BIOTECNOLOGÍA INDUSTRIAL FARMACEÚTICA

-Producción de antibióticos

Los antibióticos son sustancias que se usan para matar o inhibir el crecimiento de las bacterias. El antibiótico pionero fue la penicilina, que revolucionó el tratamiento de las infecciones, como la neumonía y la tuberculosis, y su producción, a partir de hongos, constituyó la primer aplicación de la biotecnología a la industria farmacéutica. Su descubrimiento se debe a Alexander Fleming, que en 1928 encontró que el hongo Penicillum notatum producía "algo" capaz de matar a las bacterias que estaba estudiando. En 1938 Howard Florey y Ernst Chain aislaron la penicilina a partir del hongo y realizaron los experimentos claves en ratones. La producción comercial comenzó en 1943. Actualmente, la mayoría de los antibióticos, denominados "naturales", se obtienen a partir de los microorganismos que los producen. Así, mientras algunas especies de Penicillum producen penicilina, otras fabrican antibióticos tan importantes como las cefalosporinas. Otros antibióticos naturales muy conocidos, como la tetraciclina, la estreptomicina y la eritromicina, son elaborados por bacterias del género Streptomyces. Los antibióticos denominados "semi-sintéticos" son extraídos de microbios y luego mejorados en el laboratorio. Tal es el caso de la ampicilina, que surge de la modificación química de la penicilina. Finalmente, algunos antibióticos, como las sulfamidas, son fabricados enteramente en el laboratorio y por eso son llamados "antibióticos sintéticos".

-Producción de proteínas recombinantes humanas

La recombinación de genes humanos en el ADN de bacterias es una de las posibilidades que ofrece la biotecnología, y que posibilita obtener proteínas humanas con fines terapéuticos.

A escala industrial, la producción de proteínas recombinantes involucra las siguientes etapas:
• Fermentación: las bacterias son cultivadas en tanques sellados que contienen un medio de cultivo nutritivo.
• Extracción: las células son centrifugadas para recuperar las proteínas de su interior.
• Purificación: se separa la proteína recombinante de las otras proteínas bacterianas.
• Formulación: la proteína recombinante es modificada para conseguir una forma estable y estéril que puede administrarse terapéuticamente.

INSULINA
La producción de la molécula de insulina ha sido pionera en el advenimiento de la “era de la ingeniería genética” , y es sin lugar a dudas una de las moléculas de gran importancia en el mundo de las moléculas de uso terapéutico; ya que el número de personas, en especial de los países desarrollados que padecen diabetes es importante, considerando la enfermedadcomo una pandemia como una pandemia.



-Vacunas de nueva generación

Vacunas recombinantes
Las vacunas tradicionales suelen ser de dos tipos: microorganismos inactivados (muertos) o microorganismos vivos pero atenuados, y normalmente requieren cultivar el microorganismo responsable de la enfermedad frente a la que se pretende inmunizar. Pero hay varios inconvenientes con este tipo de enfoque:

	no todos los microorganismos se pueden cultivar
	la producción a menudo es cara en el caso de las vacunas frente a virus
	se requieren medidas de seguridad en los laboratorios productores que manejan el patógeno
	se requieren medidas muy estrictas para asegurar la completa inactivación o la atenuación adecuada de la cepa. De vez en cuando, la cepa atenuada puede recuperar la virulencia
	hay enfermedades, como el sida, que no parecen doblegarse al diseño tradicional de vacunas

La tecnología del ADN recombinante permite nuevos enfoques para el diseño y producción de vacunas:

