Doctor Mario Alvarez
Centro de biotecnología- FEMSA – ITESM
La industria farmacéutica es un sector altamente dependiente del conocimiento y, por tanto, de la investigación y el desarrollo tecnológico. El desarrollo de un fármaco de patente, y del proceso para producirlo comercialmente, requiere la participación de un vasto grupo de investigadores de diferentes disciplinas: químicos, biólogos, estadistas, físicos, médicos. Desarrollar un nuevo fármaco implica un proceso largo de investigación y desarrollo, de alta demanda de inversión y de alto riesgo, pero también de alto potencial de retorno.
En esta contribución, analizaremos la industria farmacéutica, su dinámica y las características particulares que hacen de ella un excelente ejemplo de un sector que muy eficientemente convierte ciencia en desarrollo tecnológico, productos de alto valor comercial y beneficio social.
LA INDUSTRIA FARMACÉUTICA EN EL MUNDO
En el mundo, la industria farmacéutica es uno de los sectores que mayor valor derraman a la sociedad, tanto en el sentido económico (representa un mercado de 541 billones de dólares por año), como de contribución social e impacto en salud pública. La industria farmacéutica ha experimentado un gran desarrollo mundialmente en los últimos años. Factores económicos, demográficos y sociopolíticos (como la edad2, marco legal, económico y científico) tienen influencia directa en este crecimiento de la industria farmacéutica.
Por ejemplo, entre 1990 y 2000, el porcentaje de la población de Estados Unidos que tiene más de 82 años creció un 42 por ciento. Esto ocasionó un aumento en la demanda de servicios de salud y un aumento en los costos de terapias con medicinas3. Las enfermedades crónico-degenerativas van también en aumento debido a este cambio poblacional, a problemas de balance dietético y exposición a factores de riesgo ambiental. Un reporte reciente predice que el número de pacientes diabéticos en el mundo se duplicará hacia el año 2030. Según reportes de la Organización Mundial de la Salud, el cáncer es actualmente la primera causa de muerte en el mundo de los decesos en 2005, para un total de 7.6 millones. El 70 porciento de estas muertes se registraron en países en vías de desarrollo y subdesarrollados. Para el año 2015, nueve millones de personas morirían de cáncer, y 11.4 millones en 2030.
Dos factores contribuyen a que los fármacos de patente sean un producto de alto valor agregado en los países del primer mundo:
(a). La demanda del mercado es prácticamente insensible al precio para un determinado fármaco de patente en los países desarrollados (esto no es necesariamente cierto en México), dado que la mayoría de los consumidores son “cautivos” porque dependen del medicamento.
(b). Por otro lado, los insumos para producir un fármaco son de bajo costo. Cuando usted compra una tableta o una cápsula de medicamento de patente, está comprando algo cuyo valor, considerando sólo materias primas y costo de producción, es ínfimo comparado con su valor comercial.
Por lo que usted realmente está pagando es por toda la inversión en investigación y desarrollo que la empresa farmacéutica realizó, por aproximadamente una década, para desarrollar ese fármaco. En promedio, desarrollar un fármaco de patente representa una inversión del orden de $800 millones de dólares.
El auge de la Biotecnología y sus herramientas aplicadas a la Medicina han influido también significativamente en el auge del sector farmacéutico. Compañías biotecnológicas dominan el comercio del sector farmacéutico en casi el 45 por ciento. Biotecnología y Farmacéutica están por tanto íntimamente ligadas.
Una búsqueda en Yahoo, por las palabras clave “Biotechnology and pharma”, arroja 7 millones 290 mil páginas. Internacionalmente, la industria farmacéutica y biofarmacéutica es una de las principales demandantes, destinatarias y promotoras de investigación de avanzada en áreas tales como Biotecnología y Nanotecnología.
INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO EN LA INDUSTRIA FARMACÉUTICA
El camino para desarrollar un nuevo fármaco es realmente muy interesante. Es una ruta que va desde el primer indicio de algún efecto terapéutico de un extracto o una molécula, pasando por todo un proceso de ensayo y validación de efectos terapéuticos y toxicológicos en líneas celulares, modelos experimentales animales, y finalmente humanos, hasta el diseño de un proceso escalado para su producción comercial (ver figura 1). de investigación básica y aplicada que pudieran derivar en conocimiento útil para el desarrollo de nuevos fármacos.
Mundialmente, sólo las grandes empresas farmacéuticas (por ejemplo, Pfizer, Bristol-Myers Squibb, Merck, Abbott Labs etcétera) realizan la mayoría de estos procesos internamente, pero aun ellas mantienen vínculos de investigación importantes con sus colaboradores académicos. En general, varios procesos de investigación y desarrollo tecnológico de las empresas farmacéuticas pequeñas y medianas se realizan con apoyos externos (outsourcing de servicios de investigación o desarrollo tecnológico hacia universidades, centros de investigación u otras empresas especializadas), lo cual abarata significativamente los costos de desarrollo.
