Compartimos el trabajo final integrador la química farmacéutica María de Lourdes Puig San Andrés, egresada de la segunda cohorte de la Carrera de Especialización en Biotecnología Bioquímico-farmacéutica, quien diseñó y ejecutó ensayos claves en el desarrollo y el control de calidad de proteínas de uso terapéutico, en este caso del filgastrim, factor estimulante de colonias de granulocitos, que induce su proliferación y diferenciación en neutrófilos. La experiencia constituye una muestra clara del propósito de afianzar la vinculación entre la universidad y la industria biofarmacéutica.
Gracias al trabajo final integrador (TFI) realizado, Lourdes no sólo afianzó muchos de los contenidos adquiridos durante la Carrera de Especialización, sino que también “fue un paso más allá” diseñando y ejecutando con sus propias manos ensayos claves en el desarrollo y el control de calidad de proteínas de uso terapéutico. El TFI fue llevado a cabo en la Facultad de Farmacia y Bioquímica y adscribe fielmente al propósito de afianzar la vinculación entre la Universidad y la industria biofarmacéutica. El trabajo, realizado bajo la dirección de la doctora Lucrecia Curto y con la colaboración de la doctora Adriana Carlucci, se titula “Estudio de estabilidad acelerada en formulaciones alternativas de un producto biofarmacéutico de segunda generación”. A continuación, les compartimos un breve resumen.
El filgrastim (Fil), un factor estimulante de colonias de granulocitos, es una glicoproteína hematopoyética que se une con alta afinidad a sus receptores en células precursoras de neutrófilos de la médula ósea; e induce así la proliferación y la diferenciación en neutrófilos. El producto comercial de primera generación tiene una vida media de tan solo unas pocas horas. Sin embargo, esta pudo incrementarse por medio de una modificación covalente con PEG (polietilenglicol). La pegilación es un procedimiento ampliamente utilizado para mejorar el perfil farmacológico de diversos agentes, que aumenta su potencial terapéutico a través de dosis menos frecuentes, a la vez que mejora las propiedades biofísicas de la proteína y aumenta su solubilidad. Vale la pena destacar que la filtración renal del producto pegilado se reduce considerablemente, motivo por el cual la depuración del fármaco pasa a ser autorregulada ya que depende, casi exclusivamente, del recuento absoluto de neutrófilos.
El PEG-Fil se comercializa en jeringas precargadas que contienen una solución de la proteína terapéutica en un “medio de formulación optimizado”; es decir que es aquel cuya composición considera y previene los efectos de todos los potenciales fenómenos que podrían desestabilizar a esa proteína, tanto durante la etapa de desarrollo, como de producción y/o conservación. Partiendo de dicho material, nos propusimos iniciar una evaluación comparativa del PEG-Fil en su formulación original (FO) versus PEG-Fil en una formulación alternativa (FA). La única diferencia entre ellas es el modificador de tonicidad utilizado: FO contiene sorbitol y FA, manitol.
Las soluciones de PEG-Fil en FA y FO fueron sometidas a un breve estudio de estabilidad acelerada destinado a evaluar a ambas formulaciones a diferentes condiciones de temperatura, también en un proceso de congelamiento-descongelamiento y analizando posteriormente tanto su estructura como su estabilidad conformacional a través de distintas espectroscopías. Para ello, muestras en FA y FO fueron alicuotadas y almacenadas a 4, 25 y 37°. Otro grupo de muestras fueron sometidas a temperaturas extremas (-80°C, -20°C -4°C y 57°C). Para la evaluación de la conformación estructural en los tiempos establecidos (tiempo cero, una semana y un mes) se analizaron ambas formulaciones mediante espectroscopía UV, dicroísmo circular y emisión de fluorescencia. Las posibles alteraciones en la estabilidad se monitorearon mediante un ensayo de desnaturalización térmica. Brevemente, los resultados indican que –independientemente del tiempo y temperatura de almacenamiento analizados– las muestras formuladas con manitol o sorbitol no evidenciaron cambios en su conformación ni en su estabilidad térmica. Estos estudios preliminares ponen en evidencia la factibilidad del reemplazo de manitol por sorbitol en la formulación de PEG-Fil.
Este tipo de estudios abren la puerta a nuevas interacciones entre la academia y la industria ya que permiten avanzar en la comprensión de los diferentes fenómenos de inestabilización proteica, asociados a los cambios de formulación.
Las ciencias básicas vienen describiendo, desde hace mucho tiempo, que el medio que rodea a una proteína tiene una influencia directa sobre su estabilidad. La industria, a su vez, vuelve a confirmar esta influencia, tanto que la reconoce como un parámetro crítico desde el desarrollo hasta la administración del producto biofarmacéutico en cuestión. Desde la Carrera, estamos complacidos de poder hacer de vínculo entre ambas organizaciones, ofreciendo a nuestros carreristas la posibilidad de poder planear, elaborar e interpretar una aplicación a todo lo estudiado, como finalización de sus actividades con nosotros.
Adriana Carlucci1, Lourdes Puig2, Lucrecia Curto2
1Dpto. de Tecnología Farmacéutica. FFYB, UBA.
2Dpto. de Química Biológica. FFYB, UBA.
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