11 ¿Dónde se producen los biofarmacéuticos? — Transcript
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- 0:07Hola, bienvenidas y bienvenidos a otro
- 0:09video del curso Diseño de
- 0:11Biofarmacéuticos.
- 0:12En esta sesión vamos a revisar el primer
- 0:15tema de la tercera unidad. Ya estamos en
- 0:19la segunda parte del curso. Eh, ya hemos
- 0:22visto y abordado algunos eh conceptos eh
- 0:26y temas referentes a la importancia de
- 0:29los medicamentos biotecnológicos,
- 0:31eh cómo es el paso que deberían de
- 0:34seguir para llegar al mercado, eh
- 0:36algunas características que tienen en
- 0:39términos eh pues de sus propiedades eh
- 0:43de sus propiedades biológicas. hemos
- 0:45visto cuáles son sus potenciales
- 0:47aplicaciones y y los eh principales eh
- 0:50tipos de biofarmacéuticos y cuáles son
- 0:52sus mecanismos de acción. También hemos
- 0:54revisado algunos conceptos eh
- 0:56relacionados con eh farmacología y
- 0:58cuáles son eh justamente estas
- 1:01diferencias entre los medicamentos
- 1:04biotecnológicos que en su mayoría van a
- 1:06ser eh proteínas recombinantes o
- 1:08moléculas de ácidos nucleicos versus los
- 1:11fármacos eh los fármacos clásicos o
- 1:14moléculas pequeñas de síntesis química.
- 1:16Eh, en esta unidad, en la unidad tres,
- 1:19vamos a hablar ahora sobre eh los
- 1:21sistemas de producción, cómo es que se
- 1:24generan eh y lo vamos a ver desde el
- 1:26punto de vista del eh el diseño o el
- 1:29desarrollo farmacéutico, la parte de la
- 1:31investigación de cómo generar una eh
- 1:34línea eh recombinante que sea capaz de
- 1:37producir una proteína terapéutica, una
- 1:39molécula terapéutica con eh pues con
- 1:42ciertos atributos eh de calidad y que
- 1:45sea también algo rentable y producible a
- 1:48gran escala, ¿no?
- 1:50También vamos a ver pues las ventajas y
- 1:53desventajas de las diferentes
- 1:54plataformas de expresión que están
- 1:56disponibles a nivel tecnológico,
- 1:59cuáles son las que más se utilizan y
- 2:01también vamos a revisar
- 2:03eh pues aspectos relacionados con pues
- 2:06el diseño de los bioprocesos, tanto la
- 2:08etapa upstream y downstream, cuáles son
- 2:10las estrategias, por ejemplo, de
- 2:11escalamiento que se pueden utilizar, los
- 2:13tiempos de producción eh para el
- 2:16procesamiento downstream, toda cómo se
- 2:18integran todas estas estas estas
- 2:20operaciones unitarias, todos estos
- 2:22procesos de bioseparación que van a dar
- 2:24lugar a un producto purificado en una
- 2:27concentración suficiente y como eh pues
- 2:30ya capaz de de poder darle una
- 2:32presentación farmacéutica y ser
- 2:34formulado.
- 2:35Y también al final de esta unidad
- 2:37revisaremos algunas de las técnicas que
- 2:39se utilizan para la parte de la
- 2:41caracterización,
- 2:43que esto también es un reto en términos
- 2:47pues regulatorios y de aseguramiento de
- 2:49la calidad e ya que eh pues para poder
- 2:53nos para poder estar seguros de que el
- 2:56medicamento, la sustancia que se está
- 2:57produciendo tiene los eh los atributos
- 3:00de calidad necesarios, pues es necesario
- 3:02hacerles pruebas tanto en la etapa de
- 3:04investigación y desarrollo como ya
- 3:05algunas pruebas eh rutinarias. Entonces,
- 3:08también pues recalcando estas
- 3:10diferencias moleculares y estructurales
- 3:12que tienen la mayoría de los
- 3:14medicamentos biotecnológicos con
- 3:15respecto a los fármacos de síntesis
- 3:17química, pues aquí también hay una serie
- 3:20eh de técnicas analíticas eh diferentes
- 3:23o que deben de adaptarse a a
- 3:26biomoléculas pues mucho más complejas. Y
- 3:29bueno, en este en el tema de este video
- 3:31vamos a hablar particularmente sobre las
- 3:33plataformas biológicas para la
- 3:36producción de medicamentos
- 3:38biotecnológicos, que eh aquí un punto
- 3:41importante para aclarar es que esta
- 3:43etapa de dónde se producen los
- 3:44biofarmacéuticos
- 3:46no corresponde como tal eh al proceso
- 3:50industrial o al proceso ya al proceso de
- 3:52manufactura rutinario, sino esto es el
- 3:54definir esta etapa eh corresponde más
- 3:57bien a la etapa de desarrollo
- 3:59farmacéutico, ¿no? cuando queremos, ya
- 4:01tenemos la molécula candidata que se
- 4:03quiere producir y que puede tener un
- 4:05potencial un potencial terapéutico, el
- 4:07definir si se va a producir en una
- 4:09levadura, en una bacteria, en células de
- 4:12mamífero, en células vegetales, todo eso
- 4:15eh pues se define o es necesario
- 4:17establecerlo para eh generar eh una
- 4:21línea genéticamente modificada, una
- 4:23célula de hibridoma o pues la técnica
- 4:26que la plataforma biológica que se vaya
- 4:28a utilizar.
- 4:33Y bien, de todas las opciones eh
- 4:34tecnológicas y biológicas que tenemos a
- 4:36la mano, eh cómo podemos elegir a la
- 4:39plataforma biológica de forma adecuada.
- 4:42Aquí es importante volver a a tener en
- 4:45cuenta que los medicamentos
- 4:46biotecnológicos
- 4:48eh pues decíamos están basadas en
- 4:51terapias eh a base de macromolécula
- 4:55macromoléculas muy complejas eh ya sea
- 4:58una proteína, una molécula de ácido
- 4:59nucleico o incluso pues una célula o una
- 5:02partícula viral como un producto de
- 5:03terapia génica. Eh y que por ende pues
- 5:06van a ser producidas mediante sistemas
- 5:08eh sistemas biológicos.
- 5:11Eh, aquí también olvidemos que en este
- 5:14tipo de biomoléculas, pues la estructura
- 5:16tridimensional o las modificaciones
- 5:18postraduccionales o el ensamblaje que
- 5:21puedan adquirir, pues van a ser
- 5:22importantes para la actividad biológica,
- 5:25la estabilidad y también la seguridad
- 5:27clínica. Entonces, eh pues sí es
- 5:31importante eh seleccionar una plataforma
- 5:34de expresión adecuada que funcione como
- 5:37una fábrica celular capaz de traducir
- 5:40información genética en proteínas
- 5:42funcionales con las características eh
- 5:45con las características adecuadas.
- 5:49Entonces, pues aquí la plataforma, la
- 5:51lección de la plataforma biológica no es
- 5:53algo trivial porque obviamente va a
- 5:55impactar directamente en la calidad del
- 5:58producto, ya sea a nivel de estructura,
- 6:00plegamiento, los perfiles de
- 6:02glicosilación, pero pues también hay que
- 6:04tener en cuenta eh también los
- 6:06rendimientos, los niveles de
- 6:08productividad, los costos, qué tan
- 6:11fácilmente escalable sea el cumplimiento
- 6:14regulatorio y también algunos eh pues
- 6:16aspectos de de seguridad. biológica que
- 6:18van inherentes con el manejo de algunas
- 6:21plataformas biológicas.
- 6:23Entonces, dentro de las em
- 6:26consideraciones o puntos que se deben de
- 6:27tomar en cuenta para poder definir cuál
- 6:30sería eh la mejor plataforma biológica
- 6:33para un producto determinado, pues tiene
- 6:35que ver desde las características eh del
- 6:38producto, que aquí yo lo estoy enfocando
- 6:40como hacia una proteína terapéutica, eh
- 6:43la calidad del producto, algunos
- 6:45aspectos operativos, viabilidad,
- 6:48eh puntos regulatorios. Sí. Eh, con
- 6:51respecto a las características eh de la
- 6:54proteína, pues podemos hablar de la
- 6:56complejidad estructural. Eh, podemos
- 6:59tener desde proteínas pequeñas eh no
- 7:03glicosiladas que no tengan puentes de
- 7:05sulfuro, ninguna modificación eh
- 7:07postraduccional, por ejemplo, algún
- 7:08pétido. Incluso, por ejemplo, la misma
- 7:10insulina solamente tiene dos puentes de
- 7:12insulfura, es una molécula bastante
- 7:14sencilla. Esta este tipo de moléculas,
- 7:17pues podrían producirse de manera eh
- 7:20adecuada en sistemas procariotas. Eh, y
- 7:24si esto lo contrastamos, por ejemplo,
- 7:26con un anticuerpo monoclonal,
- 7:29que pues es una glicoproteína eh
- 7:33multimérica de gran peso molecular que
- 7:35tiene pues tanto glicosilaciones,
- 7:38eh puentes de sulfuro, diferentes
- 7:40niveles eh de plegamiento, pues aquí eh
- 7:44pues una bacteria va a ser muy difícil
- 7:45que pueda producir un anticuerpo
- 7:47completo o que lo haga de manera
- 7:49adecuada, que sea eh biológicamente
- 7:51activo. Entonces, en estos casos, pues
- 7:53sería más bien necesario recurrir a
- 7:56sistemas a sistemas eucariotas, ¿no?
- 8:00Dando un poquito más sobre esto de las
- 8:02características de las de las proteínas,
- 8:04por ejemplo, los puentes de sulfuro,
- 8:06decíamos que eh pues en bacterias es más
- 8:10difícil. Eh, hay que considerar que el
- 8:13citoplasma de las bacterias pues es más
- 8:16bien un ambiente un ambiente reductor,
- 8:19lo que dificulta la formación correcta
- 8:22de estos de estos puentes de sulfuro.
- 8:24Sin embargo, pues hay estrategias eh
- 8:27para hacer que una bacteria produzca
- 8:29proteínas glicosiladas. Por ejemplo,
- 8:31puede ser la expresión o el eh la
- 8:34acumulación de la proteína en el espacio
- 8:36periplásmico entre la membrana y la
- 8:37pared celular o incluso pues el el uso
- 8:40de cepas modificadas.
- 8:43Eh, con respecto también pues a las
- 8:46modificaciones postraduccionales, eh el
- 8:48criterio o el punto más determinante en
- 8:51este tipo de modificaciones, pues es las
- 8:53es la glicosilación. Ya hemos visto que
- 8:55las glicosilaciones eh son relevantes en
- 8:58los medicamentos biotecnológicos porque
- 9:00pueden afectar propiedades eh como la
- 9:03estabilidad, la actividad biológica eh y
- 9:06la inmunogenicidad, que recordemos que
- 9:08este último pues es un problema eh de
- 9:10seguridad que pues puede llegar a ser
- 9:12bastante importante. Entonces, si la
- 9:15proteína o el medicamento biotecnológico
- 9:17que queremos producir va a estar
- 9:20glicosado, pues lo más seguro es que
- 9:21tengamos que irnos a sistemas
- 9:23eucariotas. Pero, ¿a cuál? Eh, también
- 9:26ya hemos mencionado que eh en levaduras,
- 9:30células de insecto, células de mamífero,
- 9:32células vegetales pueden eh generar
- 9:36patrones de glicos eh diferentes.
- 9:40Entonces, pues aquí eh pues hay que
- 9:43considerar de qué tamaño son esos
- 9:44glicilaciones, qué tan importantes son
- 9:46para la estabilidad, la actividad
- 9:48biológica, la afinidad con receptores.
- 9:52Por ejemplo, las células de mamífero,
- 9:54que son las que pues más se utilizan
- 9:56para proteínas glicosiladas,
- 9:58se utilizan porque son capaces de
- 10:01generar glicosilaciones complejas con
- 10:04terminaciones en ácido cálico, lo cual
- 10:07es importante para prolongar el tiempo
- 10:09de vida media en las proteínas
- 10:11terapéuticas.
- 10:13Em, si en contraste las levaduras eh,
- 10:16por ejemplo, pueden eh generar patrones
- 10:19de glicos distintos y permanoscilados
- 10:22que además eh de alterar la
- 10:24farmacocinética, además pueden inducir
- 10:26respuestas inmunológicas.
- 10:28E otro punto importante eh que tiene que
- 10:31ver con eh
- 10:35la selección de la plataforma de
- 10:36expresión es la localización celular eh
- 10:40de la proteína en su estado nativo. Por
- 10:42ejemplo, si un anticuerpo e pues casi
- 10:46siempre va a tener la secuencia señal
- 10:47que permitan una secreción extracelular.
- 10:50Habrá otras que se mantengan de forma
- 10:53intracelular. Todo esto va a influir en
- 10:56la eh expresión del sistema, ¿no? En la
- 10:58elección del sistema, perdón. E
- 11:02y aquí pues también se pueden hacer eh
- 11:04implementar estrategias eh
- 11:06biotecnológicas o de ingeniería
- 11:07genética, pues para dirigir la
- 11:09acumulación de una proteína eh en un
- 11:12espacio en un espacio y otro. Eh, lo que
- 11:15sí es importante es tomar en cuenta que
- 11:17las proteínas eh que son secretadas
- 11:21eh pues o digamos que lo ideal sería que
- 11:24la mayoría de los medicamentos
- 11:25biotecnológicos o las proteínas
- 11:27recomendantes que se expresan eh se
- 11:29secreten al medio de cultivo porque esto
- 11:31facilita el procesamiento el
- 11:33procesamiento downstream, ya que no se
- 11:34tiene que hacer una lisis celular.
- 11:36Entonces, eso también tiene que ver con
- 11:37los aspectos eh operativos.
- 11:41Eh, también eh hay que tomar en cuenta
- 11:45la complejidad o qué tantos órdenes e de
- 11:49estructura es necesario que adquiera que
- 11:51adquiera la proteína eh para ser
- 11:53biológicamente activa y si la plataforma
- 11:55biológica es capaz eh es capaz de
- 11:58producirlo.
- 12:00Ya habíamos dicho
- 12:02e
- 12:04que,
- 12:07por ejemplo, un anticuerpo monoclonal,
- 12:09que en realidad son cuatro cadenas de
- 12:11aminoácidos que se sintetizan de manera
- 12:13independiente y que además se tienen que
- 12:15ensamblar, este se tienen que glicosilar
- 12:18este y adquirir un plegamiento
- 12:19específico. Pues esto probablemente en
- 12:21plataformas eh pues si procariot les
- 12:23digo, no no va a ser posible.
- 12:25Ah, con respecto a la calidad eh del
- 12:28producto, aquí volvemos a hablar de las
- 12:30modificaciones posttraduccionales.
- 12:33Eh, decíamos que las glicosilaciones
- 12:35pues intervienen mucho en la
- 12:38estabilidad, la interacción con los
- 12:40receptores y la tasa tiempo de vida
- 12:42media eh en el organismo. Entonces se
- 12:46tiene que verificar que la plataforma
- 12:48que se seleccione
- 12:50pues no, o sea, si bien puede ser que no
- 12:53esté glicosilada o que las
- 12:55glicosilaciones sean diferentes, sí se
- 12:57tiene que evaluar que esos cambios pues
- 13:00no afecten estos puntos que ya eh que ya
- 13:02mencionamos, o sea, que no vaya a haber
- 13:04eh propiedades farmacocinéticas eh no
- 13:06deseadas o eh pérdida de la de la
- 13:09actividad biológica, ¿no?
- 13:13También hay que tomar en cuenta pues
- 13:16algunas
- 13:19eh por ejemplo cuestiones
- 13:22de la cantidad de contaminantes que
- 13:27pudieran estar presentes
- 13:29eh dependiendo de la, o sea, presentes
- 13:32en el sistema, dependiendo de la
- 13:33plataforma biológica que se seleccione y
- 13:35que pues sea necesario eliminarlas por
- 13:39pasos tal vez más que más rigurosos en
- 13:42el procesamiento Downstream, ¿no? Por
- 13:44ejemplo, en el caso de las bacterias,
- 13:46pues eliminar endotoxinas como el
- 13:49hipopolisacárido puede ser un proceso eh
- 13:51pues bastante engorroso en el proceso de
- 13:53purificación.
- 13:54eh versus por ejemplo eh con células eh
- 13:57de mamífero que eh pues estas estas
- 14:01células, los medios de cultivo, por
- 14:03ejemplo, suelen eh contener o
- 14:05suplementarse con suelo con sueros
- 14:07animales, con sueros de animal, eh que
- 14:10esos también pues deben de pasar eh
- 14:13criterios de seguridad rigurosos en
- 14:15cuanto a que no deban de tener
- 14:17partículas eh virales o otros agentes
- 14:20infecciosos. Entonces, eso también pues
- 14:23va a influir en la calidad del producto
- 14:25o de cómo se va a diseñar el proceso.
- 14:28E también
- 14:30la consistencia de la plataforma
- 14:33biológica.
- 14:34Eh,
- 14:36aquí pues sí es importante asegurarnos
- 14:39que el medicamento mantenga eh los
- 14:41atributos críticos de calidad de acuerdo
- 14:43a las requerimientos de las autoridades
- 14:46eh regulatorias. Entonces, esto quiere,
- 14:49esto implica que la plataforma que se
- 14:52utilice debe de ser robusta y
- 14:54reproducible, ¿no? gusta se refiera se
- 14:57refiere, perdón, a que pueda trabajar eh
- 15:01pues en un rango, en un intervalo de
- 15:03condiciones
- 15:05pues lo más amplio posible para y
- 15:08siempre dando el mismo resultado, o sea,
- 15:10de que por ejemplo que pueda crecer hm
- 15:13podamos por decir algo, no sé, de 25
- 15:15hasta 40ºC entre que solamente pueda
- 15:18crecer nada más a 37 y si no está 37 eh
- 15:22pues ya no ya no crece el organismo,
- 15:24¿no? Entonces, eh establecer esas
- 15:26estrategias de control, o sea, mientras
- 15:28más robusto sea un sistema, pues va a
- 15:30ser más fácilmente controlable, ¿no?
- 15:32porque no
- 15:34eh
- 15:36vaya, no las consecuencias no van a ser
- 15:38tan severas y se sale uno un poquito de
- 15:40de las condiciones óptimas y también
- 15:43pues que sea reproducible, que siempre
- 15:45eh o bueno, que el producto obtenido a
- 15:48lo largo de eh los lotes, diferentes
- 15:51generaciones de producción e pues sea
- 15:55pues lo más cercano posible a lo que se
- 15:58autorizó para obtener las
- 16:00características del producto de acuerdo
- 16:01a lo que se estableció. el registro
- 16:03sanitario.
- 16:05Eh, y bueno, con con también hay que
- 16:08tomar en cuenta algunos aspectos
- 16:10operativos, tanto en la en las etapas
- 16:13offstream y downstream. En la etapa
- 16:15offstream, por ejemplo, eh pues hay que
- 16:18seleccionar una una plataforma biológica
- 16:21que se adecúe mejor, por ejemplo, a la
- 16:24velocidad de crecimiento celular, la
- 16:26densidad celular que podemos alcanzar en
- 16:29el en un cultivo, en un solo lote. Eh,
- 16:34y también, o sea, todo esto se tiene que
- 16:37eh equilibrar muy bien con todos los
- 16:40demás puntos que ya que ya hemos
- 16:42mencionado, ¿no? por ejemplo, ¿qué caso
- 16:43tiene que crezca? Si no sé, digamos que
- 16:45si utilizamos un sistema bacteriano, eh,
- 16:48que alcancemos niveles muy altos de
- 16:51biomasa, pero pues la proteína no va a
- 16:53estar bien plegada, va a estar
- 16:54desnaturalizada, se va a expresar de
- 16:56forma incompleta, ¿no? Entonces, hay que
- 16:59tomar todo esto en consideración.
- 17:01Eh, si bien eh las bacterias y las
- 17:03levaduras permiten alcanzar densidades
- 17:06celulares eh y rendimientos en cuanto a
- 17:10producción de proteína pues bastante
- 17:12favorables en un tiempo muy corto. Eh,
- 17:14les digo, pues están estos atributos que
- 17:16pues a veces no son con las em con los
- 17:19atributos críticos de calidad eh
- 17:21necesarios para un producto viable, ¿no?
- 17:24Por otro lado, las células de mamífero,
- 17:27pues tenemos que son las que generan las
- 17:29proteínas más
- 17:31parecidas a las humanas. O, por ejemplo,
- 17:34si hacemos una línea celular de una
- 17:36línea de células humanas, pues así ahí
- 17:38sí tenemos esa garantía de la maquinaria
- 17:40biológica, pero pues estas son células
- 17:42que son de crecimiento muy muy lento,
- 17:44son muy delicadas, fácilmente se
- 17:46contaminan. Eh, pues hay pues hay pros y
- 17:51contras, ¿no? También pues los sistemas
- 17:53eh de manipulación genética eh sistemas
- 17:57procariotas o algunas levaduras pues ya
- 17:59tienen eh ya hay técnicas eh de
- 18:02transgénesis o de modificación genética
- 18:04eh bastante rápidas y económicas.
- 18:07Eh, y por otro lado, eh, en las líneas
- 18:12celulares, por ejemplo, pues puede el
- 18:14tiempo el que podrá tomar obtener una
- 18:18línea genéticamente modificada con
- 18:20nuestro biofarmacéutico de interés, pues
- 18:22podría tomar mucho más tiempo. Entonces,
- 18:24también que hay que ver eh y y también
- 18:27con métodos más caros, ¿no? Entonces,
- 18:29hay que ver cuáles son las eh las
- 18:31capacidades de la empresa para irse a
- 18:33una u otra plataforma, ¿no? porque esa
- 18:34también es eh pues no hay manera, no no
- 18:37tenemos la infraestructura para utilizar
- 18:39eh sistemas biológicos más complejos,
- 18:41pues tenemos que irnos a los más
- 18:42sencillos, ¿no?
- 18:44Y bueno, en con respecto al
- 18:46procesamiento downstream,
- 18:48decíamos que la localización del
- 18:51producto, ya sea si una proteína se
- 18:52acumula dentro de la célula o si se
- 18:55secreta el medio de cultivo, pues esto
- 18:57va a impactar de manera importante la
- 18:59complejidad del procesamiento del
- 19:01procesamiento downstream, ya que si las
- 19:04si la proteína se expresa y se acumula
- 19:07dentro de la célula, eh pues es
- 19:09necesario eh hacer una lisis celular. Y
- 19:12si por ejemplo para esto se utilizan
- 19:13agentes químicos muy abrasivos, pues
- 19:15estos también no pueden estar en la
- 19:17formulación final. Entonces, hay que
- 19:18ponerlos en hay que a incorporar pasos
- 19:21en el proceso de producción que aseguren
- 19:24la remoción de esos agentes eh a niveles
- 19:27eh a niveles seguros.
- 19:29Eh, también hay que tomar en cuenta la
- 19:31escalabilidad.
- 19:33Eh, no todos los sistemas biológicos
- 19:36responden de la misma forma al proceso
- 19:38del escalamiento eh en un biorreactor.
- 19:42Por ejemplo, las células de mamífero
- 19:45requieren condiciones más estrictas de
- 19:47control en cuanto, por ejemplo, pH,
- 19:49oxígeno disuelto o no aguantan e
- 19:54velocidades de agitación, o sea, los
- 19:58niveles de agitación que se manejan para
- 19:59este tipo de cultivos no es para nada ni
- 20:02cercano a la agitación que uno
- 20:04esperaría, por ejemplo, en un en un
- 20:06biorrector eh para células bacterianas,
- 20:08porque son eh las células de mamífero eh
- 20:11pues no tienen pared, son más delicadas
- 20:13en cuanto a este estrés por este estrés
- 20:16mecánico, ¿no? Entonces eso, o sea, los
- 20:20biorreactores que se utilizan para
- 20:21células de mamífero son diferentes a los
- 20:23que se utilizan en sistemas eh
- 20:25bacterianos o de levaduras.
- 20:27Con respecto a la viabilidad industrial,
- 20:29pues también hay que tomar en cuenta la
- 20:32economía del proceso, eh, o sea, qué tan
- 20:36caro o barato sea una plataforma, por
- 20:39ejemplo, pues hay que tomar en cuenta,
- 20:40digamos, los medios de cultivo, ¿no? Eh,
- 20:45los componentes del medio de cultivo eh
- 20:48que se utiliza para bacterias o
- 20:50levaduras son mucho más sencillos que
- 20:52los que se utilizan para células de
- 20:53mamífer, ¿no? Como decía, eh las células
- 20:55de mamíferos tienen que suplementarse eh
- 20:58con vitaminas, casi prácticamente todos
- 21:01los 20 aminoácidos necesarios para la
- 21:03síntesis de proteínas, eh un control muy
- 21:06estricto de pH, eh suplementarse con eh
- 21:11decíamos con sueros animales y esto
- 21:14también pues incrementa incrementa los
- 21:16costos, ¿no? la infraestructura, como
- 21:18decíamos, en cuanto a los el uso de los
- 21:20biorreactores, las estrategias de
- 21:22control, eso también, obviamente
- 21:23incrementa los precios, también, por
- 21:26ejemplo, los riesgos de contaminación
- 21:28que podían estar inherentes con un tipo
- 21:30de eh plataforma biológica u otra, eh
- 21:34por ejemplo, a líneas celulares eh de
- 21:36mamífero que requieren niveles de
- 21:38bioseguridad eh del tipo dos, mientras
- 21:42que eh pues unas un sistema bacteriano
- 21:45probablemente no lo necesita. Y esto a
- 21:47nivel de infraestructura
- 21:49pues tiene muchas implicaciones, ¿no? De
- 21:50sistemas eh de ventilación cerrados o
- 21:53también cómo va a ser el acomodo de
- 21:55todos los equipos de manera que se
- 21:57asegure que no haya una contaminación eh
- 22:00cruzada en etapas posteriores eh en
- 22:02etapas posteriores de de la
- 22:04purificación, etcétera, ¿no? La
- 22:05logística de cómo van a cómo va a estar
- 22:08ubicada ubicados todos los equipos, ¿no?
- 22:10Necesarios para la producción, los
- 22:12tiempos de desarrollo, ¿no? O sea,
- 22:14cuánto tiempo tarda en llegar a cierta
- 22:16cierta densidad celular, una célula
- 22:18bacteriana versus una célula animal
- 22:19versus a una célula vegetal, ¿no? Eh,
- 22:23las técnicas que utilicemos para la
- 22:25purificación, etcétera. O sea, todo eso
- 22:26va a influir y pues puede ser que uno se
- 22:28decante por una plataforma eh o por
- 22:31otra. De manera general, pues sí podemos
- 22:33decir que las bacterias y las levaduras
- 22:35presentan eh costos pues obviamente
- 22:38muchísimo menores en comparación con las
- 22:39células de mamífero. Eh, sin embargo,
- 22:43ahorita vamos a ver en la siguiente
- 22:45diapositiva cuáles son las plataformas
- 22:47que más se utilizan.
