¿Debo pasar a los biorreactores de un solo uso?

Hace diez años, los recipientes de biorreactores de un solo uso (SUB) tenían un tamaño limitado, por lo que solo eran prácticos para montajes de laboratorio.

Hace diez años, los recipientes de biorreactores de un solo uso (SUB) tenían un tamaño limitado, por lo que solo eran prácticos para montajes de laboratorio. Sin embargo, Thermo Scientific va a lanzar un biorreactor de un solo uso de 5000 L y BioInno ya utiliza un reactor de 6000 L. Estos reactores tienen títulos mucho más altos que los equipos de uso múltiple de hace diez años, lo que permite pasar a equipos de un solo uso diseñados específicamente para lograr títulos altos en entornos escalables. Los sensores de un solo uso han mejorado en paralelo con los reactores, lo que hace que los skids de un solo uso sean cada vez más viables.

Las tecnologías de un solo uso ofrecen ventajas importantes en términos de flexibilidad y escalabilidad, y han eliminado en gran medida las preocupaciones por la pureza. Sin embargo, el acero inoxidable suele seguir siendo ventajoso si son necesarios diseños a medida o si los tamaños de lote son muy grandes (la capacidad puede ser hasta 10 veces mayor que la de los SUB).

A continuación se presenta un conjunto de preguntas que conviene tener en cuenta al determinar si los biorreactores de un solo uso son adecuados para su proceso. Utilizamos «acero inoxidable» y «reutilizable» indistintamente para describir los equipos de bioprocesamiento de uso múltiple que deben someterse a CIP/SIP entre lotes.

¿Existe ya el proceso?

Lo más habitual es que no sea viable pasar de equipos de acero inoxidable a equipos de un solo uso en un proceso de fabricación GMP que produce cantidades para los mercados comerciales. Sin embargo, para los procesos en las primeras fases de desarrollo que todavía no están bien caracterizados, merece la pena comparar los equipos de un solo uso y los reutilizables. Siga planteándose estas preguntas para determinar cuál es más ventajoso.

¿Qué tamaño de lote va a producir?

La mayoría de los biorreactores de un solo uso tienen una capacidad máxima de unos 2000 L (aunque, como indican los ejemplos anteriores, se ha avanzado mucho en aumentar ese tamaño de lote). Gracias a los recientes avances en densidad celular y título, los biorreactores más pequeños suelen ser capaces de lograr rendimientos iguales a los de un reactor mayor de hace 10 años. Cálculos recientes para la producción de anticuerpos monoclonales (mAb) indican que los recipientes de acero inoxidable son preferibles (más económicos) si se pretende producir más de dos toneladas de anticuerpos al año. Para volúmenes menores, es probable que los sistemas de un solo uso sean más ventajosos.

¿Qué tipo de fármaco va a fabricar?

Muchos fármacos biológicos modernos están diseñados para mercados significativamente más pequeños que, por ejemplo, el de la vacuna contra la poliomielitis. Los fármacos para enfermedades huérfanas, los fármacos dirigidos para medicina personalizada, las terapias celulares o génicas y los fármacos potentes que solo requieren dosis bajas: ninguno de estos escenarios requerirá lotes de 10 000 L. El tipo de fármaco y su uso comercial y su mercado influirán directamente en los tamaños de lote adecuados, lo que determinará si tiene más sentido utilizar equipos de un solo uso o reutilizables (véase la pregunta anterior).

¿Qué tipo de instalación está diseñando?

Los laboratorios, las instalaciones piloto y los entornos de producción comercial tienen necesidades diferentes. En las instalaciones piloto (GMP o no GMP), es fundamental escalar hacia arriba y hacia abajo. Aunque los equipos de un solo uso son considerablemente más escalables que el acero inoxidable, es importante considerar si modelarán adecuadamente sus condiciones de funcionamiento a mayor escala. En los laboratorios, la escalabilidad a corto plazo y evitar el riesgo de contaminación cruzada hacen que, por lo general, sea preferible el uso único. Asegúrese de poder modelar adecuadamente sus parámetros críticos del proceso en su sistema a pequeña escala.

¿La instalación producirá un único fármaco o cambiará entre varios tipos?

Cambiar entre lotes del mismo fármaco, incluso en equipos reutilizables, solo llevará de 6 – 10 horas. Sin embargo, el tiempo de actividad cae drásticamente en los equipos reutilizables de una instalación que fabrica distintos tipos de fármacos: un cambio completo de equipos de acero inoxidable de un lote al siguiente puede llevar hasta tres semanas. Una instalación híbrida, con equipos aguas arriba de un solo uso y equipos aguas abajo de acero inoxidable, puede acortarlo a dos semanas. En cambio, una instalación con equipos de un solo uso puede cambiar de producto en tan solo 48 horas.

¿Cuánta personalización requiere su proceso?

Las prefabricaciones de un solo uso tienen la potente capacidad de desarrollar y escalar rápidamente la fabricación de productos biológicos, y contrastan fuertemente con los skids de acero inoxidable muy personalizados a los que están acostumbrados muchos fabricantes. El mayor inconveniente de estas prefabricaciones es que a veces es necesaria cierta personalización para obtener resultados óptimos de los cultivos. La ventaja es que las prefabricaciones de un solo uso ofrecen un nivel de flexibilidad sorprendentemente alto, al permitirle utilizar una instalación para una gran variedad de fines. Mientras que utilizar equipos de acero inoxidable suele obligar a diseñar una instalación muy personalizada con una infraestructura fija, lo que limita los tipos de fármacos que pueden producirse allí, las prefabricaciones no están muy especializadas en un único proceso.

¿Es prioritaria la intensificación de procesos?

En caso afirmativo, las instalaciones de un solo uso son muy superiores. Los equipos de un solo uso pueden lograr títulos más altos y pueden llegar a los mismos rendimientos globales que los equipos reutilizables más grandes mediante el escalado en paralelo (scale‑out). La fabricación continua también puede lograrse con sistemas de un solo uso, lo que reduce aún más la huella global de la instalación.

¿Qué solidez tiene su programa de formación de operarios?

Pasar a sistemas de un solo uso requerirá volver a formar a los operarios, en concreto para instalar los recipientes y los sensores. Aunque la curva de aprendizaje no es pronunciada, es un cambio significativo. Además, los SUB suelen requerir más manipulación manual, lo que presenta riesgos para los operarios que deben mitigarse con una formación completa. Por otra parte, si ha tenido problemas de pureza por una esterilización inadecuada de los equipos, los nuevos programas de formación sobre equipos de un solo uso pueden abordar tanto las carencias de formación como las preocupaciones por la pureza.

¿Cuáles son sus cuellos de botella operativos?

Si espera constantemente la validación y cualificación de sus procesos de limpieza (o si su equipo de laboratorio espera constantemente a que termine el ciclo del autoclave), los equipos de un solo uso presentan una solución sencilla. Si a menudo espera a que lleguen equipos, el uso único también es preferible: los reactores de acero inoxidable a medida suelen tener plazos de entrega de más de un año y luego requieren varios meses de cualificación. Sin embargo, si no puede satisfacer las demandas de producción y necesita escalar y producir lotes mayores, no pase al uso único: los biorreactores de acero inoxidable probablemente siguen siendo la mejor solución para su proceso. Más información: los biorreactores de un solo uso son más respetuosos con el medio ambiente que los reactores de acero inoxidable $