Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
FARMÁCIA INTEGRADA Biotecnologia - A biotecnologia é um conjunto de tecnologias que utilizam células, organelas celulares e moléculas biológicas, visando solucionar problemas, bem como desenvolver e/ou melhorar produtos. Biotecnologia usada na saúde – Clonagem, Cultura de tecidos e células, Transformação genética, Análise de DNA , Análise de DNA , Produção de fármacos Medicamentos biológicos ( ex: etanercepte) - Moléculas grandes (milhares de átomos), Estruturas complexas e instáveis, Produzidos por biossínteses em células vivas, Impossível fazer cópias idênticas , Frequentemente imunogênicas, Via parenteral Dividido em 3 principais grupos : Proteína, que são semelhantes às produzidas pelo nosso organismo (Hormônio de crescimento e insulina). Proteínas de fusão – são criadas pela união de sequências de genes que codificam completamente ou parte de 2 ou mais proteínas. ( ex: etanercepte – formado por porção TNF e FC) Anticorpos monoclonais – anticorpos semelhantes aos produzidos no corpo – muito utilizados no tratamento de doenças oncológicas Medicamentos sintéticos ( ex: AAS) -Moléculas pequenas (poucos átomos) , Estruturas simples e estáveis, Produzidos a partir de reações químicas , É possível fazer cópias idênticas , Não são imunogênicas ( capacidade de ativar uma resposta imunológica a substancia inserida) , Administração via oral Etapas gerais de um bioprocesso – cultura pura de um microrganismo ( escolha do clone de interesse) , escalonamento do volume , chegando ao volume final do biorreator ( esterilizar matéria prima e meio de cultura a fim de evitar contaminações ) , após o processo fermentativo ocorre a separação das células e do caldo fermentado , extraindo o produto de interesse e purificado Processo simplificado – upstream –preparar todas as condições de crescimento desse microrganismo p/ passar para uma escala industrial ( construção do vetor , escolha do clone de interesse , crescimento em uma escala pequena e esterilização e produção dos meios de cultura) , fermentação ,downstream ( processo de purificação da molécula de interesse) Fermentação é um processo em que microrganismos catalisam as transformações de um dado substrato em um produto desejado, ou, de um modo mais amplo, todo processo no qual as células e/ou preparados enzimáticos provocam a transformação de substâncias. Pontos fundamentais do processo fermentativo: microrganismo; meio de cultivo; esterilização e desinfecção; aparelhagem; processo fermentativo; separação de produto e subproduto. Microrganismo devem apresentar : apresentar elevada eficiência na conversão do substrato em produto;permitir o acúmulo do produto no meio, de forma a se ter elevada concentração do produto; não produzir substância incompatíveis com o produto; apresentar constância quanto ao comportamento fisiológico; não ser patogênico: não exigir condições de processo muito complexas; não exigir meios de cultura dispendiosos. Maior parte dos medicamentos biológicos é produzido em células de mamíferos 56%- moléculas mais complexas como as que precisam de glicolização , E.coli 24% ( são mis resistentes , apresenta maior velocidade de crescimento e são nutricionalmente menos exigentes- são produzidas fatores de crescimento e insulina) , 13 % em leveduras Meio de cultura - ser o mais barato possível; atender as necessidades nutricionais do microrganismo; auxiliar no controle do processo ( alguns meios são levemente tamponados oq evita a variação de pH , durante o crescimento celular) ; os componentes devem permitir algum tempo de armazenagem, a fim de estarem disponíveis todo o tempo; ter composição razoavelmente fixa; não causar dificuldades no tratamento final do efluente. Aparelhagem - Biorreatores, ou reatores para processos biológicos, podem ser definidos como sistemas desenvolvidos para realizar um bioprocesso, que apresentam um ambiente propício ao crescimento celular e à síntese do bioproduto de interesse. A principal função de um biorreator é fornecer