Los seres humanos han utilizado productos derivados de plantas y animales para tratar enfermedades durante miles de años. Sin embargo, fue en el siglo XX cuando la producción en masa permitió el desarrollo de los productos biológicos como una clase reconocida de medicamentos. A diferencia de los medicamentos químicos, que siguen un proceso ordenado con ingredientes específicos, los productos biológicos suelen ser moléculas complejas y difíciles de caracterizar.
En los últimos años, los productos biológicos han transformado varias áreas terapéuticas. Algunos ejemplos incluyen:
Vacunas: Inducen una respuesta inmune para prevenir infecciones o enfermedades.
Proteínas terapéuticas: Versiones modificadas de proteínas naturales, como la insulina, que ayudan a tratar enfermedades.
Anticuerpos monoclonales: Proteínas que mejoran el ataque del sistema inmunológico, útiles en el tratamiento del cáncer.
Factores de crecimiento: Estimulan la reparación de tejidos.
Moduladores inmunológicos: Ayudan a combatir enfermedades como el cáncer y las infecciones.
Productos derivados de sangre y plasma humano: Incluyen inmunoglobulinas y factores de coagulación para tratar diversas enfermedades.
Salvaguardar la calidad en la producción de productos biológicos
El control de calidad es esencial en la industria farmacéutica, y para los productos biológicos esto es aún más crítico. Estos productos son sensibles a pequeños cambios en su proceso de producción, que pueden afectar su eficacia y seguridad una vez administrados al paciente.
Uno de los mayores desafíos en la producción de biológicos es mantener la esterilidad, ya que muchos de estos productos se administran directamente en el torrente sanguíneo. La contaminación puede ocurrir en varias etapas del proceso, desde las materias primas hasta el equipo utilizado.
Un ejemplo que ilustra este desafío es la producción de vacunas. Las basadas en células requieren pruebas adicionales para detectar contaminantes, como el micoplasma, mientras que las vacunas basadas en ARNm, al ser sintéticas, no enfrentan este tipo de riesgo. Debido a la naturaleza única de los productos biológicos, las regulaciones también han tenido que evolucionar.
En 1992, la Organización Mundial de la Salud (OMS) publicó las primeras buenas prácticas de fabricación para estos productos, y desde entonces ha seguido desarrollando estándares globales para garantizar su seguridad y eficacia. Las agencias regulatorias de Europa y EE. UU. han elaborado directrices específicas para la autorización y aprobación de estos productos. (1)
Un enfoque basado en riesgos para diseñar sistemas de calidad para productos biológicos
Si bien las regulaciones de la industria establecen requisitos de fabricación integrales que las empresas deben cumplir, todos los productos biológicos individuales se producen de diferentes maneras, lo que requiere un enfoque de control de calidad basado en el riesgo en todas las partes de la cadena de valor. Las pruebas y el seguimiento son fundamentales para un control de calidad exitoso; garantizar que los productos se mantengan dentro de las especificaciones requeridas en cada etapa de producción, permitir a los fabricantes determinar cualquier necesidad de acción correctiva y garantizar que el resultado sea seguro, eficaz y de calidad aceptable cuando llegue al mercado.
Mientras que la fabricación de un fármaco de origen químico puede requerir entre 40 y 50 pruebas críticas, la producción de un producto biológico puede involucrar 250 o más pruebas.(4)
En la fase inicial, como el cultivo de células o la fermentación, el uso de técnicas analíticas robustas para la selección de materias primas garantiza que se utilicen materiales de alta calidad. El monitoreo continuo de parámetros clave, como el crecimiento celular y los niveles de nutrientes y metabolitos, permite ajustes en tiempo real, optimizando así las condiciones para los cultivos celulares. Además, la implementación de pruebas durante el proceso, como los ensayos de biomarcadores, facilita la detección temprana de desviaciones, asegurando la consistencia del producto final.
En la fase posterior, que incluye la purificación y refinamiento del material biológico recolectado, el uso de técnicas de alta resolución, como la cromatografía y la espectrometría de masas, mejora la precisión en los procesos de purificación, eliminando impurezas y logrando una alta pureza en el producto final. Las pruebas rigurosas de atributos de calidad, como la potencia y la estabilidad, garantizan tanto la eficacia como la durabilidad del producto biológico. Además, los análisis en tiempo real permiten ajustes inmediatos que optimizan la eficiencia de las etapas finales de producción.
Dependiendo del tipo de producto biológico que se produzca, pueden ser necesarias variaciones en los enfoques de control de calidad.
Enfoques en evolución para el control y la garantía de calidad para un mundo cambiante
Se prevé que el mercado mundial de productos biológicos continúe su rápida expansión, con un aumento estimado de 367,17 mil millones de dólares en 2023 a más de 620 mil millones de dólares en 2032. (5) Uno de los principales desafíos es mantener el equilibrio entre oferta y demanda, lo que lleva a las empresas a invertir en ampliar su capacidad de fabricación. La revisión y aprobación aceleradas de nuevos productos también ejercen presión sobre los fabricantes para reducir el tiempo de lanzamiento al mercado.
La inteligencia artificial (IA) es una tecnología emergente clave que puede aumentar la capacidad y acelerar la producción. Al generar y analizar datos, la IA ayuda a los fabricantes a optimizar procesos y prever la demanda con mayor precisión.
La escasez de mano de obra en el sector complica el aumento del suministro de productos biológicos, ya que los fabricantes luchan por cubrir puestos y retener personal experimentado. La automatización se considera una posible solución para superar cuellos de botella inmediatos, reducir la dependencia de personal especializado y aliviar las limitaciones de capacidad. Además, la automatización puede disminuir el error humano y minimizar la exposición a materiales peligrosos.
Aunque el crecimiento de los productos biológicos es innegable, la confianza en estas terapias depende de la vigilancia conjunta de las autoridades reguladoras y los fabricantes, así como de la innovación de herramientas de control de calidad en un panorama en constante evolución. Con un enfoque colaborativo, podemos aprovechar el potencial de los productos biológicos para ofrecer opciones de tratamiento transformadoras y mejorar los resultados para los pacientes.
Referencias Bibliográficas
[1] International Alliance of Patient Organizations. Fact Sheet 2: Regulation of Biologics. Available at: https://www.iapo.org.uk/sites/default/files/files/factsheet2.pdf Last accessed February 2024.
[2] European Medicines Agency. Biological guidelines webpage. Available at: https://www.ema.europa.eu/en/human-regulatory-overview/research-and-development/scientific-guidelines/biological-guidelines Last accessed February 2024.
[3] U.S. Food and Drug Administration. Biosimilars: Review and approval webpage. Available at: https://www.fda.gov/drugs/biosimilars/review-and-approval Last accessed February 2024.
[4] Morrow T, Felcone LH. Defining the difference: What Makes Biologics Unique. Biotechnol Healthc. 2004 Sep;1(4):24-9.
[5] Precedence Research. Biologics Market (By Source: Microbial, Mammalian, Others; By Product: MABs, Vaccines, Antisense, RNAi & Molecular Therapy, Recombinant Proteins, Others; By Indication: Oncology, Immunological Disorders, Cardiovascular Disorders, Hematological Disorders, Others; By Manufacturing: Outsourced, In-house; By Distribution Channel) - Global Industry Analysis, Size, Share, Growth, Trends, Regional Outlook, and Forecast 2023 – 2032. Available at: https://www.precedenceresearch.com/biologics-market Last accessed February 2024.
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