Comment un processus de fabrication en flux continu efficace peut-il être appliqué aux produits biopharmaceutiques ?

Recherche et développement sur la formation de cristaux de médicaments

Actuellement, l'industrie biopharmaceutique connaît une croissance rapide, notamment en raison de l'augmentation de l'expression en amont et de la mise à l'échelle. La production conventionnelle par lots est d'une efficacité limitée, tandis que la production en flux continu présente des applications prometteuses en termes d'augmentation de la capacité, de réduction des coûts et de réduction des délais.

Contexte

L'industrie biopharmaceutique chinoise vient de démarrer et les sociétés pharmaceutiques chinoises ont un grand écart avec les géants biopharmaceutiques étrangers en termes de niveau technologique, d'échelle de production et d'efficacité. Si elles continuent à suivre le mode de production par lots des médicaments d'origine étrangère, elles n'auront aucun avantage en termes de coûts de production et seront dans une position désavantageuse lors de l'appel d'offres pour l'achat de bandes. Par conséquent, pour gagner dans cette concurrence féroce, les entreprises biopharmaceutiques chinoises doivent disposer d'un meilleur processus de production, d'une plus grande efficacité de production et de coûts de production inférieurs à ceux des fabricants de médicaments d'origine. L'application de la technologie de production en continu constituera une percée qui permettra aux entreprises biopharmaceutiques chinoises d'acquérir un avantage concurrentiel. La technologie de production en continu vient de démarrer, et les entreprises nationales et étrangères en sont à peu près au même point de départ. Si les entreprises biosimilaires chinoises peuvent saisir l'occasion de donner la priorité au développement et à l'utilisation de la technologie de production continue, elles pourront profiter de l'avantage du retardataire en améliorant l'efficacité de la production et en réduisant les coûts de production.

La production traditionnelle de produits biologiques utilise un processus de production par lots, qui nécessite une série d'intervalles entre les étapes de production. Chaque intervalle dans l'ensemble du processus entraîne une réduction et un retard dans l'efficacité de la production et augmente la probabilité de défauts du produit et d'erreurs opérationnelles. La technologie pharmaceutique de production en continu est une technologie émergente qui doit encore faire face à de nombreux problèmes réglementaires et défis technologiques, mais la supériorité de la production en continu est évidente et constitue une tendance générale dans le développement des processus biopharmaceutiques, qui peut améliorer la robustesse et la fiabilité du processus de production, réduire les dépenses de production et d'immobilisations, réduire le temps de construction de l'usine et réduire le temps nécessaire pour le changement de produit dans la production.

Dans le processus de production en aval, la mise en œuvre du flux continu passe principalement par l'utilisation de la chromatographie en flux continu, des tests en ligne et d'autres technologies pour intégrer plusieurs unités de traitement (figure 1), ce qui peut améliorer l'efficacité de la production et l'utilisation de l'usine tout en réduisant le stockage intermédiaire, le temps d'attente entre les étapes et l'échelle de l'instrumentation et des intrants correspondants, afin d'atteindre l'objectif de raccourcir la durée du cycle et de réduire le coût de la production. L'objectif est de raccourcir le cycle de production et de réduire les coûts de production.

Étude de cas

En ce qui concerne le processus de purification en aval, il consiste principalement en ce qui suit : la première étape consiste à capturer l'anticorps avec un milieu d'affinité pour la protéine A ; la deuxième étape utilise la chromatographie cationique comme purification intermédiaire pour éliminer les polymères de l'anticorps, le HCP, l'ADN, etc. ; et la troisième étape utilise un milieu de chromatographie anionique pour séparer finement l'ADN résiduel, le HCP, la protéine A, l'endotoxine, etc. afin d'atteindre l'objectif de la purification (figure 2). La troisième étape consiste à séparer finement l'ADN résiduel, le HCP, la protéine A, l'endotoxine et d'autres impuretés à l'aide d'un milieu de chromatographie anionique afin de réaliser la purification (figure 2).

L'objectif principal du processus de purification en aval est d'augmenter la pureté et le rendement du produit par la séparation et la purification, et de garantir la qualité et la stabilité du produit. La production continue nécessite de relier toutes les étapes afin que le processus de production soit hautement intégré et automatisé, et de garantir la stabilité et la cohérence du produit, etc. (figure 3).

Le processus de flux continu peut améliorer l'utilisation des remplisseuses, réduire la durée du processus et augmenter la capacité (figure 4). L'application du processus de flux continu sera décrite dans plusieurs études de cas ci-dessous.