沃森-马洛流体技术集团生物危害部门经理吉姆·桑福德(Jim Sanford)讨论了我们必须克服的挑战，以获得生物制品带来的回报。我们能否提高产能、强化流程并增强产品完整性，以减少瓶颈并停止生物制品生产?
生物制剂制造业近年来增长迅速，因为这些新型药物为我们一些最紧迫的疾病提供了靶向治疗的途径。
当我们满足全球人口老龄化的需求时，生物制剂为治愈世界上一些最流行的疾病带来了希望，如心脏病、癌症、阿尔茨海默病、糖尿病和类风湿关节炎。
生物制剂有望实现副作用更少的靶向治疗，是迈向个性化医疗的初步尝试，但该领域仍处于起步阶段。我们如何培育这个新兴行业，并提供工具和结构，让它蓬勃发展?我们如何确保我们不是阻碍其成功的瓶颈?
生物制剂市场预计将快速增长，到2026年将达到5805亿美元(约5135亿欧元)。1第一个生物制剂，人胰岛素Humulin，于1982年进入市场，从那时起，我们看到了对生物制剂研究和生产的稳定投资(由美国和西欧主导)。
这是一个缓慢而稳定的过程，随着设施的发展，以满足生物制剂生产与小分子相比所带来的独特挑战:生物制剂体积大且复杂，需要使用生命系统来生产。
尽管技术发展已经有了巨大的飞跃，以支持生物制剂的崛起，但我们仍然有一段路要走，以推动这个行业。一次性技术在降低生物工艺风险和提高生产效率方面发挥了重要作用，但继续合作的精神将使生物制剂蓬勃发展。
有一点很重要:生物制剂的兴起并不预示着小分子的终结。美国FDA对小分子和生物制剂的审批率显示，在这两个类别中，新分子实体(NME)稳步增长……FDA的药物评估和研究中心(CDER)显示，在过去十年中，小分子和生物制剂的复合年增长率(CAGR)均超过10%。2，3
这两种产品显然都有市场，但生物制剂确实与大规模生产和大规模消费的药物有所不同。生物制剂提供了一种有针对性的治疗疾病的方法，并且具有高特异性和有效性——这种方法提供的是治愈而不是治疗。
我们已经看到了利用单克隆抗体(mAbs)来治疗癌症、克隆氏症、阿尔茨海默氏症和一系列其他无法治愈的疾病的巨大成功，通过激活身体的免疫系统来摧毁患病细胞。
现在有超过100种获得批准的单抗疗法，全球市场正在稳步增长。例如，拉丁美洲单克隆抗体市场在2020年的价值为44.6亿美元，预计到2025年将达到70.1亿美元。
当然，现在的挑战在于如何利用这种疗法，降低巨大的成本，简化密集而复杂的生产过程。
从单克隆抗体、白介素和治疗性疫苗到新兴的细胞和基因治疗，高度复杂的多分子治疗根本不能以与小分子治疗相同的方式进行。
使用活细胞同时确保药物的完整性和无菌性需要一种新的制造方法。例如，生长载体和最终产物更容易聚集和降解(由于温度和光敏感性)。
随着工艺变得更加密集和连续，设备的耐用性和坚固性也受到了新的考验。最后，随着新的配方和给药方法的开发，关键的加工和灌装步骤也面临新的挑战。
对于可变的最终产品，过程必须成为受监管和测试的实体，这为质量保证带来了一种新的方法。总的来说，这些挑战形成了未知的领域，一个充满可能性和陷阱的新景观，只有合作的方法才能导航。
为了满足未来生物生产的要求，需要考虑多管齐下的方法。
增加容量:到2023年，生物制造能力将增长45%，全球总产量将从2018年的440万升增加到640万升4-但随着需求以每年10%的速度增长，目前的增长计划将无法满足需求。
由于一半以上的产能位于美国，93%的单克隆抗体在美国和欧洲生产，因此有明显的扩张需求。
随着全球预期寿命的提高和许多新兴市场平均收入的增加，慢性疾病正在稳步上升，特别是在亚太和拉丁美洲等新兴市场。
更多的城市生活方式和更少的锻炼也导致了这一增长，肥胖率的上升导致糖尿病和癌症等疾病的发病率上升。5、6
这推动了生物制剂市场的增长，以及这些创新疗法的更高接受度。障碍仍然存在，特别是在高资本投资和严格的监管要求方面，导致治疗成本高和患者获得机会有限。
重要的参与者已经在这些新兴市场进行投资，但拥有现有专业知识的国家和组织将需要进一步扩展到亚太、拉丁美洲、非洲、南美、东欧和俄罗斯。