- 22:50Eh,
- 22:52también hay que eh
- 22:56tomar en cuenta eh decíamos las agencias
- 22:58regulatorias
- 23:00eh
- 23:02dependiendo de la tanto las agencias
- 23:05regulatorias, o sea, los gobiernos, las
- 23:07propias empresas farmacéuticas, puede
- 23:08ser que también se decanten más por una
- 23:10plataforma u otra, dependiendo de qué
- 23:12tanta eh experiencia tengan eh con estos
- 23:17sistemas biológicos. Eh, por eso también
- 23:19tengo aquí esta nota de sobre la
- 23:21industria eh sobre la industria
- 23:23conservadora, ¿no? Eh, el utilizar
- 23:26plataformas biológicas con las que las
- 23:29agencias regulatorias ya tengan cierta
- 23:31experiencia en cuanto a su aprobación,
- 23:33sepan cómo funcionan, qué tan seguras
- 23:35son, eh pues va a ser más fácil el
- 23:37proceso el proceso de aprobación. O sea,
- 23:40si nosotros proponemos para la
- 23:43producción de x medicamento utilizar una
- 23:45plataforma menos eh tradicional,
- 23:48eh pues esto puede implicar eh a nivel
- 23:50regulatorio pues que tenga que ser más
- 23:53exhaustiva la caracterización y
- 23:55validación tanto del producto como de la
- 23:57plataforma biológica, porque también a
- 23:59nivel regulatorio se pide la
- 24:00caracterización de la plataforma
- 24:01biológica.
- 24:03Eh, estos estudios adicionales, pues
- 24:05obviamente también pues van a a
- 24:07entorpecer o facilitar el proceso. Eh,
- 24:11también eh la trazabilidad del sistema,
- 24:14la estabilidad eh genética de la línea
- 24:17celular, la ausencia o presencia de
- 24:19contaminantes son aspectos eh críticos a
- 24:23lo que le pueden poner mucho más
- 24:24atención las agencias regulatorias
- 24:26dependiendo de la plataforma biológica
- 24:27que se utiliza.
- 24:31Entonces, pues al final la selección de
- 24:33la plataforma ya a niveles prácticos,
- 24:36pues no nos vamos a casar con un
- 24:38basarnos en un solo criterio. Se deben
- 24:40de tomar en cuenta todos estos factores,
- 24:43ponerlos en una balanza.
- 24:45Eh, aquí pues de manera que te eh de
- 24:49tener de una forma más eh equilibrada
- 24:53eh cuál es el sistema que sea más
- 24:56adecuado para cumplir con los atributos
- 24:59críticos del producto al menor costo y
- 25:02tiempo posible y con los menores eh con
- 25:05los menores riesgos. Eh, entonces, pues
- 25:08al final es encontrar este balance entre
- 25:10calidad, productividad y costos.
- 25:16Entonces, en esta diapositiva se muestra
- 25:19una gráfica donde se señalan el número
- 25:23de productos eh de medicamentos
- 25:25biotecnológicos aprobados en el mercado,
- 25:29o sea, para uso terapéutico, eh
- 25:32clasificados dependiendo de la
- 25:34plataforma biológica eh que se utiliza.
- 25:38Entonces, pues aquí podemos ver que si
- 25:41bien uno pensaría que es más la que la
- 25:45plataforma que cumple con las tres ve
- 25:48serían las bacterias, ¿no? en cuanto a
- 25:51rapidez, que sea barato y pues que sea
- 25:53eficiente, pues vemos que en la realidad
- 25:55eh pues hay otras plataformas que se
- 25:57utilizan más en la industria
- 25:58farmacéutica y esto pues tiene que ver
- 26:02pues por la complejidad de los productos
- 26:05que se quieren generar, que decíamos eh
- 26:07pues van a ser proteínas con eh con
- 26:10cierto ensamblaje, modificaciones
- 26:11postraduccionales, glicosilaciones,
- 26:14este cosas que ecoli o las bacterias
- 26:17pues no lo van a poder hacer. Entonces,
- 26:20pues en ese sentido, eh pues es muy
- 26:22lógico ver que las plataformas de
- 26:24mamífero son las que más se utilizan en
- 26:26la industria farmacéutica, a pesar de
- 26:28que son las más delicadas, las más
- 26:29lentas y las más caras, por el simple
- 26:32hecho de que puedan eh generar pues las
- 26:36proteínas o el producto con los
- 26:38atributos de calidad deseados, pues ya
- 26:40con eso es suficiente o tiene el
- 26:42suficiente peso para compensar todas
- 26:45estas desventajas que ya mencionamos.
- 26:47Entonces, eh aquí podemos ver que las la
- 26:51plataforma
- 26:54eh más importante serían las células eh
- 26:58las células ch, las células de ovario de
- 27:00hámsterino, seguidas de las BHK, que son
- 27:04eh son células de riñón de hámster,
- 27:08seguido por eh líneas celulares humanas,
- 27:11principalmente la las células he, que es
- 27:13son células embrionarias de riñón. Eh, y
- 27:17ya aquí tenemos eh con un número pues
- 27:19también bastante considerable, es más o
- 27:21menos como un cuarto del pastel, tal vez
- 27:23un poquito más, eh a Ecoli, ¿no? O sea,
- 27:27sí, sí se utilizan mucho, pero pues
- 27:29también eh como ya hemos mencionado,
- 27:31pues las primeras eh proteínas
- 27:32terapéuticas que se aprobaron en el
- 27:34mercado, pues eran proteínas más
- 27:35sencillas, ¿no? la insulina, la hormona
- 27:38del crecimiento, eh e interleucinas,
- 27:42interferones, factores de crecimiento
- 27:43hematopoyético.
- 27:45Eh, entonces de aquí podríamos estar
- 27:47clasificando a todos estos todos estos
- 27:49productos, ¿no? Luego tenemos eh
- 27:53levaduras como sacaromises y sacaromises
- 27:56cerebici y pique a pastoris. Eh, esta
- 27:59gráfica voy a vale la pena aclarar, es
- 28:01como eh tiene un corte como del 2016, ya
- 28:04tiene unos añitos, pero en general no ha
- 28:07cambiado mucho en cuanto a la proporción
- 28:09del eh pues de las células de mamífero
- 28:11las bacterias, pero aquí, por ejemplo,
- 28:12piquia eh con el paso de los años ya ha
- 28:15sido eh un poquito más relevante. Luego
- 28:18tenemos esta de color como azul
- 28:21grisáceo, que también pues es un es un
- 28:24tiene un cachito considerable del pastel
- 28:26eh que se refiere a las células de
- 28:28mieloma, ¿no? Que recordemos que la
- 28:30tecnología de hibridomas y las células
- 28:32de mieloma e
- 28:35son era una plataforma o es una
- 28:37plataforma que se utiliza mucho para la
- 28:40producción de anticuerpos monoclonales.
- 28:43Si, aunque esto ya yo creo que con pues
- 28:45se va a ir desplazando poco a poco con
- 28:47los anticuerpos pues completamente
- 28:50recombinantes. Y por aquí pues tenemos
- 28:52otros eh que estos pues van a incluir eh
- 28:56eh por ejemplo células de insecto,
- 28:58células vegetales y también podemos
- 29:01incluir eh animales eh transgénicos.
- 29:07En esta en esta tabla se listan algunas
- 29:10eh propiedades, ventajas y desventajas
- 29:13que pueden eh tener pues algunas
- 29:17plataformas biológicas, no son todas, yo
- 29:19creo que las más representativas
- 29:22eh y que de nuevo pues son algunas eh
- 29:25consideraciones pues para la selección
- 29:28correcta de la plataforma de expresión
- 29:30dependiendo pues del producto de
- 29:31interés. Eh, deseamos eh tenemos aquí
- 29:34las eh los sistemas procariotas,
- 29:36principalmente representado por
- 29:38esquerikia coli, eh los sistemas de
- 29:42levaduras,
- 29:44sistemas de células de mamífero, células
- 29:47vegetales y animales transgénicos. Aquí
- 29:51yo creo que de los que vamos a revisar
- 29:52en el en el resto del video nos falta
- 29:56eh hongos filamentos
- 29:58y células de insecto. Eh, entonces, pues
- 30:01al final todos decíamos todos van a
- 30:03tener eh sus pros y contras. Ya vimos en
- 30:05la realidad de la industria, pues cuáles
- 30:07son las que más se utilizan.
- 30:10Eh, en cuanto, por ejemplo, a los
- 30:12niveles eh de rendimientos de producto
- 30:14que podemos obtener, eh los sistemas eh
- 30:19eh procariotas y de levaduras, pues son
- 30:22los que pueden tener eh mejores, o sea,
- 30:25un mejor balance en este sentido en
- 30:26cuanto una buena productividad, en
- 30:29menores tiempos eh de replicación.
- 30:32Eh,
- 30:34y aquí las células eucariotas sí les
- 30:36toma más tiempo, pero ya también se ha
- 30:38como son las es una de las plataformas
- 30:40que más se utiliza, pues ya se ha
- 30:41estandarizado o eh mejorado eh a tal
- 30:45grado que pues ya podemos obtener eh muy
- 30:47buenos rendimientos. Con los animales
- 30:49transgénicos, pues estamos en un punto
- 30:51intermedio y las células vegetales, pues
- 30:53aquí ya la producción es un poquito más
- 30:55baja. Ahorita vamos a a hablar un
- 30:56poquito de eso. Tiene mucho que ver eh
- 30:58pues con los métodos de modificación
- 31:00genética que se utilizan.
- 31:02En cuanto a las características
- 31:05estructurales de las proteínas que
- 31:07pueden eh producir y ensamblar, eh los
- 31:10sistemas procaburrietas pues tienen la
- 31:12limitante pues que no pueden eh realizar
- 31:14modificaciones eh postraduccionales
- 31:16complejas. deseamos también eh esto de
- 31:18las
- 31:20de la producción de eh la sí la
- 31:24generación de puentes de puentes de
- 31:25sulfuro o que no puedan ensamblar
- 31:27correctamente eh muchas proteínas muy
- 31:30grandes, además que tienen esta
- 31:31limitante de secretar eh proteínas al
- 31:34medio. Eh los sistemas ehucariotas, como
- 31:37el resto de los que se listan aquí, pues
- 31:39no tienen estas limitantes.
- 31:42Nada más que pues aquí el detalle sería
- 31:44la cuestión de las glicos
- 31:47el estado de agregación. Pues aquí de
- 31:50nuevo los sistemas procariotas, pues
- 31:52proteínas con las que no se siente muy
- 31:54cómoda la célula eh generando proteínas
- 31:56muy complejas, pues generalmente van a
- 31:58dirigir la producción a cuerpos de
- 32:00inclusión, que esto pues puede ser una
- 32:03ventaja, una desventaja desde el punto
- 32:05de vista de eh de producción. eh puede
- 32:08la formación de cuerpos de inclusión que
- 32:11al final pues son agregados eh de
- 32:13proteína mal plegada, pues sí puede
- 32:15ayudar al proceso de purificación
- 32:16siempre y cuando esa esa
- 32:18desnaturalización y agregación pues sea
- 32:21eh sea irreversible, mientras que los
- 32:23sistemas eucariotas pueden hacer eh pues
- 32:25sintetizar proteínas eh complejas sin
- 32:26mayor problema. Igual lo mismo para para
- 32:29el plegamiento. Tenemos esta esta
- 32:31limitante en cuanto a las glicosaciones,
- 32:34que de nuevo ya hemos dicho que esto
- 32:35influye mucho en las propiedades
- 32:37farmacocinéticas, la eh la eficacia
- 32:40biológica y también eh la bioseguridad o
- 32:44la potencial inmunogenicidad.
- 32:46Eh, pues obviamente los sistemas
- 32:49procariotas y la proteína B está
- 32:51glicosilada, pues prácticamente pues no
- 32:52es una opción.
- 32:54Eh, levaduras sí pueden glicosilar, pero
- 32:57pues decíamos que estos van a eh
- 33:01perdón, a generar residuos de
- 33:03hipermanocilados que pues pueden ser
- 33:05inmunogénicos. Algo similar sucede eh
- 33:08con las células
- 33:11eh con las células vegetales. No van a
- 33:13ser necesariamente hipermanocilados,
- 33:14pero pues las glicosiones son diferentes
- 33:16y que pueden ser inmunogénicas.
- 33:19Entonces, en este sentido, eh la
- 33:20plataforma que es más eficiente para
- 33:22producir glicosilaciones, lo más
- 33:24parecido a las humanas, pues es la de
- 33:25pues la de mamíferos y más de nuevo si
- 33:27estamos usando porque se puede usar eh
- 33:30una línea celular humana. Los riesgos de
- 33:33contaminación aquí eh los agentes eh
- 33:35contaminantes que puedan estar presentes
- 33:37van a ser diferentes dependiendo en la
- 33:39plataforma biológica. Por ejemplo,
- 33:41decíamos que eh en bacterias,
- 33:43especialmente en bacterias eh gram
- 33:44negativas, endotoxinas como el
- 33:46hipopolisacárido, pues es un
- 33:48contaminante un contaminante común. Eh
- 33:51las las levaduras en cuanto a riesgos de
- 33:54contaminación, igual lo mismo con las
- 33:57células eh vegetales. Hm. Aquí pues es
- 34:01importante considerar que los agentes
- 34:02que pudieran hacer considerarse
- 34:04patógenos para estos sistemas biológicos
- 34:08no siempre van a ser eh patógenos, no
- 34:11suelen ser patógenos pues para eh pues
- 34:14para los mamíferos o sistemas animales.
- 34:16Entonces, aquí, por ejemplo, el riesgo
- 34:17de contaminación es bajo. Aquí yo
- 34:19agregaría en el caso de los,
- 34:22por ejemplo, las levaduras, si se
- 34:24utilizan organismos gras que se conocen
- 34:26como seguros, que se utilizan en la
- 34:28industria para generar alimentos, este,
- 34:30u otro tipo de productos, pues por eso
- 34:32también ese bajo riesgo. En el caso de
- 34:35las células vegetales, tenemos el riesgo
- 34:37eh, por ejemplo, de otro tipo de
- 34:39contaminantes eh de bajo peso molecular
- 34:41que podían llegar a ser muy difíciles de
- 34:44eh de eliminar. eh por ejemplo e la
- 34:47clorofila, eh algunos metabolitos,
- 34:51alcaloides que pues no quisiéramos que
- 34:53estuvieran presentes. Aquí pues también
- 34:55hay ese posible riesgo de contaminación.
- 34:58Eh y los sistemas eh, perdón, los
- 35:02sistemas
- 35:04de mamífero como los animales
- 35:06transgénicos o las líneas celulares,
- 35:08pues tenemos el riesgo que sí, que si se
- 35:10contamina eh un cultivo de este tipo,
- 35:12pues casi siempre va a ser por prones.
- 35:15eh o partículas virales que pues sí, el
- 35:18potencial de eh generar enfermedad en
- 35:21los humanos pues obviamente es mucho más
- 35:23alto. Entonces, en términos de seguridad
- 35:24se requieren condiciones más estrictas.
- 35:27Y bueno, al final aquí al final dice
- 35:29costos de manufactura. Decimos que
- 35:31levaduras y bacterias pues son los son
- 35:33las más baratas y las demás pues son más
- 35:36eh son más caras pues por la complejidad
- 35:39de la producción y mantenimiento.
- 35:44En esta tabla se desglosan algunos de
- 35:47los productos de los medicamentos
- 35:49biotecnológicos
- 35:51aprobados en el mercado que están, o
- 35:54sea, que son producidos en pues en
- 35:57diferentes plataformas biológicas, o
- 35:59sea, como que el medicamento más
- 36:00representativo para la producción en
- 36:02estas en estas plataformas. Tenemos pues
- 36:05el primero eh bacterias eh Ecoli. Pues
- 36:08aquí el producto estrella prácticamente
- 36:10es la insulina. fue el primer eh
- 36:12medicamento biotecnológico aprobado para
- 36:14eh a su uso en humanos. Este fue
- 36:17aprobado, hicimos, en 1982 por la
- 36:19empresa Ilail con el nombre de Umulina.
- 36:22Entonces, esto ya hemos hablado mucho.
- 36:25Eh, en cuanto a células eh de hibridoma,
- 36:30pues podríamos hablar eh pues sí, de
- 36:32esta que viene aquí desglosada en la
- 36:34segunda fila o también las células, si
- 36:36no me equivoco, las SP20,
- 36:40eh pues que se utilizan para la
- 36:41producción de anticupos monoclonales.
- 36:43Ambas son líneas de hibridoma o de
- 36:45mieloma. También eh tenemos las células
- 36:50namalgua. las células CHO, que son eh
- 36:53pues plataformas plataformas de
- 36:57de mamífero.
- 36:59Las células namalguas son eh una línea
- 37:01celular inmortalizada de linfocitos B.
- 37:05Eh las células CHO son células ovario de
- 37:06hámstero.
- 37:08Y pues como podemos ver, se utilizan
- 37:10para la producción eh pues de proteínas
- 37:12eh más complejas eh como por ejemplo el
- 37:14TPA. tenemos a sacaromisevicie que aquí
- 37:18eh pues desglosan pues la producción de
- 37:21insulina, que este también es un punto
- 37:22importante. Eh es, o sea, hay que tomar
- 37:25en cuenta que muchos medicamentos como
- 37:28la insulina pues se puedenir producir y
- 37:30se han producido en todas las
- 37:31plataformas biológicas que vamos a ver
- 37:33en este video.
- 37:35Y esto pues también tiene mucho que ver
- 37:37con maneras que hacen las empresas
- 37:39farmacéuticas o la competencia, pues,
- 37:41para buscar también su lugar en el
- 37:43mercado cuando, por ejemplo, por
- 37:45términos o alcances de ciertas patentes,
- 37:47el uso de una plataforma biológica eh
- 37:49está más limitada, ¿no?
- 37:52Eh, aunque también pues acaromise se
- 37:55utiliza mucho para eh la producción de
- 37:57proteínas de subunidades, por ejemplo,
- 37:59que se me viene a la mente es eh la
- 38:01vacuna contra la hepatitis B.
- 38:04Tenemos las células BHK, que esta es una
- 38:06línea eh también una línea celular
- 38:08humana. Eh las N S0, que esa es también
- 38:13una es una una línea celular de mieloma
- 38:16que se utiliza para la producción de
- 38:18anticuerpos.
- 38:19Eh, las células HEC, eh que también eh
- 38:24las células HEC y las células HT1080
- 38:27también son líneas celulares humanas.
- 38:28Aquí, perdón, creo que me dije una
- 38:30imprecisión. BHK es baby hamster kidney,
- 38:34o sea, son células de mamífero, no son
- 38:35células humanas.
- 38:37Eh, y eh luego viene Tení y ese
- 38:41Frujiperda que esta, por ejemplo, son eh
- 38:43es una plataforma eh de células de
- 38:45insecto eh que esta pues me o se fijan,
- 38:48se utiliza para la producción eh de
- 38:51vacunas, así como también eh pues
- 38:54productos de terapias avanzadas. este
- 38:56que viene aquí, el Provench, como una
- 38:59terapia celular eh
- 39:02para la generación de de cartílago, pues
- 39:05está descrita, o sea, en cierta manera
- 39:08utiliza esta plataforma biológica, este
- 39:11para activar a esas a esas células. Eh,
- 39:16estas, por ejemplo, eh las líneas
- 39:19celulares
- 39:20de insecto que más se utilizan, pues
- 39:22tienen que son de organismos como eh por
- 39:25ejemplo el gusano de la seda y algunas
- 39:27polillas.
- 39:29Y por último tenemos en cuanto a los
- 39:31productos vegetales, aunque ahorita lo
- 39:33vamos a a expandir un poquito más, el
- 39:35caso de la taliglucerasa alfa por la
- 39:38empresa eh Protalic, que esta se produce
- 39:42en células en células de zanahoria.
- 39:48Los sistemas de expresión en organismos
- 39:51procariotas, eh particularmente aquellos
- 39:53que están eh basados en esquerikia coli,
- 39:56decemos pues es una de las eh
- 39:58plataformas más importantes a nivel eh a
- 40:01nivel biotecnológico y también en la
- 40:03industria farmacéutica, ¿no? Yo creo que
- 40:05después de las todas las células de
- 40:07mamífero que se pueden utilizar, eh pues
- 40:10el segundo lugar en cuanto a prevalencia
- 40:12y productos que tiene el mercado eh es
- 40:15eh ese coli, ¿no? Y esto decíamos que
- 40:18pues tiene que ver por la el contexto
- 40:22histórico, pues porque fue pues era una
- 40:24plataforma pues mucho más sencilla y que
- 40:26pues fue con la que se permitió la
- 40:28producción de los primeros
- 40:30biofarmacéuticos recombinantes, pero
- 40:32actualmente también eh pues sigue
- 40:34estando vigente eh tanto para
- 40:37investigación como en la producción
- 40:38industrial de proteínas terapéuticas
- 40:42específicas.
- 40:44Entonces, recordemos que las bacterias
- 40:46son organismos procariotas eh que no
- 40:48contienen, o sea, que que carecen de
- 40:50organelos membranosos
- 40:52y que también pues su maquinaria eh
- 40:55celular pues es mucho más eh primitiva,
- 40:59podemos decirlo, con respecto a la
- 41:02maquinaria celular que está presente en
- 41:04células eucariotas.
- 41:06Eh, esto, por ejemplo, a nivel biológico
- 41:07eh implica que tanto la que la
- 41:09transcripción y la traducción están
- 41:11acopladas tanto espacial y
- 41:13temporalmente, ocurren prácticamente al
- 41:15mismo tiempo. No hay una
- 41:18compartamentalización
- 41:20eh intracelular compleja y pues que la
- 41:23pues no tiene una capacidad limitada o
- 41:26inexistente de realizar eh
- 41:28modificaciones posttraduccionales.
- 41:31Si bien hay algunos organismos en los
- 41:34que se ha reportado como sistemas de
- 41:37glicosilación o pseud glicosilación
- 41:40primitiva, pues Ecoli no eh no lo puede
- 41:43hacer.
- 41:44Eh, entonces eh principalmente en en
- 41:47esquerikia coli, la expresión de
- 41:49proteínas recombinantes se logra
- 41:51mediante la introducción de eh de
- 41:53plásmidos que van a contener eh el gen
- 41:56de interés bajo el control eh pues de
- 41:59diferentes promotores, ¿no?, que también
- 42:00estos pueden ser constitutivos, pueden
- 42:02ser inducibles.
- 42:07Y por ejemplo, aquí en cuanto a los
- 42:09inducibles, lo que más se utiliza es la
- 42:11regulación mediante el operón la
- 42:13utilizando IPTG. El hecho de que se
- 42:16pueda eh controlar el momento de la
- 42:18expresión de la proteína eh
- 42:20recombinante, pues es eh permite eh
- 42:24poder lograr un control eh temporal del
- 42:26proceso, ¿no? De eh eh de limitar el
- 42:29periodo en el que se va a producir eh la
- 42:31proteína, ¿no?
- 42:34Aquí pues también recordemos que
- 42:36depende, o sea, cómo se haga eh el
- 42:39plácido que se utilice, el número de
- 42:42copias que pueda almacenar el palmido
- 42:44junto con la eficiencia del sistema de
- 42:46traducción de las bacterias, pues se
- 42:48pueden eh alcanzar niveles muy elevados
- 42:51eh de expresión de proteína al grado de
- 42:53hasta h podríamos hablar en el orden de
- 42:56gramos por litro eh por litro de
- 42:58producto.
- 43:01En cuanto a las estrategias de expresión
- 43:04que se pueden utilizar en sistemas
- 43:06bacterianos, podríamos
- 43:09abordar diferentes estrategias
- 43:11dependiendo de la las características
- 43:13del producto. decíamos que la más común
- 43:15pues es expresar eh las proteínas en el
- 43:18bueno, obviamente que se expresen y que
- 43:20se acumulen eh en el citoplasma dentro
- 43:22de la célula frecuentemente eh en forma
- 43:26eh soluble o como cuerpos de eh de
- 43:29inclusión, que aquí recordemos eh los
- 43:33cuerpos de inclusión
- 43:36eh pues puede ser tanto una ventaja como
- 43:39una desventaja. Aquí en la tabla que se
- 43:41muestra en la diapositiva viene más bien
- 43:43indicada eh pues más que una desventaja
- 43:45como un reto. Eh, pero
- 43:50pues o sea, decíamos que al final
- 43:51podemos aprovechar esa ese agregado de
- 43:54proteínas para facilitar la
- 43:56purificación.
- 43:58Eh, otra estrategia es dirigir la
- 44:00proteína al espacio periplásmico. Eh,
- 44:03esto usualmente se hace mediante eh
- 44:05péptidos, señales eh que van a favorecer
- 44:08la forma en este espacio periflásmico,
- 44:10que es un ambiente mucho más reductor
- 44:13por perdón, promover la formación de los
- 44:16enlaces de sulfuro y en algunas
- 44:18proteínas esto puede eh mejorar el
- 44:21plegamiento.
- 44:25Podríamos también hablar de una
- 44:27estrategia de, o sea, que la proteína
- 44:31se excrete, se secrete al medio de
- 44:33cultivo.
- 44:35E coli no es un sistema
- 44:38que naturalmente sea eficiente para la
- 44:40secreción extracelular, sin embargo, si
- 44:43se han desarrollado estrategias para
- 44:46exportar proteínas al medio de cultivo,
- 44:49por ejemplo, ponerle algunas etiquetas
- 44:51relacionadas con eh con enterotoxinas.
- 44:56También pues se pueden emplear eh
- 44:59etiquetas de purificación, la más pues
- 45:01la más utilizada son las etiquetas de
- 45:04polistirina. aunque pues hay otras que
- 45:06facilitan la la purificación eh de la
- 45:09proteína y también hasta cierto punto
- 45:11pueden mejorar la solubilidad de estas.
- 45:13Nada más que eh recuerden en el caso
- 45:15aquí, o sea, no hay que perder de vista
- 45:17que la aplicación eh de la proteína
- 45:20recombinante que se va a producir eh
- 45:23pues es para administración pues
- 45:25terapéutica en humanos. Entonces, hay
- 45:27que contemplar si estas etiquetas no
- 45:30tienen un impacto en la seguridad, eh,
- 45:32calidad y eficacia del producto o
- 45:36establecer pues medidas que permitan,
- 45:38por ejemplo, eh pues su corte, ¿no?, su
- 45:41eh que se puedan excindir en etapas
- 45:44posteriores de purificación.
- 45:46Entonces, en cuanto a las ventajas e en
- 45:49en los sistemas bacterianos,
- 45:51principalmente en Ecoli, pues la
- 45:52velocidad de crecimiento es una de las
- 45:55más altas entre todos los sistemas eh
- 45:57biológicos que se pueden utilizar a
- 45:58nivel industrial. Eh, esto pues nos
- 46:01puede permitir generar ciclos de
- 46:03producción cortos y una alta rotación eh
- 46:06de los eh de los bioprocesos a
- 46:08diferencia de lo que ocurre con las
- 46:10células de mamífero, que pues son mucho
- 46:11más lentas.
- 46:13eh la densidad celular eh alcanzable en
- 46:16biorreactores pues es bastante alta, lo
- 46:18que al final pues se traduce en una en
- 46:21un volumen de producción también mucho
- 46:23más alto. Los costos del medio de
- 46:25cultivo eh son bastante bajos eh y
- 46:28simples y más si lo comparamos con
- 46:30sistemas eucariotas o sistemas de
- 46:31mamífero, ya que no requieren eh ni
- 46:34suero ni componentes complejos.
- 46:37La manipulación genética es sencilla y
- 46:40altamente eficiente. Existen muchas
- 46:42herramientas moleculares disponibles
- 46:45para eh introducir pues genes de interés
- 46:48a través de los plmidos, optimizar la
- 46:50expresión entre eh entre otras, ¿no? Eh,
- 46:54o sea, al final yo creo que todas las
- 46:56herramientas de biología molecular que
- 46:57están disponibles eh pues primero se
- 47:00prueban en en bacterias y en el colino.
