Introducción
Con el desarrollo de la semaglutida, las personas que padecen diabetes de tipo 2 y obesidad disponen de una gama más amplia de opciones de medicación.
Con el desarrollo de la semaglutida, las personas que padecen diabetes de tipo 2 y obesidad disponen de una gama más amplia de opciones de medicación. Hay tres marcas de semaglutida: Ozempic, que trata la diabetes de tipo 2; Rybelsus, que trata la diabetes de tipo 2; y Wegovy, que trata la obesidad.
Ozempic y Rybelsus se presentan en plumas inyectables, mientras que Rybelsus viene en formato de píldora. La semaglutida, un agonista del receptor GLP-1, imita al GLP-1, que desencadena la liberación de insulina cuando aumentan los niveles de azúcar en sangre. Ayuda a perder peso retrasando la digestión, ayudando a los pacientes a sentirse saciados durante más tiempo y reduciendo su apetito.
Las investigaciones sugieren que puede ser beneficioso para la salud cardiovascular al reducir los riesgos de infarto de miocardio, ictus y muerte. El examen de la fabricación de semaglutida revela cómo fabrican los fármacos antidiabéticos las empresas farmacéuticas y qué estrictos controles de calidad utilizan.
Visión general de la semaglutida
La semaglutida es un tipo de agonista del receptor de GLP-1 o GLP-1 Ra. Copia las funcionalidades de los receptores naturales de GLP-1, que suelen estar en las células beta y alfa del páncreas. Las células beta producen insulina, mientras que las alfa inhiben la producción de glucagón.
Si la insulina impide que los niveles de azúcar en sangre suban demasiado, el glucagón, en cambio, impide que los niveles de azúcar en sangre bajen demasiado.
La semaglutida y su mecanismo de acción
El «mecanismo de acción» en farmacología describe el proceso bioquímico que siguen los fármacos para crear efectos en el organismo.
La semaglutida estimula los receptores GLP-1, permitiendo que las incretinas funcionen correctamente y reduzcan los niveles de azúcar en sangre. Este procesa retrasa el vaciado gástrico, frena el apetito, reduce la ingesta de alimentos, inhibe la secreción de glucagón y disminuye la producción hepática de glucosa.
La producción hepática de glucosa también recibe el nombre de gluconeogénesis hepática. Se trata de un proceso en el que el cuerpo almacena glucógeno o exceso de energía para su uso posterior.
Cuando es necesario, el hígado descompone el glucógeno almacenado en glucosa y la distribuye por todo el organismo.
Aplicaciones terapéuticas
Diversos estudios y ensayos han obtenido resultados prometedores al investigar las aplicaciones terapéuticas de la semaglutida.
Los estudios demuestran que puede ayudar a proteger el hígado de enfermedades o lesionesreduciendo el contenido de grasa hepática, la inflamación del hígado, así como la fibrosis o cicatrización tisulartodas ellas características comunes de la enfermedad hepática esteatohepatitis no alcohólica (EHNA).
La semaglutida también puede ser potencialmente beneficiosa para las mujeres obesas que padecen síndrome de ovario poliquístico o SOP.
La investigación descubrió que las inyecciones de semaglutida una vez a la semana ayudaron a la mayoría de los participantes a mejorar su peso corporal. La semaglutida también redujo sus niveles de insulina y reguló los niveles de glucosa en sangre en ayunas.
Semaglutida y su proceso de fabricación
Aunque hay poca información sobre el proceso de fabricación específico de la semaglutida, los fármacos peptídicos suelen seguir un proceso de producción estándar.
Recogida de materias primas y preparación inicial
Selección de ingredientes
Los farmacéuticos seleccionan las materias primas necesarias para la fabricación del medicamento.
Estos ingredientes incluyen los aminoácidos y los reactivos que requiere la síntesis peptídica, o el proceso por el que éstos forman la cadena peptídica de la semaglutida.