随着价格的降低，我们将看到生物仿制药不断增长，以满足发展中国家的需求，这将带来自身的挑战。包括沃森马洛流体技术集团(WMFTG)在内的许多生物制药供应商已经在扩大其全球业务足迹，支持以区域方式开发和分销新型生物制剂和生物仿制药。
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加强过程:工艺集约化本身作为一种手段，也作为持续生物加工的途径，将进一步促进生物制剂的可行性，使其得到更广泛的应用。
这将是一段旅程。随着每个过程的强化，另一个瓶颈将被识别出来，反过来，它将被强化，从而导致一个更精简和更高效的制造系统。生物计划合伙人最近第16期生物制药制造能力和产量年度报告及调查显示了对这种方法的承诺:
与这种方法相辅相成的是，将向外扩展作为从实验室转移到生产环境的一种手段。小系统将并行运行，在一个连续的过程中达到所需的容量，而不是小分子生产中普遍存在的批量系统。
一次性技术无疑是生物制剂市场的完美合作伙伴，提供了完整的流体途径。无菌保障和快速转换保证，公司正在采用一次性技术作为高效生物制剂制造的解决方案。
生物制品生产的核心是需要减少生物负担，并消除最终产品中颗粒和内毒素存在的风险。一次性技术已经在以新颖的方式使用:单个部件可能是一次性使用的，但整个过程往往是连续的，将“一次性使用”延长到几个月的使用期限。
为了降低风险并提供设备运行参数，WMFTG一直在测试其流体路径组合，以满足这些不断变化的性能要求。
在这一领域，目前还没有针对一次性技术的监管框架，但通过与其他供应商、生物制药公司和监管机构合作，我们正在定义最佳实践。
WMFTG正在与生物过程系统联盟BPSA和SPP BioPhorum的委员会合作，以解决这些问题，并创建将推动成功的强有力的标准。
我们每个人都有既得利益看到新的生物制剂进入市场。我们知道，这些药物将对患有慢性和限制性疾病的患者产生改变生命的影响;而且，通过共同努力，我们可以确保它们到达需要它们的人手中。
随着生物专利的结束和越来越多的生物仿制药投入生产，生物加工将面临更大的挑战。我们将看到中国和印度的新生产商和现有生产商扩大生物制剂生产，以满足发展中国家新兴市场的需求——该市场可以获得成本较低的生物仿制药产品。
赫赛汀(Herceptin)就是其中一种专利即将到期的药物，导致罗氏(Roche)在中国和印度都进行了交易，并以大幅降低价格提供该药，以避免竞争。8
拉丁美洲是另一个蓬勃发展的生物仿制药市场，巴西处于领先地位(由于其人口和市场规模)，阿根廷和墨西哥紧随其后。9
许多生物最终产品不能像小分子那样进行一致性和一致性测试。制造过程必须证明一致性和最佳实践。
标准化和可信的一次性组件，以及经过试验和测试的流动路径，将为在这个市场上取得成功铺平道路。随着生物仿制药获得监管部门批准，生产技术的标准化和合规性将成为成功标准的主要部分。
我们将从美国和西欧市场吸取经验教训，供应商将需要确保他们的产品无论在哪里使用都能满足需求。WMFTG认识到以区域为基础的工厂和配送中心在满足未来生物经济和产品需求方面的重要性。
生物制剂对医学的未来如此重要，因为它们提供了一种有针对性的方法，为一些最广泛的医疗状况提供有效的治疗和治愈。在今天的文化中，我们面临着双重威胁:
通过开发具体和有针对性的治疗方法，我们可以开始对抗这两种威胁，同时减少副作用，更有效地治疗疾病。未来几年将会有巨大的进步。我们将看到包括细胞和基因疗法在内的先进治疗药物产品(ATMP)流向患者，我们将看到它们将产生的影响。
我们不仅需要开发更有效的治疗方法，还需要在规模和区域层面上更快、更具成本效益地做到这一点。如果没有投资和对这些目标的关注，我们将限制患者能够获得的新疗法的数量。
我们不缺的是智力。作为一个团队，我们有答案，我们将通过合作解决这些问题。
通过继续将从监管机构到制造商、许可证持有人和供应商的利益相关者聚集在一起，我们可以创造一种开放对话的文化，在这种文化中，我们都了解挑战，并共同努力解决它们。
参考文献