- 47:04En cuanto al escalamiento, pues los
- 47:06procesos que utilizan bacterias pues son
- 47:08bastante robustos, están bien
- 47:10comprendidos, lo cual pues facilita su
- 47:12transferencia a a escala industrial, o
- 47:15sea, suelen ser bastante pues
- 47:17constantes, ¿no? Aguantar muchas eh la
- 47:19variación de muchas de muchas
- 47:20condiciones de cultivo.
- 47:26En cuanto las limitaciones o deseamos
- 47:29desventajas o retos, pues tenemos la
- 47:32ausencia de glicosilaciones
- 47:34y que eh pues el problema no es que Coli
- 47:37no pueda glicosilar, el problema es que
- 47:40eh pues para la industria farmacéutica
- 47:42pues muchas de las proteínas
- 47:43terapéuticas requieren esas
- 47:44glicosaciones. Entonces ya por esto eh
- 47:48pues ya está descartada esa plataforma
- 47:49biológica, ¿no? O se tendría que
- 47:51valorar, ¿no? También tenemos el caso eh
- 47:54decíamos de eh interleucinas o
- 47:56interferones que se pueden producir en
- 47:58ecoli que no están glicosiladas y que
- 48:00aún así pues tienen la actividad
- 48:01biológica. Al final es algo que se tiene
- 48:03pues se tiene que eh que definir.
- 48:07La otra desventaja pues es el
- 48:08plegamiento incorrecto eh de proteínas.
- 48:10Esto es un problema bastante frecuente,
- 48:13especialmente pues para la expresión de
- 48:15proteínas eucariotas, ¿no? O sea, que
- 48:16mientras más eh desconocida o lejana
- 48:19filogenéticamente sea la proteína con
- 48:21respecto a la bacteria, pues va a ser
- 48:23más difícil que la pueda eh expresar y
- 48:26esto pues conduce a la formación de los
- 48:28cuerpos de inclusión.
- 48:30E también pues tenemos la cuestión de el
- 48:33ambiente eh reductor. Eh por esto que
- 48:37pues si las proteínas requieren de
- 48:39muchos puentes de sulfuro y tal vez no
- 48:42quepan
- 48:43o no sea posible exportarlas al espacio
- 48:45periplásmico, pues aquí ya sería eh
- 48:50pues un eh pues no sería viable, ¿no?
- 48:56Aquí también pues la realidad, si bien
- 48:58mencionaba que se pueden utilizar
- 49:00diferentes estrategias para dirigir la
- 49:02acumulación de la proteína, pues la
- 49:04mayoría de las veces pues la más
- 49:06sencilla pues es la producción
- 49:07intracelular.
- 49:09Esto pues también eh va a implicar
- 49:13la lisis celular eh y esto en
- 49:16consecuencia incrementa la complejidad
- 49:19del procesamiento downstream. También
- 49:21tenemos la presencia de endotoxinas. Los
- 49:25lipopolisacáridos de la membrana eh
- 49:27deben de ser eliminados debido a que son
- 49:29eh pues agentes pirogénicos, es decir,
- 49:32que producen fiebre. Y esto pues es un
- 49:34de hecho la las agencias regulatorias eh
- 49:37han establecido eh niveles eh mínimos
- 49:40tolerables de la presencia de estos eh
- 49:42pirógenos, incluso en las en las en las
- 49:44farmacopeas. Eh, entonces pues es un
- 49:48contaminante ya muy bien identificado
- 49:50que pues no debería de estar presente.
- 49:54Y bueno, a pesar de sus limitaciones, eh
- 49:57los sistemas bacterianos pues se
- 49:58utilizan eh bastantemente bastante,
- 50:00perdón, ampliamente para la producción
- 50:03de de biofarmacéuticos.
- 50:05Deeamos eh pues van a ser muy adecuados
- 50:08para eh producir proteínas no
- 50:10glicoxiladas, algunos peptidos eh
- 50:13terapéuticos,
- 50:14proteínas de bajo peso molecular como la
- 50:17insulina, el hormona del crecimiento,
- 50:20interferones y eh otros factores de
- 50:23crecimiento.
- 50:27Y bien, con el objetivo de superar
- 50:29algunas de las limitaciones que presenta
- 50:31eh que presentan las bacterias y
- 50:33particularmente eh Ecoli para eh su uso
- 50:37en el en la producción de medicamentos
- 50:39eh biotecnológicos, se han desarrollado
- 50:42múltiples estrategias eh de ingeniería
- 50:44en este tipo en esta plataforma eh
- 50:46biológica. Eh, por ejemplo, se han
- 50:49diseñado cepas que sobreexpresan
- 50:51chaperonas eh para mejorar el
- 50:54plegamiento de de moléculas o proteínas
- 50:57complejas, ¿no? Lo cual podría evitar la
- 50:59formación de los cuerpos de inclusión.
- 51:02Eh, también se han generado eh cepas
- 51:05mutantes eh que tienen e un ambiente
- 51:09redox diferente y permiten por ende la
- 51:12formación de puentes de sulfuro en el
- 51:14citoplasma.
- 51:16Eh, también podríamos hablar eh sobre la
- 51:18optimización de eh de codones.
- 51:22Eh, es decir, que se adapta eh la
- 51:24secuencia genética que, o sea, que se va
- 51:26a introducir en el plásmido para mejorar
- 51:29eh la eficiencia de la traducción. es
- 51:30como si hablaran en otro idioma, pues
- 51:32los estamos a traducir del inglés al
- 51:34español o del español al inglés con el
- 51:36que se sienta más cómodo cómoda la
- 51:38bacteria, ¿no? Ah, también con respecto
- 51:40a la glicoingeniería, eh se han
- 51:42introducido rutas metabólicas que
- 51:44permiten la glicosilación, decíamos,
- 51:47ciertas glicosaciones en bacterias,
- 51:50aunque en realidad eh aún tiene
- 51:52bastantes limitantes para pues una
- 51:55aplicación clínica, ¿no?, para producir
- 51:57una proteína eh terapéutica, ¿no?
- 52:02se puede trabajar con el diseño de los
- 52:07de los promotores, por ejemplo, con el
- 52:08manejo de promotores híbridos para
- 52:10aumentar la eficiencia de la expresión,
- 52:13eh generar diferentes eh cepas eh por
- 52:16ejemplo de coli que pues resistan
- 52:18diferentes niveles de oxígeno o con
- 52:21tasas de crecimiento eh específicas
- 52:24eh para darle más eh robustez a las a
- 52:27las conducciones condiciones, perdón, a
- 52:30las condiciones de de cultivo. E también
- 52:34eh la integración, deseamos pues de
- 52:36proteínas de fusión, de diferentes eh
- 52:38diferentes etiquetas eh y e incluso eh
- 52:43el uso de ARNs de transferencia eh
- 52:45adicionales, pues para que sea para que
- 52:48no tengamos esta limitante de este eh
- 52:51sesgo de los codones, ¿no? que
- 52:54justamente la optimización de codones es
- 52:56porque los arenes ecoli
- 53:00no necesariamente va a tener la misma
- 53:01proporción de ARNs de transferencia que
- 53:04tiene, por ejemplo, una célula eucariota
- 53:06o una célula una célula humana, una
- 53:08célula de mamífero. Entonces, se pueden
- 53:10introducir esos ARN de transferencia,
- 53:12pues para que lea con mucha más
- 53:14facilidad eh secuencias humanas
- 53:18o secuencias eucariotas y por ende pues
- 53:21la producción sea la expresión sea más
- 53:23eficiente.
- 53:29Y bien, en esta tabla se listan algunos
- 53:32de los productos aprobados de
- 53:34medicamentos biotecnológicos aprobados
- 53:36que son producidas en en Ecoli. Aquí de
- 53:40nuevo, como podemos ver, los más
- 53:42representativos, pues son proteínas eh
- 53:45pues pequeñas, sin muchas modificaciones
- 53:48postraduccionales
- 53:49como la insulina eh o la hormona del
- 53:52crecimiento.
- 53:54También tenemos muchas e citosinas como
- 53:59interferones,
- 54:01interleucinas.
- 54:04Eh, y aquí lo que yo quisiera llamar su
- 54:07atención es eh, por ejemplo, tenemos
- 54:10aquí eh algunos productos que se marca
- 54:12que son eh anticuerpos. Aquí eh voy a
- 54:16hacer la aclaración que estos productos
- 54:18si ustedes van y los googlean, eh no son
- 54:21anticuerpos completos, son solamente
- 54:22fragmentos de anticuerpos. que esta
- 54:24también es una eh pues una ah un
- 54:28escenario eh pues bastante innovador,
- 54:30bastante interesante, que pues
- 54:32justamente te quita ese bloqueo, ¿no?,
- 54:33de que puedas producir eh proteínas en
- 54:37una plataforma eh pues mucho más
- 54:39económica.
- 54:40Em, aquí, obviamente, en condiciones en
- 54:42las que pues solamente eh se requiera
- 54:46ese fragmento de anticuerpo,
- 54:47generalmente la porción FAB, que es la
- 54:49que tiene la afinidad contra su ligando
- 54:52o su antígeno, pues que, o sea, como
- 54:54para anticuerpos para diagnóstico o que
- 54:57nada más queremos que neutralicen y no
- 54:59necesariamente desencadenen toda la
- 55:01respuesta inmune. Entonces, hablamos de
- 55:02un cachito del anticuerpo, si es lo
- 55:04suficientemente pequeño, no está en la
- 55:05porción que necesita ser glicosilada del
- 55:07anticuerpo, pues se puede producir en en
- 55:10sistemas bacterianos.
- 55:12Eh, también aquí eh lo que yo quisiera
- 55:15eh resaltar es eh la disponibilidad de
- 55:18productos, por ejemplo, de proteínas
- 55:19peguiladas
- 55:21eh y por ejemplo eh fármacos de segunda,
- 55:24tercera generación, eh análogos, por
- 55:26ejemplo, de insulina. Eh, y esto pues
- 55:29también tiene que ver con el contexto
- 55:30histórico eh de el uso de esquerikia
- 55:33coli, ¿no?, para la expresión de
- 55:34proteínas heterólogas. eh pues como ya
- 55:37tienen mucho tiempo y los primeros
- 55:38biofarmacéuticos se aprobaron en los
- 55:4080s, pues ya esto ha permitido la
- 55:42aparición tanto decamos de mejoras eh
- 55:45mediante ingeniería de proteínas eh así
- 55:48como también eh decíamos variantes
- 55:50peguiladas y
- 55:52e
- 55:54muchos de los productos biosimilares o
- 55:57biocomparables que ya están aprobados en
- 55:59el mercado, pues los primeros pues se
- 56:01aprobaron justamente en Ecoli.
- 56:06Bueno, ahora vamos a hablar un poquito
- 56:08de las levaduras. Estas ya saben que, o
- 56:10sea, yo siempre he dicho que las
- 56:11levaduras están como en un punto eh
- 56:14intermedio entre las plataformas
- 56:15biológicas eh ya por ya que tienen eh
- 56:19pues estas eh ventajas en cuanto a
- 56:21robustez, simplicidad de cultivo eh que
- 56:24tienen las células eh procariotas, pero
- 56:27al ser un organismo eucariotas
- 56:28eucariota, perdón, puede eh realizar
- 56:31modificaciones eh postraduccionales y
- 56:34sintetizar eh proteínas eh complejas.
- 56:37Por ende, pues como dice aquí, combina
- 56:39la facilidad de cultivo y bajo costo en
- 56:42eh y bajo costo de los eh con
- 56:45capacidades de procesamiento eh
- 56:48postraduccional.
- 56:50Eh,
- 56:52en particular eh deseamos que la
- 56:55plataforma de levaduras que más se
- 56:56utiliza es acarumice cerebicie y pique
- 57:00eh pique pastores, al menos para la
- 57:02producción de proteínas recombinantes.
- 57:05Las levaduras, ya saben, pues son
- 57:07microorganismos eucariotas unicelulares
- 57:10que poseen organelos definidos, tienen
- 57:12un retículo endoplásmico, tienen aparato
- 57:14de Golgi y esto pues por ende les va a
- 57:16permitir, deseamos realizar un
- 57:19plegamiento de proteínas adecuado,
- 57:22formar enlaces eh disulfuro, ejecutar eh
- 57:26modificaciones postpraduccionales
- 57:29eh y a diferencia de las de las
- 57:32bacterias, las levaduras pueden secretar
- 57:35eh proteínas al medio extracelular con
- 57:38pues bastante preferencia. De hecho,
- 57:39algo que distingue a los hongos, tanto
- 57:41levaduras como hongos filamentosos, es
- 57:44que les encanta secretar cosas en el
- 57:45medio en el medio de cultivo o al
- 57:47exterior. Y esto pues se puede utilizar
- 57:50para simplificar eh pues el
- 57:52procesamiento Downsen, ¿no? Eh, además
- 57:55pues presentan ventajas importantes para
- 57:57muchas herramientas de ingeniería
- 57:58genética eh tanto sacaromises,
- 58:02especialmente sacaromises, pero también
- 58:04eh piquia, pues sus genomas están bien
- 58:07caracterizados. eh son sistemas eh
- 58:10plataformas de expresión eh bastante
- 58:11robustas, son bastante eh aguantadoras a
- 58:14diferentes eh variables de eh de
- 58:18cultivo. Tienen también una amplia
- 58:20disponibilidad de vectores y promotores
- 58:22que se pueden utilizar pues para eh
- 58:24producir mejorar los rendimientos de
- 58:26producción de de proteínas
- 58:28recombinantes.
- 58:30Por lo cual pues si se han adoptado
- 58:31tanto en la industria farmacéutica como
- 58:34también para la producción de enzimas y
- 58:37otros bioproductos a gran escala.
- 58:41Em, particularmente sacaromis serie bici
- 58:44decamos es uno de los organismos modelos
- 58:47más estudiados en la biología molecular
- 58:49y en la biotecnología junto con Ecoli.
- 58:52Por estas ventajas que ya hemos
- 58:54mencionado.
- 58:55uso en la industria farmacéutica está
- 58:59ampliamente validado y pues podríamos
- 59:01hablar de siglos, milenios de que se
- 59:02utiliza este microorganismo tanto para
- 59:04la producción eh pues de pan, cerveza,
- 59:08vino eh y obviamente pues actualmente ya
- 59:11con herramientas de biología molecular
- 59:13pues para otro tipo de productos.
- 59:15Entonces, el hecho de que ya tengamos
- 59:17mucha experiencia con este eh
- 59:20microorganismo
- 59:22eh
- 59:24pues es también es una ventaja
- 59:25importante desde el punto de vista eh
- 59:27regulatorio.
- 59:29Esta levadura tiene eh un metabolismo
- 59:32fermentativo eh bien caracterizado, ya
- 59:34también hay diferentes cepas que se
- 59:36pueden utilizar dependiendo de las
- 59:37características que queramos. es
- 59:40considerado un organismo gras, es decir,
- 59:42generalmente reconocido como seguro.
- 59:44Entonces, aquí, por ejemplo, decíamos la
- 59:46presencia de potenciales contaminantes
- 59:48eh pues se reduce bastante.
- 59:51Eh, y pues eh posee múltiples
- 59:54herramientas genéticas disponibles para
- 59:56su modificación.
- 59:57Eh, yo creo que una de las principales
- 1:00:00ventajas de sacaromises cerebici pues es
- 1:00:03su historial de uso seguro, deseamos, en
- 1:00:06alimentos y en la biotecnología.
- 1:00:09Además de que permite, [carraspeo]
- 1:00:11perdón, la secreción eficiente de
- 1:00:12proteínas, presenta robusteza en
- 1:00:14condiciones de cultivo y es adecuada
- 1:00:17para la producción eh a gran escala. Ha
- 1:00:20sido utilizada ampliamente en la
- 1:00:22producción de vacunas recombinantes, eh
- 1:00:24como ya decíamos en el caso de la
- 1:00:26hepatitis eh vacunas contra la hepatitis
- 1:00:29B. Ah, sin embargo, pues no hay ninguna
- 1:00:33plataforma que sea perfecta. eh
- 1:00:35sacaromice cerebici eh su principal
- 1:00:37limitante es eh los patrones de
- 1:00:40glicosilación. Esta levadura tiende a
- 1:00:43producir glicanos del tipo de semos
- 1:00:45hipermanocilados
- 1:00:47que pues difieren significativamente de
- 1:00:50las glicos humanas, lo que eh pues va a
- 1:00:53generar eh productos eh mucho más
- 1:00:56inmunogénicos que por ejemplo en el caso
- 1:00:58de una vacuna, pues la inmunogenicidad
- 1:01:01pues sería un atributo de eficacia más
- 1:01:03que de seguridad. Entonces, también la
- 1:01:05justificación de por qué se utilizan
- 1:01:06para la producción de vacunas. Eh,
- 1:01:09también estas diferencias en glicos pues
- 1:01:11generan proteínas que se eliminan eh
- 1:01:14rápidamente del organismo
- 1:01:17y eh en algunos casos la productividad
- 1:01:20puede ser inferior a las de otros
- 1:01:22sistemas como pique piquia pastores.
- 1:01:26Esta esta levadura piquia con el paso de
- 1:01:30los o sea los últimos años se ha
- 1:01:33consolidado, perdón, como una plataforma
- 1:01:36de hongos bastante bastante importante
- 1:01:39para la producción de proteínas eh
- 1:01:41proteínas recominantes, o sea, como que
- 1:01:42ahorita hay un boom en investigación y
- 1:01:44desarrollo con eh utilizando piquia. Eh,
- 1:01:48la principal característica de esta
- 1:01:50levadura es su capacidad para crecer a
- 1:01:52altas densidades celulares en cultivos
- 1:01:55inducidos por metanol, particularmente
- 1:01:58utilizando, bueno, haciendo uso del
- 1:02:00promotor AOX1 o la alcohol oxidaza 1,
- 1:02:04que este es uno de los promotores más
- 1:02:06fuertes conocidos en las plataformas eh
- 1:02:09eucariotes. Entonces, aquí esta alta
- 1:02:12productividad, ¿no?
- 1:02:15Entre sus principales ventajas destacan,
- 1:02:18decíamos la alta productividad. De
- 1:02:20hecho, aquí viene en la tabla en Piquia,
- 1:02:22pues hablamos de hasta 520, o sea, ya
- 1:02:25estamos hablando en el orden de, perdón,
- 1:02:28si vemos la albumina humana en el orden
- 1:02:30de gramos por litro,
- 1:02:33eh, y que puede alcanzar concentraciones
- 1:02:35de proteína recombinante superiores a
- 1:02:37las de sacaromises, como se puede ver
- 1:02:39aquí en la tabla.
- 1:02:41eh puede eh maximizar la productividad
- 1:02:44eh o la alta densidad, o sea, el
- 1:02:48crecimiento, o sea, puede crecer a alta
- 1:02:50densidad celular, lo que permite eh
- 1:02:53mejorar muchísimo la productiv el
- 1:02:55volumen de reactivo, ¿no? De el volumen
- 1:02:59de productividad en el biorreactor,
- 1:03:01perdón.
- 1:03:02Eh, además, pues tiene una tendencia
- 1:03:04todavía mayor a o más eficiente
- 1:03:09a secretar a las proteínas al medio de
- 1:03:11cultivo. De nuevo, pues facilita eh
- 1:03:13mejor la producción la producción de eh
- 1:03:17del producto.
- 1:03:19Y en cuanto a las glicosaciones, aunque
- 1:03:23aún
- 1:03:24piqueia produce glicosilaciones
- 1:03:26diferentes a las humanas, el patrón de
- 1:03:28glicosilación es más controlable que que
- 1:03:32en sacaromises. Entonces, eh pues
- 1:03:35tendría esta tendencia a producir
- 1:03:37proteínas menos inmunogénicas.
- 1:03:40Eh se considera que tiene flexibilidad
- 1:03:42metabólica, es decir, que puede utilizar
- 1:03:44diferentes fuentes de carbono como el
- 1:03:46glicerol o el metanol. eh utilizando
- 1:03:49también decemos esta del alcohol y
- 1:03:50oxidas pues como una fuente de carbono,
- 1:03:52¿no? Eh, algunas de las desventajas del
- 1:03:55uso de piquia es que eh pues justamente
- 1:03:58el uso de metanol como un inductor para
- 1:04:00la expresión de proteínas recombinantes
- 1:04:03pues introduce una cuestión operativa y
- 1:04:06de seguridad porque pues el metanol para
- 1:04:08empezar es inflamable y además pues y
- 1:04:11por ende requiere un control estricto en
- 1:04:14los biorreactores, ¿no? o sea, por este
- 1:04:16riesgo de inflamabilidad. Eh, y pues
- 1:04:19también que pues el metanol debe de
- 1:04:20eliminarse
- 1:04:22en etapas de purificación posteriores.
- 1:04:25Eh, y bueno, aunque la glicosilación es
- 1:04:28menos problemática eh que en
- 1:04:29sacaromises, sigue sin ser completamente
- 1:04:32humana, lo que va a limitar su uso en
- 1:04:35proteínas que vayan a ser eh muy
- 1:04:37sensibles a estas modificaciones
- 1:04:39postraduccionales en términos pues más
- 1:04:41que de eh seguridad, pues más bien de
- 1:04:43eficacia.
- 1:04:45Ah, eh también el desarrollo de cepas
- 1:04:48recombinantes eh en piquia puede ser más
- 1:04:51complejo eh en comparación con otros
- 1:04:55sistemas eh bacterianos. Pero bueno, en
- 1:04:57general pues ya vimos en el en la
- 1:04:59gráfica de al inicio del video eh pues
- 1:05:02que también tanto Piquea como
- 1:05:03sacarumises pues se han estado
- 1:05:05utilizando
- 1:05:06eh mucho en la industria en la industria
- 1:05:09farmacéutica.
- 1:05:11Eh,
- 1:05:13entonces, hm,
- 1:05:17pues
- 1:05:18aquí eh en la tabla, por ejemplo, eh se
- 1:05:21muestran eh algunas eh proteínas. Aquí
- 1:05:24dice que están bajo desarrollo. Ahorita
- 1:05:26les voy a mostrar una donde ya eh se
- 1:05:29muestran productos que ya están
- 1:05:30aprobados. Eh, pero aquí pues en
- 1:05:33términos eh, o sea, puse esta tabla eh
- 1:05:35para resaltar eh la productividad en
- 1:05:38términos pues de rendimiento de proteína
- 1:05:41eh y pues que la la flexibilidad que
- 1:05:43tiene, ¿no?, de producir eh proteínas de
- 1:05:46acumulación intracelular, tanto como que
- 1:05:48se secret en el medio de cultivo. Y
- 1:05:50aquí, si se fijan, el tipo de productos
- 1:05:54o de proteínas recombinantes humanas que
- 1:05:56se están produciendo, como la
- 1:05:57hemoglobina, la antitrombina, albúmina y
- 1:06:01anticuerpos, eh pues son muchísimo más
- 1:06:03complejos que las que se podrían eh
- 1:06:06generar con eh sistemas bacterianos.
- 1:06:12Y bien, entonces eh deseamos aquí en
- 1:06:14esta tabla se muestran eh algunos eh
- 1:06:17productos que se han generado en
- 1:06:19levaduras que aquí pues prácticamente
- 1:06:22también por el tiempo [carraspeo] pues
- 1:06:24de investigación o de pues sí que
- 1:06:26tenemos ya trabajando con sacaromises,
- 1:06:28pues esa es la más prevalente, pero se
- 1:06:30fijan ya hay un par de productos eh
- 1:06:34producidos, valga la redundancia, en
- 1:06:37piquia, que ya también están aprobados
- 1:06:38para para uso eh terapéutico.
- 1:06:42Eh aquí pues tenemos desde factores de
- 1:06:47coagulación, albúmina, todas estas
- 1:06:50moléculas que tienen que ver con eh la
- 1:06:54regular la hemostasia, por ejemplo, la
- 1:06:55irudina también lo platicábamos en la
- 1:06:57unidad pasada, que esta proteína es una
- 1:06:59proteína anticoagulante
- 1:07:01eh que proviene de la sanguijuela, que
- 1:07:04se produce eh en sacaromises ahora de
- 1:07:07manera recombinante.
- 1:07:09También algunas hormonas, decíamos como
- 1:07:10insulina en sus diferentes variantes o
- 1:07:13análogos, hormonal crecimiento,
- 1:07:17los análogos de GLP1 como eh pues ahora
- 1:07:21sí que eh la semaglutida, o sea, esta es
- 1:07:24la semaglutida,
- 1:07:26eh los pic, unaro, bueno, no mucharo,
- 1:07:29no, eh el pico, hegobi, pues estas son
- 1:07:32producidas eh, o sea, semaglutida
- 1:07:34producida en sacaromises y eh también
- 1:07:37decíamos que en el área de las la
- 1:07:39producción de vacunas, particularmente
- 1:07:41de vacunas de subunidades, se utilizan
- 1:07:43mucho levaduras, como decíamos, la más
- 1:07:47representativa es el vacuna contra la
- 1:07:50hepatitis B y eh también en los últimos
- 1:07:53años hay una vacuna que de hecho se
- 1:07:55distribuye en el sistema de salud
- 1:07:58mexicano eh para con la vacuna contra el
- 1:08:02virus del papiloma humano que esta eh
- 1:08:04pues es producida en en sacaromises.is.
- 1:08:11Y bueno, siguiendo esta línea eh del uso
- 1:08:13de eh de los hongos para la producción
- 1:08:16eh pues de proteínas recombinantes, eh
- 1:08:19pues principalmente el enfoque es en
- 1:08:21levaduras por esta versatilidad eh pues
- 1:08:23que tienen pues de manejarse en un
- 1:08:24biorreactor eh al ser organismos
- 1:08:27unicelulares, pero eh pues también los
- 1:08:29hongos filamentos se pueden eh se pueden
- 1:08:31utilizar ah en la biotecnología
- 1:08:33industrial.
- 1:08:35Eh, particularmente los hongos
- 1:08:37filamentos como eh pues diferentes e
- 1:08:43especies del género aspergilus, se
- 1:08:46utilizan para la producción de enzimas
- 1:08:49eh y metabolitos y en menor medida en
- 1:08:52biofármacos, pero ya también hay hay
- 1:08:55productos eh por ejemplo este lisosimas,
- 1:09:00lactoferrinas,
- 1:09:02insulinas, interleucinas o
- 1:09:04inmunoglobulinas. inas que también se eh
- 1:09:05se producen en hongos lamentos que pues
- 1:09:08tienen una potencial aplicación eh en en
- 1:09:11la medicina.
- 1:09:13Eh, los filamentos
- 1:09:15destacan particularmente eh por su
- 1:09:17extraordinaria capacidad de secreción de
- 1:09:19proteínas eh al medio de cultivo todavía
- 1:09:22más que las levaduras, lo que las
- 1:09:24convierte eh pues en sistemas muy
- 1:09:26atractivos pues para la producción de
- 1:09:28biomoléculas, ¿no? Eh, decíamos que eh
- 1:09:32los géneros más utilizados pues son
- 1:09:34aspergilus, pero pues también se
- 1:09:36utilizan eh del género eh tricoderma eh
- 1:09:39y penicilum.
