54anteriormente, son una de las
- 26:56plataformas terapéuticas más exitosas de
- 26:58la biotecnología farmacéutica. ¿Por qué?
- 27:01porque permiten reconocer blancos
- 27:02moleculares con alta especificidad, es
- 27:05decir, que pueden dirigirse contra una
- 27:07enfermedad, contra una citina,
- 27:10contra un receptor, un antígeno tumoral,
- 27:13una molécula involucrada en la
- 27:15inflamación o una molécula relacionada
- 27:18con la proliferación celular.
- 27:21Esto los hace especialmente valiosos en
- 27:22áreas como la oncología, el tratamiento
- 27:24enfermedades autoinmunes y la
- 27:26inflamación crónica.
- 27:28También tenemos la insulina glargina,
- 27:30que es un análogo de insulina humana.
- 27:33Este ejemplo es útil porque nos recuerda
- 27:35que la biotecnología también permite
- 27:36modificar proteínas humanas para mejorar
- 27:38su comportamiento farmacológico.
- 27:41En este caso, la modificación busca
- 27:43prolongar la duración del efecto y
- 27:45mejorar el control glucémico en
- 27:47pacientes con diabetes.
- 27:50Si observamos las plataformas de
- 27:51producción, las células cho o células de
- 27:54ovario de hámstero, aparecen varias
- 27:56veces.
- 27:57En general, las células de mamífero eh
- 28:00son una de las plataformas más
- 28:02importantes para la producción de muchos
- 28:03medicamentos biotecnológicos,
- 28:05porque permiten el plegamiento adecuado
- 28:07y pueden realizar modificaciones
- 28:09postraduccionales compatibles con
- 28:10proteínas humanas, lo cual las hace más
- 28:13eficaces y seguras.
- 28:15Sin embargo, pues plataformas
- 28:17bacterianas comoacoli siguen siendo
- 28:19relevantes.
- 28:21Por otro lado, también están las células
- 28:23SP20, una línea de híbrido mamurino
- 28:26utilizada históricamente producir para
- 28:28producir algunos anticuerpos.
- 28:31Ahora, si revisamos la aplicación
- 28:32terapéutica, aquí podemos observar que
- 28:35muchos de estos medicamentos se dirigen
- 28:37a enfermedades inflamatorias, al cáncer,
- 28:40diabetes o la prevención de enfermedades
- 28:42infecciosas.
- 28:44Eh, no es casualidad que particularmente
- 28:46medicamentos para estas aplicaciones
- 28:48sean muy vendidos. Estas se tratan de
- 28:51enfermedades con alta prevalencia, con
- 28:54que implican tratamientos crónicos o con
- 28:56un alto impacto en la calidad de vida de
- 28:58los pacientes. Por ejemplo, los
- 29:00anticuerpos antitf alfa como el Adalimum
- 29:03se usan enfermedades inflamatorias
- 29:05crónicas. Esto significa que muchos
- 29:07pacientes requieren tratamiento durante
- 29:08periodos prolongados.
- 29:11Eh, otros productos como el trastusumab,
- 29:14el bebisumab o el ritu en la siguiente
- 29:16diapositiva están dirigidos a blancos
- 29:18terapéuticos relevantes en ciertos tipos
- 29:20de cáncer.
- 29:22En diabetes, la insulina glargina
- 29:24responde a una enfermedad altamente
- 29:26prevalente eh y de tratamiento continuo.
- 29:30Otro ejemplo relevante es el pefilgr,
- 29:33una forma modificada del factor
- 29:35estimulante de colonias de granulocitos
- 29:38que se utiliza para promover el
- 29:39crecimiento de cierto tipo de glóbulo
- 29:41blanco en pacientes que han pasado por
- 29:44quimioterapia.
- 29:45Aquí encontramos otra estrategia de
- 29:47innovación relativamente común entre los
- 29:49medicamentos biotecnológicos.
- 29:51la cual es modificar una modificar una
- 29:54proteína para cambiar su vida media y
- 29:56[resoplido] por ende reducir eh la
- 29:58frecuencia de administración. En este
- 30:00caso, el filgrastim está unido a una
- 30:03molécula de polietil glicol.
- 30:07Ahora bien, esta tabla corresponde al
- 30:09año 2015. Si revisamos datos más
- 30:11actuales, veremos que el mercado ha
- 30:13cambiado de forma importante.
- 30:16Umra, que durante varios años fue el
- 30:17medicamento más vendido del mundo,
- 30:20perdió fuerza por la entrada de los
- 30:21biocomparables una vez que se venció su
- 30:23patente y por la aparición de nuevos y
- 30:26competencia de nuevos productos.
