Capítulo 16: Plantas como biorreactores

FERNANDO ALMONACID BRAVO; SONIA WIRTH; MARÍA EUGENIA SEGRETIN; MAURO MORGENFELD;EZEQUIEL MATÍAS LENTZ

Biotecnología y Mejoramiento Vegetal II

Ediciones INTA Editores: Dra. Gabriela Levitus, Dra. Viviana Echenique, Dra. Clara Rubinstein, Dr. Esteban Hopp Ing. Agr. Luis Mroginski

Año: 2010; p. 559 - 567

En los últimos años, la demanda y el uso de péptidos y proteínas terapéuticos en la medicina humana y veterinaria han experimentado un marcado incremento. El mercado mundial de biofármacos para uso humano alcanza actualmente los 30.000 millones de dólares, y se estima que se duplicará para el año 2010. Más de 200 productos se encuentran en evaluación clínica, liderados por los anticuerpos monoclonales de los cuales unos 70 se estarían comercializando en los próximos años. Sólo cuatro moléculas comprenden el 75% de la producción actual y, si las predicciones son correctas, la demanda podría superar la capacidad de manufactura, a menos que se desarrollen nuevos sistemas de producción. Actualmente, la producción de biofármacos se realiza utilizando básicamente dos sistemas: microorganismos y cultivo de células de mamífero. Respecto al primer sistema, existe la dificultad asociada a la incapacidad que tienen las bacterias y hongos de producir en las proteínas animales ciertas modificaciones que en la mayoría de los casos son indispensables para su funcionalidad, como por ejemplo, el agregado de determinados azúcares (glicosilación). Además, el plegado incorrecto de la proteína y la formación de agregados insolubles (cuerpos de inclusión) limitan la obtención de productos biológicamente activos o cuyo costo de purificación sea económicamente sostenible. Los cultivos de células de mamífero, en cambio, tienen la ventaja de que permiten la síntesis de proteínas animales muy similares a la original. Sin embargo, la obtención y mantenimiento de las líneas celulares es un proceso largo y costoso que implica grandes inversiones adicionales cuando se pretende incrementar la escala de producción. Estos sistemas requieren de personal técnico especializado y conllevan grandes riesgos económicos en caso de que ocurran contaminaciones en la línea de producción, aunque el contaminante no sea patogénico para la salud humana. En este entorno la agricultura molecular o molecular pharming, es decir, la utilización de animales o plantas como biorreactores para la producción de proteínas recombinantes, constituye una alternativa a los sistemas de producción basados en microorganismos y cultivos de células. La producción de proteínas terapéuticas en animales transgénicos permite obtener productos muy similares a los sintetizados en el organismo animal original, pero requiere de un tiempo de desarrollo muy largo y costoso. El aumento en la escala de producción es lento y se limita a los ciclos naturales de crecimiento de la especie utilizada. Además, existe el riesgo de contaminación con virus animales y priones. Todas las dificultades mencionadas han intensificado los esfuerzos para desarrollar nuevos sistemas de producción de moléculas recombinantes seguras y a bajo costo. Es por ello que las ventajas asociadas a la producción de proteínas recombinantes en biorreactores vegetales han transformado a éstos en una opción altamente competitiva.