Nuevas alternativas para la purificación de proteínas
El proceso de purificación podría compararse a hacer pasar arena y guijarros a través de una criba, con la diferencia de que la separación no depende de la gravedad y del tamaño relativo de los componentes y los agujeros. En este caso, la separación de los distintos elementos depende de las interacciones químicas y eléctricas entre los fluidos biológicos y las moléculas de interacción específicas (ligandos) a través de las cuales pasan los primeros. Entre las numerosas proteínas cuya purificación tiene importancia para la industria farmacéutica están la inmunoglobulina G (IgG) humana y los anticuerpos monoclonales (monoclonal antibodies, MAb), ambas de gran importancia en la inmunidad y, por lo tanto, en las terapias frente a diversas enfermedades. El método más común para la purificación de IgG y MAb consiste en el empleo de una resina de proteína A. Sin embargo, el suministro de materiales compuestos por proteína A a las compañías farmacéuticas cada vez resulta más complicado. El objetivo del proyecto AIMS («Diseño de materiales de interacción avanzados») consistió en buscar alternativas a la proteína A para la purificación de proteínas. Los investigadores desarrollaron excelentes herramientas de generación de modelos, lo que permitió analizar las interacciones entre soportes, anclajes, ligandos y productos, facilitando de esta forma el diseño eficiente y efectivo de nuevos materiales. Los científicos generaron una nueva membrana de afinidad compuesta por proteína A, a la que denominaron SartoAims, cuya afinidad por la IgG resultó significativamente mayor, suponiendo de esta forma una opción muy interesante frente a los métodos convencionales de purificación de IgG basados en proteína A. Además, los miembros del proyecto estudiaron dos posibles alternativas a la tecnología de purificación de MAb mediante proteína A, una de ellas consistente en una forma de cromatografía denominada purificación por gradiente de disolventes contracorriente en multicolumnas (multicolumn countercurrent solvent gradient purification, MCSGP), en la que se emplea una resina de intercambio iónico mucho menos costosa, y otra basada en la extracción acuosa de dos fases. Los investigadores también desarrollaron nuevos materiales para su empleo en la cromatografía de intercambio iónico, una técnica en la cual la separación se debe a interacciones electrostáticas. A este respecto, la nueva resina cromatográfica denominada FractoAims mostró una mayor estabilidad mecánica, pudiendo además diseñarse a medida en función del tamaño de las bolas, el área de poro, la superficie total y la densidad de ligandos. Las nuevas metodologías desarrolladas por el proyecto AIMS se probaron en una planta piloto a pequeña escala, con el fin de comparar su rendimiento con el de la tecnología basada en proteína A convencional. La combinación de dos unidades de MCSGP en diferentes condiciones de funcionamiento permitió reducir a una tercera parte los costes operativos relativos a los costes totales de la purificación de MAb. Los resultados del proyecto AIMS tendrán un importante impacto en los procesos de purificación de proteínas, los cuales han supuesto hasta la fecha la parte más costosa del desarrollo de biomoléculas por las industrias farmacéutica, química y biotecnológica. La comercialización de estas nuevas tecnologías permitirá mejorar la posición de Europa en el enorme mercado global de los productos químicos y farmacéuticos.
