Los biofármacos (medicamentos biológicos) se han vuelto fundamentales en la medicina. A diferencia de los fármacos tradicionales que se sintetizan químicamente, los biofármacos se obtienen a partir de organismos vivos o de procesos biotecnológicos. A continuación, responderemos a varias preguntas frecuentes sobre este tema.
¿Qué significa biofármaco?
Un biofármaco es cualquier producto farmacéutico cuyo principio activo se origina de una fuente biológica (por ejemplo, células o tejidos de organismos vivos). En otras palabras, son medicamentos derivados de seres vivos o creados mediante biotecnología.
Estos productos incluyen sustancias tan diversas como proteínas terapéuticas (anticuerpos, hormonas), vacunas, componentes sanguíneos (plasma, factores de coagulación), células vivas empleadas en terapias celulares, e incluso genes utilizados en terapia génica. A diferencia de los fármacos convencionales (moléculas químicas pequeñas), los biofármacos suelen ser moléculas grandes y complejas (como proteínas o ácidos nucleicos) o incluso células enteras. Por ello, no se obtienen por síntesis química, sino que se producen a partir de sistemas biológicos (cultivos celulares, bacterias, levaduras, etc.). En resumen, el término biofármaco abarca cualquier medicamento de origen biológico, desde una simple vacuna hasta avanzadas terapias con células o genes.
¿Qué es el sistema de clasificación biofarmacéutico?
El Sistema de Clasificación Biofarmacéutica (BCS, por sus siglas en inglés) es una herramienta utilizada en farmacología para clasificar los fármacos según sus propiedades de solubilidad y permeabilidad. Fue propuesto en 1995 por el científico Gordon Amidon para predecir cómo será la absorción de un medicamento en el organismo cuando se administra por vía oral. Esta clasificación ayuda a entender si un fármaco se disolverá fácilmente en el tracto digestivo y si podrá atravesar las membranas biológicas para entrar al torrente sanguíneo. El BCS define cuatro clases de fármacos:
- Clase I: Alta permeabilidad y alta solubilidad: Estos medicamentos se absorben fácilmente; un ejemplo típico es el propranolol.
- Clase II: Alta permeabilidad y baja solubilidad: Se absorben bien una vez disueltos, pero tienen problemas para disolverse; por ejemplo, el ibuprofeno.
- Clase III: Baja permeabilidad y alta solubilidad: Se disuelven fácilmente, pero atraviesan con dificultad las membranas; un ejemplo es la ranitidina.
- Clase IV: Baja permeabilidad y baja solubilidad: Presentan tanto mala disolución como pobre absorción; por ejemplo, la clorotiazida.
¿Para qué sirve esta clasificación?
Principalmente, para cuestiones regulatorias y de desarrollo farmacéutico. Saber en qué clase BCS cae un fármaco permite decidir, por ejemplo, si un genérico puede demostrar su eficacia con solo estudios de disolución en laboratorio en lugar de costosos estudios en personas (esto se llama bioexención). En resumen, el sistema de clasificación biofarmacéutica es una guía que relaciona las propiedades fisicoquímicas de un medicamento con su comportamiento en el cuerpo, facilitando el desarrollo de medicamentos y la evaluación de su bioequivalencia.
¿Qué es una empresa biofarmacéutica?
Una empresa biofarmacéutica es una compañía farmacéutica especializada en la investigación, desarrollo y producción de medicamentos biológicos (biofármacos) usando métodos biotecnológicos. En términos simples, son empresas que utilizan organismos vivos o componentes de ellos (células, genes, proteínas) para elaborar medicamentos. De hecho, desde un punto de vista industrial, la industria biofarmacéutica es un subconjunto de la industria farmacéutica tradicional.
Se definen como empresas biofarmacéuticas aquellas que en sus técnicas y procesos productivos hacen uso de la biotecnología. Esto incluye tanto a pequeñas empresas de biotecnología emergentes como a grandes farmacéuticas que tienen divisiones dedicadas a productos biológicos.
