随着生物技术在制药行业的作用日益突出,德国开始试水使用一次性制药设施:采用一次性使用技术、生产程序快速灵活的生物制药工厂,在德国靠近北莱茵-威斯特伐利亚和巴伐利亚的两个生物制药与研究产业集中地开始变得流行起来。个中吸引力在于:一次性的设施成本更低,免去了繁重的清洁任务,缩短制造链,从而也就 可能让产品更快上市。
19世纪末,德国工业家之子菲力克斯·霍夫曼(Felix Hoffmann)成功发明了乙酰水杨酸。1899年,拜耳集团以阿司匹林(Aspirin?)为商标名称,推出了对应的药品。自此以后,阿司匹林就成为全球第一款特效药,也让德国赚得了“世界药房”的美名。
虽然如今拜耳的大部分新药都来自位于美国康乃狄克州的研发中心,但德国仍然引领着欧洲的生物制药行业。生物制药都是以生物制剂制成,而非通过化学反应。
德国拥有全球第二大的生物发酵制药产能,仅次于美国。2013年,德国通过创投筹集到3.125亿美元的资金(英国位居第二,2.07亿美金),并且德国提供多达133,000个与生物科技有关的工作岗位(第二位的法国提供103,600个)。德国生物制药市场的销售情况在2000年至2011年间翻了一倍,在2012年占到德国整个生物科技市场的五分之一。
从全球角度看,随着大型制药公司持有的专利不断失效,他们将逐渐让位于大型生物科技公司。对此,安永会计事务所(EY,之前的英文名为Ernst & Young)的表述是,“大型生物科技的业务成长相对于2006年猛增了61%。”在某种程度上而言,也因为相关数据一直未经公开披露的关系。据《Research and Markets》调研机构称,2013年全球估值在2,000亿美元左右的生物制药市场,到2020年可能将上升至近5,000亿美元。但生物科技十分昂贵:建造工厂并为其配备设施,再加上验证等整个过程可能需要耗资3至8.5亿美元,具体开支视所生产的产品而定,而工厂达到生产资质可能需要3至5年的时间。
那就是诸如德国伦奇勒生物工程(Rentschler Biotechnologie)一类的企业向一次性使用技术生物制药厂技术进行投资的原因,这可以节省超过30%的生产成本。根据NNE Pharamaplan公司资深技术合伙人Niels Guldager称,在中国,这一比例更可能高达90%。成本节省的部分原因是免去了一些十分麻烦的步骤。传统上,生物制药都采用可以反复使用的生产系统,这种系统依赖像不锈钢生物反应器和储存中间体的大型容器等需要硬管材专用设备。一次性技术免除了清洁这些设备的需要和验证步骤,还减少了电力和水的消耗。同时,一次性使用的方法也降低了交叉污染的风险,缩短交货时间,减少连接部位,从而更能保证实现无菌。此外,密封的一次性生产系统为处理危险材料的工人提供了保护。伦奇勒在其位于德国Laupheim的工厂里,已经有两套1,000升容量的一次性生物反应器投入运作。2014年6月,该公司还宣布扩大一倍生产能力的计划:2015年,一座新的2,000升一次性生物反应器可能也会上线生产。
服务供应商和制造商们也已经准备好应对这一需求。比如,GE医疗生命科学公司就为KUBio提供了一套专门设计的预制设备与流程解决方案,便于扩展规模,且能够在生产中实现成本效益。因为其建造周期短(建造时间比传统工厂节省多达18个月),此类解决方案对需求不断上升但生产能力却跟不上的地方就尤其具有吸引力。在全球制药市场发展最迅速的亚洲,这种解决方案就十分受欢迎。在中国的武汉,KUBio就在为喜康生物医药公司(JHL Biotech)规划一个新的项目。这套设备在德国制造,含有四个2,000升生物反应器,最早可能在2015年完工。
目前使用一次性工厂生产的药品包括用于治疗肿瘤的mAbs(单克隆抗体,与实验室中制成的抗体一模一样),以及疫苗、重组人胰岛素及人体生长激素。德国销售的生物技术产品大多数与胰岛素和疫苗有关。但一次性技术是否就是生产药品的最佳方式呢?答案当然是“要看情况”。在对标准化药品有大量需求的情况下,容量达10,000升以上的不锈钢设备仍然可能具有吸引力,因为它们更坚固耐用,能够长期生产大量的药物。然而,随着个性化药品逐渐成为主流,人们对更多品种药物的需求将上升。这些药物每一种都针对某一特定疾病,对应的病人数量也就较少。这就使得通过一次性设备进行小批量生产成为更好的选择。这可能将包括T细胞扩增等细胞疗法:从病人的肿瘤取样的免疫细胞在实验室中培养后,再注回病人身体里(近期的一项研究通过两个宫颈癌案例表明,这一疗法颇具成功希望)。其他能够使一次性制药设备得到良好应用的,还包括需要较小产量的特别mAbs,以及基于细菌培养技术生产的疫苗(与现今基于鸡蛋制取疫苗的方式相对)。
最终,因为一次性技术能够在早期生产中带来更快的速度和更低的成本,这让各种药品与疗法都或许能在竞争越来越剧烈、同时也不断增长的消费者市场中,更快地实现上线生产。如果德国精通了此方面的技术,那么它也有可能再一次成为“世界的药房”。