Respaldada por US$120 millones en financiamiento de capital de riesgo, la empresa de la profesora de Stanford, Christina Smolke, llamada Anthiea, acaba de completar su primera producción a gran escala de un ingrediente clave de medicamentos.
Cada año, miles de personas en todo el mundo utilizan un proceso de bioingeniería en el que toman azúcar, lo alimentan con una cepa cuidadosamente seleccionada de levadura y unos días después extraen un producto que luego es vendido y disfrutado por millones. La mayoría de las personas llaman a esto elaborar cerveza.
Básicamente, eso es todo lo que hace la empresa de Christina Smolke, Antheia. Sin embargo, en lugar de fabricar cerveza, su empresa usa el mismo proceso para cultivar ingredientes clave para medicamentos con receta. Y en lugar de la levadura que podrías comprar en tu tienda local de elaboración de cerveza, la suya es el resultado de más de una década de investigación, bioingeniería con genes de múltiples especies para producir productos químicos especializados a escala y de manera más rápida que los métodos convencionales.
El jueves, la empresa anunció que ha completado su primera corrida de fermentación a escala comercial, que resultó en la producción de 116,000 litros de tebaína, un ingrediente clave para varios medicamentos esenciales. Y en lugar de un tiempo de respuesta de unos pocos meses, Antheia fabricó el producto químico en aproximadamente cinco días. Con este hito logrado, la empresa tiene como objetivo entrar en el mercado el próximo año con sus primeros productos: ingredientes clave para medicamentos que actualmente enfrentan escasez significativa.
Según una encuesta de agosto de la Sociedad Estadounidense de Farmacéuticos del Sistema de Salud, la escasez de medicamentos esenciales está obligando a un tercio de los farmacéuticos de hospitales a racionar, retrasar o cancelar intervenciones médicas necesarias. Los otros dos tercios dijeron que están gestionando estas escaseces estratégicamente, pero que aún hay un impacto en la atención al paciente debido a que el precio de algunos medicamentos esenciales ha aumentado. “Los farmacéuticos han estado gestionando escaseces de medicamentos de manera rutinaria durante décadas”, dijo el CEO de ASHP, Paul Abramowitz, en un comunicado. “Pero ahora estamos viendo escaseces más largas y persistentes”.
Este es el caso de los opioides inyectables, que se utilizan para el manejo del dolor en los pacientes. Tradicionalmente, estos ingredientes se cultivan en campos a lo largo de meses o años, se cosechan los cultivos y se extraen los ingredientes químicos necesarios para que puedan ser compuestos en una instalación de fabricación de medicamentos. Pero depender de la agricultura puede causar problemas, con problemas que surgen por causas naturales como plagas o tormentas, o causas industriales como interrupciones en el envío.
Este es uno de los tipos de ingredientes de medicamentos en los que Antheia se está enfocando: la tebaína y la oripavina, ambos componentes clave en medicamentos para el manejo del dolor y la adicción, como la codeína, la hidrocodona y la naloxona. La empresa también tiene más de 70 otros ingredientes en su lista para diferentes tipos de medicamentos, como la escopolamina, que se utiliza en medicamentos contra las náuseas y los espasmos.
“Estamos produciendo ingredientes donde existen cadenas de suministro con ineficiencias recurrentes”, dice Christina Smolke, cofundadora y CEO de Antheia. “Estamos viendo a largo plazo dónde las cosas se están volviendo insostenibles”.
Mientras trabajaba para obtener su doctorado en UC Berkeley, Smolke, de 48 años, dice que hizo una pasantía en la industria química, donde aprendió sobre química tradicional, como la ciencia de refinar el petróleo. Ese tipo de química, señala, se escaló muy bien, pero no era tan versátil ni flexible como las reacciones químicas en los sistemas biológicos, que no suelen escalarse bien. “Realmente estaba empezando a pensar en la célula como una fábrica para hacer cosas”, dice.