Se trata también de un camino de hasta 12 años de inversión, normalmente valuada en cientos de millones de dólares. Es asimismo una apuesta tecnológica de alto riesgo, que debe ser asistida por especialistas para maximizar las intrínsecamente bajas probabilidades de riesgo (en general sólo uno de cada 100 potenciales fármacos resultan en un producto comercial). Sin embargo, todo el valor de la investigación acumulada en un fármaco exitoso de patente (en el argot farmacéutico un Blockbuster), reditúa en por lo menos mil millones de dólares por ventas anuales. Desde luego, es innegable que la plusvalía derivada del aparato de investigación para desarrollo de fármacos de patente es sustancial. Ese valor, a su vez, es el motor que garantiza la continuidad en la investigación para el combate de enfermedades crónico-degenerativas, tales como el cáncer, la diabetes, y las enfermedades cardiovasculares.
Pero la industria farmacéutica no solamente promueve la investigación dentro de sus instalaciones; también tiene aliados importantes en universidades y centros de investigación alrededor del mundo, a los cuales patrocina proyectos Revisemos con mayor detalle el camino de investigación hacia el desarrollo de un nuevo fármaco (ver figura 2). Una vez que una empresa farmacéutica determina que desea desarrollar fármacos para un determinado padecimiento, los equipos científicos de descubrimiento de nuevas moléculas de la empresa comienzan a trabajar en ese propósito. Los equipos de Drug Discovery de las grandes compañías están conformados por científicos de primer nivel, biólogos y químicos con grado doctoral, educados en las mejores universidades del mundo. Estos equipos de trabajo están encargados de sintetizar librerías de moléculas, utilizando herramientas modernas tales como química combinatorial y conocimientos clásicos de la siempre vigente Química Orgánica Sintética.
MOLÉCULAS CON POTENCIAL TERAPÉUTICO
Posteriormente, estas moléculas serán probadas en líneas celulares o en animales de laboratorio, buscando cuál o cuáles de ellas pudieran presentar cierta actividad biológica terapéutica.Aquí, la intervención de fisiólogos, farmacólogos, bioquímicos, biólogos moleculares es crucial. Estos equipos de trabajo recopilan evidencia experimental para seleccionar las moléculas más prometedoras en términos de su poder farmacológico y estudian las relaciones de estructura de las moléculas con su función bioquímica y fisiológica. Estas moléculas entrarán al así llamado “pipeline” de la empresa (la línea de desarrollo de productos de la empresa). Al identificar una molécula con potencial terapéutico, se desencadena su proceso de patente.
El conocimiento es la herramienta competitiva fundamental de la industria farmacéutica innovadora. Cada descubrimiento debe ser protegido de inmediato, aun cuando sea aún incierto si llegará o no a comercializarse.
En la industria farmacéutica es muy importante ser el primero. Esto crea un incentivo para la investigación, para la utilización del conocimiento básico encaminado a la aplicación. Una vez patentada una molécula, comienza una etapa de investigación muy intensa que pretende acercarla cada vez más a su comercialización en forma de un nuevo fármaco, un nuevo Blockbuster.
Es necesario validar que la molécula sea en realidad biológicamente activa y más efectiva contra el padecimiento blanco (padecimiento “target”) que los productos similares ya existentes en el mercado. Adicionalmente, debe demostrarse que sus efectos secundarios sean menos severos que sus equivalentes ya comercializables.
En síntesis, la empresa desarrolladora, y por tanto su grupo de científicos, deben demostrar ante la Food and Drug Administration (FDA) o su equivalente según sea el país de desarrollo, que el potencial fármaco es más efectivo y seguro que los similares ya conocidos. Debe también ofrecerse suficiente prueba de que se tiene el conocimiento preciso sobre la bioquímica del fármaco, cómo éste trabaja a nivel celular. A fin de recopilar toda esta información, los equipos científicos trabajan en varios frentes, realizando experimentos con células, animales de laboratorio, y posteriormente, en una etapa ya más avanzada, con voluntarios humanos (pruebas clínicas).Nuevamente, la combinación de ciencia fundamental con la intención de aplicación, es clave en esta etapa. Si en cualquier momento de esta cadena existe evidencia de que el fármaco no es tan efectivo o tan seguro como se anticipaba, entonces el proceso de investigación y desarrollo de ese candidato se detiene, y los esfuerzos de investigación se dirigen a otro candidato del pipeline. Si es posible documentar adecuadamente tanto la eficiencia como la seguridad del nuevo fármaco, entonces la empresa presentará una nueva aplicación de registro del fármaco (New Drug Application si este proceso fuese ante la FDA).
DESARROLLO DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN
Paralelamente al proceso de validación de efecto y seguridad farmacológica, debe llevarse a cabo un proceso de optimización de la síntesis química y de diseño del proceso, para producir la molécula con potencial farmacológico (ver línea roja y verde en figura 2).