Medidas de control de calidad de las materias primas
Las materias primas deben ser de la máxima calidad y someterse a estrictas medidas de control de calidad antes de estar listas para la siguiente fase del proceso de fabricación.
Síntesis peptídica en fase sólida (SPPS)
Para que los fabricantes produzcan un fármaco peptídico como la semaglutida, primero tienen que crear una cadena peptídica. La semaglutida, en concreto, consiste en una disposición lineal de 31 aminoácidos que comparten enlaces peptídicos, lo que lo convierte en un polipéptido.
La síntesis peptídica en fase sólida utiliza un enfoque sistemático para construir cadenas de aminoácidos. Para producir semaglutida, los científicos añaden aminoácidos uno a uno en un orden específico para crear la cadena peptídica. Eliminan los grupos protectores de la cadena peptídica durante la desprotección y la elongación.
Al permitir a los científicos crear una secuencia específica de aminoácidos, pueden desarrollar péptidos sintéticos, como los de los medicamentos.
Paso 1: En primer lugar, los científicos añaden aminoácidos individualmente en un orden determinado a un pilar de soporte hasta construir la cadena peptídica. A continuación, los grupos protectores cubren temporalmente determinados grupos funcionales reactivos de los aminoácidos durante la síntesis para evitar que se modifique la secuencia peptídica.
Una vez que los grupos protectores blindan los grupos funcionales específicos, la síntesis progresa, con alteraciones específicas para mejorar su estabilidad y eficacia.
Paso 2: A continuación, los científicos añaden aminoácidos individualmente en la secuencia adecuada, empezando por el extremo C-terminal de la cadena peptídica hasta el extremo N-terminal.
El C-terminal también recibe los nombres de carboxi-terminal, carboxi-terminal, cola C-terminal, cola carboxi o COOH-terminal. Estos nombres se refieren a la última parte de una cadena peptídica. El N-terminal, por su parte, se refiere al principio de la cadena peptídica.
Paso 3: Se produce el acoplamiento, o reacción química por la que un aminoácido se conecta a una cadena peptídica en crecimiento.
Paso 4: Los científicos eliminanlos grupos protectores del paso 1 a medida que crece la cadena peptídica, parte del proceso de desprotección y elongación.
Adición de una cadena de ácidos grasos
Como la semaglutida, un agonista de los receptores de GLP-1, es un análogo o un compuesto tan próximo en su composición química a una molécula real de GLP-1, sólo hay tres diferencias principales en su composición molecular frente a la del GLP-1:
- El ácido alfa-aminoisobutírico sustituye al aminoácido alanina en la posición 8,
- Un ácido graso C-18 se une a Lys en la posición 26, y
- La arginina sustituye al aminoácido lisina en la posición 34.
La adición del ácido graso C-18 confiere a la semaglutida una semivida más larga en plasma, lo que aumenta su eficacia.
La semivida se refiere al tiempo necesario para que la cantidad de concentración de un fármaco en la sangre disminuya en un 50%.
Purificación y aislamiento de la semaglutida
Los fabricantes purifican el péptido sintetizado para eliminar impurezas o subproductos. Estas impurezas pueden proceder de fragmentos de secuencias peptídicas incompletas, productos secundarios no deseados de reacciones químicas, sustancias químicas residuales como reactivos o disolventes, y estereoisómeros de compuestos. Los estereoisómeros se refieren a dos o más compuestos que sólo difieren en la disposición espacial de sus átomos.
Utilizan la cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC) para separar las impurezas del péptido. purifican el péptido, a continuación aíslan la semaglutida como compuesto puro.
Formulación y finalización
Forma farmacéutica: Para formular los fármacos peptídicos se utilizan procesos específicos para lograr su estabilidad, eficacia y seguridad.
Tras la síntesis y purificación, los fabricantes formulan la semaglutida en formas farmacéuticas como soluciones, comprimidos, jarabes o aerosoles.
