Paulo Lee Ho - IPD

20 Encontro Nacional de Inovação em Fármacos e
Medicamentos
Seção Técnica A5 - Vacinas e Doenças Negligenciadas
Desafios no desenvolvimento de vacinas no Brasil:
o que fazer?
Paulo Lee Ho
Centro de Biotecnologia
Instituto Butantan
[email protected]
2008
Instituto Butantan
Instituto Butantan:
Maior produtor de soros e vacinas da América Latina
Produz anualmente entre 150-180 milhões de vacinas
Produz 250-300 mil ampolas de soro
Principais vacinas:
em produção
Tríplice (DPT – Difteria, pertussis e tétano)
BCG
Hepatite B (primeira vacina recombinante no Brasil)
Vacina da raiva celular para uso humano
Brasil, país em desenvolvimento
- problemas em 1984 - Programa de Autosuficiência
em Imunobiológicos
- Conceito de qualidade (ISOs, cGMP)
- Criação do Centro de
Biotecnologia em 1985 (autosuficiência não se resolve
somente com aumento de
produção mas também com
desenvolvimento de tecnologia)
-Personagens importantes
(contratação de Lideranças Científicas)
- problemas em 2003, situação melhor que 1984!
- problemas maiores em 2010 se não pensarmos em
novas soluções)
PLoS Neglected Tropical Diseases
PLoS Neglected Tropical Diseases is an open access
journal devoted to the pathology, epidemiology,
prevention, treatment and control of the neglected
tropical diseases (NTDs), as well as public policy
relevant to this group of diseases. The NTDs are defined
as a group of poverty-promoting chronic infectious
diseases, which primarily occur in rural areas and poor
urban areas of low-income and middle-income
countries. They are poverty-promoting because of their
impact on child health and development, pregnancy, and
worker productivity, as well as their stigmatizing
features.
Protozoan Infections
Amebiasis
Balantidiasis
Viral Infections
Chagas Disease
Dengue
Giardiasis
Japanese encephalitis
Human African Trypanosomiasis
Jungle yellow fever
Leishmaniasis
Other arboviral infections
Helminth Infections
Rabies
Taeniasis-Cysticercosis
Rift Valley fever
Dracunculiasis
Viral hemorrhagic fevers
Echinococcosis
Food-borne Trematodiases
Loiasis
Lymphatic Filariasis
Onchocerciasis
Schistosomiasis
Soil-transmitted Helminthiases (Ascariasis, Hookworm Diseases, etc)
Toxocariasis and other Larva Migrans
Bacterial Infections
Bartonella
Bovine Tuberculosis in Humans
Buruli Ulcer
Cholera
Enteric pathogens (Shigella, Salmonella, E. coli)
Leprosy
Leptospirosis
Relapsing Fever
Trachoma
Treponematoses (Bejel, Pinta, Syphilis, Yaws)
Fungal Infections
Mycetoma
Paracoccidiomycosis
Ectoparasitic Infections
Scabies
Myiasis
"Doenças de Pobres"
"Doenças que a Big Farma não está
interessado"
Mercado pequeno, baixo lucro, mal pagador
Neglected or not neglected,
em geral, problemas tecnológicos comuns
Real killers: influenza,
hepatitis, rotavirus,
papilloma virus, malaria,
HIV, tuberculosis,
acute respiratory diseases,
diarrhea
heart disease, cancer,
diabetes
dengue, leishmania
O nosso compromisso (missão pública):
Além da prova do princípio, os projetos devem resultar
em vacinas de baixo custo que possam ser usados pela
população em geral através do sistema público de saúde.
Radical Innovations: Necessary but also costly and of high risk
Science 306: 1138-1139, 2004
Science 303: 316, 2004
Cox-2 inhibitors
Centro de Biotecnologia:
Prospection – Development – Production
(Bench)
(Scale-up)
(GMP/Production)
Não entendo porque o
processo de scale up não
funciona...