um ambiente controlado para o crescimento de um microrganismo para obter um produto desejado. Processo dividido em 3 escalas – Bancada(determinação dos parâmetros começa por aqui ) , piloto e industrial Biorreator possui sensores capazes de medir algumas variáveis importantes no crescimento das células – ex: pressão, pH , massa e volume dentro do biorreator, a quantidade de células , temperatura , agitação , vazão de ar – importante no crescimento celular para ter o máximo de rendimento da célula Processos fermentativos : processo descontinuo ( batelada) , descontinuo alimentado , continuo e semicontinuo Principal diferença entre eles é a forma de alimentação do biorreator e na forma de retirada do produto alimentado Processo descontínuo : consiste na adição do meio de cultura e do microrganismo na dorna de fermentação no início do processo, sem haver adição de substrato e/ou retirada do produto até o final do processo fermentativo.( variáveis são inevitáveis ) – vantagem é a facilidade de manutenção e manipulação . desvantagem células passam grande período em uma concentração muito baixa – fazendo o rendimento ser baixo em relação aos outros processos Descontínuo alimentado : consiste na adição de substrato durante o processo fermentativo e os produtos formados permanecem dentro do reator até o final do processo. Meio de cultura e microrganismo no início do processo –utilizado quando o excesso de substrato pode causar a inibição do crescimento celular , ou quando ocorre a formação de meio muito viscosos e há necessidade de diluir , ou necessidade de repor água Contínuo : adição do meio de cultura e a retirada do caldo fermentado continuamente, volume constante, o sistema atinge a condição de estado estacionário na qual não há variação da concentração celular, de nutrientes e de produto no meio em fermentação.- estagio estacionaria mesma quantidade se mantem constante – vantagem : fermentação ocorre por um longo tempo que garante um rendimento maior e tb é mais fácil manipular e fazer alterações nas condições do meio . Desvantagem – mais difícil manter a assepsia pq ocorre maus manipulações Semicontínuo : um processo em que, após o término da fermentação, parte do caldo fermentado é retirado para fins de separação do produto, sendo adicionado no biorreator o mesmo volume do meio de cultura, de modo a adicionar o substrato e, simultaneamente, restabelecer o volume de trabalho. Cinética dos processos fermentativos - A cinética de um bioprocesso consiste na análise da evolução dos valores de concentração de um ou mais componentes do sistema de cultivo em função do tempo de fermentação. Analise dos valores de concentração 1 grafico processo descontinuo 2 grafico – descontinuo alimentado 3 grafico- continuo Controles de bioprocessos e otimização : diminuir o tempo e aumente a produção , aumentar produtividade ( medir , analisar os dados para controlar o processo produtivo) Controles importantes nos bioprocessos: Temperatura. PH. Volume. Espuma. Pressão. Agitação. Viscosidade. Gases. Processos Downsteam : - as operações de recuperação e purificação (são a chave para a obtenção de produtos de elevada qualidade). As etapas do processo de purificação dependem de algumas características do produto como: localização do produto produzido pela célula, características físico- químicas do produto, ou seja, tamanho molecular, densidade, concentração, solubilidade, carga elétrica, hidrofobicida, características físico-químicas do meio, como viscosidade, densidade, impurezas e partículas indesejáveis; e da aplicação final do produto Oprocesso de purificação pode ser dividido em quatro etapas: separação de células e seus fragmentos (clarificação). concentração e/ou purificação de baixa resolução. purificação de alta resolução. operações para acondicionamento final do produto Principais etapas da recuperação e purificação de biomoléculas : 1 – clarificação separação entre a célula e o meio liquido em que ela cresceu . dividida em : filtração convencional – tamanho das células , centrifugação – tamanho e densidade das células , filtração tangencial ( membranas) – tamanho das partículas, floculação – hidrofobicidade de partículas, Tangencial não é utilizada para fungos , pois entopem a membrana e não podem tb centrifugação pois a densidade é muito similar a da agua – neles é usado uma filtração convencional Em seguida é realizado um rompimento celular - Mecânicos (homogeneizador de alta pressão, moinho de bolas, prensa francesa e ultrassom); Não mecânicos ou físicos (choque osmótico, congelamento e descongelamento, aquecimento e secagem); Químicos (álcalis, solventes, detergentes e ácidos); Enzimáticos (lise enzimática ou inibição da síntese da parede celular). 2- concentração e/ou purificação de baixa resolução – dividida em precipitação ( solubilidade) e ultrafiltração ( membranas) – massa molar , raio hidrodinâmico e forma das moléculas 3- purificação de alta resolução – dividida em cromatografia de troca iônica ( tipo e densidade de carga na superfície da biomolecula ) , cromatografia de afinidade biológica ou química ( absorção em sítios específicos da superfície de uma proteína) , cromatografia de interação hidrofóbica ( hidrofobicidade) , cromatografia de exclusão molecular ( massa molecular) 4- operações por acondicionamento final do produto – dividida em cristalização ( solubilidade e propriedades do equilíbrio luiquido –solido ) , liofilização ( propriedades do equilíbrio liquido – solido ) , secagem ( propriedades do equilíbrio liquido solido ) Biorreatores enzimáticos- Utilizar apenas uma cadeia enzimática existente na célula, responsável por uma biotransformação-alvo. O uso de catalisadores de alto custo, como as enzimas, requer a recuperação e a reutilização destas para tornar o processo economicamente viável. Isso é alcançado com a aplicação de enzimas na forma imobilizada. Técnicas de imobilização pode alterar as propriedades da própria enzima, produzindo biocatalisadores com elevada atividade, especificidade e estabilidade. Métodos de imobilização de enzimática -1 aprisionamento ( ocorre a lig de enzimas em matriz e essa enzimas , ficam confinadas em uma rede) , encapsulação ( das enzimas em membranas ) . 2- Formação de ligações – absorção ( lig n covalente a um suporte ) , lig covalente ( 1 ligação em um suporte , ou lig covalente entre as enzimas ( reticulação) ) Tipos de reatores enzimáticos Reator de batelada - terminada a reação, a enzima imobilizada pode ser separada da mistura final com relativa facilidade (filtração ou decantação, por exemplo) Reator de leito fixo - Neste tipo de reator a enzima imobilizada é empacotada, permanecendo estacionária, enquanto a solução de substrato é bombeada através dela. Reator de leito fluidizado - A enzima imobilizada neste caso encontra-se em suspensão no interior do reator, sendo a solução de substrato bombeada através dela. A velocidade de fluxo da solução de substrato é alta o suficiente para impedir a deposição das partículas no fundo do reator, e baixa o suficiente para evitar que estas sejam arrastadas no efluente. Reator agitado continuamente - Neste caso há entrada e saída contínua de fluido. Eventualmente certa quantidade de enzima pode ser arrastada no efluente, devendo-se, por isso, acoplar na saída um sistema que permita recuperá-la (filtração, por exemplo). Biossegurança é o conjunto de ações voltadas para a prevenção, minimização ou eliminação de riscos inerentes às atividades de: Pesquisa; Produção; Ensino; Desenvolvimento Tecnológico; Prestação de serviços (laboratório clínico) capazes de comprometer a saúde do homem, dos animais, das plantas, do ambiente ou a qualidade dos trabalhos desenvolvidos. os microrganismo são classificados em dois grupos: Grupo I – microrganismos não patogênicos; Grupo II – microrganismos patogênicos para o homem, os animais e as plantas; São classificados de acordo com a sua capacidade de causar, infecção, patogenia, transmissão, morbidade, mortalidade, epidemia, e por possuir ou não tratamento Classificação de risco dos agentes