Les entreprises de biotechnologie en course pour une percée manufacturière

Deux sociétés de biotechnologie de premier plan sont en concurrence pour être les premières à mettre en œuvre des processus moins chers et plus rapides pour produire des médicaments à l'intérieur des cellules vivantes, facilitant ainsi la fabrication de protéines humaines, d'anticorps et d'autres médicaments.

Système complexe: Une vue à l'intérieur de l'une des usines de fabrication de Genzyme. Les cellules sont cultivées dans des cuves en acier, à partir desquelles les médicaments protéiques sont ensuite collectés.

Les nouvelles approches seront radicalement différentes, déclare Robert Bradway, PDG d'Amgen, l'une des sociétés à la recherche d'une percée dans la fabrication. Les systèmes actuels de production de médicaments dans des cellules bactériennes ou animales, puis de leur isolement, sont extrêmement coûteux et peuvent prendre des mois. Avec des processus plus efficaces en place, les entreprises pourraient rapidement augmenter la production de médicaments très demandés, et elles pourraient également produire des médicaments pour les maladies rares de manière plus rentable.

Amgen, de Thousand Oaks, en Californie, la plus grande entreprise de biotechnologie des États-Unis, est restée silencieuse au sujet de ses idées de fabrication depuis mai, lorsque Bradway, également son président et président du conseil d'administration, annoncé lors d'une conférence au MIT, il pense que nous sommes à l'aube d'un changement majeur dans la façon dont nous fabriquons les protéines. Un porte-parole d'Amgen a refusé de donner des détails sur la technologie.

Mais son concurrent, Genzyme, reconnaît l'effort urgent pour développer de nouvelles méthodes. Il y a une course en cours, déclare Konstantin Konstantinov, vice-président du développement de produits en phase avancée de la société, basée à Cambridge, dans le Massachusetts. Nous essayons de trouver le design dominant.

Chez Genzyme, une filiale du géant pharmaceutique français Sanofi, Konstantinov dirige une équipe poursuivant une idée appelée fabrication continue. Le passage de processus de production par lots rigides à des processus continus a déjà entraîné d'énormes changements dans d'autres industries. Les sidérurgistes, qui avaient l'habitude de mouler le métal fondu en lingots individuels, ont réalisé un saut transformateur en efficacité lorsqu'ils ont fait la transition vers l'extrusion de barres d'acier.

Mais le changement n'est pas facile dans l'industrie pharmaceutique. Les start-up se concentrent sur la découverte de nouveaux médicaments, et non sur de nouvelles approches de fabrication. Et la Food and Drug Administration des États-Unis, qui réglemente les usines pharmaceutiques, maintient la pression sur les entreprises pour qu'elles s'en tiennent à des méthodes sûres et éprouvées.

La fabrication d'un médicament biotechnologique commence généralement dans un grand récipient en acier inoxydable où les cellules sont cultivées. Au fur et à mesure qu'ils sont nourris, ils excrètent une protéine dans le liquide environnant. Dans un processus par lots typique, les cellules sont alimentées jusqu'à ce qu'elles commencent à mourir ; quelle que soit la protéine qu'ils ont produite à ce moment-là, c'est le lot. Le bioréacteur doit être grand pour produire suffisamment du composé souhaité, généralement une capacité de 10 000 à 20 000 litres, soit environ la taille d'un camion-citerne à essence. Viennent ensuite plusieurs étapes de purification pour isoler la protéine.

En décembre, l'équipe de Konstantinov chez Genzyme a publié deux articles techniques ( ici et ici ) exposant pour la première fois leurs idées pour un processus remanié. Konstantinov dit que la principale innovation de son équipe est de lier un bioréacteur plus petit à un type de chromatographe capable de séparer en continu la protéine du liquide environnant.

Konstantinov dit qu'il mène le processus avec succès depuis plusieurs mois maintenant, bien qu'il ait refusé de montrer la configuration à un journaliste. Il y a certains éléments qui sont assez évidents, que nous avons décidé de partager car ils vont être extrêmement importants pour l'industrie biotechnologique, dit-il. [Mais] certaines choses sont secrètes.

Konstantinov dit qu'il peut se débarrasser d'environ la moitié de l'équipement habituel et a pressé une ligne de production de récipients en acier et de tuyaux de quelque chose approchant la taille d'un terrain de football dans un espace de la taille d'un court de squash.

Avec des unités de fabrication aussi compactes, les entreprises de biotechnologie pourraient fabriquer plus de types de médicaments, ou elles pourraient rapidement augmenter la production de blockbusters en ajoutant des unités selon les besoins. Dans son discours, Bradway a déclaré que les nouvelles technologies permettraient à Amgen d'être beaucoup plus diversifiée, beaucoup plus adaptative, d'entrer et de sortir plus rapidement de différents produits.

Une fabrication plus flexible pourrait aider à éviter des pénuries de médicaments dommageables. La FDA a signalé 251 médicaments en pénurie en 2011 ; pour les médicaments injectés, comme le sont la plupart des produits biotechnologiques, il a déclaré qu'environ 20 % du temps, le problème était que la capacité de fabrication des entreprises était insuffisante.

L'industrie pharmaceutique a généralement accordé peu d'attention aux innovations dans la fabrication, mais comme Genzyme et Amgen ont maintenu leur capacité de fabrication à proximité de leurs laboratoires de Boston et de Californie, ils sont désormais bien placés pour mettre en œuvre de nouvelles idées. Nous avons les bons scientifiques, les bons ingénieurs, les bons fournisseurs aux États-Unis. J'espère que les États-Unis continueront d'être un leader [dans] cette nouvelle technologie, a déclaré Bradway lors de son allocution. Ce que nous faisons apporte la technologie et l'innovation au cœur de notre entreprise de fabrication.

On ne sait pas combien de temps il faudra avant que les patients reçoivent des médicaments fabriqués selon les nouveaux processus. Chez Genzyme, Konstantinov pense que les principaux obstacles techniques ont été surmontés, il s'agit donc désormais d'une décision commerciale. Nous poussons cela très fort, dit-il.

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