Estas compañías normalmente llevan a cabo la ingeniería genética para desarrollar nuevos productos (por ejemplo, insertan genes humanos en bacterias o células de mamífero para producir una proteína terapéutica como la insulina), cultivan esas células a gran escala, purifican el producto resultante y realizan ensayos clínicos para demostrar su eficacia y seguridad.
¿Es lo mismo biofarma que farma?
Coloquialmente, en el sector de la salud se suele hablar de “farma” para referirse a la industria farmacéutica en general, y de “biofarma” para referirse específicamente al ámbito de los medicamentos biotecnológicos. No son exactamente lo mismo, aunque están estrechamente relacionados. Como vimos, “biofarma” es básicamente una parte de la industria farma que se enfoca en medicamentos biológicos innovadores, mientras que “farma” incluye todos los medicamentos (tanto los tradicionales de síntesis química como los biológicos). En otras palabras, la industria biofarmacéutica es un subconjunto de la industria farmacéutica. Esto significa que todas las empresas biofarmacéuticas son empresas farmacéuticas, pero no todas las farmacéuticas tradicionales son biofarmacéuticas.
¿Cuál es la diferencia entre biofármacos y fármacos tradicionales?
Los biofármacos (medicamentos biológicos) y los fármacos tradicionales (medicamentos químicos) difieren en cómo se obtienen, de qué están hechos y cómo se comportan:
- Origen y tamaño molecular: Los medicamentos tradicionales son moléculas pequeñas producidas por síntesis química en un laboratorio, mientras que los biofármacos son sustancias más grandes y complejas, derivadas de seres vivos (por ejemplo, proteínas formadas por miles de aminoácidos). Esta diferencia hace que diseñar, caracterizar y producir un biofármaco sea mucho más complejo y costoso que un fármaco sencillo. También implica que haya cierta variabilidad entre lotes de biofármacos (porque nunca dos células vivas producen proteínas de manera 100% idéntica), cosa que no ocurre con moléculas químicas simples. Por ejemplo, fabricar una aspirina (fármaco tradicional) es un proceso químico bien definido que siempre da la misma molécula, mientras que producir insulina recombinante (biofármaco) involucra células vivas y requiere controlar muchos parámetros para que la proteína final sea consistente.
- Producción: Un fármaco tradicional se sintetiza mezclando reactivos químicos. En cambio, un biofármaco se “cultiva”. Se inserta un gen humano o animal en un microorganismo o línea celular, y esas células producen el medicamento. Luego hay que purificarlo de entre muchos otros componentes biológicos. Por ejemplo, la insulina originalmente se extraía del páncreas de animales, pero la insulina moderna se produce introduciendo el gen de insulina humana en bacterias que la fabrican en tanques de fermentación. Todo este proceso biológico es mucho más delicado y debe hacerse en condiciones estériles estrictas.
- Copias o genéricos: Debido a su complejidad, los biofármacos no pueden copiarse exactamente de la misma forma que los fármacos químicos. Cuando expira la patente de un fármaco químico, otras compañías pueden hacer una copia idéntica llamada genérico. Pero cuando expira la patente de un biofármaco, es imposible hacer una copia molecular exacta; en su lugar se hacen biosimilares, que son versiones altamente similares al original, pero no idénticas. Los biosimilares deben demostrar en estudios adicionales que funcionan igual de bien que el biofármaco de referencia, justamente por esas pequeñas diferencias inevitables en su composición. En cambio, un genérico químico solo debe demostrar que tiene la misma molécula y se absorbe igual.
- Inmunogenicidad y administración: Los biofármacos, al ser proteínas o células, pueden desencadenar respuestas inmunitarias (el cuerpo puede reconocerlos como “extraños”). Esto requiere monitorear posibles alergias o resistencias (anticuerpos antimedicamento). Los fármacos tradicionales raramente provocan una respuesta inmune tan compleja. Asimismo, la vía de administración suele diferir: los biofármacos generalmente no pueden darse por vía oral porque las enzimas digestivas los destruirían; por ello se administran por inyección o infusión intravenosa. En cambio, muchos fármacos tradicionales vienen en comprimidos o cápsulas que el paciente toma por boca (ejemplo: un antibiótico, un analgésico). Además, los biofármacos suelen requerir conservación en frío para mantener su estabilidad (como las vacunas en la cadena de frío), mientras que los medicamentos químicos suelen ser más estables a temperatura ambiente.
