La biotecnología es una disciplina joven que ha experimentado un rápido desarrollo desde la descripción de la estructura del ADN en 1953. Existen varios sistemas para la expresión de proteínas recombinantes como E. coli, levaduras, células de mamíferos y plantas, cada uno con ventajas e inconvenientes. Reig Jofré está estableciendo una instalación para expresar, purificar y formular proteínas farmacéuticas de forma GMP en colaboración con otras compañías.
2. La biotecnología es una disciplina muy joven
1953- Se describe la estructura del DNA
1969- Investigadores de Harvard aíslan el primer gen
1973- Se realiza el primer experimento con DNA recombinante en
Ecoli
1975- Se establece la tecnología de los hibridomas para la
producción de anticuerpos monoclonales
1978- Primera mutación sobre una molécula de DNA
1980- Se patenta la tecnología del clonaje molecular
1982- Se aprueba la primera droga producida por ingeniería
genética: la insulina humana recombinante
1983- Se establece la Reacción en Cadena de la polimerasa (PCR)
2000- Se finaliza el primer borrador del genoma humano
3. El mundo farmacéutico seguirá necesitando una
base química y otra biológica complementarias
Farmacia
Química Biología
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4. Poca complejidad vs selectividad
Receptor VEGFR2 bloqueado Fragmento Fab interactuando
con un fármaco sintético específicamente con el factor VEGF
(vascular endothelial growth factor)
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5. Insulina: del producto natural a la proteína
recombinante
Proteína natural: hasta 1982 se requerian pancreas
de 100 cerdos para extraer insulina suficiente para el
tratamiento de un paciente diabético durante un año
Proteína recombinante: más de 200 millones de
diabéticos de todo el mundo utilizan la insulina humana
recombinante. La producción actual , sin la
biotecnología, solo se conseguiría a partir de 200
billones de cerdos
6. El gran cambio aparece con el descubrimiento y
perfeccionamiento de la técnica del DNA recombinante
7. Fármacos biológicos
• La mayoría de los agentes biofarmacéuticos existentes en el mercado
son producidos por ingeniería genética utilizando diversos sistemas de
expresión basados en DNA recombinante
• Los sistemas de expresión
estable más frecuentes
son:
– Eschericia Coli
recombinante
– Líneas celulares
recombinantes de
mamíferos:
- CHO, Chinese
Hamster Ovary
8. Sistemas de expresión
• E. Coli
• Levaduras (ej. Pichia Pastoris) y Hongos
• Células de mamífero
– Ej. Líneas CHO: Celulas de Ovario de Hamster Chino
• Animales Transgénicos
• Plantas
• Algas
9. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS SISTEMAS DE
EXPRESIÓN
• E Coli
• Ventajas
La biología molecular de E. Coli está bien caracterizada
Se obtienen altos niveles de expresión de la proteína
recombinante (ej. Aprox. 30% del total de proteína celular)
Rápido crecimiento
Sistema de cultivo barato
Tecnología de fermentación y escalado bien establecido
Desventajas:
Las proteínas heterólogas se acumulan intracelularmente
(Problemas de purificación)
Incapacidad para realizar modificaciones post-translacionales de
la proteína, particularmente el proceso de glucosilación
Presencia de lipopolisacárido sobre su superficie
10. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS SISTEMAS DE
EXPRESIÓN
• CHO
• Ventajas
Realizan modificaciones post-translaciones: Glucosilación de
proteínas
Desventajas:
Requerimientos de cultivo complejos
Crecimiento más lento que E. Coli
Susceptibilidad a los cambios físicos
Alto costo de producción
11. • Solo en Catalunya existen ya varias compañías
especializadas en expresar proteinas en algunas de
estas tecnologías:
– Levaduras (ej. Pichia Pastoris) y Hongos
– Células de mamífero
– Plantas
– Algas
• No hay una tecnología mejor que otras
• Cada una tiene ventajas e inconvenientes
• No hay todavía una tecnología dominante
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12. Reig Jofré en colaboración con
la Planta de Archivel Farma en
Badalona, está poniendo
a punto una instalación para:
• Expresar proteínas
• Purificar
• Formular producto farma
• Producir lotes clínicos en
condiciones GMP
En colaboración con compañías
especializadas