- 1:09:41La principal ventaja del uso de hongos
- 1:09:43filamentosos es la capacidad masiva de
- 1:09:46estas proteínas, es decir, que se pueden
- 1:09:49eh o sea, obtener muy buenos
- 1:09:51rendimientos de proteína eh de proteína
- 1:09:54extracelular. Además, eh pueden crecer
- 1:09:56en medios eh relativamente económicos,
- 1:10:00incluyendo, por ejemplo, residuos
- 1:10:01agroindustriales, eh lo cual pues puede
- 1:10:03reducir los costos eh de operación, tal
- 1:10:06vez no necesariamente para la industria
- 1:10:07farmacéutica, pero para otro tipo de
- 1:10:08industrias si sean eh sea esto
- 1:10:10relevante. Obviamente, pues al ser
- 1:10:13eucariotas, pues pueden realizar
- 1:10:14modificaciones postraduccionales
- 1:10:16como eh puentes de sulfuro y
- 1:10:18glicosilaciones.
- 1:10:21Algunas de estas especies son
- 1:10:23clasificadas como organismos gras, lo
- 1:10:26que facilita su uso en aplicaciones en
- 1:10:28la industria alimentaria y farmacéutica.
- 1:10:30No digas así de aspergilus.
- 1:10:32E sin embargo, pues las ventajas,
- 1:10:36perdón, las desventajas
- 1:10:38pues son los problemas de las glicos
- 1:10:41diferentes a las humanas, igual que con
- 1:10:42las eh levaduras. Además, eh las los
- 1:10:48hongos filamentos pues secretan, tienen
- 1:10:51facilidad de secreción de muchas
- 1:10:53proteínas recominantes porque tienden a
- 1:10:55secretar muchas eh proteas, que van a
- 1:10:59ser proteas que pueden degradar a la
- 1:11:01proteína eh recombinante, reduciendo por
- 1:11:03ende el rendimiento del proceso. Y esto
- 1:11:06pues es parte de sus de la propia
- 1:11:08biología y los mecanismos de defensa de
- 1:11:10los hongos eh filamentos que tienden
- 1:11:12mucho a eh pues a verse a condiciones o
- 1:11:15como de reto biológico mucho más intenso
- 1:11:17que que otros organismos.
- 1:11:20Eh, entonces, pues podemos ver aquí en
- 1:11:22la tabla que los hongos filamentos eh
- 1:11:25pues tienen más prevalencia a la
- 1:11:27producción, por ejemplo, de enzimas más
- 1:11:29que en biofarmacéuticos eh
- 1:11:31tradicionales, pero pues aún así eh se
- 1:11:34utilizan, o sea, está este potencial, o
- 1:11:37sea, quien diga que eh pues se puedan
- 1:11:40proponer otro tipo de productos en estas
- 1:11:42plataformas pues más eh fuera eh fuera
- 1:11:48de lo tradicional, ¿no?
- 1:11:53Y bueno, las plataformas de expresión
- 1:11:55basadas en plantas eh han emergido en
- 1:11:57los últimos años como una alternativa eh
- 1:12:00innovadora dentro del panorama eh
- 1:12:03biotecnológico,
- 1:12:04principalmente eh bajo el concepto de el
- 1:12:07molecular farming o la agricultura
- 1:12:10molecular. Este concepto de molecular
- 1:12:13farming eh es un proceso eh que permite
- 1:12:16modificar, o sea, que se basa en la
- 1:12:18modificación genética eh de plantas para
- 1:12:22que pues produzcan proteínas de alto
- 1:12:24valor como medicamentos eh y vacunas,
- 1:12:27donde pues se combina la ingeniería
- 1:12:29genética eh y la biotecnología para
- 1:12:33generar como esto que le llaman
- 1:12:35biofábricas eh vivas, donde las plantas
- 1:12:38pueden sintetizar eh compuestos médicos
- 1:12:40de manera segura. eh y más económica,
- 1:12:42¿no? Y esto pues dándole eh el enfoque
- 1:12:46eh de planta completa.
- 1:12:49Eh las plataformas vegetales permiten la
- 1:12:52producción de proteínas recombinantes,
- 1:12:55vacunas, anticuerpos y metabolitos de
- 1:12:58alto valor, utilizándose ambos pues
- 1:13:00sistemas vegetales.
- 1:13:02Pero es importante resaltar que se
- 1:13:05pueden con las plataformas vegetales
- 1:13:08se han utilizado dos abordajes eh pues
- 1:13:12muy diferentes, ¿no? Que están
- 1:13:14claramente diferenciados desde el punto
- 1:13:16de vista biotecnológico.
- 1:13:18Uno es la expresión en planta completa y
- 1:13:23la expresión en cultivos celulares
- 1:13:25vegetales, o sea, invitro utilizando eh
- 1:13:28biorreactores.
- 1:13:30En ambos pues se comparte la maquinaria
- 1:13:33eucariota vegetal, o sea, pues al final
- 1:13:36ambas siguen siendo plataformas
- 1:13:38vegetales, pero sus sus implicaciones en
- 1:13:42cuanto a control, escalabilidad, costos
- 1:13:45y regulación van a ser eh diferentes.
- 1:13:51Las plantas como un sistema eucariota,
- 1:13:54pues igual tienen esta capacidad de un
- 1:13:57plegamiento de proteínas adecuado,
- 1:14:00pueden formar puentes de sulfura y otras
- 1:14:03modificaciones postraduccionales.
- 1:14:06Y además, particularmente en las
- 1:14:08plantas, dada la complejidad que tiene
- 1:14:11una célula vegetal, pues permite esta
- 1:14:14compartamentalización
- 1:14:16subcelular en vacuolas, cloroplastos o
- 1:14:19en el retículo endoplásmico, ¿no?, que e
- 1:14:22también pues en hasta cierto punto eh
- 1:14:25desde la perspectiva eh del bioproceso,
- 1:14:28pues también podría facilitar eh la
- 1:14:29purificación o el aislamiento de
- 1:14:31proteínas terapéuticas.
- 1:14:33Además, eh presentan eh ventajas como eh
- 1:14:37pues un bajo riesgo de contaminación con
- 1:14:39patógenos humanos. Ya habíamos dicho que
- 1:14:41eh los virus o bacterias que suelen
- 1:14:43atacar a especies vegetales, pues no
- 1:14:46tienen la maquinaria para eh afectar o
- 1:14:48generar enfermedad eh en humanos.
- 1:14:52eh se puede generar una escalabilidad eh
- 1:14:56potencialmente eh masiva y esto eh si le
- 1:15:00damos o si nos enfocamos más bien en
- 1:15:02este abordaje de el manejo de la planta
- 1:15:05completa, ¿no? pues al final eh toda la
- 1:15:07industria eh agrícola pues permite la
- 1:15:10producción de toneladas y toneladas eh
- 1:15:13de material eh vegetal, obviamente, pues
- 1:15:15principalmente para la producción de
- 1:15:16alimentos, pero aquí en este punto pues
- 1:15:19porque eh una vez que ya se tiene una
- 1:15:21planta genéticamente modificada, pues no
- 1:15:23llevarla a esos eh a esos niveles de
- 1:15:25producción con sistemas mucho más
- 1:15:27baratos que no necesariamente tengan que
- 1:15:29ser en condiciones eh estériles, ¿no?
- 1:15:34Y esto pues también podría
- 1:15:37reducir los costos, los costos de
- 1:15:39producción,
- 1:15:41lo cual pues los hace una plataforma
- 1:15:43pues bastante atractiva para la
- 1:15:45producción de de muchas de muchas
- 1:15:48biomoléculas.
- 1:15:50Eh, sin embargo, pues como vemos eh o
- 1:15:52bueno, si recordamos esta esta gráfica
- 1:15:54de pastel, pues no son todavía lo
- 1:15:57suficientemente relevantes en la eh en
- 1:15:59la industria farmacéutica.
- 1:16:03Eh, entonces el abordaje eh, o sea, la
- 1:16:07la expresión de eh proteínas
- 1:16:09recominantes en planta completa eh
- 1:16:12implica el uso eh del organismo vegetal
- 1:16:15intacto como un sistema de expresión.
- 1:16:18Eh, también de aquí valía la pena eh
- 1:16:20señalar otros dos eh, ¿cómo se llaman? E
- 1:16:24dos enfoques. Uno es una tanto una
- 1:16:27expresión estable como una expresión
- 1:16:30transitoria.
- 1:16:31Eh, en la expresión estable, el gen de
- 1:16:34interés se integra en el genoma de la
- 1:16:36planta, por lo tanto, eh la proteína se
- 1:16:39va a expresar de forma continua en
- 1:16:41tejidos eh específicos. Este eh bueno,
- 1:16:45dependiendo de la construcción aquí pues
- 1:16:46podríamos también hablar de el uso de eh
- 1:16:50de agrobacterium tumefasins y y el
- 1:16:52plasmido TI, pues para generar este tipo
- 1:16:54de eh plantas genéticamente modificadas.
- 1:16:58Sin embargo, pues también se puede
- 1:16:59utilizar para la expresión transitoria.
- 1:17:02Entonces, a esta última, la expresión
- 1:17:04transitoria, en este caso, pues se
- 1:17:05introduce el gen mediante eh vectores
- 1:17:09eh utilizando sí, ag puede ser
- 1:17:12agrobacterium, pero sin la información
- 1:17:14que implica la integración al genoma o
- 1:17:17también con el uso de vectores eh
- 1:17:19virales vegetales, logrando una
- 1:17:22expresión rápida pero temporal de una
- 1:17:25proteína recombinante.
- 1:17:30Aquí, obviamente esto viene con ventajas
- 1:17:32y desventajas. En cuanto al sistema de
- 1:17:34planta completa, hacemos uno de los
- 1:17:36mayores atractivos es esta escabilidad a
- 1:17:39nivel eh agrícola, ¿no? Eh porque se
- 1:17:42pueden eh producir grandes cantidades eh
- 1:17:45de proteína recominante cultivando
- 1:17:47plantas en el campo o en un invernadero.
- 1:17:50Eh se reducen mucho los costos de
- 1:17:53producción, ya que no se requieren eh
- 1:17:55biorreactores y se utilizan eh pues
- 1:17:57recursos agrícolas tradicionales eh
- 1:18:00convencionales.
- 1:18:02Además, se menciona que la acumulación
- 1:18:04de proteínas en diferentes órganos
- 1:18:06vegetales, por ejemplo, en vacuolas,
- 1:18:09puede facilitar su estabilidad. O, por
- 1:18:12ejemplo, si se si se expresa o se
- 1:18:14acumula una proteína en semillas, pues
- 1:18:17la colecta y el almacenamiento eh de
- 1:18:20esta proteína previo a la purificación,
- 1:18:21pues puede ser mucho más sencillo.
- 1:18:24Eh, sin embargo, el principal desafío de
- 1:18:26este sistema de planta completa está en
- 1:18:29la variabilidad biológica.
- 1:18:32Eh, por ejemplo, eh, factores
- 1:18:34ambientales como la temperatura, la luz,
- 1:18:37los niveles de nutrientes, eh estrés,
- 1:18:40biótico o abiótico, eh pues van a
- 1:18:42expresar, perdón, a alterar la expresión
- 1:18:45del transgeni, lo cual pues puede
- 1:18:48generar mucha variabilidad entre lotes,
- 1:18:51eh dificultad en la estandarización y
- 1:18:53por ende eh retos regulatorios. Al final
- 1:18:56pues esto se traduce a bajos estándares
- 1:18:59de calidad, ¿no? Algo que pues para la
- 1:19:01industria farmacéutica
- 1:19:03pues es algo eh pues inconcebible,
- 1:19:06podríamos decirlo, ¿no? O sea, es muy
- 1:19:07difícil que cumpla con los
- 1:19:09requerimientos regulatorios.
- 1:19:12Otro eh otro punto importante es el
- 1:19:14procesamiento downstream. eh dado que la
- 1:19:19extracción de proteínas a partir de
- 1:19:20tejidos vegetales es bastante compleja y
- 1:19:23obviamente también va a depender pues de
- 1:19:25el órgano de la planta, de qué planta
- 1:19:26estemos hablando, pero deseamos pues que
- 1:19:29hay eh muchos compuestos que pueden
- 1:19:31interferir en la purificación como eh la
- 1:19:34clorofila, algunos compuestos fenólicos,
- 1:19:37eh alcaloides, aceites, polisacáridos,
- 1:19:41eh que luego puede ser más eh difícil la
- 1:19:44purificación.
- 1:19:46Ah, y bueno, otro punto importante eh, y
- 1:19:48eso también es tanto para eh, o sea, en
- 1:19:51general para los sistemas vegetales son
- 1:19:54las glicosaciones. Eh, también aquí la
- 1:19:57glicosilación vegetal difiere mucho de
- 1:19:59la humana, lo cual por ende puede
- 1:20:01afectar eh la funcionalidad de las
- 1:20:03proteínas terapéuticas.
- 1:20:06Eh,
- 1:20:08sin embargo, pues sí hay eh sí se han
- 1:20:11estado generando pues muchas estrategias
- 1:20:15eh utilizando los sistemas eh vegetales
- 1:20:17o la el sistema de planta completa, por
- 1:20:21ejemplo, para la producción eh de
- 1:20:23proteínas recombinantes. Eh, por
- 1:20:25ejemplo, si se utilizan plantas
- 1:20:26comestibles, pues hablamos de este de
- 1:20:28este tema de vacunas comestibles que
- 1:20:31estuvo eh
- 1:20:33estuvo muy [carraspeo] de moda hace unos
- 1:20:35años.
- 1:20:36eh lo cual pues facilita también la
- 1:20:39distribución eh de vacunas eh en
- 1:20:42localidades
- 1:20:43eh pues de difícil acceso, ¿no?, donde
- 1:20:46eh por ejemplo llevar una vacuna que
- 1:20:48debe estar refrigerada o congelada es
- 1:20:50mucho más difícil a transportar y
- 1:20:52administrar pues un un vegetal
- 1:20:55comestible, ¿no?
- 1:20:57Eh,
- 1:20:59luego hablamos también de la expresión
- 1:21:02en cultivos vegetales, o sea, nivel
- 1:21:05invitro. Eh, en este enfoque se utilizan
- 1:21:09eh células en suspensión,
- 1:21:12callos o raíces modificadas
- 1:21:14genéticamente que van a ser eh aquí sí
- 1:21:16cultivadas ya en condiciones más
- 1:21:18controladas dentro de eh biorreactores.
- 1:21:22Esto eh pues la ventaja que da este esta
- 1:21:25plataforma pues es el alto nivel de
- 1:21:27control del proceso, donde vamos a tener
- 1:21:30pues condiciones eh ambientales de pH,
- 1:21:33temperatura, oxígeno eh altamente
- 1:21:35controlada y por ende una mejor
- 1:21:38reproducibilidad entre los entre los
- 1:21:40lotes y por ende un mejor cumplimiento
- 1:21:43de la de la normativa eh regulatoria o
- 1:21:46de las buenas prácticas de manufactura.
- 1:21:49Eh, a diferencia del sistema de planta
- 1:21:52completa, los cultivos celulares pues
- 1:21:54permiten un entorno eh cerrado eh lo que
- 1:21:57reduce riesgos de contaminación y
- 1:21:59facilita la eh estandarización.
- 1:22:03Eh, además, pues aquí en esta en esta
- 1:22:05plataforma se pueden diseñar procesos
- 1:22:07donde la proteína se secrete eh al medio
- 1:22:09de cultivo, simplificando, como ya hemos
- 1:22:11mencionado, el procesamiento el
- 1:22:13procesamiento Down en las etapas de
- 1:22:15purificación posteriores.
- 1:22:17Eh, aquí las limitantes o las
- 1:22:20desventajas que se presentan en los
- 1:22:22cultivos invitro vegetales eh es el
- 1:22:27crecimiento más lento. aquí pues crecen
- 1:22:30mucho más lento que los microorganismos,
- 1:22:32ya sean bacterias o levaduras. también a
- 1:22:35nivel de biomasa que se puede alcanzar
- 1:22:37la productividad en muchos casos es
- 1:22:40menor y pueden presentarse mucha
- 1:22:42sensibilidad a eh a condiciones de
- 1:22:44cultivo. Además eh
- 1:22:48aquí e los medios de cultivo eh para
- 1:22:54los cultivos sin vitrales eh pues son
- 1:22:56mucho más son más caros y más complejos
- 1:22:59que en los que se utilizarían para
- 1:23:01levaduras o para o para bacterias. Eh, y
- 1:23:04principalmente eh también pues para
- 1:23:06dependiendo de el tipo de células eh
- 1:23:09como decía, se pueden utilizar callos,
- 1:23:11que estas son, por ejemplo, son células
- 1:23:13no diferenciadas vegetales. Eh, para
- 1:23:17llegar a este punto, pues se necesita
- 1:23:19suplementar los medios con eh con
- 1:23:22hormonas eh vegetales que también en
- 1:23:26muchos casos estos van a ser sensibles,
- 1:23:28por ejemplo, a la luz solar, al
- 1:23:30calentamiento. Entonces, también en
- 1:23:31cuanto al control y el manejo de la
- 1:23:33esterilidad y la estabilidad de estos
- 1:23:35medios de cultivo, pues es es eh son más
- 1:23:38delicados y por ende pues también se
- 1:23:39utilizan son más caros, ¿no? E además
- 1:23:44las células vegetales pues pueden tener
- 1:23:47cierta sensibilidad a lo que le llaman
- 1:23:49el cisallamiento del estrés mecánico y a
- 1:23:52la eh
- 1:23:55a los niveles eh de oxígeno eh
- 1:23:57presentes.
- 1:23:59Sin embargo, bueno, los costos suelen
- 1:24:02ser menores que en células de mamífero,
- 1:24:04aunque pues mayores que en los que sería
- 1:24:07la producción en campo.
- 1:24:10Entonces, los sistemas vegetales a nivel
- 1:24:12biotecnológico, pues se utilizan tanto
- 1:24:14para la producción de proteínas
- 1:24:16recombinantes, de metabolitos
- 1:24:17secundarios y también pues si se han si
- 1:24:21se han utilizado para la producción de
- 1:24:23biofármacos, como ya les mencionaba,
- 1:24:25pues hay también productos aprobados en
- 1:24:27células eh de cebolla, de cebolla,
- 1:24:29perdón, de zanahoria eh que se producen,
- 1:24:32o sea, que que ya están aprobadas para
- 1:24:34su uso en la medicina.
- 1:24:36Eh,
- 1:24:38aquí pues también hay que tomar en
- 1:24:40cuenta eh que a nivel de o desde una
- 1:24:44perspectiva de ingeniería,
- 1:24:46el irse más sobre un sistema eh vegetal
- 1:24:52versus otro o por ejemplo si va a ser
- 1:24:54planta completa o a nivel invitro, pues
- 1:24:57es el nivel eh de control requerido para
- 1:24:59el cultivo contra eh el costo.
- 1:25:04y pues también la reproducibilidad, el
- 1:25:07control del proceso. Sí. Eh eh sí
- 1:25:11podríamos decir que a nivel eh
- 1:25:13regulatorio o al menos para la industria
- 1:25:15farmacéutica, los sistemas eh los
- 1:25:17cultivos celulares vegetales eh invitro
- 1:25:21o en biorreactores son más cercanos a
- 1:25:23los estándares eh farmacéuticos
- 1:25:25tradicionales.
- 1:25:28Y bueno, también en ambos sistemas
- 1:25:30tenemos esta desventaja de las
- 1:25:33diferentes las glicosilaciones
- 1:25:34diferentes que en este caso las células
- 1:25:37vegetales generan residuos como gilosa
- 1:25:41oosa en posiciones específicas que pues
- 1:25:44no van a estar presentes en humanos y
- 1:25:47eso generalmente se ve asociado en
- 1:25:50proteínas eh inmunogénicas que claro
- 1:25:53también se también se pueden hacer eh
- 1:25:55modificaciones en ingeniería genética.
- 1:25:58pues para que las glicosilaciones sean
- 1:26:01más parecidas a las humanas, pero pues
- 1:26:02nunca se van a parecer
- 1:26:05o asemejar lo suficiente como lo haría
- 1:26:07una célula una célula de mamífero o una
- 1:26:10célula humana.
- 1:26:15Y bien, en esta en la tabla que está a
- 1:26:18en la posición derecha eh se muestran e
- 1:26:21algunas estrategias de transferencia o
- 1:26:25de transfección de modificación genética
- 1:26:28en sistemas eh vegetales.
- 1:26:33Aquí lo que les comentaba es que la
- 1:26:36transferencia de genes mediadas por el
- 1:26:39plasmido TI de Agrobaacterium se
- 1:26:41utilizan se utilizan mucho eh
- 1:26:45especialmente cuando se quieren integrar
- 1:26:47eh proteínas, perdón, genes al genoma de
- 1:26:49la célula vegetal. Sin embargo, también
- 1:26:52mencionábamos que se puede hacer la
- 1:26:54expresión eh transitoria.
- 1:26:56En estos casos, el gen eh para la
- 1:26:58expresión transitoria, el gen de interés
- 1:27:00se introduce en células
- 1:27:03vegetales, obviamente sin integrarse al
- 1:27:05genoma, permitiendo una expresión rápida
- 1:27:07y temporal. Esto, o sea, para esto se
- 1:27:11puede eh hacer uso de eh agrobacterium o
- 1:27:14lo que le se le conoce como
- 1:27:16agroinfiltración
- 1:27:17o el uso de vectores virales como el
- 1:27:20virus del mosaico del tabaco
- 1:27:23para generar una producción rápida de la
- 1:27:24proteína recombinante en el orden de
- 1:27:27días a semanas con muy buenos niveles de
- 1:27:30expresión.
- 1:27:31Sin embargo, al ser una expresión
- 1:27:33temporal, existe la necesidad de repetir
- 1:27:35el proceso para cada lote, lo cual, pues
- 1:27:38también a nivel regulatorio pues implica
- 1:27:40retos, ¿no?, con respecto a la eh a la
- 1:27:42caracterización y estandarización de la
- 1:27:44producción. Sin embargo, pues ahorita
- 1:27:46vamos a ver que que sí se utiliza.
- 1:27:49Este sistema, por ejemplo, de expresión
- 1:27:52transitoria. Ha sido importante para el
- 1:27:53desarrollo de vacunas eh por ejemplo en
- 1:27:56situaciones de emergencia sanitaria.
- 1:27:58eh pues por esta
- 1:28:01esta urgencia, ¿no?, que hay en la
- 1:28:03velocidad.
- 1:28:05Ah, también vale la pena mencionar que
- 1:28:08eh los sistemas de edición genética eh
- 1:28:12como Crisper CAS eh se han utilizado y
- 1:28:15se han intentado eh utilizar en sistemas
- 1:28:19eh vegetales en los últimos años.
- 1:28:22Eh,
- 1:28:25y por ejemplo, e particularmente Crisper
- 1:28:28Cas en sistemas vegetales
- 1:28:31ha permitido eh realizar eh, por
- 1:28:35ejemplo, para eliminar genes eh no
- 1:28:37deseados, modificar rutas metabólicas o
- 1:28:40para optimizar la expresión de ciertas
- 1:28:42eh ciertas proteínas eh en plantas.
- 1:28:47Eh, aquí, por ejemplo, eh el uso de
- 1:28:50Crisper Cas como una herramienta de
- 1:28:51adisión genética eh pues que es mucho
- 1:28:53más precisa eh reduce algunas de las
- 1:28:57desventajas que se presentan, por
- 1:28:59ejemplo, con la transformación con
- 1:29:00agrobacterium, que agrobacterium, el
- 1:29:03plasmido TI eh hace la incorpora el gen
- 1:29:07de interés en el genoma de la célula
- 1:29:10vegetal, pero lo hace eh al azar. con
- 1:29:12Crisper Cas pues no pasaría no pasaría
- 1:29:15esto, ¿no? Sin embargo, eh la regulación
- 1:29:18del uso de Crisperc en sistemas
- 1:29:19vegetales y más cuando va a ser a nivel
- 1:29:21de planta completa varía eh dependiendo
- 1:29:24del país. Eh de aquí, por ejemplo,
- 1:29:27podríamos eh hablar de estas cuestiones
- 1:29:29eh bioéticas de la modificación genética
- 1:29:32eh de plantas y de la liberación
- 1:29:34ambiental de organismos genéticamente
- 1:29:35modificados. Recordemos que pues hay eh
- 1:29:38todavía hay mucho estigma en la sociedad
- 1:29:41con el uso o el consumo de organismos
- 1:29:43genéticamente modificados, que yo veo
- 1:29:46como que para la medicina no hay mucho
- 1:29:48problema, pero para eh las plantas sí y
- 1:29:52más pues si estas decíamos si se van a
- 1:29:54liberar eh al ambiente, ¿no? Y para esto
- 1:29:56eh pues se compaginan diferentes
- 1:30:01leyes o normas que regulan en el orden
- 1:30:05de pues de bioseguridad, ¿no? Porque si
- 1:30:07vamos a trabajar con un sistema vegetal
- 1:30:10eh a nivel de planta completa,
- 1:30:13aunque aún así que esté en invernadero,
- 1:30:15pues se deben de tomar eh los considerar
- 1:30:19los candados biológicos necesarios o
- 1:30:21medidas que eviten la diseminación no
- 1:30:24intencionada o cruzas con especies
- 1:30:27vegetales eh que pues estén en el
- 1:30:29ambiente, en la región. Entonces, esto
- 1:30:31también le le hallade más complejidad a
- 1:30:34la cuestión regulatoria y pues también
- 1:30:36ética, ¿no?
- 1:30:38Eh, cerrando este paréntesis, eh también
- 1:30:41nos falta mencionar que para la
- 1:30:43expresión de proteínas recombinantes en
- 1:30:45sistemas vegetales también hay una un
- 1:30:48abordaje, un enfoque muy interesante que
- 1:30:50es la transformación de cloroplastos. No
- 1:30:53necesariamente eh hablaríamos de, o sea,
- 1:30:55no no es modificar o eh genes o o
- 1:30:59modificar el genoma nuclear de la
- 1:31:01bacteria, sino eh pues que se pueden,
- 1:31:03recordemos e que de acuerdo a la tería
- 1:31:06endosimbiótica, tanto mitocondrias como
- 1:31:08cloroplastos, pues es como un proceso de
- 1:31:10fusión donde se integró eh una bacteria
- 1:31:13a una célula más grande y que pues ya se
- 1:31:16utiliza como una maquinaria eh de apoyo
- 1:31:19eh para la célula, en este caso vegetal,
- 1:31:21el cloroplasto, ¿no? Entonces, los
- 1:31:23cloroplastos también tienen su propio eh
- 1:31:26genoma eh y que también eh la
- 1:31:29modificación de este genoma permite, por
- 1:31:31ejemplo, eh incluso introducir geles
- 1:31:34genes polisistrónicos,
- 1:31:37o sea, expresar varios genes bajo la
- 1:31:39regulación del mismo del mismo promotor.
- 1:31:41O sea, aquí como que estas em
- 1:31:46cualidades o particularidades que se
- 1:31:49podrían explotar de una célula
- 1:31:51bacteriana se puede hacer con el con el
- 1:31:53cloroplasto. En este caso, el AD el ADN
- 1:31:56exógeno se integra en el genoma del
- 1:31:58cloroplasto en lugar del núcleo.
- 1:32:01Esto por decíamos permite lograr niveles
- 1:32:04de expresión más altos porque se pueden
- 1:32:07tener múltiples copias del genoma en
- 1:32:10diferentes cloroplastos, hay un menor
- 1:32:12riesgo de dispersión genética,
- 1:32:15este y por ende pues que sea más seguro
- 1:32:17de liberarse al ambiente y la expresión
- 1:32:19se menciona que es más estable. Además
- 1:32:22permite eh producir buenas cantidades eh
- 1:32:24de proteínas y se ha utilizado para la
- 1:32:27producción eh de vacunas.