biológicos: Classe de risco 1- risco mínimo , Classe de risco 2 ,Classe de risco 3 , Classe de risco 4 elevado Níveis de Biossegurança (NB): NB-1 , NB-2 NB- 3 , NB-4 RESOLUÇÃO – RDC Nº 55, DE 16 DE DEZEMBRO DE 2010 Dispõe sobre o registro de produtos biológicos novos e produtos biológicos e dá outras providências Vacinas , soros hiperimunes( RDC 187/17) , Hemoderivados , Biomedicamentos (medicamentos obtidos a partir de fluidos biológicos ou de tecidos de origem animal; medicamentos obtidos por procedimentos biotecnológicos.) , anticorpos monoclonais , medicamentos contendo microrganismos vivos , atenuados ou mortos. Art. 18. Todas as indicações terapêuticas solicitadas no registro, para o produto biológico novo ou produto biológico, devem estar documentalmente demonstradas nos relatórios dos estudos clínicos. Os estudos clínicos devem ser conduzidos com o produto biológico novo ou produto biológico apresentado para o registro. Art. 28. Independentemente da via de desenvolvimento utilizada, no ato do protocolo do pedido de registro de um produto biológico novo ou produto biológico, a empresa deverá apresentar relatório do estudo de imunogenicidade Gene – Um gene é uma sequência ordenada de nucleotídeos localizada em uma posição particular em um cromossomo particular que codifica um produto funcional específico. Células bacterianas : Plasmídeos são moléculas de DNA extracromossomal ( dupla fita) capazes de se reproduzir independentemente do DNA cromossômico, carregam consigo informações genéticas. Técnica para produção de medicamentos biológicos- DNA recombinante: bactérias ou leveduras são utilizadas para produzir substâncias que não fazem parte do seu metabolismo. Isso é realizado a partir da modificação genética dessas bactérias pelas técnicas de Biologia Molecular, com introdução de porções do genoma de plantas ou animais no genoma bacteriano. Enzimas de restrição- enzimas que reconhecem curtas sequencias especificas no DNA e cortam ( clivam) essas sequencias em pontos específicos – corta gene alvo e o plasmídeo criando sequência que se combinam Essa técnica ( DNA Recombinante) foi utilizada para a obtenção de insulina em 1982- a insulina humana produzida em cultura de uma bactéria geneticamente modificada Diabetes tipo I – causado pela destruição das células Beta – pancreáticas , pelo sistema imunológico – doença autoimune – tratamento reposição de insulina ( proteína formada p/ 2 cadeias) ( cadeia A -21 nucleotídeos , Cadeia B 30 nucleotídeos ) , foram feitas modificações na molécula de insulina para obtenção de novas insulinas Diabetes tipo 2 – mais prevalente – produzem insulina mas não exerce sua função adequadamente – produção insuficiente de insulina ou a ação diminuída de insulina ( resistência da insulina) , redução do hormônio GLP-1 ( secretado pelas células do intestino, Estimula a secreção da insulina, Suprime a secreção de glucagon, Desacelera o esvaziamento gástrico , Reduz o consumo de alimentos ,Aumenta a concentração das células β e mantém a função das células β , Melhora a sensibilidade à insulina ,Amplia a eliminação de glicose) Análogos de GLP-1 que agem como agonistas do receptor de GLP-1: Liraglutida (Victoza®, Novo Nordisk) , Semaglutida (Ozempic®, Novo Nordisk) , Dulaglutida (Trulicity®, Eli Lilly) - Produzidos por técnica de DNA recombinante- aumentam a liberação de insulina DNA recombinante – Produção de vacina - Vacina contra Hepatite B ( apenas a proteína do vírus capaz de ativar o sistema imunológico) : extraído do vírus da hepatite b o gene do antígeno HB, que foi inserido em uma molécula de plasmídeo – formando assim o DNA recombinante , que foi inserido em uma célula hospedeira que foi colocada em um biorreator p/ crescer e produzir o antígeno HB , dps purificada p/ extração HB p/ originar a vacina Vacina – imunidade ativa – que gera uma resposta imunológica Resposta imunológica contra Epitopos diferentes no mesmo antígeno Várias metodologias para produção de vacinas - Patógeno inativado, Subunidades Patógeno, RNAm, DNA, Patógeno