La medicina regenerativa está captando la atención como una tecnología que amplía las posibilidades del tratamiento médico. Sin embargo, uno de los obstáculos para su adopción generalizada son sus elevados costes de fabricación en comparación con los fármacos actuales. Para abordar este desafío, Dai Nippon Printing Co., Ltd., Ltd. (DNP) e Hyperion Drug Discovery Co., Ltd. (HDD) han desarrollado conjuntamente un microportador soluble. Se espera que este producto reduzca los costes de fabricación al mejorar la eficiencia del cultivo celular y contribuya a la seguridad posterior a la administración gracias a su alta biocompatibilidad. A continuación, presentaremos sus características y perspectivas.
Expectativas crecientes y desafíos para la medicina regenerativa
La medicina regenerativa, cuya investigación se ha acelerado en los últimos años gracias al desarrollo de células madre pluripotentes como las células ES y las células iPS, tiene el potencial de sentar las bases de tratamientos revolucionarios que regeneran y reparan órganos y funciones corporales dañadas. Estas células poseen la capacidad de diferenciarse en diversos tipos celulares y las mismas capacidades que las células diferenciadas. Por lo tanto, se están desarrollando tecnologías que utilizan células madre pluripotentes para tratar una amplia gama de enfermedades relacionadas con el corazón, los nervios, el cartílago, los ojos, la sangre y el sistema inmunitario.
Las células madre se diferencian en células como las del endotelio vascular, el cartílago, el músculo cardíaco, el hueso, el hígado y los nervios.
Esta medicina regenerativa comenzó con láminas celulares para el tratamiento de quemaduras graves, aprobadas en 2007, y actualmente existen más de 10 productos aprobados. Sin embargo, debido a que el cultivo celular requiere mucho tiempo y mano de obra, su precio es más elevado que el de los fármacos convencionales. Incluso dentro del sistema de atención médica de alto costo, su uso no es sencillo, y se necesitan métodos más eficientes para cultivar células en grandes cantidades.
Para hacer frente a estos retos, DNP y HDD Corporation desarrollaron conjuntamente un "microportador soluble" que permite el cultivo a gran escala, mejorando así la eficiencia del trabajo y reduciendo los costes.
Aprovechando su experiencia en "P&I = Impresión e Información", DNP se ha centrado en el desarrollo de nuevos negocios Atención médica y salud. Cuenta con numerosos logros innovadores, entre los que se incluyen un "servicio de apoyo a la medicación" que permite la monitorización en línea de la adherencia de los pacientes a la medicación, un "mini-intestino" (un órgano tridimensional) con posibles aplicaciones en el descubrimiento de fármacos y un "sistema de interpretación de imágenes para la detección del cáncer de tórax asistido por IA" que utiliza inteligencia artificial. En el campo de la medicina regenerativa, DNP ha participado en el grupo industrial "Regenerative Medicine Innovation Forum" desde su creación en 2011 y ha forjado alianzas entre la industria y el mundo académico, incluyendo el establecimiento de cátedras de investigación conjuntas en la Universidad de Osaka durante seis años y en la Universidad Médica y Dental de Tokio durante más de diez años.
En este contexto, en 2020 se concretó una colaboración que combinó la experiencia de DNP en tecnología de procesamiento de superficies para micropartículas y selección de materiales con el conocimiento de HDD en tecnología de cultivo celular aplicable a productos médicos y el cumplimiento de las regulaciones farmacéuticas. Gracias a la cooperación de ambas compañías, que impulsaron cada fase, incluyendo la selección de materiales, las entrevistas con clientes, el suministro de muestras y el diseño del proceso de fabricación, el "microportador soluble" se lanzó en marzo de 2023.
Mejora significativamente la eficiencia y la seguridad de las operaciones de cultivo celular.
Los métodos de cultivo celular se dividen, a grandes rasgos, en "cultivo en suspensión" y "cultivo adherente". El primero se utiliza para cultivar células que flotan y proliferan, como las células sanguíneas, mientras que el segundo se emplea para cultivar células que se adhieren y proliferan, como las musculares, cutáneas y cartilaginosas. Una técnica que se espera mejore la eficiencia del "cultivo adherente" es la fijación de células a partículas diminutas llamadas "microportadores".
Diferencias entre el cultivo adherente y el cultivo en suspensión.