- 30:29Actualmente, Keitruda, que es un
- 30:31anticuerpo monoclonal anti PD1, se
- 30:33utiliza en Cología, se consolidó como
- 30:36uno de los productos farmacéuticos más
- 30:38vendidos a nivel global.
- 30:41También crecieron de manera muy notable
- 30:42medicamentos metabólicos basados en
- 30:44incretinas
- 30:46como la semaglutida o el losic como se
- 30:49le conoce por el nombre comercial.
- 30:51Esto nos muestra que el mercado
- 30:53biofarmacéutico pues es dinámico, va
- 30:55cambiando conforme se van se van
- 30:57innovando nuevos productos, eh con las
- 31:01nuevas indicaciones terapéuticas, con el
- 31:03vencimiento de las patentes, por ende,
- 31:06con la competencia y con nuevas con las
- 31:08necesidades clínicas emergentes.
- 31:12En esta diapositiva se muestran algunas
- 31:14empresas relevantes dentro de la
- 31:15biotecnología farmacéutica.
- 31:17No todas tienen el mismo origen ni
- 31:19cumplen el mismo papel dentro de la
- 31:20industria. Y eso es justamente lo que
- 31:22quiero resaltar.
- 31:24Algunas empresas surgieron como
- 31:26verdaderas pioneras de la biotecnología
- 31:27moderna, por ejemplo, Jenentec, que
- 31:30[resoplido] nació de la interacción
- 31:31entre la investigación académica y de la
- 31:33visión empresarial.
- 31:35Este ejemplo es importante porque a
- 31:37veces eh muchos avances no nacen
- 31:39directamente dentro de una gran
- 31:40farmacéutica con recursos prácticamente
- 31:42ilimitados, sino surgen más bien en
- 31:45universidades, laboratorios de
- 31:47investigación o centros académicos
- 31:49pequeños.
- 31:51Después estos conocimientos se se
- 31:53trasladan a la industria mediante
- 31:54empresas, alianzas estratégicas,
- 31:56inversión y desarrollo tecnológico.
- 32:00AMen es otro ejemplo de empresa pionera.
- 32:02Esta empresa fue clave en la
- 32:04consolidación de productos como la
- 32:05eritropolyetina y factores estimulantes
- 32:07de colonias, que son proteínas
- 32:09recomendantes con aplicaciones clínicas
- 32:11muy importantes en enfermedades, pues
- 32:12también de alta incidencia.
- 32:15Por otro lado, tenemos las empresas
- 32:16farmacéuticas tradicionales que
- 32:18incorporaron la biotecnología a su
- 32:20modelo de desarrollo.
- 32:22Lila y Lili Pfizer, por ejemplo, son
- 32:24compañías con una historia mucho más
- 32:25antigua que la biotecnología moderna.
- 32:27[resoplido]
- 32:28Sin embargo, con el tiempo integraron
- 32:29productos biológicos, vacunas, proteínas
- 32:32terapéuticas, anticuerpos y otros
- 32:34medicamentos complejos dentro de sus
- 32:36portafolios.
- 32:38Eh, por ejemplo, IL Lili fue la primera
- 32:40empresa en la que se le aprobó pues la
- 32:42insulina humana recombinante en 1980.
- 32:47También aparecen compañías como Sand
- 32:50Sandos, perdón, y Samsung Bioepis, eh,
- 32:53que son importantes por su papel en el
- 32:55desarrollo de medicamentos
- 32:56biocomparables.
- 33:01Ahora, esta gráfica nos permite ver el
- 33:03impacto económico que tiene la
- 33:04biotecnología farmacéutica.
- 33:06En la gráfica se comparan los ingresos
- 33:08anuales de distintas compañías en tres
- 33:10momentos, en 1996, 2006 y 2016. Lo
- 33:15primero que podemos observar es una
- 33:16tendencia de crecimiento bastante
- 33:18marcada. Empresas como Roche, Amjen,
- 33:21Novo, Nordisk, AVI, Sanofi, Jansen,
- 33:25Ilili, Biojen, Novartis, Pfizer. Todas
- 33:28estas muestran incrementos importantes
- 33:30asociados con el desarrollo y producción
- 33:33y también comercialización de
- 33:34medicamentos biotecnológicos.
- 33:37Esto nos puede decir que los
- 33:38biofarmacéuticos se convirtieron en un
- 33:40componente central del negocio
- 33:41farmacéutico a nivel a nivel global.