En resumen, un biofármaco es mucho más complejo en su composición y fabricación, es producido por células vivas y requiere consideraciones especiales de uso, mientras que un fármaco tradicional es una molécula química más simple, sintetizada en un laboratorio y con copias genéricas exactas. Ambos tipos han revolucionado la medicina, pero cada uno tiene sus ventajas y desafíos particulares.
| Aspecto | Biofármacos | Medicamentos tradicionales |
|---|---|---|
| Origen y tamaño molecular | Moléculas grandes y complejas (por ejemplo, proteínas) procedentes de organismos vivos; variabilidad entre lotes. | Moléculas pequeñas y sencillas obtenidas por síntesis química; homogeneidad entre lotes. |
| Producción | Cultivada con células modificadas genéticamente; requiere cultivo estéril y purificación. | Se sintetiza mezclando reactivos químicos en un laboratorio. |
| Copias o genéricos | No pueden copiarse exactamente; los biosimilares se desarrollan y requieren validación adicional. | Pueden copiarse exactamente como genéricos; sólo requieren estudios de bioequivalencia. |
| Inmunogenicidad y administración | Puede desencadenar respuestas inmunitarias; administrado por inyección o infusión, no por vía oral. | Raramente provocan reacciones inmunitarias; suelen administrarse por vía oral (comprimidos, cápsulas). |
| Almacenamiento | A menudo requiere almacenamiento en frío para mantener la estabilidad (por ejemplo, vacunas). | Normalmente estable a temperatura ambiente. |
| Complejidad | Alta complejidad en el diseño, la fabricación y la regulación. | Menor complejidad; más sencillo y barato de producir y regular. |
¿Qué se considera un biofármaco?
El término biofármaco abarca una amplia variedad de productos terapéuticos de origen biológico. En general, se considera biofármaco a todo medicamento cuyo componente activo proviene de un organismo vivo o de la manipulación biotecnológica de uno. A continuación, se listan algunos ejemplos representativos de biofármacos y sus tipos:
- Vacunas: Preparados biológicos que estimulan la inmunidad para prevenir enfermedades infecciosas. Por ejemplo, la vacuna contra la hepatitis B (producida por ADN recombinante en células de levadura) o las vacunas de ARNm contra COVID-19, que utilizan instrucciones genéticas para que nuestras células produzcan una proteína viral y desencadenen respuesta inmune. Las vacunas, en general, son consideradas biofármacos porque se obtienen a partir de virus atenuados, inactivados o mediante cultivo celular.
- Anticuerpos monoclonales: Son proteínas del sistema inmunológico diseñadas en el laboratorio para unirse específicamente a una diana (antígeno). Se usan en tratamientos de cáncer (ej. trastuzumab para cáncer de mama), enfermedades autoinmunes (ej. adalimumab para artritis reumatoide) y otras patologías. Al provenir de células (generalmente células de ovario de hámster chino u otras líneas celulares modificadas genéticamente para producir el anticuerpo), entran en la categoría de biofármacos.
- Hormonas y proteínas recombinantes: Muchas hormonas humanas usadas como medicamentos ahora se producen por biotecnología. Ejemplos clásicos: la insulina recombinante para la diabetes (antes se obtenía de páncreas de cerdo, hoy se produce en bacterias modificadas), la eritropoyetina (EPO) para tratar anemias en pacientes renales o con cáncer, o la hormona de crecimiento humano para tratar trastornos del crecimiento. Todas ellas son moléculas que nuestro cuerpo produce naturalmente, pero que como medicamentos se fabrican mediante ingeniería genética en células vivas.