- 1:32:30Eh, sin embargo, pues también eh tenemos
- 1:32:33el problema de la glicosilación. Aquí
- 1:32:35obviamente los cloroplastos no van a
- 1:32:36poder glicosilar, pero sí pudiera ser
- 1:32:38que liberen eh esas proteínas en el
- 1:32:41citoplasma y que pues también ahí se
- 1:32:43glicile, pero pues tenemos esta
- 1:32:45desventaja que pues van a seguir siendo
- 1:32:46diferentes eh a las humanas, pero pues
- 1:32:48es una eh estrategia bastante
- 1:32:51interesante.
- 1:32:55Entonces, la transformación mediada por
- 1:32:57agrobacterium tumefasciens, decíamos que
- 1:32:59es la técnica que más se utiliza para
- 1:33:01modificar genéticamente células
- 1:33:03vegetales y esta se basa en la capacidad
- 1:33:08natural que tiene la bacteria
- 1:33:10agrobacterium intumefas para transferir
- 1:33:13ADN, particularmente el eh el TDNA o el
- 1:33:18ADN el ADN que se puede transferir a
- 1:33:21células vegetales.
- 1:33:23La bacteria introduce el gen de interés
- 1:33:25integrado en un factor plasmídico dentro
- 1:33:28del genoma nuclear de la planta. Este,
- 1:33:32recordemos que, o sea, esta bacteria de
- 1:33:34manera natural, a través de este
- 1:33:36plásmido,
- 1:33:38eh puede eh introducir al genoma de la
- 1:33:41planta genes que codifican a auxinas,
- 1:33:45citocininas y opinas, que son eh
- 1:33:47hormonas eh hormonas vegetales que van a
- 1:33:50eh fomentar el crecimiento eh
- 1:33:54desacelerado y no diferenciado de las
- 1:33:56células vegetales, formando eh como
- 1:33:58callos tumorales
- 1:34:01Eh, aquí pues obviamente a nivel
- 1:34:02biotecnológico pues ya se puede
- 1:34:04modificar ese cassette o ese plásmido,
- 1:34:07de manera que pues eliminan estos eh
- 1:34:11eh estos genes que codifican a
- 1:34:13fitoormonas e introducir pues el gen de
- 1:34:16interés dejando eh
- 1:34:19eh conservando, perdón, estas regiones
- 1:34:22eh en el plásmido de integración al
- 1:34:24genoma vegetal.
- 1:34:27Eh, este ADN eh exógeno utilizando el el
- 1:34:30plasmido TI se integra eh de manera pues
- 1:34:33relativamente estable, ya que pues lo
- 1:34:35hace, o sea, en el genoma nuclear
- 1:34:38eh
- 1:34:42con pues bajos costos y una facilidad
- 1:34:45pues técnica relativamente pues sí
- 1:34:46sencilla. Sin embargo, la integración al
- 1:34:49genoma es aleatoria,
- 1:34:54eh lo cual pues da posibles efectos
- 1:34:57dependiendo de la posición en el genoma
- 1:34:59donde se inserte el gen de interés y por
- 1:35:02ende puede haber variabilidad
- 1:35:05en los niveles de eh expresión.
- 1:35:08Esta técnica además permite desarrollar
- 1:35:10líneas vegetales
- 1:35:12eh productoras de proteínas terapéuticas
- 1:35:14de forma estable. Por ejemplo, también
- 1:35:16esto se puede aplicar eh este plasmido y
- 1:35:19o agrobacterium también pues a callos eh
- 1:35:21o a cultivos eh vegetales invitro.
- 1:35:26Eh, aquí pues la desventaja es que el
- 1:35:29tiempo requerido para generar plantas
- 1:35:31transgénicas pues está en el orden de
- 1:35:33meses, lo cual eh pues limita su uso eh
- 1:35:37pues cuando decíamos tenemos esta
- 1:35:38emergencia eh o se requiere una
- 1:35:40respuesta rápida ante una emergencia
- 1:35:42sanitaria. Entonces, pues en este en
- 1:35:44estos casos pues el plasmido TI y
- 1:35:47agrobacterium pues no sería una
- 1:35:49alternativa viable, ¿no? Por eso
- 1:35:51decíamos esto de la transformación de
- 1:35:52cloroplastos.
- 1:35:54Eh, en contraste también pues existe el
- 1:35:57uso de agrobacterium para la eh
- 1:35:59expresión eh transitoria de proteínas.
- 1:36:02Eh, en este pues lo que se utiliza eh
- 1:36:04más que el plasmido TI eh o sea, no se
- 1:36:07utilizan estas regiones de integración
- 1:36:09al genoma, pero pues se sigue utilizando
- 1:36:11a la bacteria que eh pues es capaz de,
- 1:36:14como dicen, esta infiltración de
- 1:36:16introducirse a heridas o cortes que se
- 1:36:18hagan en las células vegetales e
- 1:36:20introducir pues su material genético,
- 1:36:22que en este caso pues uno lo puede lo
- 1:36:24puede controlar y y si uno no deja estas
- 1:36:27regiones de eh de integración o de
- 1:36:29recombinación al genoma, pues la
- 1:36:30expresión va a ser de manera episomal
- 1:36:32completamente transitoria.
- 1:36:36Eh, entonces, por ejemplo, aquí se
- 1:36:38muestra eh el protocolo pues muy general
- 1:36:41de cómo eh se hace la modificación
- 1:36:43genética utilizando eh Agrobaacterium y
- 1:36:45decíamos el plasmido, el plasmido TI.
- 1:36:48Aquí también pues vale la pena mencionar
- 1:36:51pues que se puede deseamos utilizarse
- 1:36:53tanto en planta completa como en cultivo
- 1:36:55eh invitro. En la primera parte, pues
- 1:36:58tenemos eh el
- 1:37:01diseño o la integración del gen de
- 1:37:03interés en el plasmido TI en eh y que
- 1:37:07pues este se introduzca eh a
- 1:37:09Agrobacterium, para lo cual pues se
- 1:37:11utilizan eh técnicas eh pues de de eh
- 1:37:15modificación genética estándar, como
- 1:37:17podría ser, por ejemplo, eh
- 1:37:19electorporación, biobalística,
- 1:37:22eh choque choque osmótico, entre otras,
- 1:37:24¿no? Entonces el, o sea, ya una vez que
- 1:37:27se ha generado el plasmido de interés,
- 1:37:29se reinserta en agrobacterium. Y por
- 1:37:33ejemplo, eh puede ser que las plantas, o
- 1:37:36sea, tenemos por ejemplo callos eh o
- 1:37:39cultivo eh
- 1:37:42celular vegetal invitro, pues podemos
- 1:37:45meter ese gen para que eh
- 1:37:49perdón, podemos exponerlo justamente con
- 1:37:51la bacteria, pues para que se introduzca
- 1:37:53eh el gen de interés y eventualmente
- 1:37:55también si lo deseamos eh
- 1:37:59estos cultivos pues se pueden también
- 1:38:01con diferentes fitohormonas, pues
- 1:38:03rediferenciar a una planta completa. O
- 1:38:06bien yo le agregaría una línea de acá
- 1:38:08para acá, este,
- 1:38:13eh, para que si se le hacen cortes o
- 1:38:16heridas a la célula, a la a la planta
- 1:38:18completa y se exponen a a
- 1:38:20Agrobaacterium, pues este puede insertar
- 1:38:23su plasmido TI y e
- 1:38:26y modificar genéticamente genéticamente
- 1:38:28a las células. Aquí el hecho de que se
- 1:38:31presente esta parte de que la
- 1:38:32modificación se haga a nivel de un
- 1:38:34cultivo invitro, pues permite también eh
- 1:38:36tener esta un mejor control, ¿no?, en la
- 1:38:39en la modificación genética o más que en
- 1:38:40la modificación genética, en la
- 1:38:42selección eh pues de las eh de las
- 1:38:46células
- 1:38:48pues con los atributos que nosotros
- 1:38:49deseamos para la expresión.
- 1:38:54En esta tabla se describen eh algunos
- 1:38:57medicamentos biotecnológicos
- 1:39:01eh bueno, medicamentos biotecnológicos y
- 1:39:04otras proteínas recominantes que ya
- 1:39:06están aprobadas para su uso eh en el
- 1:39:08mercado.
- 1:39:10Eh aquí pues lo que podemos ver es que
- 1:39:12tanto la expresión transitoria como
- 1:39:14estable de las células vegetales eh pues
- 1:39:17se utiliza.
- 1:39:20Yo quisiera
- 1:39:22resaltar
- 1:39:25estas dos de la empresa Protalic, que en
- 1:39:29esta este es justamente el ejemplo
- 1:39:32de que les enseñaba al principio de en
- 1:39:35células de zanahoria eh para la
- 1:39:38producción de la eh glucocerebrosidaza.
- 1:39:41Este, por ejemplo, pues tiene la lógica
- 1:39:43pues que se exprese eh o bueno, que el
- 1:39:45sistema de modificación genética haya
- 1:39:48sido eh una
- 1:39:50expresión estable con integración al
- 1:39:52genoma, puesto que eh por estas
- 1:39:54cuestiones de eh de la caracterización y
- 1:39:56pues de la consistencia y la calidad eh
- 1:39:59necesarias para los medicamentos
- 1:40:00biotecnológicos.
- 1:40:02Eh, algo [carraspeo] que vale la pena
- 1:40:04mencionar también pues son las especies
- 1:40:06que están listadas aquí en la tabla.
- 1:40:07Aquí hay eh células e células de
- 1:40:11zanahoria o algunos eh modelos vegetales
- 1:40:14pues mucho más comunes como nicotiana
- 1:40:16ventamiana o nicotiana tabaco, que o sea
- 1:40:19que son eh
- 1:40:23plantas eh que se utilizan mucho, o sea,
- 1:40:25como organismos modelo. Eh también
- 1:40:28tenemos eh maíz y otras especies. En
- 1:40:31cuanto a las
- 1:40:34a las empresas, les digo que me resalta
- 1:40:36mucho esto de la empresa de Protalic
- 1:40:38Biotherapeutics, pero también quisiera
- 1:40:40resaltar la empresa Medicago, que esta
- 1:40:42es una empresa, si no me equivoco,
- 1:40:44canadiense.
- 1:40:47canadiense o Israel, pero estoy que
- 1:40:49segura que es canadiense, si no me falla
- 1:40:50la memoria, que ahorita pues ha tenido
- 1:40:52un pequeño empuje derivado de la
- 1:40:55pandemia, pues para la producción e pues
- 1:40:58de vacunas de subunidades
- 1:41:00con estas plataformas eh vegetales.
- 1:41:04Aquí lo que yo quisiera resaltar o
- 1:41:05bueno, contarles un poquito de historia
- 1:41:07de este producto de Protalics
- 1:41:09Biotherapeutics o como se llama
- 1:41:11glucocerebrosidaza.
- 1:41:13Esta este fue el primer biofarmacéutico
- 1:41:18eh producido en una fuente vegetal, es
- 1:41:20decir, en un e en decíamos en células de
- 1:41:23zanahoria, o sea, a nivel de biorrector
- 1:41:26invitro. eh el primer eh medicamento
- 1:41:30producido en sistemas vegetales eh en
- 1:41:32ser aprobado, ¿no? Y esto se dio eh
- 1:41:36casualmente por una también una pequeña
- 1:41:39situación o una emergencia eh una
- 1:41:41emergencia sanitaria, no voy a decir una
- 1:41:43pandemia, no, ese tipo de emergencias,
- 1:41:45pero eh por cuestiones de desabasto de
- 1:41:48un medicamento.
- 1:41:50La glucocerebrocidaza es una enzima que
- 1:41:53se utiliza como terapia de reemplazo,
- 1:41:56particularmente para una enfermedad
- 1:41:58genética que se llama la enfermedad de
- 1:42:00gauche, que justamente pues se
- 1:42:02caracteriza por una deficiencia de esta
- 1:42:04eh de esta enzima que se encarga eh de
- 1:42:08la hidrólis de las glucoceramidas.
- 1:42:11Eh, la estas glucoceramidas que no se
- 1:42:13degradan tienden a eh acumularse en
- 1:42:17órganos y tejidos y producen eh
- 1:42:19malformaciones,
- 1:42:21eh retrasos o alteraciones eh cognitivas
- 1:42:24eh y pues problemas de pues de
- 1:42:26desarrollo y crecimiento en general.
- 1:42:29Eh, aquí lo que llama la atención o
- 1:42:32digamos que algo que promovió la
- 1:42:34aprobación de la glucocerebro en
- 1:42:36sistemas vegetales es que eh vaya, ya
- 1:42:39existe una terapia de reemplazo eh por
- 1:42:42otra empresa, creo que el producto se
- 1:42:44llama Cerezim, si no me equivoco, eh que
- 1:42:49es una glucocerebroidasa producida en
- 1:42:51células cho pasó que la empresa
- 1:42:54productora eh, pues tuvo problemas de
- 1:42:57contaminación en sus lotes se tuvieron
- 1:42:59que retirar eh del mercado eh su
- 1:43:02producto, pues hasta que eh resolvieron
- 1:43:04estos problemas de estos problemas de
- 1:43:06contaminación. Y fue más o menos a la
- 1:43:08par cuando la empresa Protalic estaba eh
- 1:43:11sometiendo eh pues los estudios eh
- 1:43:14clínicos para obtener el registro
- 1:43:15sanitario de su enzima producida eh
- 1:43:18producida en
- 1:43:20producida en células vegetales.
- 1:43:22Entonces, digamos que fue esta este
- 1:43:24desabasto que se dio por esta
- 1:43:26problemática con la otra compañía, lo
- 1:43:28cual pues aceleró eh su aprobación, si
- 1:43:31no me equivoco, en el 2012 eh en la FDA
- 1:43:35pues para el tratamiento pues de
- 1:43:37pacientes con enfermedad eh de gaucher.
- 1:43:44Y bueno, espero que se acase a ver esta
- 1:43:45tabla. Eh, aquí tenemos eh algunos
- 1:43:50también eh productos que en este caso
- 1:43:53están producidos por el molecular
- 1:43:55farming, eh que es así a nivel de planta
- 1:43:57completa, donde está eh la investigación
- 1:44:01o eh el estudio, la inversión en cuanto
- 1:44:04a la en el en esta innovación en el área
- 1:44:07farmacéutica utilizando sistemas
- 1:44:09vegetales.
- 1:44:11Y aquí pues podemos ver que la mayoría
- 1:44:12se han enfocado a la producción de
- 1:44:15vacunas también por esta cuestión de las
- 1:44:17diferencias en las glicosilaciones y que
- 1:44:19las células vegetales van a generar pues
- 1:44:20proteínas más inmunogénicas. Entonces,
- 1:44:22por eso este este este abordaje, ¿no?
- 1:44:26Tenemos vacunas
- 1:44:28que se han eh generado pues para atacar
- 1:44:32eh el COVID, pero por ahí tenemos otras
- 1:44:34enfermedades también igual de relevantes
- 1:44:37como influenza, hepatitis, rotavirus,
- 1:44:40ébola, eh malaria eh y dengue. Y también
- 1:44:45pues se han utilizado estos sistemas
- 1:44:47vegetales o están en desarrollo pues
- 1:44:49para producir deseamos también pues
- 1:44:52insulina,
- 1:44:53enzimas y otras y otras proteínas, ¿no?
- 1:44:57Otras proteínas humanas. Y aquí de nuevo
- 1:44:59tenemos eh organismos como nicotiana
- 1:45:02ventamiana, nicotiana tabaco, eh
- 1:45:06zanahoria, tomate, papa,
- 1:45:09eh maíz, entre entre otras, ¿no? Y las
- 1:45:14empresas que resaltan que aquí pues si
- 1:45:16no no son muchas las empresas
- 1:45:18biotecnológicas que manejen estos estas
- 1:45:20plataformas biológicas, tenemos
- 1:45:23Medicago, eh Protalic y por ahí también
- 1:45:27SBIOSIS también. Esta es una eh esta es
- 1:45:31una iniciativa que a mí se me hace eh
- 1:45:33bastante interesante para la producción
- 1:45:36de de insulina, pero a partir a a partir
- 1:45:39no recuerdo es eh sflower es, si no me
- 1:45:43equivoco, es canola. eh que aquí
- 1:45:45justamente esta insulina eh el objetivo
- 1:45:48de esta empresa es eh favorecer la
- 1:45:52acumulación de esa insulina en los
- 1:45:54cuerpos eh oleosos de de la canola, ¿no?
- 1:45:57Para que e por estas técnicas de
- 1:46:00extracción de aceites que se utilizan en
- 1:46:02la industria alimenticia eh pues se
- 1:46:04pueda purificar con, o sea, obtener con
- 1:46:06muy buena eh con muy buenos niveles de
- 1:46:09pureza eh la insulina. Entonces, este es
- 1:46:12un producto que está eh también en
- 1:46:14desarrollo y también algunos otros
- 1:46:16productos eh biológicos. Eh, por
- 1:46:19ejemplo, esta de Kentucky Bioprocessing,
- 1:46:22eh para la también pues para la
- 1:46:24producción de, si no no me equivoco, eh
- 1:46:27son como e partículas eh parecidas eh a
- 1:46:31virus y que también hay también hay
- 1:46:33algunas empresas eh biotecnológicas que
- 1:46:36le han dado este enfoque, pero no a la
- 1:46:37medicina humana, sino también a la a la
- 1:46:39medicina veterinaria.
- 1:46:44Bueno, las células de insecto, que es
- 1:46:46otra plataforma biológica que se puede
- 1:46:47utilizar para la producción de
- 1:46:49biofarmacéuticos,
- 1:46:50es una plataforma eh eucariota que pues
- 1:46:53es bastante versátil en general para la
- 1:46:55producción de proteínas recombinantes.
- 1:46:58de manera particular
- 1:47:01se utiliza
- 1:47:03en aplicaciones principalmente en la
- 1:47:05medicina veterinaria y donde pues se
- 1:47:07requiere un balance entre la complejidad
- 1:47:10estructural de las proteínas y
- 1:47:11eficiencia de producción. O sea, no es
- 1:47:13una línea eh tan lenta como eh una
- 1:47:17célula de mamífero. Eh, aquí, bueno,
- 1:47:19dice que los eh sistemas de insecto
- 1:47:22ocupan una posición intermedia entre
- 1:47:23levaduras y células de mamífero porque
- 1:47:26eh en cuanto también eh principalmente a
- 1:47:29términos de crecimiento, ¿no?, y
- 1:47:31velocidad. Eh, y y sin embargo, bueno, y
- 1:47:34a pesar no no a pesar, perdón, sino
- 1:47:36además eh que ofrece capacidades de
- 1:47:38plegamiento y capacidad de realizar eh
- 1:47:40modificaciones eh postradiccionales
- 1:47:43eh pero pues con menos costo que los eh
- 1:47:46que las células de mamífero.
- 1:47:48Su uso en la industria farmacéutica se
- 1:47:50ha enfocado principalmente en la
- 1:47:53medicina humana para la producción de
- 1:47:55vacunas recombinantes, particularmente
- 1:47:59partículas parecidas a virus os. Eh, y
- 1:48:02también en la medicina veterinaria.
- 1:48:05Eh, bueno, las células de insecto
- 1:48:07decíamos son sistemas eucariotas eh
- 1:48:09donde se utilizan eh líneas celulares
- 1:48:12continuas, usualmente eh de especies
- 1:48:15como eh ese flujiperda. eh que son las
- 1:48:19líneas eh SF9 y SF21
- 1:48:23eh y eh tricoplucia o
- 1:48:28tricopluciani o Teni eh para las células
- 1:48:31eh HI5.
- 1:48:33Eh, estas pues al ser eucariotas pues
- 1:48:35presentan eh organelos pues que les
- 1:48:37permite eh dar las condiciones
- 1:48:40apropiadas para eh para el plegamiento
- 1:48:43de proteínas complejas, modificaciones
- 1:48:45eh glicosilaciones, puentes de sulfuro.
- 1:48:49Y bueno, aquí algo interesante en
- 1:48:51términos tecnológicos es que para
- 1:48:54modificar genéticamente estas células o
- 1:48:57más bien para introducir genes genes de
- 1:49:00interés, eh se utiliza dentro de las
- 1:49:03células de de insecto eh sistemas de
- 1:49:06expresión a base de vaculovirus o
- 1:49:10vaculovirus expression vector system, eh
- 1:49:13el cual pues los vaculovirus eh son eh
- 1:49:16un virus, un virus, perdón,
- 1:49:18este polihédrico eh modificado
- 1:49:21genéticamente eh para introducir genes
- 1:49:25de interés y obviamente no generar eh
- 1:49:27una enfermedad en en las células. Este
- 1:49:29virus eh va a infectar a las células de
- 1:49:31insecto, eh secuestrar su maquinaria
- 1:49:33celular y dirigir la producción e de la
- 1:49:37proteína eh recombinante.
- 1:49:40Particularmente los vaculovirus se
- 1:49:43utilizan mucho en estos sistemas porque
- 1:49:48utilizan eh
- 1:49:53promotores virales, o sea, sus
- 1:49:54promotores son muy fuertes,
- 1:49:56especialmente cuando se utilizan
- 1:49:57promotores eh de la cápscide como la
- 1:50:00poliedrina.
- 1:50:01Eh se utilizan eh para una eh expresión
- 1:50:04transitoria, o sea, no eh no integra el
- 1:50:07material genético en el genoma de la
- 1:50:09célula.
- 1:50:10Eh, y al final el del ciclo, digamos
- 1:50:15celular, pues lisa eh lisa las células,
- 1:50:17o sea, el término del ciclo eh de
- 1:50:19producción. Esto pues al final implica
- 1:50:22que la producción utilizando estos
- 1:50:24vectores eh ocurra eh en un periodo
- 1:50:27relativamente corto.
- 1:50:30Eh, es decir, o sea, la el tiempo que
- 1:50:33puede la el la línea celular que ha sido
- 1:50:38este transfectada con estos váculovirus,
- 1:50:41pues dura eh dura pocos días, pero puede
- 1:50:43haber eh reinfecciones continuas de de
- 1:50:45los cultivos.
- 1:50:48E y bueno, en general las células de
- 1:50:50insecto presentan eh bastantes eh
- 1:50:52bastantes ventajas desde el punto de
- 1:50:54vista eh biotecnológico.
- 1:50:56Eh decíamos eh pues las plataforma
- 1:50:59eucariota pues les permite ensamblar y
- 1:51:02producir proteínas complejas con
- 1:51:04modificaciones postraduccionales.
- 1:51:06Además, pues el tiempo de desarrollo es
- 1:51:09relativamente corto, o sea, este sistema
- 1:51:11de vaculovirus se puede establecer
- 1:51:15rápidamente en comparación con el
- 1:51:17desarrollo de las líneas celulares
- 1:51:19estables en las células de mamífero.
- 1:51:22También el pues hay menor riesgo de la
- 1:51:25transmisión de patógenos hacia los
- 1:51:27humanos, algo similar con lo que sucede
- 1:51:28con las células vegetales.
- 1:51:32lo las células de insecto pues como tal
- 1:51:34no son hospedadoras naturales de virus
- 1:51:37humanos. Entonces, pues también las hace
- 1:51:39una plataforma eh más segura que las
- 1:51:41células de mamífero. Eh, sin embargo,
- 1:51:44pues aún así también presentan eh
- 1:51:46limitaciones casi, o sea, igual que en
- 1:51:48otras plataformas eucariotas lejanas a
- 1:51:51los mamíferos, pues son las
- 1:51:52glicosaciones.
- 1:51:55Aquí las células de insecto suelen
- 1:51:57generar glicosilaciones tipo de
- 1:52:00pausimanosa o ligomanosas y no tienen
- 1:52:04extremos de ácido cálico, algo que si
- 1:52:06sucede con las células de mamífero. en
- 1:52:09general y si recordamos una de las
- 1:52:10figuras que veíamos en la unidad uno
- 1:52:12cuando se comparaban los patrones de
- 1:52:14glicosilación
- 1:52:15de las diferentes plataformas
- 1:52:17biológicas, decíamos que las células de
- 1:52:19insecto suelen presentar e como
- 1:52:22glicosilaciones eh cortas o truncas en
- 1:52:26este caso para los humanos, ¿no?
- 1:52:28Entonces, también habría que valorar qué
- 1:52:30consecuencias tienen esas esos patrones
- 1:52:32de glicoilación diferentes en la
- 1:52:34eficacia y la seguridad eh de los
- 1:52:36biofarmacéuticos que se expresen en
- 1:52:38estas plataformas.
- 1:52:40Eh,
- 1:52:41también, bueno, lo que mencionábamos eh
- 1:52:44una desventaja del uso de los
- 1:52:46váculovirus, como decíamos que la
- 1:52:48expresión es transitoria y a veces es
- 1:52:50necesario hacer estas retranscar
- 1:52:56variabilidad entre entre lotes.
- 1:53:01Eh, el escalamiento es moderadamente
- 1:53:04complejo. Aquí pues suele ser más
- 1:53:06sencillo que en células de mamífero,
- 1:53:09pero pues aún así el hecho de estar
- 1:53:12utilizando sistemas basados en vectores
- 1:53:14virales para la transfección eh pues es
- 1:53:17algo que se tiene que controlar y dar
- 1:53:19seguimiento con mucho detalle.
- 1:53:22Ah,
- 1:53:24entonces esta parte de
- 1:53:26de cómo se establecen los sistemas eh
- 1:53:29los sistemas de insectos utilizando eh
- 1:53:31vectores como los vaculovirus, eh
- 1:53:34también pues importa mucho eh el momento
- 1:53:36de infección en la o de la transfección
- 1:53:39de la línea celular utilizando eh estos
- 1:53:41vectores.
- 1:53:44Aquí pues la mayoría de las líneas
- 1:53:46celulares de insecto permiten crecer en
- 1:53:49suspensión a diferencia de muchas líneas
- 1:53:51celulares de mamífero que casi siempre
- 1:53:53crecen en monocapa, eh lo cual pues
- 1:53:56también eh pues tenemos esta limitante
- 1:53:59eh del área de contacto eh pues o de la
- 1:54:02biomasa que densidad celular que se
- 1:54:04puede alcanzar durante el cultivo con
- 1:54:06las células de mamífero. En este caso,
- 1:54:08las células de insecto pues sí permiten
- 1:54:10hacer esto, o sea, crecer en suspensión.
- 1:54:13eh
- 1:54:14y aguantan un poquito más este estrés
- 1:54:16mecánico
- 1:54:18frente frente a la agitación, lo que
- 1:54:21facilita eh pues su uso en ciertos
- 1:54:23biorreactores.
- 1:54:25Eh, de nuevo, pues esta agitación no va
- 1:54:26a ser comparable a la que se presenta
- 1:54:28con eh biorreactores de bacterias o de
- 1:54:31levaduras. Eh, sin embargo, eh, lo que
- 1:54:34decíamos eh la transfección con estos
- 1:54:36vectores sí altera el metabolismo, puede
- 1:54:40alterar el el metabolismo celular, por
- 1:54:42lo que aquí el control eh de nutrientes
- 1:54:44y oxígeno es esencial. Además, eh pues
- 1:54:48sí, hay que tener eh un control eh
- 1:54:50bastante eh riguroso, pues para
- 1:54:53determinar en qué momento eh pues es
- 1:54:56necesario eh hacer como otra inoculación
- 1:55:00u otra transfección eh con los
- 1:55:02vaculovirus.
