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             Expoquimia – Forum Biotech
                        Noviembre 2011
La biotecnología es una disciplina muy joven


1953- Se describe la estructura del DNA
1969- Investigadores de Harvard aíslan el primer gen
1973- Se realiza el primer experimento con DNA recombinante en
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1975- Se establece la tecnología de los hibridomas para la
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1983- Se establece la Reacción en Cadena de la polimerasa (PCR)
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El mundo farmacéutico seguirá necesitando una
base química y otra biológica complementarias




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Receptor VEGFR2 bloqueado         Fragmento Fab interactuando
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Insulina: del producto natural a la proteína
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Proteína natural: hasta 1982 se requerian pancreas
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                  Proteína recombinante: más de 200 millones de
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El gran cambio aparece con el descubrimiento y
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Fármacos biológicos


• La mayoría de los agentes biofarmacéuticos existentes en el mercado
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•   Los sistemas de expresión
    estable más frecuentes
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       - CHO, Chinese
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• E. Coli

• Levaduras (ej. Pichia Pastoris) y Hongos

• Células de mamífero
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• Animales Transgénicos

• Plantas

• Algas
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS SISTEMAS DE
    EXPRESIÓN
•   E Coli
• Ventajas

    La biología molecular de E. Coli está bien caracterizada
    Se obtienen altos niveles de expresión de la proteína
    recombinante (ej. Aprox. 30% del total de proteína celular)
    Rápido crecimiento
    Sistema de cultivo barato
    Tecnología de fermentación y escalado bien establecido

Desventajas:
  Las proteínas heterólogas se acumulan intracelularmente
  (Problemas de purificación)
  Incapacidad para realizar modificaciones post-translacionales de
  la proteína, particularmente el proceso de glucosilación
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VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS SISTEMAS DE
 EXPRESIÓN
• CHO

• Ventajas

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  proteínas

Desventajas:

  Requerimientos de cultivo complejos
  Crecimiento más lento que E. Coli
  Susceptibilidad a los cambios físicos
  Alto costo de producción
• Solo en Catalunya existen ya varias compañías
  especializadas en expresar proteinas en algunas de
  estas tecnologías:

   – Levaduras (ej. Pichia Pastoris) y Hongos

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• No hay una tecnología mejor que otras
• Cada una tiene ventajas e inconvenientes
• No hay todavía una tecnología dominante
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Reig Jofré en colaboración con
la Planta de Archivel Farma en
Badalona, está poniendo
a punto una instalación para:

•   Expresar proteínas
•   Purificar
•   Formular producto farma
•   Producir lotes clínicos en
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  • 1. REIG JOFRÉ Group Expoquimia – Forum Biotech Noviembre 2011
  • 2. La biotecnología es una disciplina muy joven 1953- Se describe la estructura del DNA 1969- Investigadores de Harvard aíslan el primer gen 1973- Se realiza el primer experimento con DNA recombinante en Ecoli 1975- Se establece la tecnología de los hibridomas para la producción de anticuerpos monoclonales 1978- Primera mutación sobre una molécula de DNA 1980- Se patenta la tecnología del clonaje molecular 1982- Se aprueba la primera droga producida por ingeniería genética: la insulina humana recombinante 1983- Se establece la Reacción en Cadena de la polimerasa (PCR) 2000- Se finaliza el primer borrador del genoma humano
  • 3. El mundo farmacéutico seguirá necesitando una base química y otra biológica complementarias Farmacia Química Biología 3
  • 4. Poca complejidad vs selectividad Receptor VEGFR2 bloqueado Fragmento Fab interactuando con un fármaco sintético específicamente con el factor VEGF (vascular endothelial growth factor) 4
  • 5. Insulina: del producto natural a la proteína recombinante Proteína natural: hasta 1982 se requerian pancreas de 100 cerdos para extraer insulina suficiente para el tratamiento de un paciente diabético durante un año Proteína recombinante: más de 200 millones de diabéticos de todo el mundo utilizan la insulina humana recombinante. La producción actual , sin la biotecnología, solo se conseguiría a partir de 200 billones de cerdos
  • 6. El gran cambio aparece con el descubrimiento y perfeccionamiento de la técnica del DNA recombinante
  • 7. Fármacos biológicos • La mayoría de los agentes biofarmacéuticos existentes en el mercado son producidos por ingeniería genética utilizando diversos sistemas de expresión basados en DNA recombinante • Los sistemas de expresión estable más frecuentes son: – Eschericia Coli recombinante – Líneas celulares recombinantes de mamíferos: - CHO, Chinese Hamster Ovary
  • 8. Sistemas de expresión • E. Coli • Levaduras (ej. Pichia Pastoris) y Hongos • Células de mamífero – Ej. Líneas CHO: Celulas de Ovario de Hamster Chino • Animales Transgénicos • Plantas • Algas
  • 9. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS SISTEMAS DE EXPRESIÓN • E Coli • Ventajas La biología molecular de E. Coli está bien caracterizada Se obtienen altos niveles de expresión de la proteína recombinante (ej. Aprox. 30% del total de proteína celular) Rápido crecimiento Sistema de cultivo barato Tecnología de fermentación y escalado bien establecido Desventajas: Las proteínas heterólogas se acumulan intracelularmente (Problemas de purificación) Incapacidad para realizar modificaciones post-translacionales de la proteína, particularmente el proceso de glucosilación Presencia de lipopolisacárido sobre su superficie
  • 10. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS SISTEMAS DE EXPRESIÓN • CHO • Ventajas Realizan modificaciones post-translaciones: Glucosilación de proteínas Desventajas: Requerimientos de cultivo complejos Crecimiento más lento que E. Coli Susceptibilidad a los cambios físicos Alto costo de producción
  • 11. • Solo en Catalunya existen ya varias compañías especializadas en expresar proteinas en algunas de estas tecnologías: – Levaduras (ej. Pichia Pastoris) y Hongos – Células de mamífero – Plantas – Algas • No hay una tecnología mejor que otras • Cada una tiene ventajas e inconvenientes • No hay todavía una tecnología dominante 11
  • 12. Reig Jofré en colaboración con la Planta de Archivel Farma en Badalona, está poniendo a punto una instalación para: • Expresar proteínas • Purificar • Formular producto farma • Producir lotes clínicos en condiciones GMP En colaboración con compañías especializadas