211service.com
Hvorfor er biofremstilling så hårdt?
Tidligere i år annoncerede det Cambridge-baserede biotekfirma Genzyme den seneste i en række af forsinkelser i produktionen af Fabrazyme, et biologisk lægemiddel, der behandler en sjælden genetisk lidelse, efter at et parti af lægemidlet blev fundet forurenet. Nyheden fulgte efter et mere alvorligt tilbageslag i 2009, da både Fabrazyme og et andet lægemiddel var kontamineret med en virus; problemet lukkede fabrikken og skabte store mangler.
MIT kemiingeniør Chris Love har til formål at gøre produktionen af biologiske lægemidler mere forudsigelig.
Genzyme er ikke alene i disse problemer. Biologiske lægemidler - lægemidler fremstillet gennem en biologisk proces i stedet for kemisk syntese, en kategori, der omfatter rekombinante proteiner, vacciner og antistoffer - er det hurtigst voksende segment af den farmaceutiske industri. I 2008 kom næsten 30 procent af omsætningen fra de 100 bedste lægemidler fra biologiske lægemidler, et tal, der forventes at stige til 50 procent i 2014.
Men de samme faktorer, der gør biologiske lægemidler til kraftige lægemidler, gør dem også til en udfordring at fremstille. De efterligner typisk proteiner og andre molekyler, der findes i levende organismer og kan målrette skadelige enheder, såsom nogle kræftceller, med stor nøjagtighed; mange af de mest lovende nye lægemidler mod kræft og andre sygdomme falder i denne klasse. Biologiske stoffer har en tendens til at være større, mere komplekse molekyler end lægemidler syntetiseret gennem kemiske reaktioner, hvilket øger produktionsudfordringerne og gør dem dyre. En enkelt dosis af nogle biologiske terapier kan koste $10.000.
Biologiske stoffer produceres oftest af celler, der vokser i en bioreaktor, et kar designet til at opretholde omhyggeligt kalibrerede forhold. Fordi cellerne er i live, hver gang du kører en reaktor, kan resultatet være lidt anderledes, siger Chris Love , en kemiingeniør, der er en del af MIT's Forskningsprogram for biofremstilling . Denne iboende variation gør processen både dyr og uforudsigelig.
Et andet problem er, at for at biologiske lægemidler skal vinde godkendelse fra tilsynsmyndigheder, er det ikke nok, at selve lægemidlet er godkendt, som det er tilfældet med lægemidler med små molekyler; fremstillingsproceduren skal også godkendes. Selvom dette er vigtigt for sikkerhedens skyld, gør det det også dyrt at ændre produktionsprocessen, efter den er blevet godkendt, og det modvirker innovation. På det tidspunkt, hvor stoffet er på markedet, arbejder du med gammel teknologi, siger Charles Cooney , en kemiingeniør ved MIT. Man skal låse teknologien fast mange år før lancering af et kommercielt produkt.
Og selv når de udvikler eksperimentelle lægemidler, har producenterne en tendens til at holde fast i metoder, der tidligere har vist sig sikre. Som følge heraf er nye fremskridt inden for systembiologi og mikroteknologi ikke blevet integreret i biofremstilling, siger Love.
Forskere bruger denne mikrochip til at søge efter celler, der kan producere proteiner mest produktivt.
Det håber han og andre forskere at ændre ved at gøre biofremstilling mere forudsigelig. Et af Loves mål er at sikre, at cellerne, der producerer disse dyre lægemidler, er så produktive som muligt, hvilket burde bringe omkostningerne ned. For at gøre det drager forskere fordel af de naturlige forskelle i produktivitet mellem celler. De fremmer mutationer for at skabe genetisk variabilitet og bruger derefter mikrochips til at analysere individuelle cellers adfærd og vælge den mest produktive til produktion i større skala.
En anden stor udfordring i biofremstilling er at sikre kvaliteten af lægemidlerne, hvilket er kompliceret, fordi proteinbaserede lægemidler skal foldes til en tredimensionel form og skal have de passende kemiske tags. Og fordi disse lægemidler produceres under forhold, der er gunstige for mikrober, kan de blive inficeret med vira. Mange fejl begås, fordi vi ikke har den rigtige analyse til at måle produktet eller processen, siger Cooney. Fremstilling ligger på en kritisk vej mellem videnskaben og patienten og bør integreres i kontinuummet af lægemiddeludvikling. Jeg tror, de fleste virksomheder ved, at de skal investere tidligt i produktionen, men de lægger ikke nok indsats i procesudvikling tidligt.