- 33:44Ahora bien, ¿por qué estos productos
- 33:46generan tantos ingresos?
- 33:49Una razón es que muchos biofarmacéuticos
- 33:50se dirigen enfermedades de alto impacto
- 33:52clínico como cáncer, diabetes,
- 33:54enfermedades autoinmunes y enfermedades
- 33:56autoinflamatorias. Como ya mencionamos
- 33:58previamente,
- 34:00en muchos casos son tratamientos
- 34:02crónicos o de uso prolongado, por lo que
- 34:04su demanda puede mantenerse durante
- 34:06años. Sin embargo, otra razón es que
- 34:08pues muchos de estos productos son
- 34:10altamente especializados.
- 34:12Su desarrollo requiere investigación
- 34:14costosa, procesos de manufactura
- 34:16complejos, a diferencia de los fármacos
- 34:18de síntesis química, estudios clínicos
- 34:21extensos e instalaciones eh con altos
- 34:24estándares de calidad.
- 34:27Todo esto incrementa pues su valor
- 34:28económico.
- 34:30Esto plantea dilemas relevantes para los
- 34:32sistemas de salud. Por ejemplo, cómo
- 34:34financiar terapias innovadoras,
- 34:37cómo garantizar acceso a los pacientes,
- 34:39cómo equilibrar la innovación con la
- 34:41rentabilidad y la justicia sanitaria.
- 34:44Por eso, cuando expiran las patentes de
- 34:45muchos biofarmacéuticos, surge un
- 34:47mercado muy importante que el que son
- 34:49los medicamentos biocomparables o
- 34:51biosimilares, como se les conoce en
- 34:52otros países.
- 34:54Estos productos buscan ampliar la
- 34:56competencia, reducir costos y facilitar
- 34:58el acceso. Sin embargo, su desarrollo
- 35:01sigue siendo mucho más complejo que el
- 35:02de un genérico de una molécula pequeña o
- 35:05de síntesis química.
- 35:08Al ver el impacto económico que tiene la
- 35:10biotecnología farmacéutica, podremos
- 35:12pensar que la innovación consiste
- 35:13únicamente en descubrir nuevos
- 35:15medicamentos, es decir, nuevos blancos
- 35:16terapéuticos.
- 35:18Sin embargo, en este campo la innovación
- 35:20pues es más amplia. Inovar también puede
- 35:23significar mejorar una terapia que ya
- 35:25existe, hacer que dure más tiempo en el
- 35:27cuerpo, disminuir la frecuencia de
- 35:28administración, reducir sus efectos
- 35:31adversos, mejorar su estabilidad,
- 35:33facilitar su producción o cambiar la vía
- 35:35de administración.
- 35:38Podríamos dividir la innovación en tres
- 35:39grandes niveles.
- 35:41Uno es a nivel de molécula terapéutica,
- 35:44luego la plataforma biológica y por
- 35:46último la formulación.
- 35:48A nivel de molécula terapéutica, aquí
- 35:50hablamos principalmente de ingeniería de
- 35:52proteínas. Muchas proteínas humanas
- 35:54tienen actividad biológica importante,
- 35:56pero tienen un tiempo de vida media muy
- 35:58corta, se degradan rápidamente, son
- 36:01inestables o requieren y por lo tanto
- 36:03requieren administraciones frecuentes.
- 36:05La ingeniería de proteínas permite
- 36:07modificar de manera racional o
- 36:09intencional estas moléculas para mejorar
- 36:11sus propiedades farmacológicas sin
- 36:13perder su función biológica.
- 36:15Por ejemplo, se pueden cambiar
- 36:16aminoácidos específicos, añadir grupos
- 36:19químicos, fusionar la proteína con otros
- 36:22dominios o modificarla para para que
- 36:24permanezca más tiempo en circulación.
- 36:27Un ejemplo es la semaglutida, que es un
- 36:29análogo del GLP1. El GLP1 natural
- 36:33participa en la regulación de la
- 36:35glucosa, pero tiene una vida media muy
- 36:37corta de en el orden de 10 15 minutos.
- 36:41Para convertirlo en un medicamento útil
- 36:42se hicieron modificaciones estructurales
- 36:44que aumentan su resistencia a la
- 36:46degradación y favorecen su permanencia
- 36:47en el organismo.
- 36:51El segundo nivel de innovación está en
- 36:53la plataforma biológica de producción.
- 36:55No todas las proteínas terapéuticas
- 36:57pueden producirse de la misma manera.
