Fármacos mediante biotransformaciones

Este hecho deriva de la gran estereo y regioselectividad inherente al uso de biocatalizadores (sistemas biológicos tales como células enteras (hongos, levaduras, bacterias) o enzimas aisladas, que son capaces de discriminar de un modo específico y selectivo únicamente uno de los isómeros posibles de una mezcla racémica, logrando el producto deseado de forma enantiopura.

Este factor es vital en la industria farmaceútica, porque en la mayoría de los casos el compuesto que presenta la actividad terapéutica deseada (eutómero) posee una configuración espacial determinada, y la administración de algún otro isómero(distómero) puede acarrear fatales consecuencias (baste citar el triste caso de la talidomida). La diferente actividad farmacológica de los dos isómeros ópticos hicieron que la Agencia Europea del medicamento, así como la FDA americana, desde el año 1992 solo aceptasen como fármaco el eutómero, imponiendo severas restricciones en el caso de mezclas racémicas. Cabe indicar en este sentido que de los diez medicamentos mas vendidos en España, siete son compuestos óptimamente activos, entre los que citaremos al enalapril, paroxetina, atorvastatina, dudesamina, fluoxetina, salmeterol, y diltiazem. En la obtención de estos fármacos se ha usado una biotransformación en algún paso. Por tanto, estas capacidades de los biocatalizadores, las cuales pueden ser incluso mejoradas con técnicas de ingeniería del medio de reacción, los hacen herramientas esenciales en la síntesis de fármacos.

Por otra parte, el empleo de estos biocatalizadores presenta otras ventajas en lo que se refiere a parámetros medioambientales. En efecto, la utilización de enzimas in vitro ofrece una alternativa al proceso químico en unas condiciones más sostenibles y menos contaminantes. Las enzimas consumen menos agua, menos productos de partida y menos energía que los mismos proceso catalizados por catalizadores convencionales, por lo que el impacto medioambiental es menor obteniéndose productos más puros y a menor coste. La naturaleza altamente específica de las enzimas significa que los procesos biológicos no sólo requieren menores aportaciones de productos químicos, sino que también producen flujos de residuos menores y más manejables. Para ilustrar lo anteriormente dicho podemos poner como ejemplo la obtención del ácido 6-aminopenicilánico, conocido como 6-APA,y utilizado como intermedio en la síntesis de una gran variedad de antibióticos. La síntesis de 1kg de 6-APA mediante un proceso químico convencional conlleva la utilización de 0,6Kg de cloruro de trimetil silano, 1,2Kg de pentacloruro de fósforo, 1,6 Kg de dimetilfenilamina, 0,2 Kg de amoniaco, 8,4 L de n-butanol y 8.4 L de diclorometano mientras que ese mismo Kg de 6-APA puede obtenerse mediante procedimientos biotecnológicos a partir de 0,09 Kg de amoniaco y 2 litros de agua.

Este auge de la biotecnología ha venido acompañado por el hecho de que las compañías farmacéuticas encuentran cada vez más difícil desarrollar y sacar al mercado nuevos productos. El número de fármacos aprobados cada año ha disminuido desde 1996, mientras que los gastos de I+D han aumentado enormemente. Este es uno de los motivos fundamentales por el que las empresas farmacéuticas buscan alianzas con las empresas biotecnológicas. Esta falta de nuevos fármacos ha llevado a que el sector farmacéutico haya sido acusado de realizar demasiadas copias de medicamentos ya existentes, que solo añaden ligeras ventajas clínicas. Debido a ello muchas empresas farmacéuticas están dirigiendo su atención hacia las pequeñas compañías del sector biotecnológico como fuente de innovación constante en el desarrollo de nuevos fármacos.

De todo lo dicho anteriormente puede concluirse que la aplicación de la biocatálisis ha atravesado la frontera académica encontrando un amplio campo de acción en la industria farmacéutica, aunque su aportación represente solo una parte de la producción de fármacos por métodos biotecnológicos.