Desbloquee la eficiencia: Aproveche la herramienta digital adecuada para adquirir conocimientos sobre los procesos y agilizar el desarrollo de fármacos.

Por Unjulie Bhanot, Directora de Marketing de Producto, Desarrollo de Procesos y Fabricación, IDBS

Blog 1 de 3

Durante el último medio siglo, la industria biofarmacéutica se ha centrado en recopilar datos y aumentar los conocimientos sobre sus productos terapéuticos, pasando de los formatos analógicos a los digitales y ampliando su biblioteca de herramientas informáticas de laboratorio. Con el tiempo, estas herramientas se han desarrollado para ir más allá de los enfoques tradicionales de papel sobre vidrio y expandirse a áreas como la gestión de inventarios, la calibración de equipos o los análisis estadísticos - pero con poco énfasis en la documentación y gestión de procesos y parámetros - los factores responsables de lograr un producto de alta calidad.

Únase a nosotros en esta serie de tres partes en la que descubriremos por qué la industria biofarmacéutica necesita cambiar su enfoque para capturar, gestionar y aprovechar los datos de parámetros y procesos para crear conocimiento de procesos y, en última instancia, optimizar el desarrollo de fármacos y la transferencia de tecnología.

El boom del desarrollo de fármacos

A principios del siglo XX, se produjo un aumento en el descubrimiento de pequeñas moléculas terapéuticas, marcado por el descubrimiento de la Aspirina. A mediados de siglo, el mundo asistió a una revolución farmacéutica. Desde antibióticos como la penicilina y la estreptomicina hasta antiinflamatorios no esteroideos como el ibuprofeno y el diclofenaco, cada año aparecían nuevas moléculas en el mercado.

En 1975, un informe pionero detalló un método para generar grandes cantidades de anticuerpos monoclonales con dianas específicas. Esta innovación allanó el camino para la enorme variedad de anticuerpos monoclonales terapéuticos y de diagnóstico producidos hasta la fecha.

Esta revolución farmacéutica vino acompañada de unas directrices más estrictas de la FDA. Tras el escándalo de la talidomida, la Enmienda Kefauver-Harris sobre drogas de 1962 obligaba a los fabricantes de medicamentos a demostrar la eficacia y seguridad de sus productos antes de comercializarlos. Esto exigía una documentación exhaustiva de la calidad, seguridad y eficacia de un producto.

El nacimiento de las herramientas informáticas de laboratorio no tardó en llegar para satisfacer la creciente necesidad de gestionar los registros experimentales y las muestras al tiempo que se cumplían las crecientes exigencias normativas. Las décadas de 1980 y 1990 vio la introducción de cuadernos electrónicos de laboratorio (ELN) básicos y sistemas de gestión de la información de laboratorio (LIMS). En 1997, la La FDA publicó el 21 CFR Parte 11que establece normas para la gestión y el uso de registros y firmas electrónicos en los productos farmacéuticos. Estas normativas fueron, y siguen siendo, fundamentales para que los fabricantes de medicamentos puedan aprovechar las soluciones digitales para agilizar las actividades de investigación, desarrollo, fabricación y validación, garantizando la introducción segura de nuevos fármacos en el mercado.

Desde el año 2000, la FDA ha aprobado más de 190 terapias biológicas (anticuerpos monoclonales, proteínas y enzimas) y más de 600 tratamientos con moléculas pequeñas (ver Revista Nature Drug Discovery para más detalles), y seguimos asistiendo también a un aumento del desarrollo de terapias celulares, de vectores virales y de oligonucleótidos. La funcionalidad y las características de las ELN, los LIMS y otras herramientas informáticas, como los sistemas de ejecución de laboratorio (LES), también han evolucionado para atender estas crecientes necesidades biológicas y tecnológicas del laboratorio actual, por ejemplo, para integrarse directamente con grandes sistemas de automatización e instrumentos de análisis de fármacos, o gestionar el ciclo de vida de los productos terapéuticos, pero aún así, estos sistemas no se centran en cultivar el conocimiento de los procesos. En la actualidad, hay casi 100 ELN activas y más de 20 LIMS disponibles en el mercadoSe prevé que estos mercados crezcan a sobre 5.5% y 6.7% respectivamente, en los próximos cinco años.

