Superando desafios com escalabilidade na fabricação de produtos biofarmacêuticos

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A procura de mAbs está a aumentar à medida que oferecem aos pacientes tratamentos direcionados para uma vasta gama de condições e doenças graves de saúde.

Desde que a primeira terapia com mAb foi aprovada em 1985, mais de 100 tratamentos com mAb estão disponíveis globalmente, com centenas de outros em desenvolvimento ou aguardando aprovação. Os especialistas sugerem que o número atual em preparação é bem superior a 900.

Para atender à crescente demanda, a capacidade de produção deve aumentar. No entanto, escalar processos até uma escala de produção está longe de ser simples. É uma operação complexa que pode ser muito cara e demorada.

No entanto, o potencial das terapias com mAb no tratamento de condições médicas com opções limitadas significa que as empresas biofarmacêuticas estão a investir recursos consideráveis ​​no desenvolvimento.

Os desafios de aumentar a produção de terapia com mAbs

Ao desenvolver um mAb terapêutico, tem havido tradicionalmente inconsistência entre os primeiros processos de laboratório, processos piloto e fabricação comercial. Por exemplo, usar centrifugação em lote e microfiltração para esclarecimento durante as fases de descoberta ou desenvolvimento do processo de alto rendimento de um projeto e, em seguida, mudar para filtração profunda ou centrifugação contínua em uma fase posterior, leva a inconsistências no perfil de impurezas que o processo a jusante tem que tratar.

“Existem boas ferramentas para o desenvolvimento de cultura celular e cromatografia em pequena escala e alto rendimento. Mas até recentemente não havia nada para esclarecimento. Este problema é particularmente evidente para a centrifugação, onde o desempenho, em termos de remoção de partículas e cisalhamento celular, em centrífugas de pequenos lotes, é muito diferente das centrífugas contínuas utilizadas em escala de produção”, explica o Dr. Hani El-Sabbahy, Especialista em Engenharia de Aplicação Avançada. da 3M.

“Isso pode levar a problemas porque o perfil de impurezas do material clarificado, tanto em termos de partículas insolúveis quanto de impurezas solúveis, que é usado para desenvolver seu processo downstream em pequena escala é muito diferente daquele laboratório maior e escala piloto. Portanto, as traves se movem à medida que você aumenta.”

Esses fatores podem criar uma série de problemas, incluindo problemas com a estabilidade do fluido de cultura celular, qualidade do produto (devido à liberação de enzimas degradativas resultantes do cisalhamento celular) e processos subótimos a jusante que são projetados para eliminar perfis de impurezas não representativos.

“O processo posterior é longo e complicado porque se trata de uma mistura complexa de moléculas biológicas e, claro, de um alto grau de pureza necessário para garantir que a terapêutica seja segura para administração a um paciente”, explica o Dr. El-Sabbahy.

“Esses processos são caros devido à sua: extensão e complexidade; automação limitada, exigindo muito tempo do operador; e o fato de que os processos downstream ainda são predominantemente operados em lote e não são sistemas fechados que necessitam de um ambiente de sala limpa”, acrescenta o Dr. El-Sabbahy. “Além disso, os processos em lote precisam de grandes tanques de retenção para soluções tampão e produtos intermediários.

“Há um impulso constante em direção à intensificação de processos para reduzir custos de fabricação. A intensificação do processo consiste essencialmente em produzir mais produtos com menos recursos. Isto pode ser alcançado de várias maneiras, por exemplo, operando de forma contínua ou semi-contínua ou usando tecnologias que permitem combinar etapas para reduzir o número total de operações unitárias no processo.”

Aumentando a eficiência e a consistência na fabricação de mAbs

Para enfrentar alguns desses desafios na fabricação de mAb, a 3M desenvolveu seu Clarificador Cromatográfico Harvest RC 3MTM, que é uma solução de estágio único projetada especificamente que fornece desempenho previsível em diferentes escalas.

O Harvest RC também permite uma abordagem consistente para esclarecimento desde as fases de descoberta e desenvolvimento do processo de alto rendimento de um projeto até a fabricação, garantindo que o trabalho realizado nessas fases iniciais seja em material com um perfil de impureza representativo daquele visto na fabricação. Também reduz o número de etapas necessárias para a clarificação, aumentando o rendimento, reduzindo a pegada e reduzindo a quantidade de resíduos.

“É uma abordagem diferente para clarificação, utilizando cromatografia baseada em fibras para capturar células, restos celulares e impurezas solúveis. Novas tecnologias de uso único, como o 3M™ Harvest RC, podem ajudar a intensificar os processos, reduzindo o número de etapas necessárias para a clarificação, o que reduz as perdas de produto, reduz a quantidade de tempo necessário do operador e diminui a área ocupada tanto em termos da operação da unidade de clarificação em si e no volume de água necessário para a descarga”, acrescenta o Dr. El-Sabbahy. “Ele foi projetado especificamente para culturas celulares de alta densidade celular, para lidar com as quantidades de células que estão se tornando mais comuns na fabricação de anticorpos monoclonais à medida que as empresas biofarmacêuticas intensificam seus processos upstream.”

Para saber mais sobre como o Clarificador Cromatográfico Harvest RC 3MTM pode aumentar a eficiência na produção de terapias mAb, baixe este white paper especialmente encomendado.

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