Zdálo se, že všichni už dávno vědí, jak vzniká nový lék, zejména po covidu-19, kdy všichni sledovali právě tyto klinické zkoušky vakcín. Tak jednoduché to však není. Stručně řečeno - v této publikaci se dozvíte, jak dlouho trvá proces vzniku léku a jak je nákladný. A možná tušíte, že když v televizi řeknou, že vědci objevili látku, která dokáže porazit rakovinu nebo nějakou jinou nemoc, je příliš brzy na to, abyste běželi do lékárny v naději, že si tento nový lék koupíte.
Nápad
Nápad
- Abyvědci nebo farmaceutická firma začali vyvíjet nějaký lék, musí dojít ke kombinaci několika faktorů.
- Společenský význam nemoci.
- Známé molekulární mechanismy vzniku onemocnění.
- Finanční zdroje a schopnost vytvořit konkrétní lék.
Jinými slovy, musí existovat nápad.
Co představuje "cíl" pro lék?
Tým vědců společně vybere cíl a způsob, jak na něj zacílit, aby bylo možné nemoc léčit nebo jí předcházet.
Cíl léku je biologická makromolekula spojená s určitou funkcí, jejíž narušení vede k onemocnění. Nejčastějšími cíli pro léčiva jsou proteiny - receptory a enzymy. Infografika ukazuje, na které makromolekuly jsou léky nejčastěji zaměřeny. Při pohledu do budoucna stojí za povšimnutí, že látka - léčivo - je pak přiřazena k tzv. cíli. Nejčastějším příkladem je cyklooxygenáza 1 (cíl) a kyselina acetylsalicylová (léčivo).
Hledání ligandů
Jakmile vědci najdou cíl pro léčivo, musí zjistit, čím na něj "zamířit". Ligand (potenciální léčivo) je chemická sloučenina (obvykle nízkomolekulární), která specificky interaguje se svým cílem, a tím ovlivňuje procesy uvnitř buňky.
Studium všech možných látek je samozřejmě nereálné: existuje nejméně 1 040 ligandů. Proto je na strukturu potenciálních ligandů kladena řada omezení, která hledání výrazně zužují.
Jako výchozí bod se obvykle používají knihovny sloučenin, které vytvářejí specializované firmy podle podmínek stanovených vývojářem, nebo jsou již k dispozici v arzenálu farmaceutické firmy. Takové knihovny mohou obsahovat miliony látek.
Zpočátku screeningový test pomáhá určit, zda vybrané ligandy ovlivňují studovaný cíl. Screeningová zkouška je buď laboratorní (in vitro), nebo počítačová (in silico).
Laboratorní screening: Na speciálních sklíčkách robot vykopává z pipet testované látky podle předem stanoveného programu.
Sklíčka jsou destičky obsahující jamky s tisíci mikrolitry různých cílových proteinů nebo celých geneticky modifikovaných buněk.
Poté probíhá odečítání, které říká, ve které jamce byla zjištěna biologická aktivita. Detektor ji může detekovat pomocí radioaktivního signálu, fluorescence, polarizace světla a mnoha dalších parametrů.
Optimalizace
Z tisíců dostupných látek s určitými vlastnostmi by měly být vybrány stovky molekul, které jsou schopny po dalších úpravách a testování na bakteriích nebo buněčných kulturách poskytnout desítky "kandidátních" sloučenin určených pro preklinické studie, včetně testování na zvířatech.
Optimalizace může spočívat v "odříznutí" části známého ligandu, nebo naopak v přidání nových prvků a novém testování interakce s cílem. Vraťme se k aspirinu: je odvozen od kyseliny salicylové přidáním acetylové skupiny.
Co představuje "cíl" pro lék?
Tým vědců společně vybere cíl a způsob, jak na něj zacílit, aby bylo možné nemoc léčit nebo jí předcházet.
