Bioprocessamento contínuo: uma entrevista com Fritjof Linz
VP Purification Technologies, Sartorius-Stedim Biotech
O que está levando a indústria biofarmacêutica a explorar o processamento contínuo?
F. Linz: A ideia por trás do bioprocessamento contínuo é intensificar a produção de biofármacos, aumentar a produção das instalações e, assim, reduzir os custos de fabricação. Obviamente, o processamento contínuo faz sentido para produtos lábeis, mas também faz sentido para biofármacos não lábeis, onde as quantidades de produção anual necessárias para o mercado são grandes. Em ambos os casos, o bioprocessamento contínuo deve melhorar a qualidade dos biofármacos porque tem o potencial de fornecer produtos mais consistentes.
Quais são as tendências atuais no processamento downstream contínuo?
F. Linz: As empresas estão tentando reduzir o tempo que leva para purificar produtos biológicos. Se eles puderem fazer isso, eles podem purificar um número maior de lotes a cada ano e, portanto, aumentar o rendimento da instalação. Você pode argumentar que muitas das técnicas que as empresas estão empregando não são verdadeiras processamento contínuo, como é entendido em outros setores. Em outros setores, o termo é sinônimo de fluxo contínuo de fluido de processo por meio de uma operação unitária que melhora a qualidade do produto. No processamento posterior de biofarmacêuticos, estamos observando um movimento no sentido de empresas operando operações em lote em paralelo e, em seguida, alternando entre os fluxos para permitir a reposição de consumíveis. Se este é um processamento verdadeiramente contínuo ou não, talvez não seja tão importante se permitir o processamento do volume de fluxo de produto necessário no menor tempo possível.
Você pode fornecer alguns exemplos de como as empresas podem intensificar seus processos de downstream?
F. Linz: Sanofi descreveu bem a intensificação do processo a jusante em seu artigo sobre Purificação de Anticorpo Sem Costura Acelerada. Eles rapidamente processaram um grande número de pequenas alíquotas de colheita de cultura de células, minimizaram as trocas de tampão e removeram as etapas de retenção do produto.
Conheço várias empresas que estão usando a ideia de fluxo de processo contínuo, executando as etapas cromatográficas final e penúltima em seu processo usando um modo de fluxo direto. Eles se concentram na captura de impurezas do fluxo do processo usando tecnologias habilitadoras, como adsorventes de membrana.
A cromatografia em várias colunas é uma opção e várias empresas estão investigando essa abordagem em escalas menores. Os gerentes de produção geralmente se preocupam com questões sobre a complexidade, manutenção e robustez do equipamento. Os engenheiros de desenvolvimento precisarão abordar essas questões se a tecnologia for aplicada no ambiente de manufatura comercial.
Como a intensificação do processo afeta o projeto da instalação?
F. Linz: A intensificação pode diminuir a pegada do processo downstream. As empresas podem reduzir os tamanhos das colunas de cromatografia que estão usando e seus requisitos de resina. Isso pode levar a uma melhoria incremental no desempenho do processamento, mas não à mudança radical que a indústria biofarmacêutica realmente precisa. Uma redução relativamente pequena no uso do buffer não terá um grande efeito na infraestrutura necessária para suportar o processo. O consumo do buffer pode realmente ter um impacto significativo na economia do processo e na pegada geral da instalação. Para obter todos os benefícios dos processos de purificação com tempos de residência mais curtos para a produção de produtos biofarmacêuticos, devemos otimizar todo o conceito de instalação.
Quais tecnologias são necessárias para acelerar a adoção do processamento downstream contínuo?
F. Linz: Precisamos melhorar as tecnologias analíticas para cumprir plenamente a promessa de processamento contínuo. As empresas precisam ter os parâmetros de influência da qualidade do produto sob controle para garantir que o bioprocesso contínuo permaneça dentro dos limites predefinidos. Se o processo começar a sair dos limites, as empresas devem saber o que fazer para colocá-lo de volta nos trilhos e, para isso, devem tomar as medidas corretas. Você não pode controlar algo que não pode medir.
Como a Sartorius Stedim Biotech pode contribuir para o processamento downstream contínuo?
F. Linz: Podemos contribuir para melhorar as tecnologias de processamento para processamento downstream contínuo. Por exemplo, nossa experiência de trabalho com a Sanofi no processo ASAP de uso único nos forneceu insights sobre como podemos otimizar e intensificar a captura de anticorpos monoclonais. Estamos trabalhando nisso.
Também estamos trabalhando para entender os atributos de qualidade que a indústria deve medir para processar produtos biofarmacêuticos dessa forma. Estas podem ser medições on-line ou at-line. Uma medição at-line requer que uma amostra seja retirada do processo, mas uma leitura é gerada muito rapidamente para permitir a tomada de decisões em tempo real. Um exemplo é a tecnologia ViroCyt® que a Sartorius adquiriu recentemente. Isso fornece aos fabricantes de vacinas a oportunidade de medir o número de partículas virais ativas que possuem durante cada etapa. Com essas informações, eles podem controlar e otimizar melhor seus processos de fabricação.
Podemos adotar uma abordagem semelhante com mAbs e considerar parâmetros como padrões de glicosilação, atividade ou variantes do produto, mas ainda não chegamos lá. Novamente, é importante que a tecnologia possa ser usada em um ambiente de manufatura. A Merck, por exemplo, usa medições de espectroscopia de massa at-line, mas esse equipamento pode ser difícil de operar em um ambiente operacional.
O que eu gosto em nossa oferta é que somos capazes de influenciar a qualidade do produto pelas linhas de células que fornecemos, pelo meio de cultivo celular que fornecemos e por nosso entendimento de como nossa tecnologia funciona. Controlar a qualidade do produto a partir do processamento upstream dessa forma nos permite tornar a vida mais fácil no processamento downstream. Podemos otimizar o processo geral no que diz respeito à qualidade do produto e, assim, permitir novas abordagens para a purificação de produtos biológicos.
Como será a purificação dos produtos biológicos daqui a 10 anos?
F. Linz: Veremos uma mistura de processos dependendo do tamanho da demanda anual do produto. Haverá processos batch e aqueles que são operados de forma mais contínua. Quer usemos o termo processamento contínuo ou intensificação do processo, a tendência é encurtar o tempo de residência para o processamento posterior. As empresas usarão novas combinações de operações unitárias e farão uso de novas tecnologias. As operações a jusante precisarão processar o volume necessário do fluxo de produto no menor tempo possível