- Derivados sanguíneos y productos de origen humano/animal: Aquí se incluyen medicamentos obtenidos directamente de tejidos o fluidos biológicos. Por ejemplo, factores de coagulación derivados del plasma sanguíneo para tratar la hemofilia, inmunoglobulinas (anticuerpos policlonales) obtenidas de donantes para tratar inmunodeficiencias, o incluso trasplantes de células y tejidos (como trasplante de médula ósea, terapias con células madre). Históricamente, muchos de estos productos se extraían de animales o de donantes humanos. Un ejemplo curioso: antes la insulina era extraída de pancreases animales, y el suero antiofídico se elabora inmunizando caballos para obtener anticuerpos contra el veneno de serpiente (un proceso biológico). Todos estos son biofármacos porque el principio activo proviene de seres vivos.
- Terapias génicas y celulares avanzadas: En uno de los campos más innovadoras de la medicina, se consideran biofármacos las terapias génicas (introducción de material genético funcional en el paciente para corregir una enfermedad) y las terapias celulares (como la terapia con células CAR-T para leucemia, donde se modifican células T del paciente genéticamente). Por ejemplo, Luxturna es una terapia génica aprobada para una forma de ceguera hereditaria: utiliza un virus modificado para llevar una copia correcta de un gen al ojo del paciente. Estas estrategias terapéuticas, aunque no son “fármacos” tradicionales en pastillas, se regulan como medicamentos biológicos y, por tanto, entran en el término biofármaco.
En resumen, se considera biofármaco a cualquier medicamento que utilice agentes biológicos o biotecnológicos como base de su efecto terapéutico. Desde una vacuna hasta un anticuerpo monoclonal o células modificadas, todos comparten el hecho de provenir de procesos biológicos. Esta definición amplia está respaldada por agencias como la EMA/FDA; por ejemplo, la Agencia Europea de Medicamentos (EMA) define medicamento biológico como aquel cuyo principio activo es producido por un organismo vivo o derivado de él.
¿Cuáles son las 4 categorías de productos biofarmacéuticos?
En la clasificación principal de los biofármacos se suelen distinguir cuatro grandes categorías de productos, basadas en cómo se obtienen y su naturaleza:
- Extractos de organismos vivos: Son los productos biológicos más antiguos, obtenidos directamente de fuentes vivas (humanas o animales) sin modificaciones genéticas. Incluye, por ejemplo, componentes sanguíneos (sangre, plasma, factores de coagulación), anticuerpos policlonales obtenidos de suero (p.ej., antitoxinas para venenos), hormonas o enzimas extraídas de tejidos animales, trasplantes de órganos y tejidos, e incluso leche materna o microbiota fecal utilizada con fines terapéuticos. Estos extractos fueron los primeros “medicamentos biológicos” usados. Un ejemplo clásico es la insulina que se extraía de páncreas bovino/porcino antes de la ingeniería genética.
- Productos obtenidos por ADN recombinante: Son los biofármacos modernos producidos mediante biotecnología genética. Aquí entran la mayoría de proteínas terapéuticas creadas clonando genes humanos en microorganismos o células cultivadas. Dentro de esta categoría podemos mencionar:
- Hormonas y citocinas recombinantes: Por ejemplo, la insulina humana, la eritropoyetina, la hormona de crecimiento, interferones, factores de crecimiento, etc., producidos en bacterias u otras células con el gen humano insertado.
- Anticuerpos monoclonales: Aunque son también proteínas, suelen destacarse aparte por su importancia. Se producen mediante tecnología de hibridomas o células modificadas para secretar un anticuerpo específico (ej: rituximab, infliximab, etc.).
- Proteínas de fusión y otros constructos: Por ejemplo, receptores solubles fusionados a fragmentos de anticuerpo (etanercept es un receptor TNF fusionado a la parte Fc de un anticuerpo).
Todos estos se fabrican en biorreactores utilizando células transgénicas. Representan una gran parte de los biofármacos actuales.
