Antheia reconstruye vías bioquímicas complejas en levaduras para acelerar la producción de fármacos basados en productos naturales
Una plataforma de biofabricación basada en levadura iniciada por la empresa estadounidense de biología sintética Antheia tiene como objetivo reemplazar el cultivo, la recolección y la extracción de moléculas complejas de las plantas para fabricar medicamentos derivados de productos naturales.
Esta tecnología podría acortar el tiempo de producción de medicamentos cruciales de hasta cinco años a una cuestión de semanas. El enfoque reconstruye vías bioquímicas de varios pasos para producir moléculas complejas, ofreciendo una alternativa a la química sintética convencional.
La directora ejecutiva Christina Smolke ha pasado 20 años estudiando cómo los sistemas biológicos, especialmente las plantas, producen compuestos bioactivos. Fue cofundadora de Antheia en 2015, basándose en su trabajo continuo en la Universidad de Stanford y anteriormente en el Instituto de Tecnología de California.
Una gran proporción de medicamentos en todo el mundo, incluidos muchos de la lista de ‘medicamentos esenciales’ de la Organización Mundial de la Salud, se derivan directamente de plantas medicinales. Estos medicamentos críticos se producen cultivando plantas medicinales y luego extrayendo el ingrediente activo, o una molécula que luego se modifica químicamente, de esa biomasa vegetal. Estos enfoques de fabricación son propensos a retrasos y no son muy ágiles.
«Cuando tenemos este tipo de cadenas de suministro, puede llevar de dos a cinco años producir esos ingredientes activos», dice Smolke. El cultivo de los cultivos puede llevar de uno a cinco años. Luego deben recolectarse y procesarse, lo que a menudo implica su envío a otro lugar. La tecnología de biofabricación de Antheia puede eliminar por completo el cultivo de plantas de la cadena de suministro.
«En lugar de cultivar nuestras medicinas, ahora podemos elaborarlas», explica Smolke. «Tomamos un microorganismo como la levadura de cerveza y modificamos el ADN para que lo que estamos reconstruyendo son los procesos bioquímicos que han evolucionado de forma natural para ocurrir en plantas y otros organismos». Antheia llama a este proceso «ingeniería de células completas».
Los métodos de biología sintética anteriores pueden reconstruir vías relativamente cortas y simples con cinco a seis enzimas y pocas reacciones químicas, lo que limita los medicamentos derivados de plantas que se pueden explorar y fabricar. En comparación, Antheia dice que su técnica diseña las células para producir docenas de enzimas y transportadores que trabajan juntos para convertir la célula en una fábrica en miniatura para ensamblar de manera eficiente moléculas extremadamente complejas.
«Lo maravilloso de esto es que permite una fabricación muy rápida», dice Smolke. «El proceso de fermentación [toma] una cuestión de días, hasta una semana, y luego recuperamos el ingrediente activo de ese caldo de fermentación, que puede tomar otra semana, lo que básicamente nos da un proceso de dos semanas». Esto no solo ahorra tiempo, sino que también le da a todo el proceso una mayor resistencia, agilidad y control, dice Smolke.
La pandemia de Covid-19 ha puesto de relieve la vulnerabilidad y fragilidad de las cadenas de suministro farmacéuticas. Los eventos inesperados pueden romper ese sistema a través de picos en la demanda o fallas comerciales. Actualmente, puede llevar años aumentar la producción de un medicamento determinado. Sin embargo, Antheia dice que su enfoque de ingeniería de células completas es rápidamente escalable y permite una respuesta más rápida a tales incidentes.
« Si observa nuestra cadena de suministro actual, en la que depende de cultivos agrícolas, está muy restringida geográficamente y concentrada en áreas particulares del mundo porque estos cultivos medicinales requieren climas muy específicos para crecer y producir las cantidades de estos ingredientes activos », Smolke explica. Los desastres naturales como los incendios o los fenómenos meteorológicos extremos también pueden acabar con las cosechas o agotar los suministros, y los conflictos geopolíticos pueden provocar interrupciones similares. Por el contrario, dice, «la biofabricación y la fermentación se pueden realizar en cualquier lugar, básicamente donde se necesita».
Smolke está entusiasmado con el enfoque renovado del presidente estadounidense Joe Biden en la resiliencia de la cadena de suministro. A principios de este año, Biden emitió una orden ejecutiva dirigiendo un ‘enfoque de todo el gobierno’ para evaluar las vulnerabilidades y fortalecer la resiliencia de las cadenas de suministro críticas que sustentan sectores clave como el farmacéutico.
En junio, la Casa Blanca también publicó los hallazgos clave de una evaluación de la cadena de suministro de productos críticos, incluidos productos farmacéuticos e ingredientes farmacéuticos activos. El informe recomendó, entre otras cosas, invertir en el desarrollo de nuevos procesos de fabricación farmacéutica. Hizo un llamado a las agencias gubernamentales de los Estados Unidos para que aumenten su financiamiento para tecnologías de fabricación avanzadas que podrían aumentar la producción de ingredientes y productos farmacéuticos clave.
Mientras tanto, Antheia dice que ya ha producido su primera molécula, un material de partida clave para una serie de medicamentos esenciales, a escala piloto. El material resultante fue químicamente equivalente al extraído de las plantas, dice la compañía.
Antheia
Fecha de fundación: 2015
Ubicación: Menlo Park, California, EE. UU.
Número de empleados: 30 (90% en I + D)
Origen: spin-out de la Universidad de Stanford, EE. UU.
Finanzas: Inversión total $ 99,9 millones, incluidos $ 73 millones en junio de 2021