- 1:55:04Eh,
- 1:55:06también esta plataforma eh permite la
- 1:55:08secreción a proteínas del medio, como
- 1:55:10decíamos, eh pues esto facilita eh el
- 1:55:13procesamiento downstream y eh ya con el
- 1:55:17desarrollo de la tecnología, pues
- 1:55:18también se han podido eh establecer
- 1:55:21modificaciones o estrategias de
- 1:55:23optimización para esta plataforma eh
- 1:55:25biológica. Eh, por ejemplo, pues se ha
- 1:55:27trabajado en estrategias para la
- 1:55:31transfección que no requieran eh de
- 1:55:33váculovirus para que pues los las
- 1:55:36construcciones sean menos variables.
- 1:55:38También eh se pueden modificar las rutas
- 1:55:40de glicosilación en estas células, pues
- 1:55:42para que se parezcan más a las humanas.
- 1:55:45E
- 1:55:47entonces
- 1:55:49aquí pues lo como como podemos ver en la
- 1:55:51tabla que se muestra en la diapositiva,
- 1:55:55eh vemos que la pues en realidad la
- 1:55:57mayoría de los productos que están en el
- 1:55:59mercado, que estos son algunos, eh hay
- 1:56:01muchos más, eh pues tienen este enfoque
- 1:56:04en la medicina eh veterinaria, por
- 1:56:06ejemplo, para la producción, si se
- 1:56:08fijan, eh pues de vacunas
- 1:56:12este
- 1:56:13y también Hay algunos productos
- 1:56:15aprobados
- 1:56:17para uso humano que pues si se fijan
- 1:56:19también son vacunas y esto pues también
- 1:56:21está dado pues por esas diferencias en
- 1:56:23las en las glicosilaciones.
- 1:56:27Aquí pues tal vez, o sea, podía ser
- 1:56:28interesante mencionar
- 1:56:32el CERX,
- 1:56:34el Servic sería una vacuna contra el
- 1:56:38virus del papíloma humano que le hace
- 1:56:39esta competencia a la vacuna que
- 1:56:42mencionábamos en en levaduras o también
- 1:56:45pues con la pandemia la empresa Novabax
- 1:56:47fue capaz de crear una vacuna de
- 1:56:49subunidades donde se expresa la proteína
- 1:56:52spike en células en células de insecto.
- 1:56:57Eh, y bien, en esta figura se muestra
- 1:56:59justamente eh el proceso de producción
- 1:57:01de esta vacuna de Novax contra el
- 1:57:04SARSCOV 2, que decíamos es una proteína
- 1:57:07de subunidades que se basa eh en la
- 1:57:10producción de manera recombinante de la
- 1:57:13eh de la proteína spike del coronavirus,
- 1:57:16el cual obviamente pues bueno, aquí eh
- 1:57:18el gen eh que codifica para la proteína
- 1:57:21spike eh se inserta eh en la caps de eh
- 1:57:25del vaculovirus y esto se transfecta eh
- 1:57:28bueno, se expone a los cultivos de
- 1:57:31células de insecto, en este caso las
- 1:57:33células SF9, que es de una polilla.
- 1:57:37Y pues ya una vez que se entrega el gel,
- 1:57:40pues utiliza la maquinaria de la célula
- 1:57:42para expresar
- 1:57:45el ARN mensajero y se traduzca en este
- 1:57:47caso la proteína spike, la cual eh en
- 1:57:52este caso se va eh expresar en la
- 1:57:55superficie celular. se lizan las
- 1:57:57células, se recupera la eh la proteína
- 1:58:01spike, la proteína y esta se acopla a
- 1:58:04nanopartículas,
- 1:58:06eh que lo cual pues le permite tener eh
- 1:58:08un tamaño eh mucho mayor eh pues, o sea,
- 1:58:13que sea una partícula más grande, no
- 1:58:15nada más eh la partícula individual, o
- 1:58:17sea, perdón, la proteína individual y
- 1:58:19esto pues la hace eh la hace más eh
- 1:58:21inmunogénica y a esto pues también se le
- 1:58:24adiciona eh diferentes ayudantes. antes
- 1:58:26eh para que sea la para que sea más eh
- 1:58:29más inmunogénica.
- 1:58:33Y bueno, ahora vamos a hablar con la
- 1:58:36estrella de todas estas plataformas que
- 1:58:39son las células eh de mamífero. Estas,
- 1:58:42como ya vimos en las primeras
- 1:58:44diapositivas, pues son la plataforma
- 1:58:45predominante para la producción de los
- 1:58:48biofarmacéuticos,
- 1:58:50eh especialmente para proteínas
- 1:58:52complejas como los anticuerpos eh
- 1:58:54monoclonales eh y vectores virales,
- 1:58:57entre otras. Eh, y esto pues se da, a
- 1:59:01pesar de que tienen múltiples eh
- 1:59:02desventajas por la única ventaja que
- 1:59:05tienen de el su capacidad para
- 1:59:07reproducir con alta eh fidelidad las
- 1:59:11condiciones celulares, pues para
- 1:59:13producir eh proteínas eh proteínas
- 1:59:16humanas.
- 1:59:17Eh este eh por lo mismo es el sistema a
- 1:59:20nivel regulatorio eh más consolidado,
- 1:59:22además de eh Ecoel y para la producción
- 1:59:25de biofarmacéuticos.
- 1:59:26Sin embargo, pues también es la
- 1:59:28plataforma eh más costosa y exigente en
- 1:59:31términos eh operativos. Es una
- 1:59:34plataforma bastante eh bastante
- 1:59:36complicada eh delicada de manejar.
- 1:59:40Ah, bueno, entonces las células de
- 1:59:42mamífero pues una maquinaria eh celular
- 1:59:44compleja eh que permite eh pues el
- 1:59:49ensamblaje y las glicosiones más
- 1:59:51parecidas a las humanas, dependiendo
- 1:59:53también eh de la especie eh o la línea
- 1:59:55de qué especie sea la línea célula que
- 1:59:56estamos utilizando, incluyendo estas
- 1:59:59glicosaciones acopladas a moléculas de
- 2:00:01ácido cálico. también permite una
- 2:00:04secreción eficiente de proteínas y esto,
- 2:00:06por ejemplo, para la producción de
- 2:00:08anticuerpos monoclonales, pues también
- 2:00:10puede generar una ventaja en términos de
- 2:00:13de purificación.
- 2:00:16Eh, aquí eh un punto importante que hay
- 2:00:19que mencionar sobre el manejo de las
- 2:00:21células de mamífero es que eh pues en la
- 2:00:23industria farmacéutica eh lo ideal eh
- 2:00:26sería trabajar con líneas celulares eh a
- 2:00:30diferencia, por ejemplo, de cultivos
- 2:00:31primarios de células eh de mamífero.
- 2:00:35Es importante notar que las células, los
- 2:00:38cultivos primarios, o sea, que se
- 2:00:40obtienen directamente del tejido, tienen
- 2:00:42una capacidad eh limitada de división en
- 2:00:46el laboratorio, lo que se llama
- 2:00:48senescencia.
- 2:00:49Ah, esto, por ejemplo, eh el manejo de
- 2:00:52cultivos primarios puede ser eh muy
- 2:00:54relevante para la investigación, dado
- 2:00:57que e estas células como vienen eh pues
- 2:01:00extraídas directamente eh de un tejido,
- 2:01:03que es básicamente, digamos, por
- 2:01:05ejemplo, si habláramos de células
- 2:01:06pancreáticas, se hace una disección,
- 2:01:09digamos, de un animal del páncreas, eh
- 2:01:11se tripsiniza, o sea, se se deshace la
- 2:01:14matriz extracelular en el laboratorio
- 2:01:16para que se disgregue eh el órgano, se
- 2:01:18siembre
- 2:01:19en una caja de Petri, este, y con eso
- 2:01:22pues hacer pruebas, ¿no? Eh, con,
- 2:01:24decíamos con esta limitante de que
- 2:01:26tienen estas en esencia una eh capacidad
- 2:01:29limitada de división, o sea, no pueden
- 2:01:31hacerse muchos subcultivos con estos con
- 2:01:34estos cultivos primarios, pero a nivel
- 2:01:36de investigación se usan mucho porque
- 2:01:38pues son las que asemejan en mayor
- 2:01:40medida eh la morfología y el
- 2:01:42comportamiento eh pues del tejido eh
- 2:01:45como si hubiera sido invivo, ¿no? lo más
- 2:01:47parecido. Una línea celular,
- 2:01:52por otro lado, ha pasado por un proceso
- 2:01:55de inmortalización, de manera que pues
- 2:01:58no exista esta enesencia o las
- 2:02:00enesencias se prolonguen mucho más y
- 2:02:02puedan utilizarse muchos pases eh
- 2:02:04subcultivos y lotes de eh de las mismas
- 2:02:07células eh conservando las mismas
- 2:02:09características.
- 2:02:10Esto obviamente las líneas celulares
- 2:02:12también se utilizan eh para
- 2:02:13investigación, pero eh pues si le damos
- 2:02:16el enfoque a nivel industrial, pues sí
- 2:02:18es importante el uso o la generación de
- 2:02:20esas líneas celulares eh inmortalizadas
- 2:02:23para que puedan proliferar
- 2:02:24indefinidamente y si bien que no eh no
- 2:02:28repliquen eh al 100% eh un ambiente
- 2:02:31fisiológico invivo, pues en este caso no
- 2:02:33importa, lo que interesa es que pues
- 2:02:35sean capaces simplemente de producir la
- 2:02:38proteína de interés. Y lo claro que lo
- 2:02:40pueden hacer. Entonces, eh para obtener
- 2:02:43una línea celular previo a la eh, o sea,
- 2:02:47independientemente de cuál va a ser la
- 2:02:49proteína que va a expresar o para qué se
- 2:02:50va a utilizar, pues es importante
- 2:02:53establecer esta inmortalización.
- 2:02:55Esto usualmente se puede hacer con la
- 2:02:58introducción, por ejemplo, de oncogenes
- 2:03:00virales, o sea, se hace una
- 2:03:02inmortalización usualmente, por ejemplo,
- 2:03:04con el virus SB40, que es un virus eh
- 2:03:07que infecta eh o sea, eh un virus que
- 2:03:10ataca eh aimios eh pero se utiliza para
- 2:03:13inmortalizar muchas eh líneas celulares
- 2:03:16eh humanas y de y de otros mamíferos.
- 2:03:19Ah, este, por ejemplo, es el esta
- 2:03:21inmortalización con estos con partículas
- 2:03:24virales. Eh, pues sí, e
- 2:03:27da implicaciones a nivel de eh de
- 2:03:30bioseguridad ya al momento de la
- 2:03:32producción industrial, porque eh pues
- 2:03:34como se utiliza un virus para
- 2:03:35inmortalizarlas, pues hay una
- 2:03:37probabilidad de que haya partículas de
- 2:03:39este virus que se estén eh sintetizando
- 2:03:42en el cultivo y ese y esas partículas
- 2:03:44virales pues podrían ser infecciosas eh
- 2:03:47para los humanos. Entonces, eh pues se
- 2:03:49debe de tener un control eh especial
- 2:03:51cuando se manejan estas líneas celulares
- 2:03:53que se inmortalizaron de esta manera. Eh
- 2:03:56también se pueden inmortalizar eh con
- 2:03:59otros eh tipos de virus o con métodos eh
- 2:04:03físicos o químicos. Puede ser, por
- 2:04:04ejemplo, con agentes intercalantes del
- 2:04:06ADN para inducir mutaciones, con
- 2:04:09radiación eh eh, por ejemplo, V o de
- 2:04:12otro tipo, ¿no? Al final eh lo que se lo
- 2:04:16que se busca es generar mutaciones que
- 2:04:18alteren el ciclo celular y que eviten
- 2:04:20estas en esencia P y que además
- 2:04:22mantengan la capacidad proliferativa.
- 2:04:26Entonces,
- 2:04:28ahora digamos a sabiendas que, o sea,
- 2:04:30esta inmortalización si va generar
- 2:04:33cambios en cómo se comporta la línea
- 2:04:35celular, pero pues es algo que se tiene
- 2:04:37que caracterizar y de hecho ya hay
- 2:04:39muchas líneas eh que pues van celulares,
- 2:04:41por ejemplo, como ATCC, eh pues te las
- 2:04:43venden, ¿no? y ya están eh bastante eh
- 2:04:47caracterizadas.
- 2:04:50E desde el punto de vista regulatorio,
- 2:04:53pues las líneas celulares pues deben de
- 2:04:56eh evaluarse cuidadosamente para
- 2:04:58garantizar eh la estabilidad o sea que
- 2:05:01sigan eh conformando eh perdón,
- 2:05:03conservando esta capacidad eh de
- 2:05:05crecimiento eh comportamiento
- 2:05:07metabólico, eh además de evaluar eh la
- 2:05:10seguridad, decíamos, por la eh
- 2:05:12introducción de posibles partículas
- 2:05:14virales o la contaminación de los medios
- 2:05:16de cultivo que deseamos pues si se
- 2:05:19contamina un cultivo de este tipo,
- 2:05:21generalmente pues va a estar asociado
- 2:05:23con agentes patógenos para humanos.
- 2:05:25Entonces deben implementar estrategias
- 2:05:27de control mucho más rigurosas.
- 2:05:30También pues dependiendo de la
- 2:05:32estrategia para la modificación genética
- 2:05:34que se utilice, pues también eh
- 2:05:37verificar la reproducibilidad eh de la
- 2:05:40línea celular una vez que se haya hecho.
- 2:05:42Entonces, las líneas celulares eh de
- 2:05:45mamífero que más se utilizan, la
- 2:05:46principal, como veíamos en el en la
- 2:05:48gráfica de pastel, eh pues son las
- 2:05:50células chock, que es la son derivadas
- 2:05:53de eh ovario de hámstero.
- 2:05:56y se han consolidado como el estándar
- 2:05:58debido a su robustez, su capacidad de
- 2:06:02adaptarse a cultivos tanto en suspensión
- 2:06:04como en monocapa. Esa también es una
- 2:06:07limitante de algunas líneas celulares
- 2:06:09que solamente pueden crecer en monocapa
- 2:06:11y que puede producir glicoproteínas eh
- 2:06:13con perfiles de glicos adecuados, no
- 2:06:15exactamente iguales a los humanos, pero
- 2:06:17lo suficientemente para que sean seguras
- 2:06:19seguros y eficaces esas proteínas.
- 2:06:22Ah, además, pues como ya se ha trabajado
- 2:06:25eh pues por muchas décadas con esta
- 2:06:27línea celular, ya también se han
- 2:06:29establecido técnicas o métodos de
- 2:06:31optimización eh mediante ingeniería
- 2:06:33genética, selección clonal para alcanzar
- 2:06:36niveles eh de productividad eh adecuados
- 2:06:39para la producción industrial, ¿no?
- 2:06:41Además, cuentan con un amplio historial
- 2:06:43regulatorio, o sea, ya las anges
- 2:06:44regulatorias las conocen y eso también
- 2:06:46facilita su aprobación para el la
- 2:06:49generación de productos
- 2:06:50biofarmacéuticos.
- 2:06:52Ah, otra línea celular es la son las
- 2:06:55células he que estas son eh derivadas de
- 2:06:59eh de riñón embrionario humano, que es
- 2:07:03Human embrionic kidney. Eh, estas eh se
- 2:07:07utilizan se utilizan mucho en
- 2:07:09investigación, pero cada vez, como ve,
- 2:07:11se fijan aquí en la tabla, ya hay
- 2:07:13productos eh producidos, perdón, ya hay
- 2:07:16biofarmacéuticos eh que se producen eh
- 2:07:20en esta en esta plataforma. eh humana
- 2:07:22que están eh que están aprobados. Se
- 2:07:25utilizan, o sea, para la producción de
- 2:07:27biofarmacéuticos, también para la
- 2:07:28producción de vectores virales o células
- 2:07:31empacadoras eh como células empacadoras
- 2:07:33y también para, o sea, para generar
- 2:07:35productos para terapia higiénica, como
- 2:07:37veíamos en el último tema de la unidad
- 2:07:39dos. Eh, aquí pues la ventaja eh que
- 2:07:42tiene esta línea celular pues es que son
- 2:07:45eh pues son una es una línea celular
- 2:07:48humana. Entonces, las modificaciones
- 2:07:51postradiccionales postraduccionales son
- 2:07:53auténticamente humanas, lo que reduce
- 2:07:57bastante, o sea, casi que llevarlo a
- 2:07:59cero, bueno, obviamente no a cero, pero
- 2:08:01casi, eh reduce bastante el riesgo de
- 2:08:04inmunogenicidad y mejora la
- 2:08:05funcionalidad de las proteínas
- 2:08:07terapéuticas.
- 2:08:09Eh, sin embargo, pues su uso, como
- 2:08:12recordemos la gráfica de pastel, pues se
- 2:08:14eh pues todavía no se utilizan eh tanto
- 2:08:16como las células cho eh debido a que
- 2:08:19pues las células cho tienen más tiempo
- 2:08:20en el mercado y están más acostumbradas,
- 2:08:22¿no? También tenemos las células de
- 2:08:26mieloma como la línea celular NS0 o SP20
- 2:08:31eh que se han utilizado para la
- 2:08:33producción de anticuerpos monoclonales.
- 2:08:37Eh,
- 2:08:39estas eh
- 2:08:42estas líneas celulares,
- 2:08:45a pesar de que se utilizan mucho para la
- 2:08:46producción de eh anticuerpos, pues
- 2:08:48también eh pues no son células eh
- 2:08:51humanas. Entonces, pues también aquí hay
- 2:08:53pues ligeras diferencias, mucho menores
- 2:08:55que con plantas
- 2:08:57levaduras o células de insecto, pero
- 2:08:59pues sí eh eh
- 2:09:02pues no son exactamente iguales, ¿no? Eh
- 2:09:05y su uso eh pues conforme ha avanzado la
- 2:09:07tecnología, pues ha disminuido más el
- 2:09:09uso de las células de mieloma eh por uso
- 2:09:12por plataformas más eh optimizadas como
- 2:09:15las células show.
- 2:09:18La modificación genética de las células
- 2:09:20de mamífero es también un punto eh
- 2:09:22importante que hay que que hay que
- 2:09:24mencionar. Eh, casi siempre eh bueno,
- 2:09:28igual que con otras plataformas, se
- 2:09:29utilizan técnicas de transfección que
- 2:09:31pueden ser tanto tanto transitorias eh
- 2:09:34como estables. Cuando hablamos de una
- 2:09:36transfección estable, el gel se integra
- 2:09:38en el genoma celular, lo cual pues es
- 2:09:41beneficioso porque pues permite la
- 2:09:42producción eh a largo plazo de eh del
- 2:09:45producto a través de las generaciones y
- 2:09:47de diferentes lotes.
- 2:09:50Aquí, por ejemplo,
- 2:09:54hablando de la selección
- 2:09:57de las clonas positivas, digamos, que
- 2:09:59han sido modificadas genéticamente, casi
- 2:10:01siempre se utilizan marcadores como la
- 2:10:04glutamina sintetasa para eh pues sí,
- 2:10:07como un marcador de selección utilizando
- 2:10:09medios de cultivo eh diferentes.
- 2:10:13También en los últimos años se han
- 2:10:15implementado herramientas de edición
- 2:10:17genética como Crisper
- 2:10:19para tanto para introducir pues genes de
- 2:10:22interés como optimizar o mejorar las
- 2:10:25rutas metabólicas o eliminar genes que
- 2:10:28puedan afectar eh la producción o
- 2:10:30modificar los patrones de glicosilación.
- 2:10:36También otro eh punto importante eh son
- 2:10:39los medios de cultivo. Esto también,
- 2:10:40bueno, ya lo hemos mencionado un poco eh
- 2:10:43a lo largo del video. Eh aquí las
- 2:10:46células de mamífero, pues yo creo que
- 2:10:48son es la plataforma biológica que
- 2:10:50utiliza hm
- 2:10:53requerimientos nutricionales eh mucho
- 2:10:56más estrictos. necesitan un suministro
- 2:10:59muy balanceado de macronutrientes, de
- 2:11:01proteínas, lípidos, carbohidratos y
- 2:11:03también de micronutrientes, como se
- 2:11:05lamos vitaminas, eh metales trrasa, eh
- 2:11:08aminoácidos,
- 2:11:10factores de crecimiento, entre otras, va
- 2:11:12a depender de la línea eh de la línea
- 2:11:14celular.
- 2:11:15Y esto pues puede afectar, o sea, la el
- 2:11:18este balance eh apropiado en el medio de
- 2:11:21cultivo va a influir en tanto en la en
- 2:11:26el crecimiento celular como en la
- 2:11:27biosíntesis de las eh de las proteínas.
- 2:11:30Entonces, casi siempre eh tienen una
- 2:11:32fuente de carbono como glucosa, eh
- 2:11:34aminoácidos tanto esenciales como no
- 2:11:37esenciales. Particularmente eh la
- 2:11:40glutamina eh es importante que esté
- 2:11:42suplementada en estos cultivos porque
- 2:11:44además funcionan como una fuente de
- 2:11:46nitrógeno además de eh de carbón.
- 2:11:49Eh,
- 2:11:52además los medios deben de tener eh
- 2:11:54vitaminas, sales inorgánicas,
- 2:11:55olioelementos,
- 2:11:57eh lípidos y deseamos factores de
- 2:11:59crecimiento.
- 2:12:03Actualmente, bueno, mencionábamos que
- 2:12:07muchos de estos requerimientos, por
- 2:12:08ejemplo, estos factores de crecimiento o
- 2:12:10elementos trazas, si bien hay algunos
- 2:12:12que se pueden suplementar directamente
- 2:12:14en el medio de cultivo, casi siempre eh
- 2:12:17se utilizan o se utilizaban eh sueros
- 2:12:21animales, suero fetal bobino, eh suelo
- 2:12:23de ternera, porque eh se ha visto que, o
- 2:12:26sea, pues crecen mucho mejor las células
- 2:12:27y o hay algunas que no pueden crecer sin
- 2:12:29ellos. eh porque proporciona una mezcla
- 2:12:33entre hormonas, factores de crecimiento,
- 2:12:35proteínas que son muy difíciles eh pues
- 2:12:38de replicar en el laboratorio.
- 2:12:41Eh, lamentablemente el uso de eh sueros
- 2:12:43animales pues presenta múltiples
- 2:12:45desventajas.
- 2:12:47Una es eh la variabilidad de lote a
- 2:12:49lote. Eh, de hecho eh pues algo que se
- 2:12:52tiene que asegurar
- 2:12:54para la el correcto funcionamiento y
- 2:12:56producción, o sea, el funcionamiento de
- 2:12:58las células y la producción de la
- 2:12:59proteína recombinante en este tipo de
- 2:13:02plataformas, pues es asegurar la
- 2:13:04estabilidad de la materia prima, ¿no? La
- 2:13:06consistencia de la materia prima y sus
- 2:13:07características. Y esto tiene que ver
- 2:13:09con eh, o sea, puede aplica directamente
- 2:13:13eh en el suero, ¿no? Entonces, luego a
- 2:13:14veces eh
- 2:13:17sí se ha visto que cambiar eh de suero,
- 2:13:21tanto del tipo que si es bobino fetal o
- 2:13:23de ternera, etcétera, pero también eh
- 2:13:25cambiar entre eh entre proveedores eh
- 2:13:29influye enormemente en el comportamiento
- 2:13:31del cultivo. Entonces eh pues eso
- 2:13:34también genera cierta dependencia, ¿no?
- 2:13:36o pues esto tiene un impacto, se deben
- 2:13:38de establecer convenios apropiados para
- 2:13:40garantizar esa e pues esa consistencia
- 2:13:44en la materia prima, ¿no? Y aún así
- 2:13:47puede haber valiabilidad dentro de la
- 2:13:48misma marca porque pues vienen de
- 2:13:50animales diferentes entre lote y lote.
- 2:13:52Entonces, pues los animales, eh, o sea,
- 2:13:56igual que con las plantas, o sea, el
- 2:13:58producto que vas a obtener va a ser
- 2:13:59diferente de las condiciones eh pues de
- 2:14:02estrés, este, el estado de salud del
- 2:14:05animal, la edad, entre otras, ¿no?
- 2:14:08Entonces, pues tenemos esta variabilidad
- 2:14:10entre el lotes por el suelo también. Eh,
- 2:14:12pues obviamente hay riesgos de
- 2:14:13contaminación y de hecho se menciona que
- 2:14:16para el manejo eh o bueno, para la
- 2:14:19obtención de estos sueros animales que
- 2:14:21se utilizarán para cultivo celular eh se
- 2:14:24sugiere el uso eh de granjas libres de
- 2:14:27libres de patógenos que básicamente pues
- 2:14:30van a estar confinadas en Australia o
- 2:14:33Nueva Zelanda, donde eh pues en de
- 2:14:36manera particular las enfermedades
- 2:14:39priónicas todavía no han llegado a estas
- 2:14:41regiones geográficas. gráficas.
- 2:14:42Entonces, pues eso también encarece la
- 2:14:44disponibilidad del producto, ¿no? O eh
- 2:14:47pues garantizar eh la distribución de
- 2:14:49estos eh de estos insumos. Eh, entonces,
- 2:14:53pues por todas estas razones también
- 2:14:55pues la industria farmacéutica pues ha
- 2:14:57ido migrando o ha tratado de hacerlo eh
- 2:15:00de cambiar hacia el uso de medios
- 2:15:02definidos químicamente que no requieran
- 2:15:05eh no requieran este suero. Sin embargo,
- 2:15:08eh pues estos medios pues son mucho más
- 2:15:10caros. eh incluso pues complejos de
- 2:15:12producir y a veces no son lo
- 2:15:14suficientemente eficaces, o sea, no son
- 2:15:17no se puede, depende de la línea eh de
- 2:15:19la línea celular.
- 2:15:21E también eh es importante mencionar que
- 2:15:25muchos de los, o sea, todos estos
- 2:15:27componentes que mencionamos que están en
- 2:15:28el medio de cultivo eh pues incluyen
- 2:15:32proteínas, eh seamos vitaminas eh
- 2:15:35complejos, perdón, compuestos que son eh
- 2:15:38lábiles a altas temperaturas. Eh,
- 2:15:41entonces también el manejo y la
- 2:15:43esterilización de estos medios de
- 2:15:45cultivo, por ejemplo, no se puede hacer
- 2:15:46por autoclave, a diferencia de eh un
- 2:15:48medio de cultivo, por ejemplo, medio
- 2:15:50leve para cultivar bacterias, eh no se
- 2:15:53puede no se pueden estilizar por
- 2:15:54autoclave, tienen que ser forzosamente
- 2:15:56eh por filtración o por radiación. Eh, y
- 2:15:59esto pues también incrementa eh los
- 2:16:01costos y dificulta eh el manejo.
- 2:16:04Ah, y bueno, también desde el punto de
- 2:16:06vista metabólico eh las células de
- 2:16:10mamífero también presentan algunas eh
- 2:16:12particularidades.
- 2:16:14Por ejemplo, en la hablando del
- 2:16:16metabolismo celular de estas células, la
- 2:16:19glucosa frecuentemente
- 2:16:21produce la producción de lactato,
- 2:16:23incluso en presencia de oxígeno, lo que
- 2:16:26puede acidificar el medio y afectar la
- 2:16:28viabilidad celular. Entonces, eh una vez
- 2:16:30que eh se trabaja en este tipo de
- 2:16:32biorreactores, eh pues nada más como
- 2:16:34dato, pues se tiene que estar
- 2:16:35monitoreando eh los niveles eh de
- 2:16:38glutamato. Hm. Además, eh decíamos que
- 2:16:41también estos medios es importante la
- 2:16:42presencia de la glutamina como una
- 2:16:44fuente de nitrógeno. Eh pero pues por
- 2:16:47ende la glutamina suele eh como tiene
- 2:16:49más grupos amino eh pues genera una
- 2:16:53mayor cantidad de amonio que también a
- 2:16:55su vez puede interferir con la
- 2:16:57glicosilación de proteínas y reducir su
- 2:17:00calidad. Entonces, también es algo que
- 2:17:01pues se tiene que definir eh muy bien.