Radical Innovations over time:
(1820-1880), (1880-1930), (1930-1960), (1960-1980), (1980-1993)
Research Policy 30: 535-588, 2001
Foccus on
Recombinant DNA
and
monoclonal
antibodies
Nature
Biotechnol
22: 1513, 2004
erythropoietin
erythropoietin
G-CSF
G-CSF
Insulin
Interferon
Interferon
TNFR (antag.)
erythropoietin
erythropoietin
Sales potential
Nature Reviews Drug Discovery 3: 383, 2004
Trends in Biotechnology 22: 406, 2004
Monoclonal antibodies
Nature Reviews Drug Discovery 3: 383, 2004
Tempo de maturação é longo, média de 10 anos e são os processos
são continuados:
Gripe sazonal/pandêmica (2000)
Planta Piloto (1998-2007)
Surfactante pulmonar (2000)
Planejamento, parcerias, recursos construção, recursos contração
de pessoal, marcos regulatórios (CTNBio, ANVISA), importação
de equipamentos, insumos, testes experimentais, validação dos
equipamentos, validação dos procedimentos, etc
Começar agora para daqui a 10 anos!
To decide what to do, we need:
- Qualified PhDs (some specialists and some generalists)
- Demand of the public health sector (epidemiology)
- Product market knowledge
- Planning
- Intelectual property and patents
- Free and good research at the Division of Basic Science
Ambiente Favorável
What kind of Institution makes innovation?
- Production Division (knowledge of how to
do)(INDUSTRY/academia)
- Research Division (knowledge)(ACADEMIA/INDustry)
Importance of qualified human resources!
Can we just buy a molecular biology machine and the innovation
problem is solved?
Equipments, engines, they do not innovate.
Qualified person innovates!
Multifactorial aspects, but one is central: Qualified human resource
Academia - Idéias, conhecimento, conceitos
Indústria - Transformação de idéias, conhecimento, conceitos
- Pessoal qualificado (Doutores, pesquisadores)
Indústria - Lógica do mercado
Mercado é amoral - Indústria ?
O Estado tem que impor limites - moral - preços, quebra de patentes
Mercado de imunobiológicos/biológicos é diferente de
automóveis, relógios
Falta de acesso a imunobiológicos/biológicos mata, influencia a
saúde do vizinho, infecta o vizinho - moral
Vacina de HPV a US$120/dose - lógica do mercado, impacto zero
em saúde pública
Transforming the public health needs in
biotechnological opportunities!
Development of technological platforms:
- high density growth of cell culture
- recombinant proteins in microorganisms
- biomolecules purification and characterization
- scaling up....
Economically viable!
In the case of vaccine, Instituto Butantan strategies are:
1. Improvement of the present vaccines (efficacy, potency,
yield, adjuvancy – Example: influenza)
2. Combination of vaccines
3. Development of new projects –
- radical innovations
- incremental innovations
- new uses for known substances
- biogenerics
Radical innovations:
Reverse vaccinology applied to Leptospira
Leptospira interrogans
CDC/NCID/HIP/Janice Carr
- ~ 200 different serovars
- Leptospirosis: Widespread zootic
disease maily transmitted by rodents.
High incidence of the disease in rainy
seasons in urban cities.
Genome of the prevalent sorovar in
Brazil – L. interrogans serovar
Copenhageni
- Completely sequenced by a Brazilian
consortium under the coord. of I.B.
- 2 circular chromosomes
- 4.627.366 bp
- 3728 genes
http://aeg.lbi.ic.unicamp.br/world/lic/
Cloning, expression and
purification of the
recombinant proteins
ORFs from
L. interrogans
Features of a putative
antigen
pDEST17
Identification of
vaccine
candidates in
silico
Search for antigens
by bioinformatics
Vaccine
development
Assays of
immunogenicity in
animal models
Whole Genome
3728 predicted coding sequences
Selection in silico as surface associated proteins
20% genome
Selected for Cloning
209 predicted coding sequences
Successfully cloned
175 predicted coding sequences
Expressed, purified and probed by immunoassay
150 recombinants proteins
Recognized by sera from leptospirosis human patients
16 recombinant proteins
Conserved expressed among 9 pathogenic Leptospira interrogans serovars but
absent on the non-patogenic L. biflexa serovar Patoc
4 recombinant proteins (out of 10 tested)
Scheme I. Flow chart of
the
genome–based
strategy to search for
vaccine candidates and/or
proteins for diagnostic
purposes.