atenuado Vacinas contra SARS-CoV-2 , vacinas tinham como alvo a proteína spike – proteína S Vacina de 70% para ser aprovada , na pandemia aceitou 50% Medicamentos biológicos nas doença raras Considera-se doença rara aquela que afeta até 65 pessoas em cada 100.000 indivíduos, ou seja, 1,3 para cada 2 mil pessoas (OMS). Estima-se que no Brasil há 13 milhões de pessoas com doenças raras (Interfarma). O número exato de doenças raras não é conhecido. Estima-se que existam entre 6.000 a 8.000 tipos diferentes de doenças raras em todo o mundo. As doenças raras geralmente são crônicas, progressivas, degenerativas e, se não tratadas adequadamente, podem resultar em limitação física, redução importante da qualidade de vida e levar à morte O tratamento é capaz de reduzir sintomas, impedir a evolução da doença e trazer qualidade de vida para os pacientes e evitar a morte precoce. Doença de Gaucher, Hemofilia, Acromegalia, Angiodema hereditário, doença de Crohn. Doença de Gaucher – deficiência da enzima glicocerebrosidase ( essa enzima faz com que ocorra um aumento de glicocerebrosídeo dentro dos lisossomos ), pela deficiência começa a ocorrer um acumulo de glicocerebrosideos dentro dos lisossomos , levando esses lisossomos a aumentarem de tamanho – ocorre a deslocação do núcleo Tratamento : enzimas para recompor – alfataliglicerase (Uplyso® – Pfizer)- Células de cenoura imiglucerase (Cerezyme® – Sanofi)- Enzimas recombinantes- Células de ovário de hamster alfavelaglicerase (Vpriv® – Shire)- Células de carcinoma humano Mucopolissacaridoses: É uma doença hereditária rara do metabolismo, de herança autossômica recessiva, causada pela formação irregular de enzimas que atuam nos lisossomos celulares. Tais enzimas estão envolvidas na degradação de glicosaminoglicanos (GAGs). Existe mais de um tipo de MPS. A Mucopolissacaridose é classificada de acordo com a enzima que o organismo não é capaz de produzir. Os tipos de MPS: MPS I (Síndrome de Hurler-Scheie) – Enzima: Alfa- iduronidase. MPS II (Síndrome de Hunter) – Enzima: Iduronatosulfatase, MPS III (Síndrome de Sanfilippo) – Enzimas: Heparan N-sulfatase, alfa-N-acetilglicosaminidase, acetil-coA . MPS IV (Síndrome de Mórquio) – Enzimas: Galactose 6-sulfatase e Betagalactosidase . MPS VI (Sindrome de Maroteaux-Lamy) – Enzima: Arilsulfatase B , MPS VII (Síndrome de Sly) – Enzima: Beta-glicuronidase, MPS IX (Síndrome de Natowicz) Mucopolissacaridoses – terapias de reposição enzimática MPS I- Laronidase – Aldurazyme® MPS II- Idursulfase Elaprase® MPS IV- Alfaelosulfase Vimizim® MPS VI- Galsulfase Naglazyme® Todos esses acima produzidos por DNA recombinante Técnica para produção de medicamentos biológicos- Anticorpos Monoclonais Anticorpos monoclonais são produzidos por um único clone de um linfócito B, sendo, portanto, idênticos, gerados em laboratório para reconhecer e se ligar ao respectivo antígeno de interesse. Utilizados no tratamento de doenças como câncer, doenças autoimunes, carreador biológico para fármacos e exames laboratoriais Três principais tecnologias desenvolvidas para a produção de anticorpos monoclonais: hibridoma, phage display e camundongos transgênicos phage display : inseridos sequencias de DNA responsáveis pela produção de anticorpos dentro de fagos ( testado contra a molécula alvo) – que expressam em sua superfície diferentes anticorpos – técnica menos utilizada, pois apresenta baixa chance de sucesso hibridoma- 1975- técnica mais utilizada . camundongo imunizado com o antígeno de interesse , gerando assim uma resposta imunológica contra esse antígeno . ativa o sistema imune do camundongo que vai produzir células b que produzem anticorpos específicos para esse antígeno. Células B são recuperadas do baco do camundongo e são fusionadas com uma célula tumoral, (necessário pois células B morrem ) – células B com células de mieloma = hibridomas – produzem linfócitos B e são imortalizadas . Hibridomas produzem anticorpos murinos contra o antígeno que foi inserido no camundongo . Esses anticorpos murinos