- 36:59Algunas son relativamente simples y
- 37:01pueden expresarse en ecoli. Otras son
- 37:03más complejas, requieren plegamiento
- 37:05adecuado, muy específico, que incluye
- 37:08formación de laisfuro o modificaciones
- 37:11postraduccionales como glicosilaciones.
- 37:14En estos casos se necesitan plataformas
- 37:15más sofisticadas como células de
- 37:17mamífero, por ejemplo, las células cho
- 37:19que ya mencionamos.
- 37:21Entonces, aquí la innovación consiste en
- 37:22desarrollar mejores sistemas de
- 37:24expresión, células más productivas,
- 37:27células más estables, o sea, que
- 37:29mantengan la modificación genética de
- 37:31manera más estable, mejor adaptadas al
- 37:33cultivo, con perfiles de glicosilación
- 37:36controlados o capaces de producir
- 37:37moléculas más complejas.
- 37:40Aquí también entran plataformas
- 37:41alternativas como levaduras, células de
- 37:45insecto, plantas, eh sistemas de
- 37:47expresión transitorios [resoplido] o
- 37:49incluso tecnologías emergentes de
- 37:51producción libre de células.
- 37:53Cada plataforma tiene sus ventajas y
- 37:55limitaciones
- 37:57y elegir una u otra no es una decisión
- 37:59menor y en el curso eh más adelante
- 38:01discutiremos pues algunos de estos
- 38:03criterios.
- 38:05Eh, la selección de la plataforma de
- 38:08expresión pues afecta el rendimiento, la
- 38:10calidad del producto, los costos, la
- 38:12escalabilidad y los controles
- 38:14regulatorios. Para un ingeniero de
- 38:16bioprocesos, este punto es central.
- 38:18Entonces, por eso lo vamos a revisar.
- 38:21El tercer nivel es la formulación.
- 38:23Muchas veces se piensa que la
- 38:24formulación es la etapa final, pero en
- 38:26biofarmacéuticos la formulación es una
- 38:28parte crítica del diseño. La mayoría de
- 38:31los biofarmacéuticos son moléculas
- 38:32grandes y sensibles, por lo que muchos
- 38:35de estos medicamentos se administran por
- 38:36vía parenteral, es decir, inyectable.
- 38:40El problema es que esto puede limitar la
- 38:42aceptación del paciente, especialmente
- 38:44en tratamientos crónicos. Por eso el
- 38:46desarrollo de nuevas formulaciones y
- 38:48nuevas vías de administración es
- 38:49relevante. Por ejemplo, se buscan
- 38:52formulaciones de liberación prolongada,
- 38:54formulaciones subcutáneas de alta
- 38:56concentración, sistemas que protejan
- 38:58proteínas frente a la degradación,
- 39:00eh encapsulación, dispositivos de
- 39:03autoadministración y estrategias para
- 39:05explorar vías como la oral, la nasal o
- 39:08la pulmonar.
- 39:12Y bueno, para cerrar este primer tema,
- 39:14recuperemos la pregunta con la que
- 39:15iniciamos. ¿Cómo logró la biotecnología
- 39:18transformar enfermedades que antes eran
- 39:19difíciles o incluso imposibles de
- 39:21tratar? A lo largo del video hemos visto
- 39:24que la biotecnología transformó la
- 39:25industria farmacéutica porque permitió
- 39:27cambiar la forma en que concebimos,
- 39:28diseñamos, producimos y analizamos los
- 39:31medicamentos.
- 39:32Durante mucho tiempo, la industria
- 39:34farmacéutica se desarrolló
- 39:35principalmente alrededor de moléculas
- 39:37pequeñas obtenidas a partir de síntesis
- 39:39química.
- 39:40Estos medicamentos han sido y siguen
- 39:42siendo fundamentales para la medicina
- 39:44moderna. Sin embargo, conforme avanzó el
- 39:47conocimiento en la biología molecular,
- 39:49la inmunología, la ingeniería genética y
- 39:52la bioquímica, se hizo evidente que
- 39:54muchas enfermedades requerían
- 39:55estrategias terapéuticas más complejas.
- 39:58Ahí es donde la biotecnología abrió una
- 40:00nueva etapa. nos permitió producir
- 40:03proteínas humanas, eh vacunas
- 40:07y más recientemente productos basados en
- 40:09células o material genético.
- 40:11Es decir, abrió la puerta las terapias
- 40:13que antes eran difíciles de obtener en
- 40:15cantidad suficiente, con calidad
- 40:17constante o con condiciones de seguridad
- 40:18adecuadas. Esto marcó el inicio de la
- 40:21era de los biofarmacéuticos.