Madurez digital para acelerar el desarrollo de fármacos

Con el aumento de la competencia mundial y la creciente demanda de terapias específicas e innovadoras, es esencial acortar los plazos de desarrollo y transferencia de tecnología. Los pacientes confían en que les lleguen rápidamente productos homogéneos y de alta calidad, lo que solo se puede conseguir si los fabricantes de medicamentos dan prioridad a la digitalización y la automatización para mitigar los riesgos y garantizar un desarrollo seguro.

La madurez digital, que mide la eficacia con la que una organización aprovecha las tecnologías digitales, es crucial para mantener el conocimiento de los productos y procesos a lo largo del ciclo de vida de desarrollo de un medicamento, junto con toda la información que proporciona más contexto a los datos, como el inventario de apoyo, las operaciones unitarias y los métodos analíticos que contribuyen, la idoneidad de los equipos y las transferencias de materiales entre equipos y organizaciones.

Para permitir y mejorar la madurez digital, los fabricantes de medicamentos a menudo terminan desplegando una complicada red de diferentes herramientas y sistemas, pero inevitablemente crean silos de datos ineficientes y propensos a errores. El uso de sistemas de laboratorio arcaicos y básicos puede afectar a la integridad de los datos, poner en riesgo el cumplimiento normativo, limitar las capacidades de colaboración e impedir la comprensión de los procesos.

Sin la capacidad de aprovechar el conocimiento de los procesos, las organizaciones podrían sufrir retrasos en la comprensión del verdadero impacto que sus parámetros de proceso, instrumentos, consumibles y decisiones de proceso tienen en el producto. A pesar del solapamiento de funciones y la ampliación de las capacidades de las herramientas informáticas existentes, sigue sin aprovecharse la capacidad de gestionar, supervisar y cualificar sin fisuras parámetros y procesos, dentro de la misma plataforma de software en la que se llevan a cabo la ejecución y el análisis experimentales.

Sabemos mucho sobre nuestro producto, pero ¿cuánto sabemos realmente sobre el proceso?

Como industria, nos hemos vuelto muy buenos recopilando datos y ampliando nuestros conocimientos sobre el producto, gracias a las herramientas existentes. Por ejemplo, las ELN permiten a los científicos registrar datos experimentales en un formato eficiente y fácil de documentar, sustituyendo al tradicional cuaderno de laboratorio de papel. Sin embargo, los datos tienden a capturarse en un formato no estructurado, por lo que la ELN es más un repositorio digital o una ubicación de almacenamiento conforme, que una herramienta capaz de aprovechar directamente el valor de esos datos.

Los sistemas LIMS ofrecen una perspectiva diferente: se centran principalmente en las muestras y gestionan meticulosamente su recorrido a lo largo del ciclo de vida del producto. Desde el inicio de sesión hasta su eliminación, los LIMS realizan un seguimiento diligente de cada paso de forma conforme a la normativa, al tiempo que ofrecen funciones de calibración de instrumentos y mantenimiento de inventarios.

A veces, estas herramientas van acompañadas de una LES, una versión especializada de una ELN que se centra en el flujo de trabajo y garantiza la coherencia de los procedimientos durante la ejecución.

Sin embargo, para que un equipo determine con precisión el impacto de un parámetro del proceso o el éxito del proceso elegido, a menudo necesita recopilar manualmente datos de diversas fuentes. Esto se debe a que los detalles del proceso o de los parámetros pueden estar todavía registrados en protocolos en papel o en procedimientos normalizados de trabajo (PNT), o simplemente residir en la mente del científico principal responsable de la operación de una unidad específica. Rastrear y analizar estadísticamente cómo afecta un único parámetro de entrada al rendimiento o la formación estructural de un producto, o comprender cómo interactúan varios parámetros para ajustar el proceso global, puede ser una tarea tediosa y propensa a errores. A menudo se realiza mucho después de llevar a cabo el experimento o la ejecución, lo que supone una pérdida de tiempo y de materiales.

