1B

SEMESTRE I GRUPO B

GRPOS 3 – 4 – 5.

DR : ANTONIO J. GONZALEZ M.

MEDICAMENTOS

BIOTECNOLOGICOS.

LOS MEDICAMENTOS BIOTECNOLOGICOS TAMBIEM DENOMINADOS FARMACOS BIOTEC, PUEDEN SER PROTEINAS RECOMBINANTES, ANTICUERPOS MONOCLONALES, VECTORES PARA EL TRASPORTE DE MATERIAL GENETICO, FRACMENTOS DE ANTICUERPOS, ACIDOS NUCLEICOS OLIGONUCLEOTIDOS ANTISENTIDO, VACUNAS, ETC. QUE COMAPRTE LAS CARACTERISTICAS DE SER PRODUCTOS MEDICINALES OBTENIDOS A PARTIR DE TECNICAS DE BIOTECNOLOGIA.

CARACTERISTICAS PRINCIPALES DE LSO EMDICAMENTOS BIOTECNOLOGICOS.LAS MOLECUALAS BIOTEC SUELEN SER PROTEIANAS DE ALTO PESO MOLECUALAR, CON UN TAMAÑO HASTA DE MIL VECES EL DE ALS MOLECUALAS DE SINTESIS QUIMICA. LA ACTIVIDAD BIOLOGICA DE ESTAS MOLECULAS ESTARA CONDICIONADA EN GRAN MEDIDA POR SU ESTRUCTURA POR EL GRADO Y EL PATRÓN DE GLICOSILACIÓN EN EL CASO QUE SE TRATE DE UNA GLICOPROTEÍNA Y EL PERFIL DE ISOFORMAS DEL PRODUCTO, FINAL.

Los fármacos biotec se obtienen a partir de procesos de producción que pueden durar meses y que comprenden varias etapas complejas. Éstas van desde la definición de la secuencia de DNA que codifica la proteína deseada, pasando por el desarrollo del banco de células en el cual se producirá la expresión de esta secuencia para obtener la proteína recombinante que posteriormente será purificada y analizada adecuadamente. La complejidad de este proceso convierte a la molécula final en un producto totalmente dependiente de cada una de las etapas del proceso de fabricación, de manera que pequeños cambios (en los excipientes, uso de nuevos bancos de células etc.

La característica diferencial fundamental entre las moléculas de síntesis química y aquellas obtenidas por biotecnología es el riesgo de inmunogencidad inherente a éstas últimas y es que al tratarse de moléculas biológicamente activas derivadas de células vivas, tienen el potencial de activar la respuesta inmunitaria y de desarrollar immunogenicidad, con las posibles consecuencias clínicas que se pueden derivar de este hecho.

DIFERENCIA ENTRE EMDICAMENTOS QUIMICOS Y BIOTECNOLOGICOS

LOS PRODUCTOS BIOTECNOLOGICOS ESTAN HECHOS A PARTIR DE “SISTEMAS VIVOS” COMO LAS CELULAS Y NO A PARTIR DE SINTESIS QUIMICA (COMO ES EL CASO DE LOS MEDICAMENTOS TADICIONALES). EN ESTE SENTIDO LA MEJOR MANERA DE ENTENDER QUE ES Y COMO FUNCIONA UN MEDICAMENTO BIOTECNOLOGICO, ES ILUSTRAR EL PROCESO POR EL CUAL ESTAN HECHOS. UNO DE LOS METODOS COMUNES APRA PRODUCIR ESTE TIPO DE MEDICAMENTOS, CONSISTE EN MODIFICAR UN ORGANISMO VIVO A FIN DE OPTIMIZAR ALGUNOS DE LOS PROCESOS QUE DESARROLLA NATURALMENTE (POR EJEMPLO, FERMENTACION), Y PERMITIR ASI QUE PRODUZCA LO QUE SERA EL PRINCIPIOA CTIVO DEL MEDICAMENTO (POR EJEMPLO, UNA PROTEINA). ASI, LOS MEDICAMENTOS BIOTECNOLOGICOS FUNCIONAN REMPLAZANDO O COMPLEMENTANDO UNA SUSTANCIA NATURAL PRODUCIDA POR CUERPO (COMO LA INSULINA). SATISFACIENDO NECESIDADES MEDICAS QUE LOS TRATAMIENTOS QUIMICOS NO REMEDIAN, SI NO QUE CONTROLAN.

MEDICAMENTOS QUIMICOS.

FABRICADOS A TRAVES DE SINTESIS QUIMICA.

