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La microbiología industrial en la producción de fármacos biotecnológicos

Introducción

La microbiología industrial es una rama de la biotecnología encargada de la producción de productos útiles para el ser humano mediante microorganismos. A lo largo de los años, ha tenido un gran impacto en la obtención de alimentos, bebidas, productos químicos y farmacéuticos. En este artículo se abordará específicamente el papel de la microbiología industrial en la producción de fármacos biotecnológicos y su importancia actual en el mercado farmacéutico.

Antecedentes

Desde la antigüedad, se ha utilizado la microbiología para la producción de alimentos fermentados. Sin embargo, fue en el siglo XX cuando, gracias a los avances tecnológicos, se inició la producción a gran escala de productos químicos y farmacéuticos mediante microorganismos. Uno de los primeros productos obtenidos mediante la microbiología industrial fue la penicilina, descubierta por Alexander Fleming en 1928. Este hecho revolucionó el campo de la medicina, ya que permitió la producción masiva de un fármaco que no se encontraba fácilmente en la naturaleza.

Tecnologías utilizadas en la producción de fármacos biotecnológicos

La producción de fármacos biotecnológicos implica el uso de organismos vivos, como células bacterianas o células de mamíferos, para producir proteínas que luego se utilizan como fármacos. Actualmente existen dos tecnologías principales para la producción de estos fármacos:

ADN recombinante

Esta tecnología implica la inserción de un gen humano en un organismo microbiano, como la bacteria E. coli, que luego produce la proteína humana deseada a gran escala. Esta técnica revolucionaria ha permitido la producción en masa de muchas proteínas humanas, incluidas las utilizadas en la producción de fármacos biotecnológicos. Además, los científicos pueden diseñar estos organismos microbianos para asegurar que produzcan la proteína humana de interés en una forma y cantidad particular.

Células de mamíferos

Esta tecnología utiliza células de mamíferos para producir proteínas humanas en un ambiente más cercano al del cuerpo humano. Las células de mamíferos normalmente producen proteínas más complejas que las células bacterianas, lo que las hace más adecuadas para la producción de fármacos biotecnológicos complejos. Aunque es más lenta y costosa que la producción en células bacterianas, la producción en células de mamíferos se utiliza ampliamente para fármacos como anticuerpos monoclonales y hormonas de crecimiento.

Producción de fármacos biotecnológicos en la industria farmacéutica

La producción de fármacos biotecnológicos es un proceso complejo, que implica la utilización de diferentes técnicas y tecnologías. La industria farmacéutica es uno de los principales usuarios de la microbiología industrial para la producción de estos fármacos. El proceso típico para producir un fármaco biológico incluye los siguientes pasos:

Formulación del fármaco

En esta etapa, se define la formulación del fármaco, que incluye la selección de la proteína de interés y el diseño de un sistema para producirla. Esta formulación se basa en el desarrollo previo del fármaco y la evaluación de estudios preclínicos y clínicos.

Producción de la proteína de interés

En esta etapa, se utiliza una de las tecnologías descritas anteriormente para producir la proteína humana deseada. Esta proteína se producirá en una cantidad suficiente para ser purificada y procesada posteriormente para convertirse en un fármaco.

Purificación

Una vez que la proteína se ha producido en grandes cantidades, es necesario purificarla para eliminar otros componentes en el medio de producción, como otros genes bacterianos o impurezas celulares. Este proceso de purificación puede involucrar una serie de etapas, incluida la cromatografía y la ultrafiltración.

Formulación del fármaco

En esta etapa final, la proteína purificada se formula en una forma farmacéutica adecuada, que puede incluir soluciones inyectables, cápsulas, comprimidos o cremas. La formulación se diseña para mejorar la eficacia del fármaco y minimizar cualquier efecto secundario.

Aplicaciones actuales de la microbiología industrial en la producción de fármacos biotecnológicos

La microbiología industrial sigue siendo una herramienta fundamental en el campo farmacéutico actual. La producción de fármacos biotecnológicos ha permitido el tratamiento de muchas enfermedades que antes no tenían cura, como la diabetes tipo 1 y la leucemia. Además, se están desarrollando constantemente nuevos fármacos biotecnológicos para tratar enfermedades como la artritis reumatoide, el VIH y el cáncer.

Anticuerpos monoclonales

Los anticuerpos monoclonales son una clase de fármacos biotecnológicos que han tenido un impacto significativo en el tratamiento del cáncer. Los anticuerpos pueden unirse a células cancerosas y desencadenar una respuesta inmune para destruirlas. Los científicos utilizan la tecnología de ADN recombinante para producir anticuerpos monoclonales, y luego los purifican y formulan en una forma farmacéutica adecuada.

Terapia génica

La terapia génica se está explorando actualmente como un tratamiento para enfermedades genéticas, como la fibrosis quística y la distrofia muscular. En este proceso, se inserta un gen sano en el cuerpo del paciente para reemplazar un gen defectuoso asociado con la enfermedad. La microbiología industrial se puede utilizar para producir los vectores utilizados para insertar los genes sanos en el cuerpo.

Conclusión

En resumen, la microbiología industrial ha sido y continúa siendo un aspecto clave en la producción de fármacos biotecnológicos. Los avances tecnológicos en esta área han permitido la producción a gran escala de proteínas humanas que se utilizan como fármacos, lo que ha revolucionado el campo de la medicina. La producción de fármacos biotecnológicos seguirá creciendo en el futuro, y se espera que la microbiología industrial siga siendo una herramienta poderosa en este proceso.