passam por processo de humanização p/ não ser rejeitado pelo corpo camundongos transgênicos ( tecnologia mais recente) - nesse camundongos ocorre um depleção dos genes responsável pela formação de anticorpos murinos e houve a inserção de genes que formam anticorpos humanos camundongo imunizado com o antígeno de interesse , gerando assim uma resposta imunológica contra esse antígeno. ativa o sistema imune do camundongo que vai produzir células b que produzem anticorpos específicos para esse antígeno. Células B são recuperadas do baco do camundongo e são fusionadas com uma célula tumoral, (necessário pois células B morrem ) – células B com células de mieloma= hibridomas que produzem anticorpos humanos contra o antígeno inserido no camundongo Policlonais – vários clones de hibridomas que que reconhecem epitopos diferentes do mesmo antígeno Monoclonais – anticorpos idênticos que reconhecem o mesmo epitopo Murinos – alta imunogenicidade – grande chance do corpo combater Quimérico 65% humano / humanização 95$ humano . humano 100% humano , murinho 0% Anticorpo monoclonal para esclerose múltipla – Ocrelizumabe : antagonista seletivo de linfócitos B que expressam o antígeno de superfície CD-20. Atua na depleção de células B CD-20+ periféricas, enquanto preserva a capacidade de reconstituição de células B e da imunidade humoral preexistente Anticorpo monoclonal para câncer de mama – Trastuzumabe – bloqueia a a sinalização ao se ligar com o receptor her 2, impedindo a lig a outros receptores . Alvos envolvidos em: Sobrevivência Proliferação Progressão do ciclo celular. Tratamento associado com o quimioterápico tradicional Trastuzumabe deruxtecan- É um anticorpo conjugado composto por um anticorpo monoclonal específico para HER2 com um potente inibidor de topoisomerase I (como droga citotóxica) Os 3 Es da progressão tumoral: eliminação ( sistema imunológico consegue reconhecer uma célula tumoral e eliminar essa célula ) , equilíbrio ( quando novas células surgem , mas o sistema ainda consegue matar algumas delas) e escape ( células tumorais escapam do sistema imune e nao consegue combater o tumor) NK , célula T , macrófago e com o auxilio de citocinas tem a capacidade de combater o crescimento tumoral Imunoterapia- Tratamento biológico que tem como objetivo potencializar o sistema imunológico de modo que este passe a destruir células tumorais e combater infecções. Nivolumabe – 1 anticorpo monoclonal – 1996- se liga a PD1, impedindo a molécula de PDL-1 presente na célula cancerígena se ligue a PD1 e consequentemente a não impede a célulaT de matar as células tumorais – não age diretamente no tumor PD1 (- inibe a função da célula T inativando) da célula T , pdl-1 se liga ao receptor PD1 da célula T e assim vai inativar a célula T – impedindo que destrua a célula cancerígena Imunogenicidade Os medicamentos biológicos, sendo macromoléculas, são em geral imunogênicos e podem desencadear uma resposta imune. A intensidade e as consequências da imunogenicidade dos medicamentos biológicos são variáveis e, muitas vezes, imprevisíveis. Podem ocorrer diminuição da eficácia, reações de hipersensibilidade ao produto, e eventualmente haver a chamada quebra de tolerância imunológica, uma situação em que o organismo se confunde e passa a não tolerar as próprias proteínas O potencial imunogênico é uma importante diferença entre os medicamentos sintéticos e biológicos. Biossimilares - Estrutura molecular altamente semelhante, Comprovar a “alta similaridade” com o produto de referência frequentemente demanda inúmeras mudanças de processo e caracterizações físico-químicas, 1ª ETAPA: comparabilidade da qualidade (comparabilidade físico-química e biológica) 2ª ETAPA: comparabilidade não clínica (estudos não clínicos comparativos) 3ª ETAPA: comparabilidade clínica (estudos clínicos comparativos) Caso o biológico originador tenha mais de uma indicação terapêutica, pode ser solicitada a aprovação dessas outras indicações para o biossimilar, sem a necessidade de novos estudos clínicos.
Compartilhar