Biotecnologia Ciência & Desenvolvimento - nº 37 1

PesquisaBIOTECNOLOGIA NA INDÚSTRIAFARMACÊUTICARevisão dos principais processosRogério Saad Vaz, BMD, Ph.D.,Coordenador do curso de Biomedicina daFaculdade Pequeno PríncipePesquisador do Instituto Pelé PequenoPrínciperogeriovaz@fpp.edu.brMaria Rosa Machado Prado, M.Sc. ,Professora Adjunta do curso de Farmáciada Universidade Positivomaria.rosamachado@up.edu.brFátima de Carvalho, M.Sc., ProfessoraAdjunta do curso de Farmácia daUniversidade Positivofatimadecarvalho@up.edu.brindústria farmacêutica necessitade processos biotecnológicos paraobtenção de vários produtos importantespara a saúde humana e animal.A história da biotecnologia modernacomeça inclusive com o desenvolvimento deum medicamento, a penicilina, na primeirametade do século XX. A partir de então, processosbiotecnológicos são utilizados na produçãode vitaminas, hormônios, antibióticos,vacinas e enzimas. Este trabalho apresentaas características gerais desses processos.Na biotecnologia industrial o reator é o elementocentral, pois é nele que se desenvolvemas transformações de interesse;embora fundamental, não é o mais importantedo processo. Dois conjuntos de operaçõesdevem ser considerados:1) Os tratamentos iniciais (“Upstream processes”)-antecedem a operação.2) Os tratamentos finais (“downstream processes”)-englobam a separação e a purificaçãodos produtos e tratamentos dos residuos(Borzani et al,2001)O sucesso de um dado processo fermentativodepende muito de uma correta definiçãode 4 pontos básicos: microrganismo,meio de cultura, a forma de condução doprocesso fermentativo e as etapas de recuperaçãodo produto (Schmidell et al., 2001).Os três primeiros itens fazem parte dos “upstreamprocesses” enquanto o último do “downstreamprocesses”.Na verdade, esses quatro pilares de umprocesso fermentativo interagem enormemente,sendo necessário buscar definí-losde forma conjunta, levando em consideraçãoaspectos biológicos e econômicos. Odesempenho de um dado microrganismodepende muito da composição do meio decultura em que este é colocado. A seguir,serão abordados cada um destes pilares.1- TIPOS DE MICRORGANISMOSSão divididos em vírus, procariontes (bactériase cianofíceas) e eucariontes (fungos,protozoários, algas, cultura de tecidos animaise vegetais). Os vírus patogênicos apresentaminteresse para vacinas, enquanto quevírus bacteriófagos são importantes paraestudos genéticos ( para mapeamento daposição dos genes e para construção denovas cepas por transdução ou recombinação.Na recombinação, fagos são usadoscomo vetores para introduzir DNA estranhona célula (Moo-Young).Bactérias e fungos são os microrganismosresponsáveis pela maioria dos processosbiotecnológicos farmacêuticos. As categoriasde produtos da fermentação bacterianasão:- “single cell protein” ou biomassa- produtos finais (ex: solventes e ácidos)- metabólitos primários (ex: aa., enzimas enucleótideos)- metabolitos secundários (ex: anticorpos,pigmentos e polisacarídeos)A composição do meio pode influenciar ometabolismo das células diretamente atravésda nutrição ou indiretamente e pelaalteração da forma do crescimento como aeficiência da aeração- particular e importantequando há crescimento de organismosfilamentosos (Moo-Young).A cultura de tecidos de células animais (répteis,peixes, aves, anfíbios, insetos) e vegetais– cultivadas em larga escala para produçãode vacinas, para acúmulo de metabólitoscelulares e para bioconversão desubstratos como esteróides e alcalóides. Acultura de tecidos de células vegetais paraprodução de agentes farmacologicamenteativos é uma área promissora.A obtenção desses microrganismos pode serfeita de várias maneiras: isolamento a partirde recursos naturais; compra em coleçõesde culturas; obtenção de mutantes naturais;obtenção de mutantes induzidos por métodosconvencionais; obtenção de microrganismosrecombinantes por técnicas de engenhariagenética.Para uma aplicação industrial, espera-se queos microrganismos apresentem as seguintescaracterísticas gerais:- apresentar elevada eficiência na conversãodo substrato em produto;- permitir o acúmulo do produto no meio,de forma a se ter elevada concentração doproduto no caldo fermentado;- não produzir substâncias incompatíveis como produto;- apresentar constância quanto ao comportamentofisiológico;- não ser patogênico;- não exigir condições de processo muitocomplexas;- não exigir meios de cultura dispendiosos;36 Biotecnologia Ciência & Desenvolvimento - nº 37