Expression
Purification
Immunereactivity with patient sera
Antigen conservation in
different serovars of
L. interrogans:
1-Canicola,
2- Icterohaemorrhagiae,
3- Copenhageni,
4- Bratislava,
5- Hardjo, 6- Autumnalis,
7- Pomona, 8- Pyrogenes,
9- Gryppotyphosa,
10- Biflexa (Patoc)
Production of porcine pulmonary surfactant
Surfactante Pulmonar
US$100.00/
dose
Pulmonary surfactant: decrease in the superficial
tension in the alveolae
Pulmões suínos
moídos
Filtração
Extração salina
Evaporação dos
solventes
Filtração
Adsorção em
derivado de celulose
Lavagem
Extração orgânica
Re-suspensão
em salina
Liofilização
Surfactante
Pulmonar
Normal
Síndrome do Desconforto Respiratório
Teste in vivo do surfactante pulmonar produzido no
Instituto Butantan comparado com um surfactante
comercial usando como modelo biológico, coelhos
neonatos prematuros
Arcas et al, Pediatric Research, 47 (4): 386 A, 2000
Parâmetros
Survanta® n=11
Butantan n=10
Controles n=8
TV(ml/kg)
7,3±1,1
7,6±0,7
8,0±0,5
VP(cm H2O)
24,5±1,2
24,1±0,8
30,0±0,8
DyC(ml/kg.cm H2O)
0,296±0,043
0,311±0,025
0,255±0,027
Alv. Colapsados (%)
17,7
17,8
36,4
Metodologia:
Os animais foram ventilados durante 20 minutos usando um ventilador-pletismógrafo com os
seguintes parâmetros iniciais estabelecidos: frequência respiratória, 60 ciclos/minuto, volume antiafogamento (TV) 8ml/kg, fração inspiratória de oxigênio (FiO2) 0,21, pressão inspiratória máxima
ou de pico (PIP) 28 cm H2O e sem pressão final de expiração (PEEP). A pressão ventilatória
(VP=PIP-PEEP) e a complacência dinâmica (DyC=TV/VP) foram determinadas a cada 5 minutos.
No final do período de ventilação, os pulmões foram inflados com a pressão de 30cm H2O, imersos
em nitrogênio líquido, fixados com solução de Carnoy. Cortes pulmonares corados com HE foram
estudados pelo método de contagem pontual e estatisticamente analisados (ANOVA e X2 com 5%
de significância) para avaliar a quantidade de alvéolos colapsados.
Creation of a multipurpose GMP pilot plant - for GMO or not GMO
N
N
P
P
Classificação das áreas N e P, 10.000, com fluxo laminar, 100
Tradition : A revolution incorporated in the routine life of the people
Revolution: Something that will be incorporated as tradition
Each vaccine development can be a revolution in public health.
If it works and if it is acessible to all,
the developed vaccine becomes a tradition!
Many thanks for your attention!
O que precisamos (aconteceu em parte
com o Instituto Butantan):
- Recursos humanos (nas indústrias), criação de um clima, cultura de
desenvolvimento científico e tecnológico (favorece inovação radical,
capacidade de absorção de novas tecnologias, capacidade de interação
com Universidades e Institutos de Pesquisa, captação de recursos);
- Recursos financeiros continuados (formas de avaliação da sua boa
aplicação e dos seus resultados, círculo vicioso, não investe porque
não tem doutores, não tem doutores porque não investe Agências públicas e da própria entidade/empresa privada)
- Suporte do Estado (incentivos distintos - redução de impostos,
proteção e preferência ao produto desenvolvido até um certo limite)
- Incentivo para a criação de uma indústria de base (os nossos insumos
são quase todos importados!)
- Controle de qualidade (ISO, GMP, etc)
São poucos os profissionais com título de doutor atuando em empresas
do País nas áreas de pesquisa e desenvolvimento.
Dados do IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística)
revelam que são cerca de 41 mil as pessoas ocupadas com pesquisa e
desenvolvimento em empresas brasileiras. Dessas, segundo projeções
de especialistas, apenas cerca de 750 têm doutorado, número
equivalente à média anual de doutores contratados por empresas na
Inglaterra.
Pesquisa da Anpei (Associação Nacional de Pesquisa,
Desenvolvimento e Engenharia das Empresas Inovadoras) feita com
334 firmas que investem em pesquisa e desenvolvimento indica uma
média de 0,8 doutor por empresa, número considerado baixo.
De acordo com o último censo, o Brasil tem 302 mil profissionais com
título de mestrado ou doutorado. Desses, segundo o MEC, 136 mil
estão nas instituições de ensino superior -50 mil são doutores, dos
quais 63% estão na universidade pública.
FSP 04/07/2004
Nature 436: 480-483, 2005
Nature 436: 480-483, 2005
"O jogo é pra
valer quando
todos sabem
jogar"
Nature 436: 480-483, 2005
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