Conforme se avanza en el pipeline, cada vez serán necesarias cantidades más grandes de la sustancia en evaluación.
Esto demanda que el proceso de síntesis y evaluación del fármaco sea cada vez más eficiente. A su vez, esto demanda que se involucre un equipo de químicos e ingenieros que llevan el proceso de síntesis desde su versión “laboratorio” hasta su versión “planta piloto” y eventualmente “escalan” el proceso a su versión “industrial”.
En este camino de desarrollo del proceso de producción, también los conceptos de ciencia fundamental de materiales, de química de superficies, de cristalización y física del estado sólido, de transferencia de masa, se traducen en Investigación Aplicada y Desarrollo Tecnológico.
Los avances médicos que hemos experimentado en occidente en la última década, con fármacos cada vez más eficaces y seguros, se deben en importante medida a la investigación desarrollada por la industria farmacéutica (principalmente la norteamericana y la europea) y sus colaboradores en investigación en centros de investigación y universidades alrededor del mundo. Desde luego, y completamente comprensible, estos avances no son motivados por el mero altruismo de las empresas farma, sino porque la plusvalía generada por la inversión en investigación así lo justifica.
LA INDUSTRIA FARMACÉUTICA EN MÉXICO
En México, la industria farmacéutica tiene una presencia económica muy importante.
Sin embargo, su competitividad y su enorme potencial desarrollo se ve limitado por carencias en el suministro de productos de investigación (nuevos fármacos de patente, nuevos dispositivos farmacéuticos, patentes de proceso e innovaciones de proceso) y por insuficiencia en la infraestructura (recurso humano entrenado, equipamiento, instalaciones) para desarrollar nuevos fármacos y estudiar y optimizar procesos farmacéuticos.
Se prevé que nuestro país tendrá una de las tasas de crecimiento más importantes en este sector, aproximadamente de un 11 porciento anual 7, lo que constituye un mercado de 6 mil 47 millones de dólares al año8. Este incremento se debe al aumento de la población del país y al desarrollo de su economía. México ocupa el décimo quinto lugar internacional en la fabricación de medicamentos9. De acuerdo con datos de la Secretaría de Comercio y Fomento Industrial, en nuestro país alrededor de 400 empresas integran la industria farmacéutica, nueve porciento de las cuales son grandes corporativos, 19 por ciento medianas, 35 porciento pequeñas y 37 porciento microempresas10. Las empresas líderes en México corresponden a 16 laboratorios subsidiarios de corporaciones mundialmente reconocidas.
Sin embargo, el mercado continúa siendo diversificado, ya que ninguna alcanza una participación superior al 10 por ciento del mercado nacional. La industria farmacéutica mexicana está frente a un gran reto por el TLC, ya que éste eliminó todos los impuestos para los productos farmacéuticos de importación desde 2002. La consecuencia directa de este hecho es que la industria local tiene el riesgo de disminuir su participación en el mercado en los próximos años, porque las industrias estadounidenses y canadienses principalmente están reduciendo los precios para dominar el sector público de salud. Se suma, además, la falta de recursos económicos para la investigación y desarrollo 11.
Así, la industria farmacéutica mexicana encara retos importantes en innovación y desarrollo tecnológico. Hoy en día, el sector se dedica dominantemente a la producción de genéricos o a la formulación final de fármacos de patente (no a la síntesis de ingredientes activos).
Por otro lado, son pocos los ejemplos de fármacos de patente desarrollados por empresas mexicanas. Idealmente, la industria farmacéutica nacional debería progresivamente moverse de su estado actual, centrado en la manufactura de genéricos y formulaciones finales, al descubrimiento y desarrollo de fármacos y biofármacos de patente La creación de una plataforma para outsourcing de investigación, en universidades y centros de investigación, para la industria farmacéutica en México (ver figura 3), permitiría a la industria farmacéutica mexicana, particularmente la pequeña y mediana, hacerse de productos de investigación y herramientas de desarrollo tecnológico que mejorarían significativamente su efectividad y su competitividad., con 13 porciento
Figura 1. La industria farmacéutica realiza investigación de alto nivel en diferentes frentes: (a) descubrimiento de nuevos fármacos y sus procesos de síntesis; (b) elucidación de los mecanismos bioquímicos de acción de moléculas con actividad farmacéutica; (c) diseño y optimización de procesos de producción de fármacos (ingeniería farmacéutica)
Figura 2. Línea de desarrollo de un nuevo fármaco (Pipeline).
Figura 3. Las universidades y centros de investigación mexicanos tienen excelentes oportunidades para relacionarse con la industria farmacéutica por medio de contratos de outsourcing de servicios de investigación y desarrollo tecnológico en las áreas de búsqueda de nuevos fármacos en productos naturales, análisis de efectos farmacológicos en líneas celulares y en animales, caracterización química de compuestos e ingeniería farmacéutica.