El proceso de tener que analizar externamente estos datos, y luego reintegrarlos de nuevo en el punto de ejecución para aplicar los cambios necesarios, introduce riesgos y retrasos. En conjunto, esto supone un obstáculo importante a la hora de aprovechar eficazmente los datos para optimizar el proceso y dificulta el desarrollo del conocimiento del proceso.

La calidad y el conocimiento de los procesos van de la mano

A lo largo del ciclo de vida del producto, las organizaciones biofarmacéuticas buscan continuamente oportunidades para mejorar la calidad del producto. Desde la creación de la principios de calidad por diseño (QbD) por la ICH en 2004En los últimos años, el QbD se ha convertido en la norma de oro para el desarrollo de procesos en la industria biofarmacéutica. Entre los elementos básicos de la QbD se encuentran la evaluación del rendimiento del proceso, el análisis de los datos históricos y del diseño de experimentos (DoE), y la comprensión del impacto de los procesos y materiales en el producto final. Esta metodología garantiza que la calidad se integre en todas las fases del ciclo de vida del producto, centrándose en la identificación de los pasos y parámetros críticos del proceso para crear un conocimiento exhaustivo del mismo.

Durante la fase de desarrollo del proceso, el objetivo principal es identificar los parámetros críticos del proceso que deben supervisarse y controlarse para garantizar la entrega de un producto de alta calidad. La selección, el control y la actualización de estos procesos deben documentarse exhaustivamente, una tarea que puede resultar engorrosa y propensa a errores sin la ayuda de herramientas digitales.

Por lo tanto, es esencial que el sector biofarmacéutico adopte una solución digital centrada en los procesos. En el vertiginoso mundo actual de avances científicos y biológicos, la industria debe capturar de forma eficaz los datos sobre sus procesos, seguir su evolución a lo largo del desarrollo y comprender cómo se traducen en la fabricación y cómo afectan a ésta. Acompáñenos en los próximos blogs de esta serie de tres partes, mientras profundizamos en la evolución de los parámetros de proceso y los atributos de calidad a lo largo del desarrollo del proceso, el impacto en la transferencia de tecnología y el potencial de utilizar IA/ML para trascender el conocimiento del proceso y desarrollar inteligencia de proceso.

Leer el siguiente blog de la serie.

Sobre el autor

Por Unjulie Bhanot, Directora de Marketing de Producto, Desarrollo de Procesos y Fabricación, IDBS

Unjulie Bhanot es Directora de Marketing de Producto para Desarrollo de Procesos y Fabricación en IDBS. Con más de 10 años de experiencia en el sector de la informática biofarmacéutica, ha dirigido la estrategia y el desarrollo de los productos IDBS. Soluciones de bioprocesos de IDBS y desempeñó un papel decisivo en el lanzamiento de IDBS Polar al mercado.

Referencias:

1. (1975). Obtenido de https://www.nature.com/articles/256495a0
2. S. Food and Drug Administration. (s.f.). Milestones in U.S. food and drug law. Obtenido de https://www.fda.gov/about-fda/fda-history/milestones-us-food-and-drug-law
3. (2022). Obtenido de https://www.nature.com/articles/s41596-021-00645-8
4. S. Administración de Alimentos y Medicamentos. (2003). Parte 11, registros electrónicos; firmas electrónicas - alcance y aplicación. Obtenido de https://www.fda.gov/regulatory-information/search-fda-guidance-documents/part-11-electronic-records-electronic-signatures-scope-and-application
5. (2022). Obtenido de https://www.nature.com/articles/s41596-021-00645-8
6. Grand View Research. (2023). Análisis del mercado de cuadernos electrónicos de laboratorio (ELN). Obtenido de https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/electronic-lab-notebook-eln-market
7. Grand View Research. (2023). Tamaño del mercado de sistemas de gestión de información de laboratorio. Obtenido de https://www.grandviewresearch.com/horizon/outlook/laboratory-information-management-system-market-size/global
8. Agencia Europea de Medicamentos. (2017). Directriz ICH Q8 (R2) desarrollo farmacéutico. Obtenido de https://www.ema.europa.eu/en/documents/scientific-guideline/international-conference-harmonisation-technical-requirements-registration-pharmaceuticals-human-use-considerations-ich-guideline-q8-r2-pharmaceutical-development-step-5_en.pdf