Cultivo adherente: Método en el que las células se cultivan adhiriéndose a un sustrato que actúa como soporte. El crecimiento celular es proporcional al área del soporte. Las células deben separarse del soporte antes de la recolección. Cultivo en suspensión: Método aplicado a células no adherentes que no requieren soporte. Las células proliferan agregándose entre sí.
El cultivo adherente se realiza típicamente mediante la adhesión de células a un recipiente, como una placa de Petri (cultivo bidimensional). Por ejemplo, para cultivar 100 millones de células, se necesitan cientos o miles de recipientes, cada uno de los cuales requiere el reemplazo periódico del medio de cultivo. Además, se requieren de 10 a 20 incubadoras, cada una del tamaño aproximado de un refrigerador pequeño, para almacenarlas. Al reemplazar esto con "microportadores", las células pueden cultivarse tridimensionalmente dentro del medio de cultivo, lo que permite cultivar la misma cantidad de células en un recipiente del tamaño aproximado de una botella de plástico de 500 ml. Esto reduce significativamente los requisitos de espacio y mejora drásticamente la eficiencia de tareas como el cambio del medio de cultivo.
Espacio necesario para cultivar 100 millones de células (imagen)
Sin embargo, los métodos de cultivo convencionales que utilizan microportadores de plástico no pueden eliminar los pequeños fragmentos generados por las colisiones entre ellos. Por consiguiente, su uso se ha limitado a la fabricación de fármacos y vacunas basados en anticuerpos, y no se han empleado en medicina regenerativa, donde las células se administran al cuerpo humano.
En contraste, el "microportador soluble" desarrollado conjuntamente por DNP y HDD Corporation permite la fácil recuperación de las células mediante la disolución de los microportadores con agentes de desprendimiento celular comúnmente utilizados en medicina regenerativa, sin dejar fragmentos residuales. Además, tanto las materias primas como el agente de desprendimiento celular han demostrado baja toxicidad y alta biocompatibilidad.
Proceso de cultivo celular mediante microportadores solubles
(Izquierda) Paso 1: Hinche los microportadores en polvo con un medio de cultivo. (Centro) Paso 2: Añada células al medio de cultivo que contiene los microportadores hinchados, permitiendo que las células se adhieran a la superficie de los microportadores. Una vez que las células hayan alcanzado un cierto volumen, añada más microportadores. Las células se trasladarán a los nuevos microportadores y continuarán creciendo. Durante este tiempo, mantenga el entorno agitando el recipiente ocasionalmente y cambiando el medio de cultivo. (Derecha) Paso 3: Una vez que las células hayan alcanzado el volumen especificado, retire el medio de cultivo y añada una solución para disolver los microportadores, permitiendo que las células se recuperen sin contaminación por fragmentos de partículas finas.
La Agencia de Productos Farmacéuticos y Dispositivos Médicos (PMDA, por sus siglas en inglés), un organismo administrativo independiente que revisa la calidad, la eficacia y la seguridad de los productos farmacéuticos y otros productos médicos, ya ha confirmado que los microportadores de DNP son aptos para su uso como materiales en la fabricación de productos de medicina regenerativa y similares, y se están realizando esfuerzos para comercializarlos.
Hacia un futuro en el que todos puedan acceder fácilmente a la medicina regenerativa.
Con el desarrollo de los "microportadores solubles", podemos esperar que la reducción de costos y la demostración de la seguridad de las terapias celulares conduzcan a una sociedad donde la medicina regenerativa esté disponible en instituciones médicas locales. Por ejemplo, si la medicina regenerativa, que antes solo estaba disponible en un número limitado de centros médicos que brindaban atención médica avanzada, se vuelve accesible en hospitales locales a precios asequibles y cubiertos por el seguro, podría permitir el tratamiento de enfermedades que antes no tenían cura.
Para hacer realidad ese futuro, las misiones que deben abordarse incluyen mejorar aún más la eficiencia del cultivo celular, lo que conllevará una reducción de costes, verificar la seguridad para reducir el riesgo de degradación celular y establecer sistemas de almacenamiento y distribución que hagan llegar los productos farmacéuticos basados en células al lugar adecuado en el momento adecuado.