	Vacunas a base de subunidades del agente patógeno. Por ejemplo, la actual vacuna de la hepatitis B usa un determinado antígeno aislado del virus: el llamado HBsAg, producido por ingeniería genética en levaduras. El antígeno se produce a altos niveles en grandes fermentadores, de modo seguro. Se está avanzando en vacunas subunitarias frente al virus del herpes simple (HSV) Vacunas frente a la glosopeda (fiebre aftosa) del ganado de pezuña hendida: se está ensayando una a base de la proteína VP1 de la cápsida del virus Ahora que se ha completado la secuencia del genoma del bacilo de la tuberculosis (Mycobacterium tuberculosis), se abren más perspectivas de vacunas más efectivas y seguras que la actual basada en el bacilo de Calmette-Guérin (CGB), una cepa de Mycobacterium bovis.
	Nuevas vacunas atenuadas: la estrategia básica estriba en manipular un agente patógeno para eliminarle genes de virulencia mientras que retiene su capacidad de estimular el sistema inmunitario. De esta forma, el microbio manipulado se podría emplear como vacuna viva atenuada segura, sin miedo a que revierta al tipo virulento, como pasa hoy. Con ello aprovechamos además el hecho de que los microorganismos completos suelen ser más efectivos que las vacunas subunitarias. Se han diseñado cepas estables del agente del cólera (Vibrio cholerae) desprovistas del gen de su potente enterotoxina, que actualmente están en fase de ensayos clínicos. En el caso de Salmonella se ha ensayado quitarle ciertos genes no relacionados con la virulencia, pero que al desaparecer convierten a la cepa en atenuada (disminución de su virulencia en un millón de veces). Han mostrado su efectividad en ovejas, bovinos, pollo e incluso, más recientemente, en humanos.
	Vacunas vectores: uso de microorganismos no patógenos que incorporan genes determinantes de antígenos protectores para ciertas enfermedades. el virus vacunal es un buen candidato a ser vector de vacunas, ya que entre otras cosas, ha venido siendo usado para la erradicación de la viruela. Se trata de un poxvirus con un genoma de 187 kb, totalmente secuenciado, y que permite acomodar varios genes foráneos en su interior. Si colocamos un gen bajo el control de un promotor del virus vacunal, este gen se expresa en el organismo hospedador. Se han ensayado las expresiones de genes intereresantes, como antígenos de virus de la rabia, de la hepatitis B, de la gripe y del herpes simple. Se puede intentar vacunar simultáneamente para varias enfermedades. Otros ejemplos de virus vectores candidatos: adenovirus, poliovirus, varicela-zoster. Vectores bacterianos: la idea es expresar antígenos de bacterias patógenas en la superficie de bacterias no patógenas.

¿Como se hace una vacuna comestible?
Debido a que en las plantas es posible expresar genes de cualquier origen, inclusive aquellos provenientes de virus o de bacterias que desencadenan una respuesta inmune en humanos y otros animales, estos organismos pueden ser usados exitosamente como fábricas de vacunas. Los pasos a seguir para la obtención de una vacuna comestible, se resumen en la siguiente imagen y se explican a continuación:


Los antibióticos son sustancias que se usan para matar o inhibir el crecimiento de las bacterias. El antibiótico pionero fue la penicilina, que revolucionó el tratamiento de las infecciones, como la neumonía y la tuberculosis, y su producción, a partir de hongos, constituyó la primer aplicación de la biotecnología a la industria farmacéutica. Su descubrimiento se debe a Alexander Fleming, que en 1928 encontró que el hongo Penicillum notatum producía "algo" capaz de matar a las bacterias que estaba estudiando. En 1938 Howard Florey y Ernst Chain aislaron la penicilina a partir del hongo y realizaron los experimentos claves en ratones. La producción comercial comenzó en 1943. Actualmente, la mayoría de los antibióticos, denominados "naturales", se obtienen a partir de los microorganismos que los producen. Así, mientras algunas especies de Penicillum producen penicilina, otras fabrican antibióticos tan importantes como las cefalosporinas. Otros antibióticos naturales muy conocidos, como la tetraciclina, la estreptomicina y la eritromicina, son elaborados por bacterias del género Streptomyces. Los antibióticos denominados "semi-sintéticos" son extraídos de microbios y luego mejorados en el laboratorio. Tal es el caso de la ampicilina, que surge de la modificación química de la penicilina. Finalmente, algunos antibióticos, como las sulfamidas, son fabricados enteramente en el laboratorio y por eso son llamados "antibióticos sintéticos".

-Producción industrial de sueros

Sueros o Vacunas

- Vacunas con patógenos vivos atenuados: el patógeno se trata en el laboratorio para que pierda virulencia. Este tratamiento se sigue con virus, consiguiendo esos patógenos atenuados por mutaciones espontáneas en algunos casos.

-Vacunas con cepas no peligrosas: por mutación espontánea y natural aparecen bacterias o virus que no son capaces de producir una determinada enfermedad, pero disparan la respuesta inmune.

-Vacunas con patógenos muertos (bacterias) o inactivados (virus): para provocar la muerte o la inactividad de patógeno se utilizan métodos físicos

-Vacunas de antígenos purificados: se utilizan técnicas de ingeniería genética, obteniéndose generalmente una proteína. Esta técnica se ha utilizado para la obtención de la vacuna contra la hepatitis B.