¿Por qué los biológicos son moléculas complejas?

Uno de los primeros temas que me apasiona compartir en las clases o espacios de discusión sobre biológicos, es explicar qué hace diferente a un medicamento biológico de un medicamento de molécula pequeña sintetizado químicamente, como la aspirina, por ejemplo. La clave para entender esto, es saber que los productos biológicos son proteínas, y no es una única molécula simple y de composición bien definida como la aspirina, ¡Un biológico es una mezcla heterogénea de proteínas, y son producidos por células y organismos vivos!

 Así, al ser proteínas, los biológicos son miles de veces más grandes que los medicamentos de molécula pequeña, por ejemplo una aspirina pesa 180 daltons en comparación de un anticuerpo monoclonal que pesa 150,000 daltons; exhiben un alto grado de complejidad estructural, incluidas estructuras primarias, secundarias, terciarias y cuaternarias; son estructuralmente heterogéneos, ya que cada molécula que conforma el producto biológico puede tener diferencias sutiles en la estructura terciaria y cuaternaria; y, están sujetas a modificaciones postraduccionales por el mismo hecho de ser proteínas (Feagan et al., 2018; Bui et al., 2015).   

Además, los productos biológicos pueden tener variaciones en el plegamiento de proteínas, la composición de subunidades y la modificación postraduccional (por ejemplo, glicosilación), mientras que los medicamentos de moléculas pequeñas tienen estructuras químicas bien definidas. Por lo tanto, los productos biológicos tienen un mayor potencial inmunogénico que los medicamentos de molécula pequeña y son más sensibles a las condiciones ambientales, como la temperatura, la luz y la presión; almacenamiento y manipulación (Camacho et al., 2014; Tóthfalusi, Endrényi y Chow, 2014). Te sugiero ampliar algunos conceptos mencionados en este párrafo en mi artículo “Conceptos Claves Biológicos-Parte 2”.

El proceso de fabricación de productos biológicos es más complejo que el de los medicamentos de molécula pequeña, pues requieren múltiples pasos que incluye la clonación; selección, expansión de la línea celular; y aislamiento, purificación y caracterización del producto biológico; las diferencias en las líneas celulares y los procesos de fabricación de productos biológicos hacen que sea poco probable que diferentes fabricantes hagan copias idénticas de un producto biológico, la versión “genérica” de un biológico original se le denomina biosimilar (puedes leer también “Conceptos Claves Biológicos-Parte 1”); por último, es mucho más difícil caracterizar completamente los biológicos porque comprenden una mezcla heterogénea de moléculas proteicas relacionadas (Camacho et al., 2014).

Cualquier variación en la condición de fabricación puede resultar en alteraciones en la función biológica, causando cambios en la eficacia; y / o inducen una respuesta inmune (inmunogenicidad), que conduce a una nueva reacción adversa. Existe un cierto grado de variabilidad en el proceso de fabricación de productos biológicos que existe incluso entre diferentes lotes del mismo producto (Leung et al., 2016).

Por otra parte, los medicamentos de molécula pequeña, se sintetizan a través de una serie de reacciones químicas predecibles que pueden reproducirse de manera confiable para producir copias químicamente idénticas (es decir, genéricos), que se pueden caracterizar por completo (Camacho, Frost, Abella, Morrow y Whittaker, 2014).

Fíjate que la imagen que elegí para este artículo, muestra la estructura de un anticuerpo monoclonal, un tipo de producto biológico, allí puedes ver como las cadenas de aminoácidos de los productos biológicos forman estructuras multidimensionales complejas. Asimismo, puedes reconocer las dos cadenas pesadas (color azul) y las dos cadenas ligeras (color verde) que conformen la estructura de este anticuerpo; asimismo, la región variable (VH, VL) en la parte superior que se une al epítopo del antígeno, y la región constante (CH, CL) en la parte inferior, el cual está relacionado al efecto biológico.  Ahora, te invito a buscar la estructura de la aspirina, y compara.

Finalmente, con todo lo expuesto, no cabe duda de que, para comprender la naturaleza de un medicamento biológico, demanda de nuestra parte un entrenamiento constante, más aún como profesionales de la salud, y en mi caso, adicional a ello como profesional en regulatorio.

Para mí, una ley o regulación, no podría interpretarse plenamente sin tomar en cuenta los fundamentos de los productos que norma, por ello me inspiro en esta premisa para compartirte estos conocimientos sustentados científicamente.

Espero te haya sido útil esta publicación, no dudes en dejarme tus comentarios y/o sugerencias o compartir esta información.

Un abrazo,

Jackelyn Borja

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