El ingeniero civil químico de la Universidad Técnica Federico Santa María, Dr. Felipe Tapia, es actual investigador de Ingeniería en Bioprocesos del Instituto Max Planck (MPI) para la Dinámica de Sistemas Técnicos Complejos en Magdeburgo, Alemania, y co-fundador del grupo de investigación detrás del proyecto ContiVir, el que recientemente recibió una subvención inicial de €1.1 millones (más de mil millones de pesos chilenos) para avanzar en el desarrollo de terapia génica y vacunas virales.
El proyecto ContiVir se inició en octubre de 2019, financiado por la Unión Europea, el Ministerio Federal de Economía y Energía de Alemania, y la Sociedad Max Planck.
Su objetivo es desarrollar una plataforma de fabricación continua de partículas virales, con especial interés en la elaboración de vectores de terapia génica relevantes comercialmente.
Esta investigación adquiere especial importancia en la actual crisis internacional de contagio de coronavirus SARS-CoV-2 (responsable de la enfermedad Covid-19), ya que la plataforma de manufactura podrá ser usada también para apoyar la producción de vacunas virales en altas cantidades y de forma más rápida durante pandemias.
Terapia génica
La terapia génica podría convertirse en la nueva revolución médica de este siglo, pues permitirá combatir una gran variedad de enfermedades para las que actualmente no hay tratamiento.
El método más común para su administración es a través de vectores virales: virus genéticamente modificados que se usan como vehículos para introducir material genético en las células del paciente, y así reemplazar genes defectuosos por genes sanos.
El virus utilizado con mayor frecuencia es el llamado virus adeno-asociado (AAV), debido a que está naturalmente presente en la población humana, pero que no está asociado con algún tipo de enfermedad.
Sin embargo, actualmente la terapia génica puede llegar a costar desde cientos de miles a millones de euros por paciente debido, en gran parte, a su alto costo de producción.
Asimismo, hoy en día la demanda de vectores de terapia génica es cinco veces mayor a la oferta actual, y se espera que aumente significativamente en el futuro.
El proyecto ContiVir espera solucionar algunos de los problemas de manufactura de esta terapia, que hoy se produce a través de técnicas ineficientes y muy difíciles de escalar para producción comercial.
Esto a través de dos tipos de tecnología disruptiva, impulsadas por el equipo de Ingeniería en Bioprocesos del MPI en Magdeburgo.
El desarrollo del Dr. Felipe Tapia consiste en un proceso continuo basado en un biorreactor tubular de flujo pistón, el primer sistema completamente continuo de producción de virus.
Éste no solo permite una producción mayor de vectores virales, consume menos energía y requiere menos mano de obra, sino que también requiere veinte veces menos espacio y es el doble de rápido que los sistemas por lotes que se usan actualmente.
A esto se suma la técnica de cromatografía de bajo costo y alta eficiencia basada en membranas de celulosa desarrollada en el MPI por su colega Dr. Pavel Marichal, ingeniero mexicano del Instituto Tecnológico de Monterrey.
Esta plataforma ha demostrado ser tres veces más eficiente que métodos de purificación tradicionales. Dicho método de purificación procesará los vectores virales producidos en el biorreactor tubular para cumplir con los niveles de pureza requeridos para su administración.
Producción de vacuna contra el coronavirus SARS-CoV-2
La plataforma ya ha sido probada con éxito a escala laboratorio para producción y purificación de vacunas inactivadas de influenza. El virus de la influenza es un virus de ARN responsable de infectar cada año aproximadamente al 20% de la población mundial, con una tasa de letalidad de 600.000 muertes cada año.
“La producción continua de vacunas virales no ha sido posible hasta ahora debido al riesgo de mutación de los virus y a la presencia de virus defectivos interferentes (DIPs, del inglés), que hacían inviable los procesos continuos. La nueva plataforma de producción en base a un reactor tubular soluciona estos problemas, pues permite producir de forma estable y sin riesgo de mutación diferentes tipos de virus”, explica el Dr. Tapia.
“Al igual que el virus de la influenza, el virus SARS-CoV-2 es un virus de ARN y contiene DIPs, lo que hace factible la adaptación de esta plataforma para producir vacunas inactivadas de coronavirus”, añade el especialista.
El equipo de ContiVir se encuentra trabajando actualmente en la construcción de un prototipo que pueda ser utilizado para producción de vacunas inactivadas de SARS-CoV-2.
Ambas tecnologías desarrolladas en el MPI se integrarán en un proceso de fabricación totalmente continuo, que tiene el potencial de satisfacer la demanda futura de virus, lo que permitirá que tanto vacunas virales como las diferentes terapias génicas en desarrollo estén ampliamente disponibles para el público general.
