Tendencias del mercado que impulsan la necesidad de un procesamiento continuo

En todos los sectores del comercio existe el deseo de completar las tareas de la manera más conveniente. Casi independientemente de las tareas que se nos pidan, nos esforzamos por mejorar la eficiencia y la eficacia. Dentro del sector farmacéutico, el deseo abrumador es mejorar el acceso de los pacientes a los medicamentos.

Se han propuesto muchos enfoques para hacer realidad esta ambición, pero en el contexto de este blog, mi atención se centrará en evaluar las tendencias para mejorar la eficiencia general de la fabricación, lo que a su vez conduce a una mayor productividad. En este contexto, la productividad se puede medir en términos del número de dosis terapéuticas producidas por año por m² de superficie de instalación. Si se puede mejorar la productividad sin comprometer la calidad del producto, la producción de las instalaciones aumentará y posiblemente los costos de fabricación deberían reducirse.

Como se ha descrito en los orígenes del procesamiento continuo, un enfoque comprobado para mejorar la productividad es pasar de las prácticas tradicionales de fabricación por lotes a un modo de operación continuo. Esto se ha demostrado en varios sectores industriales y se ha implementado dentro de la industria farmacéutica, especialmente para API de molécula pequeña donde, por ejemplo, las líneas de formación de tabletas funcionan de manera continua. Ahora es el momento de que la industria biotecnológica adopte el procesamiento continuo y obtenga los beneficios potenciales que se ofrecen.

El paso de un bioproceso por lotes a un bioproceso continuo es un cambio evolutivo y debe considerarse como tal. El flujo del proceso desde el cultivo celular hasta el fármaco es esencialmente idéntico en lote y continuo. Los medios de cultivo celular utilizados serán similares, las resinas cromatográficas y las membranas utilizadas para la purificación serán similares, las membranas utilizadas para la concentración y diafiltración serán similares al igual que todas las soluciones tampón y reactivos del proceso.

La principal diferencia está en el diseño del hardware utilizado para operaciones continuas e incluso entonces, los componentes húmedos utilizarán materiales de construcción similares a los del hardware por lotes. ¿Por qué? Debido a que estamos tratando de purificar la misma molécula al menos con el mismo grado de pureza y eficacia que la producida en lote, solo queremos hacerlo de manera más eficiente, por lo que la forma más sencilla es mantener todo lo más idéntico posible.

En los últimos 2 o 3 años, los proveedores de biotecnología han realizado importantes avances tecnológicos para introducir equipos de bioprocesamiento continuo escalables. Ahora hay múltiples proveedores que ofrecen soluciones de procesos comerciales para cultivo celular continuo, clarificación continua, cromatografía continua y filtración continua. De hecho, pueden abordar cada operación unitaria comenzando con el cultivo celular y dando como resultado la sustancia farmacológica. Estas plataformas tecnológicas están diseñadas para funcionar en una variedad de tamaños de biorreactores y volúmenes de cultivo celular, por lo general de hasta 2000 L, y están disponibles en acero inoxidable y formatos de un solo uso. Esta escala de operación se alinea bien con la próxima generación de medicamentos biológicos de mayor potencia donde los títulos más altos y los requisitos de masa total reducidos indican el uso de biorreactores más pequeños con proceso de escalamiento horizontal en lugar de escalamiento ascendente. Una preocupación que surge en las presentaciones de conferencias y seminarios web sobre el procesamiento continuo es que es todo o nada. Es un proceso continuo de extremo a extremo o permanece como un lote. Esto está lejos de la verdad. De hecho, los enfoques híbridos que utilizan lo mejor de lote con lo mejor de lo continuo son un buen punto de partida para facilitar gradualmente el procesamiento continuo y mitigar el riesgo.

Al considerar mejoras de procesos o desarrollos de procesos convenientes, es importante examinar todo el flujo del proceso en el contexto de los requisitos de su producto objetivo. Considere el uso de técnicas como el mapeo de flujo de valor para identificar los cuellos de botella del proceso y las áreas de tiempo de espera no productivo. Estas son las frutas maduras que podrían ser las primeras etapas para considerar cambiar de lote a continuo. Una vez que esto haya demostrado ganancias de productividad, revise su mapa de flujo de valor, ya que sin duda descubrirá nuevas áreas de desperdicio. Se establecerá un ciclo iterativo de mejora continua y su proceso se optimizará gradualmente. Ciertas operaciones unitarias son más costosas y menos eficientes que otras. Dado que cada proceso es diferente, no existe una regla general definitiva aquí y se garantiza un buen modelado económico del proceso utilizando sus costos reales. Un área que ha recibido la mayor atención en el bioprocesamiento continuo es la cromatografía continua. Esto es especialmente así cuando el producto terapéutico en sí mismo es lábil, por lo que el tiempo de proceso se convierte en un factor clave o en el área de anticuerpos monoclonales, donde el paso de captura por afinidad con resinas de proteína A puede ser significativamente más eficiente cuando se lleva a cabo en condiciones continuas en comparación con el enfoque por lotes tradicional. . Si está contemplando el uso de técnicas de perfusión para el cultivo celular continuo, entonces el procesamiento posterior continuo tiene sentido para acomodar el flujo continuo de medios de cultivo celular cargados de producto que se retiran del biorreactor. Con el desarrollo de cultivos de alto título y alta densidad celular que se establecen junto con estrategias de alimentación más efectivas, el cultivo de perfusión está emergiendo como un vehículo de producción altamente rentable para bioterapéuticos y vemos que esto es un impulsor central para los bioprocesos continuos en el futuro.

Por lo tanto, espero que mi blog les haya brindado algunas ideas sobre dónde estamos hoy y hacia dónde debemos ir en el futuro. ¿Es el procesamiento continuo la respuesta a todo? Claramente no. Si tiene un proceso por lotes que cumple con todos sus requisitos de productividad y no necesita arreglos, déjelo solo y escale o amplíe según sea necesario. Sin embargo, si su proceso es subóptimo o las mejoras continuas son su estilo de vida, entonces le recomiendo que investigue las opciones para mejorar los procesos. Es posible que descubra que la introducción de operaciones continuas seleccionadas mejora su productividad a un nivel que supera sus expectativas.

Obtenga más información sobre el bioprocesamiento continuo en el siguiente blog: ¿Qué hacer ahora con el procesamiento continuo?