- 2:17:04Entonces, en general eh pues estas
- 2:17:07líneas requieren estrategias de de
- 2:17:10alimentación eh controlada, usualmente
- 2:17:14eh biorreactores eh los Fedbatch, ¿no?
- 2:17:19donde se vayan adicionando los
- 2:17:21nutrientes de manera gradual, justamente
- 2:17:23para evitar esta acumulación muy rápida
- 2:17:25de estos metabolitos y para mantener las
- 2:17:28condiciones óptimas de producción.
- 2:17:31También estas plataformas
- 2:17:34eh se pueden implementar sistemas
- 2:17:36biorrectores eh de perfusión para
- 2:17:39mantener las concentraciones estables de
- 2:17:41nutrientes eh y también ayuda a
- 2:17:43controlar a obtener mejores rendimientos
- 2:17:45a nivel de densidad celular.
- 2:17:49Otro punto importante que hay que
- 2:17:51mencionar es que e las células de
- 2:17:53mamífero, a diferencia de las levaduras
- 2:17:55o de las células eh vegetales, pues no
- 2:17:58tienen una eh una pared, entonces son
- 2:18:00células muchísimo más eh delicadas.
- 2:18:04Entonces, a pesar de que decíamos que se
- 2:18:06pueden utilizar sistemas eh cultivos en
- 2:18:10suspensión, pues estas agitaciones eh
- 2:18:13pues son eh son ridículamente menores,
- 2:18:16prácticamente inexistentes, o sea, son
- 2:18:18eh muy bajas porque pues hay un estas sí
- 2:18:22son muy susceptibles eh al estrés eh al
- 2:18:25estrés mecánico.
- 2:18:27Además es importante controlar la
- 2:18:31densidad celular,
- 2:18:33ya que en este tipo de células ocurre lo
- 2:18:35que se llama inhibición por contacto,
- 2:18:37especialmente cuando se trabaja con
- 2:18:39células en monocapa, es que conforme se
- 2:18:41van expandiendo las células se va eh en
- 2:18:44un espacio eh finito eh de cultivo y
- 2:18:48conforme va aumentando la biomasa, pues
- 2:18:50la unión o digamos que se van acercando
- 2:18:52cada vez más, cada vez más las células
- 2:18:54entre sí. mientras más allá más empiezan
- 2:18:56a amontonar. Y este contacto célula
- 2:18:58célula
- 2:19:00para inmediatamente el crecimiento
- 2:19:03celular porque pues como generalmente
- 2:19:05están e pues son obtenidas de un tejido
- 2:19:08sólido compacto, eh pues mandan estas
- 2:19:11señales de ya llegamos a lo que se llama
- 2:19:13confluencia, eh ya no podemos crecer
- 2:19:15más. Entonces, para su crecimiento y
- 2:19:17esto puede eh también influir en la eh
- 2:19:20en la productividad.
- 2:19:21Entonces, esto es algo que eh se tiene
- 2:19:23que eh que considerar. Por otro lado, en
- 2:19:26el procesamiento downstream, eh pues
- 2:19:28existen eh potenciales eh contaminantes
- 2:19:31que a los que hay que ponerles mucha
- 2:19:33atención. Eh podemos tener eh pues sí,
- 2:19:36contaminantes de las propias células que
- 2:19:37también pueden llegar a ser
- 2:19:38inmunogénicos, eh ADN o partículas
- 2:19:41virales provenientes eh de los métodos
- 2:19:44de transfección o de inmortalización.
- 2:19:46eh
- 2:19:48que pues tenemos que asegurarnos que se
- 2:19:51que se eliminen durante el procesamiento
- 2:19:53downstream. De hecho, en estos en este
- 2:19:56en estas etapas de purificación suelen
- 2:19:59eh incluirse eh etapas de tanto de
- 2:20:02inactivación química o eliminación
- 2:20:04viral, por ejemplo, por eh
- 2:20:06ultrafiltración, así como también eh
- 2:20:09muchas eh diferentes pruebas de
- 2:20:12detección de partículas virales o de
- 2:20:14agente de agentes patógenos en etapas eh
- 2:20:17estratégicas eh de producción.
- 2:20:22Hm. Y bueno, también un pequeño
- 2:20:24paréntesis. Si se fijan, en la
- 2:20:26diapositiva anterior les puse una tabla
- 2:20:29pues bastante pequeña nada más pues para
- 2:20:31ilustrar específicamente las líneas
- 2:20:33celulares humanas que se pueden utilizar
- 2:20:36eh para la producción de
- 2:20:37biofarmacéuticos y que ya hay productos
- 2:20:38aprobados con esta línea. Se fijan, no
- 2:20:40les he mostrado ejemplos de células show
- 2:20:42o de BHK. Eh, aquí eh pues solamente voy
- 2:20:46a decir que los productos que se
- 2:20:48expresan en estas líneas celulares eh
- 2:20:50son muchísimos. eh pues van a ver que
- 2:20:53pues la mayoría de los medicamentos
- 2:20:54biotecnológicos se expresan en estas
- 2:20:56plataformas.
- 2:20:58Eh, bueno, ahora vamos a hablar eh de
- 2:21:01otra plataforma biológica bastante
- 2:21:03interesante y que ha ido lento, pero
- 2:21:07pues ya ha ido ganando un poquito de
- 2:21:08terreno eh
- 2:21:11en la industria farmacéutica, que es el
- 2:21:14manejo eh de animales eh transgénicos.
- 2:21:18Esta es una estrategia alternativa a las
- 2:21:22células eh de mamífero, las líneas
- 2:21:24celulares. O sea, al hablar de animales,
- 2:21:27pues estamos hablando de eh sistemas eh
- 2:21:31de mamíferos, o sea, más cercanos eh a
- 2:21:34nosotros y que va a estar orientada a la
- 2:21:37obtención también por lo mismo de las
- 2:21:39especies de la a la producción de
- 2:21:41proteínas eh complejas. Y aquí eh a gran
- 2:21:45escala el enfoque o la e el objetivo de
- 2:21:49utilizar eh animales transgénicos para
- 2:21:52producir biofarmacéuticos
- 2:21:54consiste en modificar genéticamente
- 2:21:56animales para que expresen eh proteínas
- 2:21:59terapéuticas en tejidos tejidos o
- 2:22:01fluidos específicos.
- 2:22:04Generalmente, como dice aquí, con el
- 2:22:05objetivo de secretarlas en fluidos
- 2:22:07biológicos de fácil eh recolección
- 2:22:11como eh la leche, la sangre, la orina y
- 2:22:15el huevo. En la en este caso la clara de
- 2:22:18huevo.
- 2:22:20Yo creo que en términos de seguridad y
- 2:22:23de niveles de producción y de facilidad
- 2:22:25de obtención, eh la
- 2:22:29eh la
- 2:22:33dirección de la expresión o acumulación
- 2:22:36de las proteínas recombinantes se ha
- 2:22:38dirigido principalmente a la leche.
- 2:22:42Y bueno, los animales transgénicos, a
- 2:22:45diferencia de las líneas celulares,
- 2:22:47donde la producción de los
- 2:22:50biofarmacéuticos o de las proteínas
- 2:22:51recombinantes va a ocurrir en ambientes
- 2:22:53controlados como en biorreactores.
- 2:22:56Aquí en los animales transgénicos, algo
- 2:22:58similar a lo que decíamos que ocurre con
- 2:23:00las plantas genéticamente modificadas es
- 2:23:04que eh el organismo, en este caso un
- 2:23:06animal, pues puede ser una vaca, una
- 2:23:08cabra, una oveja, actúa como un
- 2:23:11biorreactor vivo para la producción de
- 2:23:13la proteína
- 2:23:15y que eh pues exploten estas eh
- 2:23:20eh estas em
- 2:23:24equipos o plataformas industriales para,
- 2:23:28por ejemplo, para que se utilizan en la
- 2:23:29ganadería o para la obtención, por
- 2:23:31ejemplo, en grajas lecheras para la
- 2:23:33ordeña, eh pues para poder recuperar el
- 2:23:36producto y reducir los costos.
- 2:23:39E hay que tomar en cuenta que en
- 2:23:41términos eh de control del proceso, la
- 2:23:44escalabilidad, eh costos y
- 2:23:47consideraciones éticas, pues esta
- 2:23:48plataforma pues es eh es diferente. No
- 2:23:52voy a decir que sea buenoala, es es
- 2:23:54diferente. Deamos en términos de
- 2:23:56escalabilidad se puede utilizar eh las
- 2:23:58herramientas de ganadería que ya
- 2:24:00existen. Eh los costos pues también se
- 2:24:02disminuyen eh pues porque es simplemente
- 2:24:04crear un animal. Sin embargo, aquí hay
- 2:24:07que mencionar que la obtención de los
- 2:24:09animales genéticamente modificados para
- 2:24:12producir los biofarmacéuticos, pues no
- 2:24:13son técnicas eh sencillas eh y son
- 2:24:16bastante laboriosas, tardadas, eh pero
- 2:24:19una vez que se que se obtienen y si se
- 2:24:20hacen adecuadamente
- 2:24:22se pueden tener eh eh digamos como una
- 2:24:26línea eh de animales transgénicos que
- 2:24:30van a producir generación tras
- 2:24:31generación eh el biofarmacéutico. Y
- 2:24:34bueno, también hay que agregar,
- 2:24:35decíamos, las consideraciones éticas
- 2:24:38sobre eh aquí, por ejemplo, ya se puede
- 2:24:41e puede intervenir la regulación a nivel
- 2:24:44veterinario y asegurar el bienestar
- 2:24:46animal.
- 2:24:48Eh,
- 2:24:50entonces, pues estos animales
- 2:24:52transgénicos son aquellos en los que se
- 2:24:54ha introducido de manera estable, aquí
- 2:24:56es importante que sea estable, un gen
- 2:24:59exógeno a su genoma, de manera que se
- 2:25:02exprese en determinadas células o
- 2:25:04tejidos, no necesario que se exprese eh
- 2:25:06en todo el animal.
- 2:25:08Eh,
- 2:25:10entonces, eh, decíamos que pues la
- 2:25:12plataforma eh que más se utiliza
- 2:25:15es la leche. Eh, aquí, por ejemplo, en
- 2:25:19la tabla que se muestra en la
- 2:25:21diapositiva se muestran eh los
- 2:25:24rendimientos que se pueden obtener en
- 2:25:26términos de obtención eh o de expresión
- 2:25:29de proteínas eh en leche. Eh, si se
- 2:25:31fijan, aquí estamos en el orden de
- 2:25:33gramos por litro, o sea, son bastantes
- 2:25:36son rendimientos bastante buenos.
- 2:25:38Y pues también hay que considerar que
- 2:25:39dependiendo del tamaño del animal, eh
- 2:25:42pues mientras más grande el animal, pues
- 2:25:44mayor la eh la cantidad eh de leche y
- 2:25:48por ende biofarmacéutico que se puede eh
- 2:25:51que se puede obtener.
- 2:25:53Y también hay que mencionar que, por
- 2:25:55ejemplo, pues la leche es un vehículo
- 2:25:59relativamente seguro de bastante
- 2:26:01caracterizado, de la cual siempre y
- 2:26:04cuando el animal esté sano, pues no
- 2:26:07tiene por qué haber patógenos. es un
- 2:26:09producto eh estéril e y de una
- 2:26:13composición menos compleja que la que
- 2:26:16pudiera presentarse eh con el medio hm
- 2:26:19de lo de la el medio para suplementar a
- 2:26:21las líneas eh a las líneas celulares,
- 2:26:24justamente por la presencia de los
- 2:26:25sueros animales. Aquí pues la leche está
- 2:26:28principalmente constituida por caseína,
- 2:26:32lactoglobulinas, lactoalbumina,
- 2:26:35eh la cual pues o sea, es un es un
- 2:26:38fluido rico en proteínas e que pues es,
- 2:26:42o sea, eso facilita eh la producción
- 2:26:44siempre y cuando las características
- 2:26:45físico químicas del biofarmacéutico no
- 2:26:48sean muy similares a las de las eh
- 2:26:51proteínas de la leche. Y pues también si
- 2:26:53lo vemos de esta manera sobre el
- 2:26:55procesamiento down, el offstream, pues
- 2:26:58sería simplemente pues que el animal
- 2:27:00produzca leche. Eh, que obviamente pues
- 2:27:04está la limitante es que est este
- 2:27:06abordaje
- 2:27:08pues está limitado a animales hembras y
- 2:27:11eh pues que tiene que llegar a cierta
- 2:27:13edad, a la edad reproductiva pues para
- 2:27:15poder inducir la lactación y que
- 2:27:18obviamente el animal tuvo que haber
- 2:27:19estado preñado al menos una vez. Eh,
- 2:27:22pero pues sin embargo en eh pues en la
- 2:27:25industria lechera pues ya esto ya está
- 2:27:26bien establecido. Eh, además también
- 2:27:28recordemos que eh la producción de leche
- 2:27:31va a estar dada eh pues por la
- 2:27:33estimulación física, la succión, la
- 2:27:35demanda. Entonces, pues ya también
- 2:27:37decíamos, estas estrategias a nivel de
- 2:27:40ganadería en las granjas lecheras, pues
- 2:27:42permiten
- 2:27:44pues tener a un animal produciendo leche
- 2:27:47pues por un eh por un buen por un buen
- 2:27:50tiempo, ¿no?
- 2:27:52Y esto pues la colecta en el
- 2:27:54procesamiento downstream pues sería pues
- 2:27:56prácticamente obtener la leche en, o
- 2:27:59sea, un producto estéril pues de fácil
- 2:28:02de fácil recolección. Deseamos con una
- 2:28:04complejidad, una mezcla pues que no sea
- 2:28:07tan compleja y que sea fácilmente eh
- 2:28:09purificable.
- 2:28:11Eh,
- 2:28:13aquí pues también eh los contaminantes
- 2:28:15celulares eh que puedan estar presentes
- 2:28:18pues van a ser menores eh que los
- 2:28:21cultivos eh en suspensión.
- 2:28:24Eh,
- 2:28:26y e aquí, por ejemplo, en la tabla eh se
- 2:28:30muestran ejemplos, decíamos el el TPA
- 2:28:34producido en leche de cabra eh que se o
- 2:28:37sea que ya está probado. También creo
- 2:28:38que habíamos hablado de la de el la
- 2:28:42antitrombina o el atrín. Eh, en la
- 2:28:45unidad dos hablábamos de eso en el
- 2:28:46primer tema, que esa es producida
- 2:28:48también en leche de cabra y ese ya está
- 2:28:50eh aprobado para su uso para su uso
- 2:28:53comercial y eh en humanos.
- 2:28:56Eh, también pues para resaltar otro
- 2:28:58ejemplo de la de los que vienen aquí
- 2:29:01descritos en la tabla, que estos no
- 2:29:02necesariamente ya todos han sido
- 2:29:04aprobados como biofarmacéuticos, pero
- 2:29:07por ejemplo eh podemos ver eh la eh
- 2:29:11lactalbúmina alfa humana eh para eh
- 2:29:14producirse en vacas, que este, por
- 2:29:18ejemplo, es una eh se me hace
- 2:29:20interesante porque tal vez esta no tiene
- 2:29:22una aplicación biofarmacéutica, pero es
- 2:29:24una manera eh de producir
- 2:29:27leche humanizada. No hay personas que
- 2:29:30son intolerantes o alérgicas a la
- 2:29:33proteína de la leche de vaca. Entonces
- 2:29:35esta el introducir una eh albúmina,
- 2:29:38lactalbúmina humana, que es una de los
- 2:29:40de los componentes a los que las
- 2:29:41personas suelen ser alérgicas, eh pues
- 2:29:44es básicamente una vaca con leche eh con
- 2:29:47leche humanizada, pues una leche
- 2:29:48hipoalergénica, ¿no?
- 2:29:52Eh otro eh tejido o células en las que
- 2:29:55se puede inducir la expresión de
- 2:29:57proteínas recombinantes es la sangre, eh
- 2:30:01donde las proteínas pues van a ser
- 2:30:02secretadas al plasma. Eh, sin embargo,
- 2:30:05esta no ha tenido tanto eh tanto éxito
- 2:30:08como la leche, porque eh pues la
- 2:30:09recuperación es compleja eh o sea, se
- 2:30:13obtiene por métodos invasivos, el
- 2:30:15volumen que se puede extraer animal eh
- 2:30:18es limitado. Eh, por ejemplo, pues en en
- 2:30:22el caso de la leche, pues uno puede eh
- 2:30:24vaciar completamente eh eh las glándulas
- 2:30:27mamarias, las ubres, este a sacar toda
- 2:30:30la leche y no le pasa nada al animal.
- 2:30:32aquí pues en la sangre no le puede sacar
- 2:30:34todo el volumen de sangre al animal,
- 2:30:35tienes casi siempre el 10%. Entonces
- 2:30:38también eso limita, pues dependiendo del
- 2:30:40tamaño del animal. Eh, además eh se ha
- 2:30:43visto que pues al ser un una especie eh
- 2:30:49pues muy cercana a los humanos, estar
- 2:30:50hablando de mamíferos, pues habría que
- 2:30:53checar eh que el biofarmacéutico que
- 2:30:54estén produciendo eh pues no genere
- 2:30:57efectos como tal eh en el animal porque
- 2:30:59pues va a estar en la circulación eh
- 2:31:01sangine.
- 2:31:03Eh, la orina también es otra eh es otra
- 2:31:06plataforma. Aquí, por ejemplo, se
- 2:31:07utiliza o se sigue eh el uso de eh de
- 2:31:12promotores eh de proteínas que están de
- 2:31:14superficie en las células eh epiteliales
- 2:31:18eh para eh inducir la eh la producción o
- 2:31:22la acumulación de las proteínas en orina
- 2:31:24en las células epiteliales de la vejiga.
- 2:31:28Sin embargo, bueno, aquí la ventaja que
- 2:31:30tendría es que pues también la orina es
- 2:31:32un fluido estéril y a diferencia de la
- 2:31:35leche, pues es mucho menos complejo en
- 2:31:37términos de digamos de contaminantes que
- 2:31:40simplemente va a tener sales, eh urea, o
- 2:31:42sea, no es normal que haya proteínas eh
- 2:31:44o lípidos. en términos de purificación,
- 2:31:47eh, pues esto sería mucho más sencillo.
- 2:31:50Sin embargo, pues tenemos aquí la
- 2:31:51cuestión de pues los métodos de
- 2:31:52obtención, eh, que también, por ejemplo,
- 2:31:55e la la orina es un fluido que varía
- 2:31:58mucho dependiendo de la de las
- 2:31:59condiciones eh pues de la dieta o el
- 2:32:01estado de salud del animal, o sea, puede
- 2:32:03eh el pH puede variar mucho eh o la
- 2:32:07concentración de sales. Entonces, esto
- 2:32:10pues puede alterar la estabilidad del
- 2:32:12biofarmacéutico, además que pues se
- 2:32:14menciona que no es como que no es muy
- 2:32:16bien aceptado en términos de pues del
- 2:32:19mercado, ¿no?
- 2:32:21Eh, por otro lado tenemos eh la
- 2:32:24expresión en la clara de huevo
- 2:32:26utilizando eh aves transgénicas eh que
- 2:32:28esto pues permite la eh la recuperación
- 2:32:31de la proteína eh pues en el huevo,
- 2:32:33facilitando también eh la recolección.
- 2:32:36Eh, sin embargo, aquí tenemos la
- 2:32:38limitante que las eh pues los métodos de
- 2:32:42modificación genética eh de las aves
- 2:32:44pues no están tan estudiados como los en
- 2:32:47la modificación eh de mamíferos.
- 2:32:53En la figura que se muestra aquí, eh es
- 2:32:55para ejemplificar
- 2:32:57cómo suelen eh diseñarse eh las
- 2:33:00construcciones de los transgenes
- 2:33:04que se van a utilizar para eh la
- 2:33:07obtención de animales eh genéticamente
- 2:33:09modificados, específicamente para la
- 2:33:11producción en leche. para estos, bueno,
- 2:33:14lo de arriba sería como que los
- 2:33:15requerimientos mínimos y abajo pues un
- 2:33:18ejemplo de las de las una construcción
- 2:33:21real. Entonces, para inducir la
- 2:33:23acumulación de las proteínas en leche,
- 2:33:25casi siempre lo que se utilizan son
- 2:33:27promotores de proteínas de la leche,
- 2:33:29como decíamos, eh, globulina,
- 2:33:31lactoglobulinas, eh lactualbúmina y
- 2:33:34betacaceína o también eh de la eh la
- 2:33:38proteína ácida del suero de la leche, eh
- 2:33:41que estos pues también pues son
- 2:33:42promotores eh bastante fuertes y si se
- 2:33:45fijan eh pues no es nada más eh los
- 2:33:48promotores casi siempre pues requieren
- 2:33:50eh regiones regulatorias adicionales
- 2:33:52como enhancers, así como eh insuladores.
- 2:33:56Ah, además
- 2:33:58eh pues también suele venir acompañado,
- 2:34:01o sea, como también esta construcción se
- 2:34:04va a integrar al genoma de las células
- 2:34:06del animal, o sea, no es una expresión
- 2:34:07eh episomal o transitoria. Eh, aquí en
- 2:34:12este caso pues también deben de eh de
- 2:34:14considerarse pues ciertos eh ciertos
- 2:34:17intrones y exones para eh asegurar la
- 2:34:20correcta expresión eh del transgéne.
- 2:34:26En esta tabla se enlistan algunos
- 2:34:28ejemplos eh de proteínas humanas eh
- 2:34:31recombinantes que se han expresado
- 2:34:34justamente en la leche de animales eh
- 2:34:37transgénicos. no son los únicos, también
- 2:34:39se han producido eh pues factores de
- 2:34:41crecimiento eh o sea, diferentes
- 2:34:44hormonas, eh anticuerpos o fragmentos de
- 2:34:48anticuerpos. Eh, aquí pues
- 2:34:50independientemente de el gen, lo que yo
- 2:34:52quisiera eh resaltar de esta tabla pues
- 2:34:54son justamente esos elementos eh
- 2:34:56regulatorios que se utilizan en las
- 2:34:58construcciones. Por ejemplo, tenemos eh
- 2:35:02eh decíamos promotores e insuladores de
- 2:35:04la betaína, de la lactoglobulina o la
- 2:35:08proteína ácida del suero de leche. Eh,
- 2:35:11también pues las especies utilizadas van
- 2:35:14a influir directamente en los
- 2:35:16rendimientos o los niveles de producción
- 2:35:18de proteína. eh recombinante. Aquí, por
- 2:35:20ejemplo, se expresa en el orden de
- 2:35:22miligramos eh por mililitro. Entonces,
- 2:35:25las especies en las que se ha trabajado
- 2:35:27más tenemos vacas, eh cabras, ratones,
- 2:35:31eh conejos y cerdos.
- 2:35:35Aquí decíamos que pues mientras más
- 2:35:37grande sea el animal, mayor va a ser el
- 2:35:39volumen de leche que se puede obtener y
- 2:35:41por ende pues la cantidad eh de proteína
- 2:35:45recominante que se pudiera eh obtener.
- 2:35:48Yo creo que en la industria
- 2:35:49farmacéutica, como el caso de la Trin y
- 2:35:51justamente del TPA, la plataforma que
- 2:35:53más se utiliza es cabra, que es un es un
- 2:35:56punto un poquito más intermedio porque
- 2:35:58las vacas, si bien pueden producir mucha
- 2:36:00más leche, el tiempo que les demora a
- 2:36:02llegar a la edad suficiente eh pues para
- 2:36:05estar en esta etapa reproductiva eh es e
- 2:36:10es mayor. Además, pues a nivel de la
- 2:36:12infraestructura pues requieren mucho más
- 2:36:14espacio. Digamos que en este caso pues
- 2:36:16una cabra pues es un formato pues mucho
- 2:36:18más adecuado para la producción
- 2:36:20industrial de biofarmacéuticos. En el
- 2:36:23caso de ratones y conejos, pues
- 2:36:25obviamente el volumen de leche que se
- 2:36:26puede obtener es muy bajo. Eh y esto
- 2:36:28pues está centrado pues simplemente como
- 2:36:30una etapa eh de investigación.
- 2:36:33Eh, aquí pues los rendimientos si se
- 2:36:35fijan eh varía mucho y también pues
- 2:36:37tiene que ver pues con los prometores
- 2:36:39los promotores que se utilicen. Y
- 2:36:42también me atrevo a decir a los métodos
- 2:36:45eh de modificación eh genética que de
- 2:36:48hecho se indican aquí. ¿Ven que dice
- 2:36:50aquí NT o MI? Eh, MI se refiere a a
- 2:36:54microinyección y NT es a transferencia
- 2:36:57nuclear. Eh, ahorita vamos a hablar un
- 2:36:59poquito de de esos métodos.
- 2:37:04Y bueno, aquí nada más les pongo eh pues
- 2:37:06un dato, una nota eh científica que
- 2:37:09salió hace eh hace poquito sobre una
- 2:37:13iniciativa que está ahorita en
- 2:37:15investigación para la producción o
- 2:37:17sorpresa de insulina humana en en leche,
- 2:37:20en este caso en leche de vaca.
- 2:37:23Entonces, o sea, nada más eh como un
- 2:37:25ejemplo eh pues de cómo de verdad sí eh
- 2:37:29pues han estado eh ganando terreno esta
- 2:37:32esta plataforma de producción de
- 2:37:34animales transgénicos.
- 2:37:36Eh, y pues ya eh estas pacas
- 2:37:40genéticamente modificadas para producir
- 2:37:42insulina humana en leche, pues ya están
- 2:37:44en etapas e en etapas clínicas, además
- 2:37:47de las eh de las proteínas o ejemplos
- 2:37:50que les ponía eh que les ponía
- 2:37:52previamente. Eh por ahí pueden eh buscar
- 2:37:56eh esta nota eh si buscan el eh el
- 2:37:59título, pues para profundizar un poquito
- 2:38:01más en esto.
- 2:38:05Y bueno, mencionaba previamente que el
- 2:38:08meollo en el asunto o un punto
- 2:38:10importante en el caso
- 2:38:14de la obtención de o el manejo de
- 2:38:15animales transgénicos para la producción
- 2:38:17de los biofarmacéuticos eh tiene que ver
- 2:38:20que el detalle está en cómo cuáles van a
- 2:38:23ser las técnicas para obtener justamente
- 2:38:26esos animales genéticamente modificados.
- 2:38:28Aquí eh pues no estamos hablando de
- 2:38:30modificar eh una línea celular y
- 2:38:32estandarizarla y producirla en un
- 2:38:34biorreactor, sino cómo podemos hacer eh
- 2:38:37para asegurarnos eh que vamos a obtener
- 2:38:39un animal que exprese la proteína de
- 2:38:41nuestro interés, pero eh que además eh
- 2:38:44nos permita pues transmitir esa
- 2:38:46información genética a lo largo de eh
- 2:38:49pues generaciones. Entonces, aquí si
- 2:38:52pues básicamente lo que se busca es la
- 2:38:55modificación de la línea germinal de
- 2:38:58estos animales. Es decir, eh los métodos
- 2:39:01de modificación genética para obtener
- 2:39:03animales transgénicos van a involucrar
- 2:39:05la modificación genética principalmente
- 2:39:08de células de células embrionarias o de
- 2:39:11células sexuales o eh
- 2:39:14de células eh pluripotenciales en en
- 2:39:18diferentes etapas del desarrollo
- 2:39:20embrionario. Eh vamos a hablar primero
- 2:39:23de la microinyección pronuclear. Eh,
- 2:39:26esta técnica se basa en la introducción
- 2:39:29directa del ADN exógeno de nuestro gen
- 2:39:32eh de interés en el núcleo de un cigoto
- 2:39:36en etapas tempranas del desarrollo
- 2:39:38embrionario con el objetivo de que la se
- 2:39:41integre el gen de interés en el genoma
- 2:39:44de ese embrión y eh pues al final eso
- 2:39:47garantice su transmisión eh a la
- 2:39:49descendencia.