Este contraste la inspiró a centrar su investigación en el desarrollo de microorganismos que pueden fabricar productos útiles, primero en un laboratorio en CalTech y ahora en Stanford, donde es profesora. “¿Cómo podemos inspirarnos en la naturaleza, pero construir plataformas de producción y biomanufactura más escalables?”, dice. “La naturaleza es realmente nuestro mejor químico”.
En 2015, el laboratorio de Smolke saltó a los titulares con un artículo publicado en Science, que describía cómo ella y sus colegas usaron bioingeniería en la levadura para producir hidrocodona, un medicamento común utilizado para tratar el dolor. Ese mismo año, cofundó Antheia junto con la ingeniera bioquímica Kristy Hawkins y las investigadoras Kate Thodey e Isis Trenchard con el objetivo de escalar la producción para satisfacer las necesidades de la industria farmacéutica. (Ese mismo año también cofundó la compañía de inmunoterapia contra el cáncer Chimera, donde todavía se desempeña como asesora científica).
Para producir grandes cantidades de ingredientes de medicamentos, los investigadores de Antheia primero tuvieron que ingeniar la levadura en sí. Ese proceso involucró tomar genes de las plantas de las cuales se cosechan los ingredientes de los medicamentos y agregarlos a la levadura, junto con genes de más de 20 otros organismos para hacer que el proceso sea más eficiente.
Esto es mucho más complicado para la levadura que convertir el azúcar en alcohol para la cerveza, que solo implica dos pasos químicos. La fabricación de ingredientes de medicamentos implica al menos dos docenas más, así como una serie de enzimas personalizadas. Y aunque esto es relativamente fácil de manejar en lotes pequeños en el laboratorio, donde las condiciones son más fáciles de controlar, hacerlo a escala industrial requiere mucha ingeniería compleja de los equipos, temperaturas y condiciones de fermentación. Para desarrollar las técnicas que necesitarían para escalar comercialmente, Antheia se asoció con un biomanufacturer italiano no revelado en 2021.
Antheia es la única empresa de biología sintética centrada en la nicho de fabricar ingredientes de medicamentos, según Kazi Helal, un analista de biotecnología para Pitchbook. Eso podría darle una ventaja, pero también señaló que “podría haber una buena razón por la que no hay tantos competidores en el espacio”. Amyris, que estaba utilizando la biología sintética para desarrollar ingredientes para productos de belleza, anunció una bancarrota del capítulo 11 a principios de este mes y dice que saldrá del mercado de consumo.
Dicho esto, Helal señala que al centrarse en las compañías farmacéuticas que suministran medicamentos esenciales, “definitivamente hay un camino viable hacia el éxito comercial” si la empresa puede entregar a escala.
Smolke reconoce que la escala es un desafío importante para que la startup ofrezca una alternativa real de cadena de suministro, pero señala el anuncio de su empresa de un lote de tebaína a escala comercial como “un punto de prueba importante, porque demuestra que la tecnología es real, ahora puede escalar y cumplir con las métricas comerciales”.
Ciertamente, los desafíos del mercado no han disuadido a los inversores. Hasta la fecha, la empresa ha recaudado US$120 millones de inversionistas como Viking Global, Sherpalo Ventures y la firma de inversión de mil millones de dólares de Eric Schmidt, Hillspire. Pitchbook estima la valoración de la empresa en US$270 millones (Anethiea disputa esta cifra, pero se negó a proporcionar una cifra correcta). Además, en 2021 la empresa se asoció con la empresa de biología sintética Ginkgo Bioworks, que está desarrollando enzimas personalizadas para el proceso de fermentación de Antheia.
El próximo paso para Antheia y sus 52 empleados es preparar la empresa para poner sus productos en el mercado a gran escala, lo que requerirá la aprobación regulatoria de la FDA y otras agencias. Eso significa demostrar que los ingredientes de los medicamentos producidos por su levadura bioingeniería son de la misma calidad que los producidos convencionalmente. Smolke dice que si todo va bien, espera recibir la aprobación de la FDA a fines de este año, y que la empresa se lanzará oficialmente al mercado en 2024.
“Esto realmente establecerá una transformación dentro de la industria para pasar a una forma más eficiente, ágil y rentable de producción”, dice.