ESTRUCTURA DEFINIDA Y FACIL DE CARACTERIZAR.

PROCESO DE FABRICACION ESTABLE Y CONTROLADO.

USUALMENTE SE INGIEREN POR VIA ORAL.

FABRICADA A TRAVEZ DE CELUALS VIVAS (LINEAS CELULARES UNICAS.

ESTRUCTURA HETEROGENEA , COMPLEJA, DE CARACTERIZAR; EXISTE UNA MEZCLA DE MOLECUALS A FINES.

AL SER GENERADOS POR ORGANISMOS VIVOS, EL MEDICMANETO RESULTANTE DEPENDERA DE LOS DIFERENTES EFECTOS QUE PUEDA PROVOCAR ALGUN PARAMETRO DE CULTIVO, CAPA O TECNOLOGIA UTILIZADA EN SU ELABORACION.

GENERALMENTE SON DE APLICACIÓN INTRAVENOSA, SUBCUTANEA O INTRAMUSCULAR.

MEDICAMENTOS BIOTECNOLOGICOS.

La industria biotecnológica emplea tecnologías avanzadas para aplicar la biología celular y molecular a la creación de nuevos productos médicos. Los productos de biotecnología médica se utilizan para tratar o prevenir enfermedades. Estos productos comprenden proteínas terapéuticas, anticuerpos monoclonales, vacunas, productos de inmunoterapia contra las alergias, componentes de la sangre y tejidos y células para trasplantes.

Proteínas terapéuticas. .Los científicos emplean la tecnología del ADN recombinante para generar proteínas terapéuticas, a menudo conocidas como productos biológicos. Los productos biológicos se utilizan en campos tales como la oncología, reumatología, inmunología, endocrinología y virología. En la actualidad, hay unas 50 proteínas terapéuticas recombinantes aprobadas para uso clínico y comercializadas y varios cientos más se encuentran en fase de ensayos clínicos. Algunos productos biológicos llevan más de 20 años en uso y se consideran tratamientos de referencia.

Los médicos han utilizado proteínas terapéuticas durante mucho tiempo para sustituir o complementar proteínas naturales de los pacientes, especialmente cuando disminuyen o desaparecen las concentraciones de proteína natural a causa de una enfermedad.Algunas proteínas recombinantes son versiones de proteínas naturales y otras no son versiones exactas, pero ejercen unos efectos parecidos en el organismo.

Las vacunas.Las vacunas estimulan el sistema inmunitario y ofrecen protección contra enfermedades concretas. Las primeras vacunas se elaboraron con virus inactivados (muertos) o debilitados incapaces de reproducirse en el organismo, pero suficientes para proporcionar inmunidad ante una exposición futura al virus vivo.

También se crean vacunas con proteínas recombinantes. Los científicos utilizan la ingeniería genética para crear vacunas recombinantes mediante la introducción de los genes de los antígenos deseados en un vector. Un vector, o transportador, de vacunas es un virus o bacteria debilitado en el que puede introducirse material genético inocuo de otro microorganismo causante de enfermedad.

Anticuerpos.Un área importante de los productos biológicos es la producción de anticuerpos humanizados o totalmente humanos. Los anticuerpos pueden acoplarse a antígenos presentes sobre un patógeno y señalarlo para que sea destruido por el sistema inmunitario. Los anticuerpos también pueden unirse a proteínas existentes en las células inmunitarias implicadas en respuestas auto inmunitarias en enfermedades tales como la artritis reumatoide y la esclerosis múltiple. Los anticuerpos humanizados se diseñan para ser humanos en su mayor parte con el fin de evitar problemas de rechazo. Los anticuerpos totalmente humanos se obtienen a partir de células humanas o genes de anticuerpos humanos.

Cuerpos peptídicos.Los cuerpos peptídicos son proteínas de fusión terapéuticas obtenidas mediante ingeniería genética con atributos de péptidos y de anticuerpos, pero que son distintas de unos y otros y que se unen a objetivos humanos.

Pruebas diagnósticasAdemás del uso de proteínas recombinantes como medicamentos biológicos, los científicos emplean la tecnología del ADN recombinante para obtener diversas pruebas diagnósticas de enfermedades, como hepatitis y SIDA. En realidad, los científicos suelen utilizar antígenos de proteínas recombinantes como reactivos diagnósticos en análisis de inmunoabsorción ligado a enzimas (ELISA) para detectar agentes infecciosos, como el responsable del síndrome respiratorio agudo grave (SRAG).

