¿Cómo se fabrican los medicamentos?

Los medicamentos pueden fabricarse sintetizando sustancias químicas con efectos terapéuticos potenciales o extrayendo sustancias químicas farmacológicamente activas de la naturaleza.

Hubo un tiempo en que los humanos cayeron como moscas a enfermedades como el cólera y la malaria. Afortunadamente, gracias a la ciencia, ahora contamos con un impresionante arsenal de medicamentos para combatir las innumerables enfermedades que azotan a nuestra especie.

Se han necesitado muchas décadas y carreras de investigación y desarrollo, una importante inversión de recursos y una gran cantidad de talento brillante y suerte para hacerlos. Yo, por mi parte, creo que el esfuerzo valió la pena. Es la fabricación y extracción de medicamentos lo que nos da el lujo de vivir nuestra vida sin el miedo a las enfermedades que una vez diezmaron a nuestros antepasados.

Entonces, ¿cómo se fabrican exactamente estos medicamentos (píldoras y cápsulas, suspensiones y jarabes, geles y cremas, inyectables e inhalables)? Y quizás lo más importante, ¿qué tan caro es producirlos?

Primero, comencemos con lo básico.

¿Qué son las medicinas?

Los medicamentos son sustancias que se utilizan para tratar o prevenir enfermedades y aliviar sus síntomas. Pueden sintetizarse químicamente en laboratorios u obtenerse de los recursos naturales disponibles, como plantas y minerales.

Los analgésicos como la aspirina se producen químicamente, mientras que los antibióticos como la penicilina se extraen de la especie fúngica Penicillium chrysogenum. Los antibióticos también se pueden extraer de las bacterias; por ejemplo, la estreptomicina proviene de Streptomyces griseus.

Todos estos compuestos especiales, ya sean sintetizados o extraídos, se denominan ingrediente farmacéutico activo del medicamento. Cada medicamento tiene un compuesto único (o combinación de compuestos) que logra el efecto curativo o preventivo deseado.

Cuando un medicamento ingresa al cuerpo, los ingredientes activos de los medicamentos interactúan con los componentes bioquímicos de nuestro cuerpo para lograr el efecto deseado en el sitio u órgano conocido como el “objetivo del medicamento”.

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En 2019, el tamaño del mercado mundial de fabricación de productos farmacéuticos se estimó en $ 324,42 mil millones.

Desarrollo de fármacos

La forma química

Los productos químicos, orgánicos o inorgánicos, se mezclan y, después de una serie de reacciones químicas complejas, obtenemos un medicamento que posee propiedades farmacológicas únicas.

Estas reacciones químicas tienen lugar en tanques de reacción gigantes y se calientan o enfrían, después de lo cual se mezclan de manera controlada. Una vez que se completa la reacción, los productos químicos sobrantes se evaporan calentando excesivamente la mezcla. El producto restante de la reacción se enfría hasta que se forma una sustancia cristalina o en polvo.

Es esta sustancia cristalina o en polvo la que contiene el ingrediente farmacéutico activo que se traslada a la siguiente etapa: la formulación del fármaco.

En la formulación de un fármaco, el ingrediente activo se mezcla con agua y agentes aglutinantes en un mezclador grande para formar el compuesto medicinal. Según el método de administración elegido, esta mezcla se seca y se comprime en tabletas, se procesa en una crema o gel, o se embotella en viales de inyección.

Si está interesado en un recorrido visual del proceso de fabricación de medicamentos, AstraZeneca tiene un video informativo sobre la fabricación de medicamentos que puede encontrar en el enlace de YouTube aquí.

flujo del proceso de fabricación de tabletas

Un diagrama de flujo simple para mostrar cómo se fabrican los medicamentos en tabletas.

La forma natural

Mirando hacia atrás en la historia, el descubrimiento de fármacos provino principalmente de plantas. Los antiguos egipcios usaban opio como analgésico, los indios usaban neem para la salud bucal y dental, y la cúrcuma era famosa por sus propiedades antisépticas y antibióticas.

Incluso hoy en día, la naturaleza inspira el descubrimiento y el desarrollo de fármacos.

En lugar de utilizar la fuente completa, buscamos y aislamos ese ingrediente farmacéutico activo de la planta, microorganismo, animal o mineral, lo extraemos y luego lo empaquetamos en productos farmacéuticos.

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Según la OMS, 3.500 millones de personas dependen de productos naturales para la atención médica. (Crédito de la foto: veinte20)

Fabricación de productos farmacéuticos

Veamos cómo se fabrica la penicilina como ejemplo. La penicilina es un antibiótico derivado de un hongo que tiene la capacidad de producir penicilina codificada en su ADN. Este fragmento particular de ADN se corta y se inserta en el ADN de una bacteria comúnmente disponible y de bajo mantenimiento, como E. coli (que se encuentra en nuestra caca). A continuación, las bacterias se cultivan, es decir, se cultivan a granel, dentro de un tanque de reacción. Una vez que comienzan a producir penicilina, se extrae del cultivo y luego se filtra, purifica y empaqueta en tabletas.

Otro ejemplo de una terapia de laboratorio es la insulina artificial, la hormona que se usa para reducir el azúcar en la sangre en los diabéticos.

La quinina de la planta Cinchona officinalis es un ejemplo de medicina derivada de plantas. La quinina es un fármaco que trata la malaria. Es posible que haya oído hablar de su forma más avanzada: hidroxicloroquina.

La corteza de esta planta se tritura y se seca completamente antes de pulverizarla. A continuación, se extrae quinina del polvo de corteza seca y se purifica.

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La corteza seca de Cinchona officinalis, comúnmente conocida como corteza peruana. (Crédito de la foto: envato)

Una palabra final

¡El descubrimiento de fármacos no es fácil ni barato! Los investigadores pasan años o incluso décadas creando sustancias químicas con la esperanza de que una molécula entre cientos pueda terminar siendo una cura. Ahora, también recibimos un poco de ayuda de las computadoras, que crean modelos de nuevos medicamentos que tienen estructuras que facilitan que el medicamento se una a su objetivo. A esto lo llamamos “Diseño de fármacos asistido por computadora” o CADD para abreviar.

Una investigación pionera sugiere tecnologías nuevas y mejoradas que ayudarán a impulsar aún más el sector de síntesis de fármacos químicos. Quién sabe, quizás la IA simplemente se hará cargo de todo el proceso de desarrollo de fármacos en el futuro y nos facilitará la vida a todos.

Incluso con tanto dinero y esfuerzo, existe una alta probabilidad de que los medicamentos no funcionen como deberían o como pretendemos. De hecho, actualmente existe una tasa de fracaso del 90% en el desarrollo de fármacos. Con suerte, veremos una disminución significativa de este porcentaje en las próximas décadas.