- 2:39:50Eh, aquí, bueno, pues como fundamento
- 2:39:52esta técnica podríamos decir que eh pues
- 2:39:55obviamente eh la fertilización del óvulo
- 2:39:59o del lobocito eh por el espermatozoide
- 2:40:01pues se tiene que llevar a cabo. Eh, y
- 2:40:04en este proceso de fertilización
- 2:40:07se forman eh dos estructuras eh
- 2:40:10nucleares diferenciadas, o sea, en
- 2:40:11etapas muy muy tempranas del desarrollo,
- 2:40:14como se ve aquí e en la figura, don que
- 2:40:18se llaman pronúcleos, ¿no? O sea, el
- 2:40:20básicamente tenemos el óvulo y el
- 2:40:22espermatozoide llega y lo que hace pues
- 2:40:25es insertar eh el núcleo eh en el óvulo.
- 2:40:29Y es en este punto tenemos los dos
- 2:40:31pronúcleos, uno de origen masculino y el
- 2:40:33otro eh femenino o materno, paterno. Eh
- 2:40:37estos núcleos pronúcleos van a contener
- 2:40:39el material genético que posteriormente
- 2:40:41se va a fusionar y donde va este a ver
- 2:40:43este proceso de recombinación para
- 2:40:45formar el núcleo diploide del embrión.
- 2:40:50Entonces, en la microinyección
- 2:40:51pronuclear aprovecha justamente esta
- 2:40:54etapa, ya que uno, los pronúcleos son eh
- 2:40:57visibles en el microscopio y son
- 2:41:00accesibles eh para la manipulación
- 2:41:03y además que es justamente en este punto
- 2:41:06previo a que se haga esta integración de
- 2:41:09lo del eh del del genoma materno y
- 2:41:13paterno. Entonces, la probabilidad
- 2:41:17de la transfección o que se integre el
- 2:41:19gen de interés en el embrión, pues es
- 2:41:22bastante bastante alta. De hecho, e los
- 2:41:25términos de eficiencia o eficacia más
- 2:41:28bien de esta técnica de modificación
- 2:41:30genética es prácticamente del 100%. Eh,
- 2:41:33sin embargo, pues esta se tiene que
- 2:41:35hacer célula por célula.
- 2:41:37Eh,
- 2:41:40entonces una vez introducido el ADN,
- 2:41:42pues se integra de manera aleatoria en
- 2:41:44el genoma durante las primeras
- 2:41:45divisiones y da lugar eh a un organismo
- 2:41:48eh transgénico.
- 2:41:50Eh, entonces, inicialmente, o sea, los
- 2:41:52pasos eh como tal para obtención de
- 2:41:54estos animales genéticamente modificados
- 2:41:56es obtener los igotos eh recién
- 2:41:59fertilizados
- 2:42:01eh generalmente mediante la inducción de
- 2:42:04la superovulación de hembrias. hembras
- 2:42:06donadoras, seguida de una fertilización
- 2:42:09invitro, eh que esto pues también en la
- 2:42:12industria eh eh veterinaria o agrícola,
- 2:42:17pues la fertilización invitro pues es
- 2:42:18bastante y está bastante estandarizada,
- 2:42:21es algo que se hace mucho. Eh, estos
- 2:42:24igotos se recolectan justamente en esta
- 2:42:26etapa cuando los pronúcleos aún se
- 2:42:28distinguen.
- 2:42:30Posteriormente, los igotos se colojan
- 2:42:32bajo un microscopio invertido y equipado
- 2:42:35con micromanipuladores o con
- 2:42:36micropipetas.
- 2:42:38Eh, o sea, son sujetadas y movilizadas.
- 2:42:41Y con una eh micropíipeta eh bastante
- 2:42:44bastante fina se introduce una solución,
- 2:42:47sería aquí en esta etapa que contiene el
- 2:42:51ADN eh recombinante directamente en el
- 2:42:55pronúcleo. Sí, en este caso eh me parece
- 2:42:58es el pronúcleo más grande. Si no me
- 2:42:59equivoco, es el pronúcleo de la hembra.
- 2:43:04Eh, usualmente el ADN que se utiliza
- 2:43:07para la transición es una construcción
- 2:43:09lineal que obviamente va a incluir el
- 2:43:11gen de interés eh y el promotor eh
- 2:43:14adecuado para el tejido donde queremos
- 2:43:16que se exprese.
- 2:43:18Eh, una vez realizada la microinyección,
- 2:43:21los embriones se cultivan brevemente
- 2:43:23invitro y luego se transfieren a un
- 2:43:26obiducto o al útero de una hembra eh
- 2:43:29receptora. Aquí lo que se muestra eh es
- 2:43:32un es una es un ratón, una ratona eh que
- 2:43:35va a estar eh pseudopreñada o
- 2:43:37sincronizada eh hormonalmente para que
- 2:43:40pues se facilite la transferencia y la
- 2:43:44implantación de este embrión donde pues
- 2:43:47van a continuar su desarrollo eh
- 2:43:50gestacional hasta que pues se generan eh
- 2:43:52las crías. Entonces, las crías que nacen
- 2:43:55se analizan mediante técnicas
- 2:43:56moleculares para confirmar, pues que
- 2:43:58efectivamente se haya eh integrado el
- 2:44:01transgen. Entonces, aquí en esta etapa
- 2:44:03pues podríamos obtener eh
- 2:44:07animales enteroigotos que tengan nuestro
- 2:44:10gen de interés y luego
- 2:44:12pues una vez que se selecciona
- 2:44:15el animal que tiene el fenotipo que
- 2:44:17nosotros deseamos y que también hay que
- 2:44:19considerar pues que sea un animal eh
- 2:44:22sano, que no tenga deformaciones, que no
- 2:44:24tenga alterado su crecimiento, que no
- 2:44:25sea propenso a ciertas enfermedades por
- 2:44:27esa modificación genética, porque de
- 2:44:29nuevo e la integración del ADN exógeno
- 2:44:33mediante esta técnica, pues va a ser al
- 2:44:35azar. Eh, entonces pues se selecciona eh
- 2:44:38los animales que sean más adecuados, o
- 2:44:40sea, que que eh pues sí, que cumplan con
- 2:44:43las características para eh producir la
- 2:44:45proteína recombinante y mediante eh pues
- 2:44:48ya cruzas entre eh pues varias eh varios
- 2:44:52animales con estas características, pues
- 2:44:54se puede obtener eh una línea eh
- 2:44:57transgénica, homocigota que pues a
- 2:45:01partir de eso pues de todas las cruzas
- 2:45:03pues van a obtener eh pues siempre van a
- 2:45:05ser capaces de producir el gen eh el gen
- 2:45:08de interés. Y esto, por ejemplo, pues a
- 2:45:11largo plazo pues tiene muchas ventajas.
- 2:45:13Si bien esto es un proceso, eh la
- 2:45:15microinyección es un proceso eh
- 2:45:17complicado de requiere mucha habilidad y
- 2:45:19pericia eh técnica pues de alguien en el
- 2:45:22laboratorio, pero si se hace bien es
- 2:45:24bastante eficiente y con estas cruzas o
- 2:45:27generar estas líneas homocigotas eh pues
- 2:45:31a largo plazo pues tenemos eh animales
- 2:45:33que pueden eh generar la proteína
- 2:45:36recombinante pues por mucho tiempo.
- 2:45:41Otra técnica que se puede utilizar para
- 2:45:44la modificación genética y obtención de
- 2:45:46animales transgénicos es la modificación
- 2:45:48de células embrionarias o
- 2:45:50pluripotenciales.
- 2:45:52Eh, esta técnica se basa en la
- 2:45:54manipulación genética de células madre
- 2:45:57capaces de diferenciarse en múltiples
- 2:45:59linajes celulares y posteriormente eh
- 2:46:02contribuir al desarrollo de un organismo
- 2:46:05completo. Entonces, ya sabemos que las
- 2:46:07células madre embrionarias derivan eh
- 2:46:10pues de ciertas regiones del embrión
- 2:46:13blastocisto, ya en etapas posteriores de
- 2:46:15desarrollo y pues poseen las
- 2:46:18características eh de autorrenovación y
- 2:46:21además de la pluripotencialidad, es
- 2:46:23decir, que pues se pueden diferenciar eh
- 2:46:25diferentes eh órganos.
- 2:46:28Eh, dependiendo de la región en el
- 2:46:31embrión donde se manejen, se obtengan
- 2:46:32estas células pluripotenciales, pues
- 2:46:35prácticamente podrían diferenciarse en
- 2:46:37todos los tipos celulares del organismo
- 2:46:39y proliferar indefinidamente en
- 2:46:41condiciones eh de cultivo de forma
- 2:46:43adecuada. Entonces, pues también eh
- 2:46:47estos eh la obtención de estas células
- 2:46:49madre eh embrionarias pluripotenciales,
- 2:46:53pues se pueden eh trabajar en el
- 2:46:55laboratorio.
- 2:46:56Y estas propiedades que tienen estas
- 2:46:58células ploripotenciales permiten que si
- 2:47:00se modifican genéticamente estas células
- 2:47:04puedan reincorporarse o incorporarse a
- 2:47:07un embrión en desarrollo y contribuir a
- 2:47:09la formación de tejidos, incluyendo
- 2:47:12decíamos las células eh germinales. Y es
- 2:47:15importante de nuevo que la modificación
- 2:47:16se haga en la línea germinal para eh que
- 2:47:19se pueda transmitir el transgen a la
- 2:47:20descendencia.
- 2:47:22Eh, en los últimos años también se han
- 2:47:25utilizado células pluripotenciales
- 2:47:27inducidas, es decir, que se obtienen a
- 2:47:29partir de células somáticas que ya han
- 2:47:31estado reprogramadas, pero eh que en la
- 2:47:35presencia eh pues de diferentes eh
- 2:47:37agentes químicos eh o factores,
- 2:47:40proteínas, hormonas, eh pues se pueden
- 2:47:43revertir y desdiferenciarse
- 2:47:45a generar pues unas células
- 2:47:48pluripotenciales pues aptas, ¿no?
- 2:47:50Incluso pues para esta técnica.
- 2:47:52Ah, y bueno, entonces, la metodología
- 2:47:55para obtener animales transgénicos
- 2:47:57mediante la manipulación de células
- 2:47:59pluripotenciales. En este caso, el
- 2:48:01proceso inicia con el aislamiento y el
- 2:48:04cultivo de células madreas.
- 2:48:08Y estas células se van a cultivar en
- 2:48:10medios especializados
- 2:48:12eh pues para que no eh no se
- 2:48:14diferencien.
- 2:48:16Eh en posteriormente en el laboratorio
- 2:48:18pues se va a introducir eh el ADN
- 2:48:21exógeno que puede ser eh pues mediante
- 2:48:24técnicas de transfección eh pues más
- 2:48:26estándar como electroporación, vectores
- 2:48:28virales, también pudiera ser
- 2:48:30microinyección probablemente.
- 2:48:33Sin embargo, a diferencia de la
- 2:48:35microinyección pronuclear que veíamos en
- 2:48:37la diapositiva pasada, en este caso, la
- 2:48:40modificación genética se realiza en un
- 2:48:42entorno controlado.
- 2:48:44Eh, ¿qué es lo que se dice? Lo que lo
- 2:48:46que viene aquí y que pues el hecho de
- 2:48:48que se haga de esta manera, pues permite
- 2:48:50eh seleccionar eh las células que han
- 2:48:54incorporado eh correctamente el
- 2:48:56transgen, o sea, desde, o sea, que no
- 2:48:57sea un proceso azaroso una vez que se
- 2:49:00van a manipular las células
- 2:49:01embrionarias.
- 2:49:03Entonces, se modifican genéticamente las
- 2:49:05células pluripotenciales, se seleccionan
- 2:49:07mediante pues marcadores eh y se
- 2:49:11caracterizan para confirmar la correcta
- 2:49:13inserción del transgen.
- 2:49:15Posteriormente, estas células se van a
- 2:49:18introducir en un embrión de otra eh
- 2:49:22obtenido, o sea,
- 2:49:24de manera independiente.
- 2:49:26Eh, y se van a introducir en el embrión
- 2:49:29en una etapa temprana, generalmente en
- 2:49:31el blastocisto, ¿sí? donde ya hay sufici
- 2:49:34hay, o sea, ya se hizo la eh la fusión
- 2:49:36de los pronúcleos y ya se empiezan a
- 2:49:38diferenciar en las diferentes eh
- 2:49:40regiones, pero pues dentro de este
- 2:49:43saquito es donde se introduce esas
- 2:49:45células pluripotenciales.
- 2:49:50Y pues eso va a permitir, o sea, las
- 2:49:53condiciones que están en este
- 2:49:54blastocisto,
- 2:49:55pues van a permitir pues que se sigan
- 2:49:58desarrollando, diferenciando las células
- 2:50:01pues para dar un animal completo,
- 2:50:02incluidas las células modificadas
- 2:50:04genéticamente.
- 2:50:06Entonces, de aquí el resultado va a ser
- 2:50:08un animal quimérico, es decir, un
- 2:50:12organismo compuesto por células
- 2:50:14modificadas y no modificadas, o sea, no
- 2:50:16todos, o sea, al final estas células que
- 2:50:20se modificaron genéticamente van a estar
- 2:50:22presentes y se van a van a ayudar a la
- 2:50:24formación del animal completo, pero no
- 2:50:27todas las células embrionarias eh que
- 2:50:29están aquí eh pues están modificadas
- 2:50:31genéticamente. Entonces, aquí si lo que
- 2:50:34se puede dar es que haya animales eh
- 2:50:37pues que tengan la modificación genética
- 2:50:40solamente en ciertos eh tejidos.
- 2:50:44Eh, entonces aquí eh lo que se tiene eh
- 2:50:48que hacer pues eventualmente, o sea, ya
- 2:50:50igual también se transfieren estos
- 2:50:52embriones a las hembras surrogadas que
- 2:50:55van a estar sincronizadas para la
- 2:50:57implantación, eh va a terminar la
- 2:50:59gestación del animal y ya una vez que
- 2:51:01nazca pues se van eh a caracterizar y
- 2:51:03ver de nuevo cuáles son las que producen
- 2:51:05eh pues el gen de interés. Eh, y de aquí
- 2:51:09eh
- 2:51:11igual eh pues aquellas que se hayan eh
- 2:51:14células, o sea, si hay un animal cuyas
- 2:51:16células modificadas están también en o
- 2:51:19están incluidas, digamos, eh lograron
- 2:51:21convertirse en células sexuales, eh pues
- 2:51:24estas también eh pues se pueden eh
- 2:51:27cruzar entre más eh animales que tengan
- 2:51:30la modificación genética para obtener eh
- 2:51:33líneas eh homozigotas.
- 2:51:38Y bueno, otra técnica que se utiliza
- 2:51:40para modificar eh genéticamente eh pues
- 2:51:43animales eh o para la obtención de
- 2:51:46animales transgénicos es la
- 2:51:47transferencia nuclear de células
- 2:51:49somáticas. Esta eh pues sería
- 2:51:52básicamente viene aquí clonación porque
- 2:51:55es la técnica con la que se pudo clonar
- 2:51:58eh a la oveja Dolly eh a finales de los
- 2:52:0090s.
- 2:52:02Eh esta técnica, a diferencia de la
- 2:52:04microinyección eh pronuclear o la
- 2:52:06modificación de células embrionarias, eh
- 2:52:09pues la modificación genética se hace
- 2:52:11sobre células somáticas, que recordemos
- 2:52:13las células somáticas son células no
- 2:52:15sexuales. Y esto se hace en el
- 2:52:19laboratorio, lo cual pues permite un
- 2:52:21control sobre el genoma del organismo
- 2:52:24resultante ese que se pueda caracterizar
- 2:52:27en el laboratorio, o sea, sería
- 2:52:28modificar, por ejemplo, una línea
- 2:52:30celular, supongamos una línea, como
- 2:52:33viene aquí, una línea celular de cerdo.
- 2:52:37este se caracteriza eh molecularmente,
- 2:52:40fenotípicamente
- 2:52:42eh
- 2:52:44y después el núcleo de esa célula
- 2:52:49proveniente de una línea celular, pues
- 2:52:51se transfiere a un animal o bueno, al a
- 2:52:54un embrión, un ovocito de un animal.
- 2:52:58Entonces, el principio de la
- 2:52:59transferencia nuclear de células
- 2:53:00somáticas se basa en la capacidad de la
- 2:53:04reprogramación eh nuclear. Eh, deseamos
- 2:53:08que en condiciones naturales eh una
- 2:53:10célula somática ya está diferenciada y
- 2:53:12expresa solo un subconjunto eh de genes.
- 2:53:16Eh, sin embargo, pues tiene toda la
- 2:53:18información genética pues para producir
- 2:53:20cualquier célula de cualquier tejido.
- 2:53:24Entonces, eh si esta se modifica, esta
- 2:53:27célula se modifica genéticamente
- 2:53:30y este el núcleo de esta célula se
- 2:53:32introduce en un obocito a la cual se le
- 2:53:35ha retirado el núcleo, el citoplasma del
- 2:53:38lobocito pues tiene toda esta maquinaria
- 2:53:41eh molecular para reprogramar ese núcleo
- 2:53:44hacia un estado eh pues totipotencial
- 2:53:47y por ende eh pues ya no va a ser una
- 2:53:49célula somática eh y va a adquirir la
- 2:53:53capacidad de dirigir el desarrollo
- 2:53:55completo de un organismo.
- 2:53:57Entonces, eh en para esta técnica
- 2:53:59deseamos pues primero se selecciona una
- 2:54:01célula somática, digamos, donadora, que
- 2:54:04puede ser, por ejemplo, un fibroblasto,
- 2:54:07cualquier otro tipo celular, una línea
- 2:54:09celular incluso eh pues de ATS, nada más
- 2:54:11que obviamente tiene que ser de la misma
- 2:54:12especie eh pues de la que se quiere
- 2:54:15generar el animal transgénico.
- 2:54:17Esta célula se modifica genéticamente en
- 2:54:20cultivo invitro como pues herramientas
- 2:54:23técnicas, herramientas, perdón, clásicas
- 2:54:27de transfección o incluso también de
- 2:54:29edición genética como Crisper
- 2:54:32para introducir el gen de interés.
- 2:54:36Eh, se hace la selección y se confirma
- 2:54:38la modificación genética.
- 2:54:41Eh, y en paralelo, o sea, digamos toda
- 2:54:44esta parte lo hicimos eh aquí, por
- 2:54:46ejemplo, aquí se muestra e una
- 2:54:49modificación genética mediante eh
- 2:54:51electrocoración.
- 2:54:53¿Sí? Y una vez eh que ya tenemos eh la
- 2:54:56línea celular, pues con las
- 2:54:58características que nosotros deseamos,
- 2:55:00pues se extrae eh se extrae el núcleo.
- 2:55:04Sí. A la par tenemos eh
- 2:55:10un ovocito
- 2:55:11al cual se le ha removido el núcleo, por
- 2:55:14ende eliminando su material genético
- 2:55:16original, pero pues que tiene toda esta
- 2:55:18configuración para eh generar eh un un
- 2:55:22organismo un organismo completo.
- 2:55:25Entonces, el núcleo de la célula
- 2:55:26somática modificada se transfiere a
- 2:55:28lobocito sin núcleo, ya sea pues
- 2:55:31principalmente es mediante
- 2:55:32microinyección, aunque también se puede
- 2:55:34hacer mediante eh eh fusión eh otro tipo
- 2:55:39de fusión celular inducida
- 2:55:41eléctricamente se menciona. E y entonces
- 2:55:45el oboscito reconstruido se activa para
- 2:55:50eh volver a iniciar el desarrollo
- 2:55:52embrionando embrionario, perdón.
- 2:55:55simulando pues todos estos procesos de
- 2:55:57eh fertilización.
- 2:55:59Entonces, el embrión resultante se
- 2:56:00cultiva invitro hasta alcanzar etapas
- 2:56:02tempranas, por ejemplo, de un
- 2:56:03blastocisto y transferirse eh
- 2:56:06posteriormente a la célula eh a la
- 2:56:08perdón, a la célula a una hembra eh
- 2:56:10receptora para su desarrollo completo.
- 2:56:14Entonces, el animal resultante de esta
- 2:56:16técnica es genéticamente idéntico a la
- 2:56:19célula somática de la, o sea, el
- 2:56:22material genético de la célula somática
- 2:56:24donadora, incluyendo pues la
- 2:56:27modificación genética que introducimos
- 2:56:29en el laboratorio.
- 2:56:32Aquí pues también vale la pena mencionar
- 2:56:35que con esta con esta técnica, la
- 2:56:38transferencia nuclear de células
- 2:56:39somáticas y la integración con
- 2:56:42herramientas como Crisper eh pues ha
- 2:56:45hecho mucho más fácil eh esta técnica,
- 2:56:47¿no? Actualmente es posible editar el
- 2:56:50genoma de células somáticas con mucha
- 2:56:52mejor eh precisión, especialmente pues
- 2:56:55para generar eh animales eh
- 2:56:57transgénicos.
- 2:57:02En esta tabla eh se enlistan algunos eh
- 2:57:06algunas proteínas terapéuticas
- 2:57:09eh en que están en investigación, por
- 2:57:11eso dice indicación potencial eh para
- 2:57:14aplicarse para la generación de eh de
- 2:57:16biofarmacéuticos. Entonces decíamos que
- 2:57:18pues muchos de estos se han enfocado en
- 2:57:21eh en cabras por esta plata de que son
- 2:57:23de un tamaño eh intermedio. También hay
- 2:57:26algunas otras eh para producción en
- 2:57:29leche eh de vaca, eh de cerdo, conejo y
- 2:57:33ovejas.
- 2:57:38Y bueno, pues con esto terminamos eh
- 2:57:40este video eh retomando un poquito eh
- 2:57:44pues la pregunta con la que inicié el
- 2:57:46video sobre pues cuál es la mejor
- 2:57:48plataforma para la producción de
- 2:57:50biofarmacéuticos.
- 2:57:51Eh pues en realidad eh pues no hay una
- 2:57:54respuesta correcta e incorrecta. Eh,
- 2:57:57aquí eh pues lo que va a definir cuál va
- 2:57:59a ser la plataforma más adecuada pues es
- 2:58:03el producto, ¿no? la proteína que eh la
- 2:58:06proteína recombinante que queramos
- 2:58:08producir, cuáles eh van a ser hm o sea,
- 2:58:11cuál va a ser la plataforma capaz eh de
- 2:58:15producir una proteína eh con las
- 2:58:18características, especificaciones o
- 2:58:20atributos de calidad eh deseados
- 2:58:24para que sea eh seguro y eficaz. Y eh
- 2:58:28además pues se deben de tomar en
- 2:58:30consideración pues esto, todos estos
- 2:58:32diversos eh factores en cuanto a costos,
- 2:58:34tiempos de producción, eh seguridad, eh
- 2:58:37el diseño del eh del proceso de la etapa
- 2:58:40upstream y downstream, eh también pues
- 2:58:42las herramientas de modificación o
- 2:58:44edición genética que se puedan utilizar
- 2:58:46para generar las líneas genéticamente
- 2:58:48modificadas. Eh, entonces, pues como
- 2:58:51dice aquí, eh, cada plataforma presenta
- 2:58:54ventajas y limitaciones que deben
- 2:58:56evaluarse en función del producto eh
- 2:58:59obtenido. Puede ser que haya algunas
- 2:59:01empresas, pues que les, por ejemplo,
- 2:59:03como estas que decíamos eh Medicago o
- 2:59:05Protalic, eh que son empresas
- 2:59:07biotecnológicas que se especializan en
- 2:59:09ciertas plataformas biológicas, en este
- 2:59:12caso eh plataformas eh vegetales.
- 2:59:17Pero pues en realidad pues se podrían
- 2:59:19utilizar muchas más, ¿no? Y esta eh la
- 2:59:22decisión pues implica justamente
- 2:59:24integrar todos estos conocimientos pros
- 2:59:27y contras que están inherentes en cada
- 2:59:29en cada plataforma eh pues con el
- 2:59:32objetivo de diseñar sistemas de
- 2:59:34producción robustos, escalables y
- 2:59:37seguros, es decir, productos eh pues con
- 2:59:39una calidad
- 2:59:41eh a lo largo de eh del tiempo y durante
- 2:59:43todo el ciclo de vida de eh del
- 2:59:45medicamento. Y también pues no olvidemos
- 2:59:48que ya también existen herramientas de
- 2:59:51diseño moleculares
- 2:59:54y de ingeniería genética, pues que
- 2:59:55permiten
- 2:59:58optimizar o darle propiedades nuevas a
- 3:00:01algunas plataformas biológicas para
- 3:00:03hacerlas más adecuadas para la
- 3:00:04producción de biofarmacéuticos.
- 3:00:06Entonces, pues en realidad, pues como
- 3:00:08vimos, incluso se pueden obtener,
- 3:00:11no anticuerpos, pero sí fragmentos de
- 3:00:13anticuerpos que son proteín que este que
- 3:00:16su estructura base pues es bastante eh
- 3:00:18compleja, pero que pues también se
- 3:00:19pueden producir en sistemas bastante eh
- 3:00:21bastante sencillos o como veíamos el
- 3:00:24caso pues de la insulina, la insulina
- 3:00:26prácticamente se puede producir en todas
- 3:00:28eh en todas las plataformas biológicas.
- 3:00:30Entonces, eh pues también hay que
- 3:00:32considerar, deseamos este el punto de
- 3:00:34vista regulatorio, qué tanto qué tanta
- 3:00:37experiencia tengan las agencias
- 3:00:39gubernamentales como las empresas
- 3:00:41farmacéuticas con eh con estas
- 3:00:45plataformas. O sea, en este sentido
- 3:00:47retomo esta parte de la industria
- 3:00:48farmacéutica conservadora. Eh, ¿de qué
- 3:00:51viene este dicho de que si no está roto
- 3:00:53no lo arregles, no? Si ya está muy
- 3:00:55establecida una plataforma biológica
- 3:00:57para producir cierto tipo de proteínas,
- 3:01:00pues va a ser, o sea, ya está muy bien
- 3:01:01estandarizada, ya se invirtieron muchos
- 3:01:04eh esfuerzos eh técnicos de
- 3:01:06infraestructura, económicos, etcétera,
- 3:01:08pues para mejorar esa plataforma pues va
- 3:01:10a ser muy difícil que se traslade eh se
- 3:01:13trasladen a otras, ¿no? Pero pues
- 3:01:15también pues eso no quita que haya otras
- 3:01:16empresas que prefieran utilizar otras eh
- 3:01:19plataformas emergentes.
- 3:01:22Pues entonces pues al final pues pues
- 3:01:25se pueden hacer muchas implementar
- 3:01:27muchas estrategias, ¿no? Para poder
- 3:01:29utilizar prácticamente prácticamente
- 3:01:31todas. M.
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