- Vacunas: Las vacunas constituyen una categoría por sí mismas dentro de los biofármacos debido a su importancia en salud pública. La mayoría de las vacunas se producen cultivando virus, bacterias o células en medios especiales, para luego inactivarlos o atenuarlos, o extrayendo de ellos componentes (antígenos) que provoquen inmunidad. También existen vacunas recombinantes, donde solo se produce en laboratorio la proteína de interés (por ejemplo, la vacuna de hepatitis B usa levaduras para producir la proteína de superficie del virus). En tiempos recientes, han surgido vacunas de ácidos nucleicos (ADN o ARN mensajero, como las de COVID-19) que también entran en la definición de biofármaco. En resumen, todas las vacunas (tradicionales o de nueva generación) son biofármacos, ya que su fabricación depende de procesos biológicos (cultivo celular, ingeniería genética, etc.).
- Terapias génicas y celulares: Esta categoría incluye los tratamientos donde el material terapéutico es material genético o células modificadas, más que una proteína o molécula convencional. Por ejemplo, en una terapia génica típica se usa un vector viral modificado para introducir un gen funcional en las células del paciente que tenía un gen defectuoso. Al manipular el genoma de virus y células, obtenemos “medicamentos” muy particulares. Asimismo, se suelen agrupar aquí las terapias celulares, como la infusión de células madre o las terapias CAR-T (linfocitos T del paciente modificados genéticamente ex vivo). Estas terapias avanzadas son consideradas productos biofarmacéuticos por las agencias reguladoras y requieren evaluaciones rigurosas.
En conclusión, los biofármacos pueden clasificarse en extractos biológicos tradicionales, productos recombinantes (proteínas/anticuerpos), vacunas y terapias génicas/celulares. Cada categoría refleja un modo distinto de obtención y un tipo de agente terapéutico, pero todos comparten la característica de provenir de la biología. Esta clasificación nos ayuda a entender la variedad de biofármacos disponibles, desde los más “clásicos” (como sangre o insulina) hasta los más novedosos (como vectores génicos o células modificadas).
¿Cómo se desarrollan y producen los biofármacos?
La creación de un biofármaco es un proceso complejo que combina biología, ingeniería y estrictos controles de calidad. A grandes rasgos, las etapas principales para desarrollar y producir un biofármaco son:
- Investigación y diseño genético: primero se identifica la molécula terapéutica deseada (por ejemplo, un gen que codifica una proteína humana beneficiosa, o un anticuerpo específico). Los científicos aislan o sintetizan el gen de interés y lo insertan en un vector (como un plásmido de ADN). Este vector servirá para introducir el gen en células huéspedes (bacterias, levaduras o células de mamífero). Básicamente, se “diseña” un organismo productor modificándolo genéticamente. Por ejemplo, para producir insulina humana, se introduce el gen de la insulina en bacterias E. coli.
- Cultivo celular (bioproducción): una vez creada la línea celular modificada que produce el biofármaco, hay que cultivarla en grandes cantidades. Se utilizan biorreactores, que son tanques especiales donde se mantienen las condiciones óptimas para que las células crezcan y fabriquen la proteína o producto deseado. Esto implica darles nutrientes, controlar la temperatura, pH, oxígeno, etc. En biotecnología, existen biorreactores de todos los tamaños de laboratorio (unos pocos litros) hasta instalaciones industriales de varios miles de litros.
- Recuperación y purificación: al finalizar el cultivo, el caldo de cultivo contiene una mezcla compleja (células, nutrientes, productos de desecho y el biofármaco producido). El siguiente paso es extraer y purificar el biofármaco. Para ello se emplean técnicas de separación avanzadas: filtración, cromatografía (que separa moléculas por sus propiedades químicas), centrifugación, etc. El objetivo es aislar la proteína o producto activo con un alto grado de pureza, removiendo contaminantes (como restos celulares, ADN, otras proteínas). Este paso es crítico: los biofármacos requieren pureza extrema porque impurezas mínimas pueden desencadenar reacciones adversas en pacientes. Por ejemplo, en la producción de anticuerpos monoclonales, tras el cultivo celular se realizan múltiples pasos cromatográficos para obtener el anticuerpo casi al 100% de pureza. En el caso de terapias celulares, “purificar” podría significar seleccionar y concentrar las células deseadas, eliminando las no viables.