Para superar estos numerosos desafíos uno a uno, es fundamental la colaboración en todo el sector, trascendiendo las fronteras de las empresas, organizaciones e instituciones de investigación individuales. Aprovechando la solidez de las alianzas que DNP ha forjado con empresas como HDD Corporation y el ámbito académico, continuaremos expandiendo nuestras actividades para ampliar el alcance de la medicina regenerativa, incluyendo el suministro de microportadores solubles a fabricantes farmacéuticos y la realización de contratos de desarrollo.
DNP, con su pasión por crear nuevos productos y servicios, es un socio invaluable mientras trabajamos para la aplicación práctica de nuestras tecnologías principales con el mercado global en mente.
Kazuhiro Takekita, de Hyperion Drug Discovery (HDD), quien contribuyó significativamente al desarrollo de "microportadores solubles" como socio de DNP, evaluó el papel de DNP de la siguiente manera:
Tuve contacto previo con DNP en mi trabajo anterior en la Facultad de Medicina de la Universidad de Osaka y en la Agencia de Productos Farmacéuticos y Dispositivos Médicos (PMDA), e incluso entonces, tuve la impresión de que les apasionaba crear productos y servicios innovadores. Implementaron tecnología de vanguardia para la época, como el análisis de imágenes mediante IA, y desarrollaron un programa que logró ahorrar mano de obra y homogeneizar procesos, cumpliendo al mismo tiempo con los estándares de evaluación vigentes. Como empresa miembro del Foro para la Innovación en Medicina Regenerativa (FIRM), siempre han sido participantes clave en los debates, incluida la revisión de la Ley de Asuntos Farmacéuticos en 2014, lo que los convierte en un socio confiable tanto en tecnología como en visión de futuro.
Teniendo en cuenta estos antecedentes, confiamos en que DNP se asociaría con nosotros para la investigación y el desarrollo de este microportador de última generación. Como resultado, abordaron el proyecto con sinceridad y nos brindaron un gran apoyo en cuanto a la rapidez del desarrollo y la capacidad de presentar propuestas.
En los campos de la medicina regenerativa y la biotecnología, nuestras especialidades, el mercado de tecnologías fundamentales está dominado casi por completo por productos extranjeros. Por lo tanto, no habría mayor satisfacción que comercializar una nueva tecnología fundamental originaria de Japón y ayudar a pacientes de todo el mundo que aún tienen opciones de tratamiento limitadas. En ese sentido, tenemos grandes expectativas para nuestra futura colaboración con DNP.
Kazuhiro Takekita
Presidente Director de Hyperion Drug Discovery Co., Ltd.
Trabajó en el Segundo Departamento de Revisión de Ciencias Biológicas de la Agencia de Productos Farmacéuticos y Dispositivos Médicos (PMDA), donde fue responsable de la revisión de la medicina regenerativa y los dispositivos médicos de origen biológico. Posteriormente, fue jefe del Departamento de Revisión de Productos de Medicina Regenerativa de la PMDA, liderando la revisión de la medicina regenerativa y trabajando en la revisión de 2014 de la Ley de Asuntos Farmacéuticos, que estableció la normativa para los productos de medicina regenerativa. Desde 2017, fue profesor invitado en el Departamento de Cirugía Cardiovascular de la Facultad de Medicina de la Universidad de Osaka, y desde 2019, profesor asociado invitado en la Cátedra Conjunta de Investigación para el Tratamiento de la Isquemia Grave de las Extremidades Inferiores, donde participó en el desarrollo de diversos productos médicos, incluidos productos procesados a partir de células madre pluripotentes humanas. Actualmente, es profesor asociado especialmente designado en la Cátedra de Medicina del Futuro, y ha fundado y se ha convertido en el director representante de Hyperion Drug Discovery Co., Ltd., que tiene como objetivo la investigación y el desarrollo de la medicina regenerativa y la terapia génica; Peach Consulting Co., Ltd., que tiene como objetivo la consultoría; y Hyperion FoodTech Director, Ltd., que tiene como objetivo la investigación y el desarrollo de nuevos ingredientes alimentarios.
- La información proporcionada está actualizada a la fecha de la última actualización. Tenga esto en cuenta.
Fecha de actualización: 29 de mayo de 2026
Publicado por primera vez el 27 de noviembre de 2023 por el Departamento Editorial de Discover DNP.
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