O processo de microfiltração em câmara pressurizada removeu 97% de biomassa em etapa inicial pós-fermentação, melhorando a produtividade da matéria-prima e facilitando a purificação de tacrolimo.

Texto: Ana Paula Palazi | Foto: Pedro Amatuzzi-Inova Unicamp

Com a motivação de melhorar a produção de medicamentos para pessoas transplantadas, a pesquisadora da Unicamp Alessandra Suzin Bertan desenvolveu um sistema de filtração que está inserido no processamento de purificação de tacrolimo, um fármaco inibidor do sistema imune, por meio de microfiltração em coluna pressurizada. O objetivo da tecnologia é o de otimizar a separação da biomassa, aglomerados de micropartículas constituídos basicamente de células inativas da bactéria Streptomyces tsukubaensis, produzida durante a etapa de fermentação para a produção do tacrolimo.

Alessandra é natural do Paraná e realizou parte do mestrado à distância, durante a pandemia. Apesar das dificuldades para se concluir uma pesquisa em isolamento, o sistema de filtração desenvolvido em sua pesquisa apresenta características inovadoras, com forte compromisso social. A tecnologia despertou a atenção da Agência de Inovação Inova Unicamp, que é responsável pela gestão e prospecção do Portfólio de Tecnologias da Universidade e o invento foi protegido.

“O sistema de filtração, próprio para a indústria farmacêutica, foi pensado para melhorar uma parte importante do processo produtivo. Com ele, conseguimos reter até 97 % da biomassa, facilitando etapas posteriores de purificação do tacrolimo”, conta a pesquisadora.

Segundo dados do Ministério da Saúde, 25 mil pessoas passaram por procedimentos de enxertos de órgãos, em 2020 e 2021, e outras 50 mil ainda aguardam na fila de espera. O tacrolimo é o medicamento mais recomendado para terapia do tratamento de transplantes de rim, fígado e pâncreas. Ele diminui a ocorrência e gravidade de episódios de rejeição, além de ser recomendado para outras doenças, como artrite reumatoide, asma e vitiligo. 

Câmara única para filtração de tacrolimo

O sistema de filtração estudado por Alessandra consiste em uma câmara única, na qual o caldo proveniente da fermentação via bactéria Streptomyces tsukubaensis é pressurizado. Além disso, existe uma membrana destinada à microfiltração de biomassa, resultante, também, do processo fermentativo.

Um diferencial do projeto está na configuração do filtro e da membrana filtrante, que apresenta poros em tamanho menor do que os tradicionais – cerca de 100 vezes menores do que um grão de areia – e trabalha sob pressão, sem a dependência de uma câmara externa de pressurização. 

“A tecnologia desenvolvida na Unicamp reúne, no próprio filtro, a câmara pressurizada. Com isso, eliminamos uma etapa do processo, gerando economia de energia e redução de custos”, afirma Marco Aurélio Cremasco, professor, pesquisador da Faculdade de Engenharia Química (FEQ/Unicamp) e orientador de Alessandra.

Os trabalhos de engenharia de processos para o desenvolvimento de uma tecnologia própria de produção de imunossupressores foram iniciados há quase uma década pelo grupo coordenado pelo docente. Primeiro, os pesquisadores dominaram a técnica de fermentação para a obtenção do tacrolimo. O passo seguinte foi o de identificar etapas do processo que poderiam ser melhoradas, pensando na produção de matéria-prima mais apropriada ao processamento do fármaco.

“Não adianta pensarmos no desenvolvimento de novos produtos sem ter novos processos. Esse é um dos atrativos em engenharia de processos. O trabalho da Alessandra mostrou que o caminho pode ser melhorado a partir da microfiltração e remoção de biomassa. É uma tecnologia confiável e replicável que abre possibilidade para o surgimento de novas tecnologias”, disse Cremasco. 

O estudo de caso foi realizado com o tacrolimo, mas, segundo a equipe, o filtro pode ser aplicado no processamento para a produção de outros imunossupressores ou fármacos que apresentem desafios tecnológicos semelhantes: baixo rendimento do processo e purificação complexa. Para a implantação na indústria, são necessárias adaptações e testes de aumento de escala. 

“Dominamos a ideia, mas esse aumento de produção não conseguimos fazer em laboratório, pois precisamos de investimentos e de parceria”, explica Cremasco. Na Unicamp, a Agência de Inovação Inova Unicamp é a instituição responsável por intermediar as negociações com empresas para contratos de parcerias e transferência de tecnologia.

“Temos um compromisso com a sociedade enquanto pesquisadores. Por isso, o nosso plano é continuar com as pesquisas. Acreditamos que essa tecnologia possa ajudar a melhorar a vida de muitas pessoas, aumentando a esperança de acessibilidade e disponibilidade dos imunossupressores para quem precisa”, finaliza Bertan.

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