El futuro de la biotecnología en la salud.

La biotecnología puede ofrecer más y mejores opciones sanitarias a los pacientes. Las pruebas diagnósticas y tratamientos nuevos e innovadores están modificando el modo en que se previenen algunas enfermedades humanas y en que se tratan otras. Este gran cambio sanitario se encuentra en sus etapas iniciales, con medicamentos, pruebas diagnósticas y tecnologías novedosas en desarrollo que tienen un gran potencial para mejorar las vidas de los pacientes.

Medicina PersonalizadaSignifica tratar a los pacientes con fármacos basados específicamente en la constitución genética exclusiva de cada uno de ellos, con el fin de lograr resultados óptimos.

La medicina personalizada es un nuevo paradigma que propone tratar la enfermedad de un paciente en función de sus características concretas, como edad, sexo, talla, peso, alimentación, genética y ambiente. Los estudios genéticos están empezando a permitir el desarrollo de la medicina personalizada genómica, una asistencia médica basada en el genotipo o perfil de expresión génica de un paciente.

Otros aporte de la biotecnología en la salud y que verdaderamente serán de mucho aporte en el futuro son:

la fármaco genómica.

La terapia génica.

El implante de células madres para algunas patologías.

La nanotecnología: La nanotecnología tiene que ver con la manipulación de moléculas y estructuras a escala nanométrica (milmillonésima parte de un metro) o atómica. La aplicación de la nanotecnología para mejorar la salud humana se denomina nanomedicina. En la nanomedicina biotecnológica se emplean organismos vivos o sus componentes a una escala muy pequeña.Un ejemplo de nanomedicina es el uso experimental de nanoproyectiles que actúan selectivamente y destruyen las células neoplásicas a escala celular.

Nuevos sistemas de administración de fármacos.

Los investigadores biomédicos están estudiando nuevas formas de administrar fármacos en el interior del organismo que podrían mejorar su eficacia. Un ejemplo es el desarrollo de partículas microscópicas denominadas microesferas que poseen orificios diminutos con el diámetro suficiente para transportar y aplicar medicamentos a sus objetivos. Están elaboradas con materiales que se asemejan a las grasas naturales que hay en las membranas celulares y se administran en forma de pulverización nebulizada en la nariz o la boca.En la actualidad, existen tratamientos con microesferas para combatir el cáncer de pulmón y enfermedades respiratorias. La investigación actual está estudiando el empleo de microesferas para aplicar fármacos antineoplásicos en tumores activos y su uso con anestésicos en el tratamiento del dolor.

La práctica médica ha cambiado radicalmente con el transcurso de los años debido a los avances pioneros que se han hecho en la investigación e innovación biotecnológicas; millones de pacientes en todo el mundo siguen beneficiándose de los tratamientos desarrollados por empresas que están descubriendo, desarrollando y comercializando medicamentos innovadores para tratar enfermedades graves. A medida que las empresas sigan desarrollando medicamentos que aborden necesidades médicas importantes, las innovaciones futuras en la investigación biotecnológica conllevarán nuevos y apasionantes avances que ayudarán a millones de personas en todo el mundo.

INTERFERÓNES

• Los interferones son unas proteínas producidas naturalmente por el sistema inmunitario de la mayoría de los animales como respuesta a agentes patógenos, tales como virus y células cancerígenas. Reciben su nombre debido a su capacidad para interferir en la replicación de los virus en las células hospedadoras. Se unen a receptores de superficie de las células infectadas y se activan, impidiendo la replicación de una amplia variedad de virus de ARN y ADN.

En los seres humanos hay tres tipos principales de interferón:

• El primer tipo está compuesto por 14 diferentes isoformas del interferón alfa, e isoformas individuales beta, omega, épsilon y kappa.

• El segundo tipo consiste en el interferón gamma. (es un tipo de citoquina producida por los linfocitos T y natural killer (NK) cuya función más importante es la activación de los macrófagos, tanto en las respuestas inmunitaria innatas como las respuestas celulares adaptativas)

• Recientemente se ha descubierto una tercera clase de interferon, el lambda, con 3 isoformas diferentes.

PRINCIPIOS DEL INTERFERÓN

• En la mayoría de casos, la producción de interferón es inducida por otras citocinas, por ejemplo, IL-1, IL-2, TNF y CSF, que son sintetizadas en respuesta a la aparición de virus en el cuerpo. Su metabolismo y excreción se produce principalmente en el hígado y riñones

• El interferón alfa y beta es producido por varios tipos celulares: las células T y las células B, macrófagos, fibroblastos, células endoteliales y osteoblastos entre otras, y son importantes componentes de la respuesta antiviral. Estimulan a los macrófagos y las células NK y son activas contra los tumores.