- 40:24También vimos que los medicamentos
- 40:25biotecnológicos se distinguen por su
- 40:27complejidad estructural y funcional y
- 40:29por su dependencia directa a producirse
- 40:31a través de organismos vivos o sistemas
- 40:33biológicos para su producción. Esta
- 40:36complejidad genera retos importantes, la
- 40:38variabilidad biológica, por ende, el
- 40:41control de calidad, el escalamiento
- 40:43industrial, la estabilidad, la
- 40:45inmunogenicidad
- 40:46y los retos regulatorios y costos de
- 40:48manufactura que vienen acompañado de
- 40:50todo esto. Por eso en la biotecnología
- 40:52farmacéutica el producto no puede
- 40:54separarse del proceso. La célula que
- 40:57produce la molécula, las condiciones en
- 40:59las que esta se cultiva, las etapas de
- 41:02purificación y la formulación final
- 41:04pueden influir directamente en las
- 41:05características del medicamento.
- 41:08Otra idea importante que quiero que se
- 41:10lleven es que la innovación en la
- 41:11biotecnología
- 41:13eh farmacéutica ocurre en varios
- 41:15niveles. A través de la ingeniería de
- 41:17proteínas es posible transformar
- 41:18proteínas humanas naturales en moléculas
- 41:21más optimizadas.
- 41:23Podemos modificar aminoácidos, generar
- 41:25proteínas de fusión, hacer conjugaciones
- 41:27o diseñar variantes con un tiempo de
- 41:29vida media más adecuado, con [resoplido]
- 41:31mayor estabilidad, mejor potencia o
- 41:33mejores propiedades farmacológicas.
- 41:36Podemos modificar una plataforma de
- 41:38expresión para que los medicamentos
- 41:39biotecnológicos se produzcan de forma
- 41:41robusta, reproducible y escalable.
- 41:46Otro punto importante es la formulación.
- 41:48El objetivo de este proceso es proteger
- 41:50moléculas sensibles, como en este caso
- 41:52pues proteínas o ácidos nucleicos
- 41:54terapéuticos, mantener su actividad,
- 41:57evitar la agregación o degradación,
- 41:59facilitar su vía de administración y
- 42:01mejorar la adherencia al tratamiento por
- 42:03parte del paciente. Al integrar estas
- 42:06ideas, podemos ver que el desarrollo de
- 42:08un medicamento biotecnológico incluye
- 42:10desde definir la molécula,
- 42:13el sistema de producción, el proceso,
- 42:16hasta la formulación, el dispositivo en
- 42:18el caso que aplique, eh también la
- 42:21evaluación regulatoria y el uso clínico.
- 42:25También vimos que la biotecnología
- 42:26farmacéutica es un campo dinámico que
- 42:28está muy regulado y es económicamente
- 42:31relevante.
- 42:32Su crecimiento ha impulsado la Fundación
- 42:34de Empresas Pioneras, alianzas entre
- 42:36academia y industria y el desarrollo de
- 42:39medicamentos biocomparables, también
- 42:41nuevas plataformas de producción y
- 42:44también abre debates importantes sobre
- 42:46el acceso, costos y sostenibilidad de
- 42:49los sistemas de salud.
- 42:51Para ustedes como estudiantes de
- 42:52ingeniería de bioprocesos, este tema es
- 42:54importante porque permite entender el
- 42:56papel que pueden ustedes desempeñar en
- 42:58la en este tipo de industria. El
- 43:01ingeniero de bioprocesos puede
- 43:02participar tanto en la manufactura de un
- 43:04medicamento como en las decisiones que
- 43:06afectan la calidad del producto, la
- 43:09eficiencia del proceso, la
- 43:10escalabilidad, la reproducibilidad, la
- 43:13seguridad y la viabilidad técnica de una
- 43:16nueva terapia.
- 43:17En el siguiente video analizaremos cómo
- 43:19se descubren y se desarrollan los
- 43:21fármacos y después compararemos con
- 43:23mayor detalle las características de los
- 43:25medicamentos de síntesis química con
- 43:28respecto a los medicamentos
- 43:29biotecnológicos.
- 43:31La idea es que conforme avancemos
- 43:32podamos responder una pregunta cada vez
- 43:34más cada vez más completa. ¿Qué se
- 43:36necesita para que una molécula biológica
- 43:39prometedora llegue a convertirse en un
- 43:41medicamento seguro, eficaz,
- 43:44eh factible en cuanto a su producción y
- 43:46útil para el paciente? Muchas gracias.
- 43:50Yeah.
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