Revista Farmabiotec Número 21

#21 farmaBIOTEC 57 estrategias de fabricación, reducir costes y aumentar la flexibilidad de las instalaciones. La implementación de modos avanzados de operación, como feed-batch, perfusión o cultivo continuo, favorece una mayor sustentabilidad al optimizar la densidad celu- lar y la productividad del proceso de cultivo. La intensificación celular en bioprocesos es una estra- tegia para aumentar la densidad celular en cultivos, con el objetivo de mejorar la productividad del proceso, es decir, obtener más producto (proteínas, vectores virales, etc.) en menos tiempo o en menor volumen. Los objetivos principales de la intensificación celular consisten en aumentar la productividad volumétrica (g/L/ día), lo que permite reducir el tamaño del biorreactor nece- sario para una misma cantidad de producto. Esto permite acelerar los tiempos de producción, dado que se obtiene una mayor cantidad de células desde el comienzo. La optimización de la etapa de upstream representa un paso fundamental para garantizar altos rendimientos, calidad consistente y viabilidad económica en la produc- ción biotecnológica, especialmente en la fabricación de productos farmacéuticos, lo que constituye una ventaja clave para los fabricantes de biofármacos. ¿Cómo se logra la intensificación celular en procesos upstream? • Mejorando el medio y condiciones de cultivo, esto incluiría el uso de medios enriquecidos y libres de suero, tener un control de pH, DO, temperatura, CO 2 más fino y utilizar aditivos como anti-espumantes, protectores celu- lares, etc. • Optimización del biorreactor a partir de acciones como mejorar la mezcla y transferencia de oxígeno, dis- minuir el shear stress*. y /o utilizar un diseño específico de biorreactores de un solo uso. • Utilizando procesos de perfusión, estas tecnologías permiten retener células en el biorreactor mientras se eliminan productos de desecho y se agregan nutrientes frescos. • Procesos "N-1 perfusión", una estrategia de intensifi- cación donde el paso anterior al cultivo principal (N-1) se realiza en perfusión, logrando una densidad celular altí- sima que luego se transfiere al biorreactor N permitiendo que el biorreactor de producción arranque con una densi- dad celular muy alta, es decir con una mayor productivi- dad desde el inicio. *El shear stress es la fuerza por unidad de área ejercida por un fluido en movimiento sobre una superficie o par- tícula (como una célula) en dirección tangencial al flujo.) ¿Qué es la perfusión? La perfusión es una técnica de cultivo celular y bacte- riano que mantiene un flujo continuo de medio fresco y elimina los desechos en un biorreactor, permitiendo así alcanzar altas densidades celulares, mantener la viabi- lidad celular a largo plazo y lograr una producción más constante y eficiente de productos biológicos, como pro- teínas y anticuerpos. ¿En qué consiste la perfusión en un cultivo celular? Dentro de esta estrategia de avanzada de cultivo celu- lar, las células permanecen dentro del biorreactor dado que retenidas mediante dispositivos de separación celu- lar generalmente filtros de fibra por el método de filtra- ción Tangencial (TFF). Utilizando este método se logra una alta densidad celular y se mantiene un entorno nutri- cionalmente óptimo gracias a la renovación continua del medio. Cultivo celular Parámetro Cultivo convencional Cultivo intensificado Densidad celular ~5–10 x10 6 cells/mL >50 x10 6 cells/mL Productividad Moderada Alta Tiempo de producción Más largo Más corto Volumen requerido Mayor Menor Complejidad del sistema Baja-media Alta Comparación entre un cultivo standard y uno intensificado.