• El interferón gamma participa en la regulación de las respuestas inmune e inflamatoria. En los humanos, sólo hay un tipo de interferón gamma. Se produce en células T activadas. El interferón gamma tiene efectos antivirales y antitumorales, pero generalmente débiles. Desafortunadamente, el interferón gamma necesita ser liberado en el tumor en dosis muy pequeñas y no es, actualmente, muy útil en el tratamiento del cáncer.

El interferón tiene 2 acciones básicas:

• Impide la replicación en células infectadas que aún no han sido destruidas por la acción vírica.

• Activa unos linfocitos, denominadas NK (natural killer), capaces de reconocer células infectadas por virus y eliminarlas.

El interferón actúa en dos niveles: por un lado evita la replicación vírica en células aún sanas y, por otro lado, favorece la destrucción de las células ya infectadas.

Usos Farmacológicos• La producción de interferón era cara hasta 1980 cuando

genes de interferón fueron introducidos en bacterias usando tecnología de recombinación de ADN, permitiendo el cultivo masivo y purificación de las emisiones bacterianas.

• Actualmente existen varios tipos de interferón que han sido aprobados para su uso en humanos, y la terapia de interferón es usada junto con la quimioterapia y la radioterapia en el tratamiento del cáncer. Cuando es usado de esta manera, el interferón α y el interferón γ se administran generalmente mediante inyecciones intramusculares. La inyección de interferón en los músculos, venas o bajo la piel es comúnmente bien tolerada.

Efectos SecundariosLos efectos secundarios más frecuentes son síntomas catarrales: • Aumento de la temperatura corporal, • malestar, fatiga, • Dolor de cabeza, • Dolor muscular y convulsiones. • Eritema, dolor y dureza en el punto de la

inyección también se observan frecuentemente. • Raras veces, los pacientes experimentan caída del

cabello, vértigo y depresión. Todos los efectos conocidos son reversibles y desaparecen a los pocos días de abandonar el tratamiento.

• El interferón α ha sido usado en el tratamiento de la hepatitis C y de la leucemia mielógena crónica.

• El interferón β es utilizado en el tratamiento y control de la esclerosis múltiple. Por un mecanismo aún desconocido, inhibe la producción de las citocinas de Th1 y la activación de monocitos. También tiene una labor importante en el shock séptico.

CASO CLÍNICO• Paciente 1: Sexo masculino, 37 a de edad,

aparentemente sano, sin factor de riesgo conocido, con anticuerpos contra el virus de la hepatitis C (anti-HVC) detectados en una donación de sangre. Como síntoma clínico fundamental presentó astenia.

• Paciente 2: Sexo masculino, 45 a de edad, marinero, bebedor habitual, sin antecedentes de exposiciones parenterales declaradas. Presenta episodio de ascitis que cedió al tratamiento con diuréticos.

• El diagnóstico de cirrosis en ambos se estableció por el aspecto laparoscópico del hígado. 6 La presencia de hipertensión portal se determinó por ecografía, laparoscopia y endoscopia alta. El paciente 2 tenía várices esofágicas grado II según clasificación de Paquet.7 Para detectar los anticuerpos contra el virus VHC se empleó un sistema ELISA desarrollado en el Centro de Ingeniería Genética y Biotecnología de Cuba8 (Bio-Screen anti-HVC, Heber Biotec, La Habana, Cuba).

• De acuerdo con los hallazgos clínicos y de laboratorio, ambos pacientes fueron incluidos en el grupo A de la clasificación de Child-Pugs.

Resultados

• En el caso 1 los valores de transaminasas disminuyeron pero nunca llegaron a la normalidad. Se mantienen de esta forma en el seguimiento pos tratamiento. Alrededor del 4to. Mes con interferón, este enfermo experimentó una trombocitopenia ligera, sin repercusión clínica. Por tal motivo se disminuyó de manera transitoria la dosis a 3 millones de unidades (MU).

• En el enfermo tratado con 3 MU de interferón alfa se produjo normalización de las cifras de ALAT durante los 9 meses. Sin embargo, éstas volvieron a elevarse una vez finalizado el esquema de tratamiento, y mantuvo un carácter fluctuante como ocurría antes de recibir la terapéutica. Los parámetros hematológicos evaluados no sufrieron modificaciones significativas.

Gracias…