Ozempic se presenta en tres dosis: 0,5 miligramos, 1 miligramo y 2 miligramos, mientras que Wegovy se presenta en dosis de 2,4 miligramos.
Rybelsus, en cambio, se presenta en comprimidos de 7 o 14 miligramos.
Como ya se ha dicho, tanto Ozempic como Wegovy vienen en plumas inyectables precargadas, mientras que Rybelsus viene en formato de píldora.
Estabilización: Dado que los péptidos pueden estar sujetos a degradación, las formas farmacéuticas también desempeñan un papel crucial para ayudar a mantener la integridad estructural del péptido.
Algunos métodos, como la liofilización o la liofilización, utilizan agentes estabilizadores para favorecer la estabilidad del péptido.
En algunos casos, aumentar la solubilidad de un péptido puede garantizar que se disuelvan de forma correcta cuando se administren.
Selección de excipientes: Los excipientes farmacéuticos son sustancias distintas del principio activo que se utilizan en un medicamento. En el caso de la semaglutida, ésta es el principio activo de Ozempic, Wegovy y Rybelsus.
Los excipientes de Ozempic son fosfato disódico dihidratado, propilenglicol, fenol y agua para inyectables, mientras que los de Rybelsus son estearato de magnesio, celulosa microcristalina, povidona y salcaprozato sódico.
Wegovy, por su parte, tiene los siguientes ingredientes inactivos: fosfato disódico dihidratado, cloruro sódico, ácido clorhídrico, hidróxido sódico y agua para inyección.
Pruebas de compatibilidad: A continuación, realizan pruebas de compatibilidad (DECS) para garantizar que los excipientes funcionan eficazmente con el principio activo.
La intención es llegar a una formulación estable y eficaz.
Fabricación y control de calidad: Los fármacos peptídicos se someten a estrictas condiciones de formulación y a pruebas meticulosas para garantizar su pureza, calidad, eficacia y seguridad.
Envasado, almacenamiento y uso de la semaglutida
Los fabricantes colocan los medicamentos en recipientes adecuados para evitar su contaminación o degradación. Luego se almacenan en instalaciones adecuadas en condiciones controladas, como la humedad y la temperatura, para mantener su calidad y potencia.
Una vez que los medicamentos peptídicos se han distribuido a las farmacias y otros proveedores sanitarios, ya están disponibles para su compra y el uso de los consumidores que cumplan los requisitos.
La semaglutida requiere una receta para poder comprarla y administrarla con la dosis correcta.
Desafíos en la fabricación de semaglutida
Aunque la síntesis peptídica en fase sólida ha sido una práctica habitual en la fabricación de fármacos basados en péptidos, conlleva su parte de dificultades que afectan al proceso de fabricación.
Los aminoácidos, por ejemplo, pueden volverse erráticos y provocar reacciones químicas no deseadas en la cadena peptídica que se está construyendo.
La eliminación de grupos de protección en grupos funcionales de aminoácidos también puede alterar accidentalmente la estructura de la cadena peptídica.
A medida que crece una cadena peptídica, es más probable que tenga errores en su estructura. Esto afecta no sólo a la pureza del fármaco, sino también a su eficacia.
La SPPS requiere tiempo e incurre en elevados costes para los fabricantes de medicamentos debido a los gastos combinados de equipos, materias primas y reactivos.
A pesar de estos posibles contratiempos, la semaglutida sigue siendo un actor clave, si no el precursor, en el espacio de la lucha contra la diabetes y el control del peso. Se esperan más innovaciones en 2024 con la conclusión de seis ensayos clínicos sobre la obesidad.
Conclusión
El proceso de fabricación de medicamentos a base de péptidos, como la semaglutida, es complejo y tedioso, y depende de la aplicación satisfactoria de la síntesis peptídica en fase sólida. Como hay muchos factores que pueden afectar a la potencia y seguridad del medicamento, las empresas farmacéuticas ponen especial cuidado en preparar y utilizar sólo materias primas de la máxima calidad.
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