- Formulación y control de calidad: una vez purificado, el principio activo se formula en una presentación farmacéutica adecuada (por ejemplo, se puede liofilizar (secar por congelación) y reconstituir en líquido para hacer una inyección, o mezclar con estabilizadores). Durante este proceso, y a lo largo de toda la fabricación, hay estrictos controles de calidad. Se verifica la identidad de la molécula (que realmente sea la proteína correcta, con su estructura tridimensional apropiada), su actividad biológica, su pureza, y se examinan posibles contaminantes (microbiológicos, virales, endotoxinas, ADN residual, etc.). Debido a la complejidad de los biofármacos, sus análisis de calidad son mucho más extensos que los de fármacos químicos.
- Ensayos clínicos y aprobación regulatoria: en paralelo a la producción a escala piloto, el biofármaco debe demostrar su seguridad y eficacia en estudios clínicos con personas. Estos estudios suelen tener fases (I, II, III) como cualquier medicamento. Sin embargo, para biofármacos las autoridades pueden exigir estudios adicionales de inmunogenicidad (ver si produce respuesta inmune indeseada) o de comparabilidad en caso de cambios en el proceso de fabricación. Finalmente, las agencias reguladoras (FDA en EE.UU., EMA en Europa, etc.) evalúan todos los datos. Los biofármacos están sujetos a normativas muy estrictas: las plantas de producción deben cumplir Buenas Prácticas de Manufactura (GMP), y cualquier cambio en el proceso debe ser notificado.
Cuando un biofármaco supera con éxito las pruebas, se aprueba su comercialización. Aun después de aprobado, se monitorea constantemente (farmacovigilancia) y cada lote fabricado pasa por controles antes de salir al mercado. Un detalle importante es que, debido a lo complejo de su producción, el costo de los biofármacos suele ser alto, aunque con los años y la aparición de biosimilares los precios tienden a bajar.
Conclusión
Los biofármacos representan la convergencia entre la biología y la farmacia. Hemos visto qué son, cómo se clasifican y en qué se diferencian de los fármacos tradicionales. También exploramos ejemplos (desde insulina y vacunas hasta anticuerpos monoclonales) y resumimos cómo se llevan desde el tubo de ensayo hasta el paciente mediante cultivos celulares y estrictos procesos regulatorios. Entender estos conceptos nos permite apreciar cómo los avances en genética y biotecnología se traducen en nuevos tratamientos médicos. Los biofármacos ya son parte de nuestra vida y seguramente en el futuro veremos aún más terapias biológicas innovadoras combatiendo enfermedades que antes no tenían solución.
Preguntas Frecuentes (FAQ)
Es un medicamento que se obtiene a partir de células u organismos vivos, normalmente proteínas o ácidos nucleicos.
Los biofármacos se producen mediante procesos biológicos, mientras que los medicamentos tradicionales se obtienen por síntesis química.
Se emplean en el tratamiento de enfermedades como el cáncer, trastornos autoinmunes o afecciones genéticas.
Mediante procesos complejos que incluyen cultivo celular, fermentación, purificación y formulación.
Insulina, eritropoyetina, anticuerpos monoclonales y vacunas basadas en ARN mensajero (ARNm).
Referencias
AIMPLAS – Instituto Tecnológico del Plástico. (s. f.). Bioplásticos: tipos, aplicaciones y perspectivas.
European Bioplastics. (2023). Bioplastics market data 2023.
Greenpeace. (2020). Decepción biodegradable: el mito del bioplástico.
National Geographic. (2018). Are bioplastics really better for the environment?
Friends of the Earth Europe. (2020). The truth about bioplastics.
European Commission. (2018). A European strategy for plastics in a circular economy.
