211service.com
Biotekvirksomheder i kapløb om produktionsgennembrud
To førende bioteknologiske virksomheder konkurrerer om at være de første til at implementere billigere, hurtigere processer til fremstilling af lægemidler inde i levende celler, hvilket gør det lettere at fremstille humane proteiner, antistoffer og anden medicin.
Kompleks system: Udsigt inde i et af Genzymes produktionsfaciliteter. Celler dyrkes i ståltankene, hvorfra proteinlægemidler senere opsamles.
De nye tilgange vil være forstyrrende anderledes, siger Robert Bradway, administrerende direktør for Amgen, en af de virksomheder, der forfølger et produktionsgennembrud. Nutidens systemer til at producere lægemidler i bakterie- eller dyreceller og derefter isolere dem er enormt dyre og kan tage måneder. Med mere effektive processer på plads kunne virksomheder hurtigt øge produktionen af lægemidler i høj efterspørgsel, og de kunne også producere medicin til sjældne sygdomme mere omkostningseffektivt.
Amgen, fra Thousand Oaks, Californien, den største biotekvirksomhed i USA, har for det meste været stille med hensyn til sine fremstillingsideer siden maj, hvor Bradway, også dets præsident og bestyrelsesformand, annonceret under en forelæsning på MIT, at han mener, at vi er på nippet til en stor ændring i, hvordan vi fremstiller proteiner. En talsmand for Amgen afviste at uddybe teknologien.
Men dens konkurrent, Genzyme, anerkender den presserende indsats for at udvikle nye metoder. Der er et kapløb i gang, siger Konstantin Konstantinov, vicepræsident for produktudvikling i det sene stadie i virksomheden, som er baseret i Cambridge, Massachusetts. Vi forsøger at komme med det dominerende design.
Hos Genzyme, et datterselskab af den franske lægemiddelgigant Sanofi, leder Konstantinov et team, der forfølger en idé kaldet kontinuerlig fremstilling. Skiftet fra ufleksible batchproduktionsprocesser til kontinuerlige processer har allerede medført store ændringer i andre industrier. Stålproducenter, som plejede at støbe smeltet metal til individuelle barrer, opnåede et transformativt spring i effektivitet, da de gik over til at ekstrudere stålstænger.
Men forandring er ikke let i lægemiddelindustrien. Startup-virksomheder er fokuseret på at forsøge at opdage nye lægemidler, ikke nye tilgange til fremstilling. Og U.S. Food and Drug Administration, som regulerer lægemiddelplanter, holder pres på virksomhederne for at holde fast i sikre, gennemprøvede metoder.
Fremstillingen af et bioteklægemiddel begynder normalt i en stor beholder af rustfrit stål, hvor celler dyrkes. Når de bliver fodret, udskiller de et protein i den omgivende væske. I en typisk batch-proces bliver cellerne fodret, indtil de begynder at dø af; uanset hvilket protein de har produceret på det tidspunkt, er batchen. Bioreaktoren skal være stor for at lave nok af den ønskede forbindelse - sædvanligvis 10.000 til 20.000 liter i kapacitet eller på størrelse med en benzintankvogn. Derefter kommer flere oprensningstrin for at isolere proteinet.
I december udgav Konstantinovs team hos Genzyme to tekniske papirer ( her og her ) skitserer for første gang deres ideer til en fornyet proces. Konstantinov siger, at hans teams vigtigste innovation er at forbinde en mindre bioreaktor med en type kromatograf, der kontinuerligt kan adskille proteinet fra den omgivende væske.
Konstantinov siger, at han har kørt processen med succes i flere måneder nu, selvom han afviste at vise opsætningen til en journalist. Der er nogle elementer, som er ret indlysende, som vi besluttede at dele, fordi de kommer til at være utrolig vigtige for biotekindustrien, siger han. [Men] nogle ting er hemmelige.
Konstantinov siger, at han kan slippe af med omkring halvdelen af det sædvanlige udstyr og har presset en produktionslinje af stålfartøjer og rør ned fra noget, der nærmer sig størrelsen af en fodboldbane, til et rum på størrelse med en squashbane.
Med sådanne kompakte produktionsenheder kunne biotekvirksomheder fremstille flere typer lægemidler, eller de kunne hurtigt opskalere produktionen af blockbusters ved at tilføje enheder efter behov. I sit foredrag sagde Bradway, at nye teknologier ville lade Amgen være meget mere forskelligartet, meget mere adaptiv, og bevæge sig hurtigere ind og ud af forskellige produkter.
Mere fleksibel fremstilling kunne hjælpe med at forhindre skadelig medicinmangel. FDA rapporterede, at der i 2011 var mangel på 251 lægemidler; for medicin, der injiceres, som de fleste bioteknologiske produkter er, sagde den, at omkring 20 procent af tiden var problemet, at virksomhedernes produktionskapacitet kom til kort.
Den farmaceutiske industri har typisk været lidt opmærksom på innovationer inden for fremstilling, men fordi Genzyme og Amgen har holdt produktionskapacitet tæt på deres laboratorier i Boston og Californien, er de nu godt positioneret til at implementere nye ideer. Vi har de rigtige videnskabsmænd, de rigtige ingeniører, de rigtige leverandører i USA. Jeg håber, at USA vil fortsætte med at være førende [i] denne nye teknologi, sagde Bradway under sine bemærkninger. Det, vi laver, bringer teknologi og innovation til hjertet af vores produktionsvirksomhed.
Det er ikke klart, hvor lang tid det vil tage, før patienter får medicin fremstillet gennem de nye processer. Hos Genzyme mener Konstantinov, at de vigtigste tekniske barrierer er overvundet, så det er nu en forretningsbeslutning. Vi presser det her meget hårdt på, siger han.