Las inyecciones de anticuerpos son un tratamiento muy deseable para personas con enfermedades crónicas como cáncer, psoriasis, enfermedad de Crohn y artritis. Y recientemente, los anticuerpos han aparecido en las noticias como un tratamiento prometedor para casos graves de COVID-19.
Pero el proceso de fabricación costoso y lento para producir anticuerpos impide que estos tratamientos sean accesibles para la mayoría de los pacientes.
Andrew Zydney, presidente de Bayard D. Kunkle y profesor de ingeniería química en Penn State, ha identificado un nuevo método para fabricar anticuerpos, que podría reducir los costos de producción. Los resultados de su investigación se publicaron recientemente en Progreso de la biotecnología.
“Si nos fijamos en los 10 medicamentos más vendidos, por ventas anuales, ocho están en la categoría de anticuerpos monoclonales”, dijo Zydney. “Y cada año, las personas y las compañías de seguros gastan más de $ 100 mil millones en anticuerpos, y los costos para tratar a un solo paciente a menudo superan los $ 50,000. Sigue existiendo una enorme necesidad insatisfecha de estos productos para tratar una gama creciente de enfermedades”.
Conocido como precipitación, el nuevo proceso de purificación de proteínas de Zydney implica la adición de cloruro de zinc y polietilenglicol, un polímero soluble en agua, a una solución que contiene el anticuerpo. Esto hace que el anticuerpo se precipite para que las impurezas puedan eliminarse.
Aunque el proceso de precipitación se ha utilizado durante 70 años en el procesamiento del plasma sanguíneo, nunca se ha utilizado para la producción comercial de anticuerpos, según Zydney.
“Precipitar significa ‘salir’ de una solución en forma sólida”, dijo. “Por ejemplo, cuando pones sal en agua tibia, se disuelve. Pero si pones mucha sal en agua fría, parte de esa sal permanecerá como cristales sólidos. De la misma manera, las proteínas normalmente se disolverían en una solución, pero puedes encontrar ciertas condiciones en las que resultan sólidas “.
Zydney explicó que el cloruro de zinc utilizado en la precipitación es una sal simple, lo que la hace mucho más barata que otros métodos de purificación. También ahorra tiempo, ya que es posible producir grandes cantidades de proteínas en cortos períodos de tiempo.
Actualmente, los anticuerpos se producen mediante un proceso llamado cromatografía de afinidad de proteína A, donde el anticuerpo se une a la proteína A, que se inmoviliza en una columna de cromatografía. Las impurezas se pueden eliminar por lavado del anticuerpo unido, después de lo cual se ajusta el nivel de pH para recuperar el producto de anticuerpo purificado. Una sola columna de cromatografía de proteína A puede costar más de $ 10 millones.
“Ese es sólo un paso en el proceso de fabricación actual, y es lo que hace que la fabricación de anticuerpos sea tan cara”, dijo Zydney. “Todas las principales empresas de biotecnología son grandes actores en este espacio”.
El proceso de precipitación elimina la necesidad del costoso proceso de cromatografía, ya que los anticuerpos se purifican directamente de la solución mediante filtración a través de membranas de fibra hueca.
“Lo que hacemos en nuestro grupo de investigación es a una escala relativamente pequeña”, dijo. “Pero el proceso de precipitación tiene el potencial de ampliarse fácilmente, permitiendo potencialmente a las empresas biofarmacéuticas producir anticuerpos de menor costo para los pacientes que los necesitan”.
Todd Przybycien, profesor de ingeniería química y biológica en el Instituto Politécnico Rensselaer, contribuyó a esta investigación.
El programa Grant Opportunities for Academic Liaison with Industry (GOALI) de la National Science Foundation apoyó este trabajo. Como parte de la subvención, el grupo de investigación de Zydney colaboró con Boehringer Ingelheim, una importante empresa biofarmacéutica que produce anticuerpos.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por Penn State. Original escrito por Mariah Chuprinski. Nota: El contenido puede editarse por estilo y longitud.
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