Cíl léku je biologická makromolekula spojená s určitou funkcí, jejíž narušení vede k onemocnění. Nejčastějšími cíli pro léčiva jsou proteiny - receptory a enzymy. Infografika ukazuje, na které makromolekuly jsou léky nejčastěji zaměřeny. Při pohledu do budoucna stojí za povšimnutí, že látka - léčivo - je pak přiřazena k tzv. cíli. Nejčastějším příkladem je cyklooxygenáza 1 (cíl) a kyselina acetylsalicylová (léčivo).
Hledání ligandů
Jakmile vědci najdou cíl pro léčivo, musí zjistit, čím na něj "zamířit". Ligand (potenciální léčivo) je chemická sloučenina (obvykle nízkomolekulární), která specificky interaguje se svým cílem, a tím ovlivňuje procesy uvnitř buňky.
Studium všech možných látek je samozřejmě nereálné: existuje nejméně 1 040 ligandů. Proto je na strukturu potenciálních ligandů kladena řada omezení, která hledání výrazně zužují.
Jako výchozí bod se obvykle používají knihovny sloučenin, které vytvářejí specializované firmy podle podmínek stanovených vývojářem, nebo jsou již k dispozici v arzenálu farmaceutické firmy. Takové knihovny mohou obsahovat miliony látek.
Zpočátku screeningový test pomáhá určit, zda vybrané ligandy ovlivňují studovaný cíl. Screeningová zkouška je buď laboratorní (in vitro), nebo počítačová (in silico).
Laboratorní screening: Na speciálních sklíčkách robot vykopává z pipet testované látky podle předem stanoveného programu.
Sklíčka jsou destičky obsahující jamky s tisíci mikrolitry různých cílových proteinů nebo celých geneticky modifikovaných buněk.
Poté probíhá odečítání, které říká, ve které jamce byla zjištěna biologická aktivita. Detektor ji může detekovat pomocí radioaktivního signálu, fluorescence, polarizace světla a mnoha dalších parametrů.
Optimalizace
Z tisíců dostupných látek s určitými vlastnostmi by měly být vybrány stovky molekul, které jsou schopny po dalších úpravách a testování na bakteriích nebo buněčných kulturách poskytnout desítky "kandidátních" sloučenin určených pro preklinické studie, včetně testování na zvířatech.
Optimalizace může spočívat v "odříznutí" části známého ligandu, nebo naopak v přidání nových prvků a novém testování interakce s cílem. Vraťme se k aspirinu: je odvozen od kyseliny salicylové přidáním acetylové skupiny.
Základní testování
Vybrané sloučeniny se nejprve testují v biochemicko-farmakologických studiích nebo experimentech na buněčných kulturách, izolovaných buňkách a izolovaných orgánech.
Protože tyto modely nejsou schopny plně replikovat celou škálu biologických procesů v reálném organismu, testuje se každé potenciální léčivo na zvířatech. Pouze pokusy na zvířatech mohou odpovědět na otázku, zda se požadované účinky projeví při netoxických nebo málo toxických dávkách.
Studie toxicity hodnotí následující parametry.
Vybrané sloučeniny se nejprve testují v biochemicko-farmakologických studiích nebo experimentech na buněčných kulturách, izolovaných buňkách a izolovaných orgánech.
Protože tyto modely nejsou schopny plně replikovat celou škálu biologických procesů v reálném organismu, testuje se každé potenciální léčivo na zvířatech. Pouze pokusy na zvířatech mohou odpovědět na otázku, zda se požadované účinky projeví při netoxických nebo málo toxických dávkách.
Studie toxicity hodnotí následující parametry.
- Toxicita při krátkodobém a dlouhodobém užívání.
- Možnost genetického poškození (genotoxicita, mutagenita).
- možnost vzniku nádorů (onkogenicita a karcinogenicita).
- možnost narození nemocného plodu (teratogenita).
Na zvířatech se zkoumané sloučeniny testují také z hlediska absorpce, distribuce, metabolismu a vylučování (farmakokinetika).
Po této fázi vyřazování do fáze klinických zkoušek u lidí zbývá v nejlepším případě 1-3 léčiva (připomeňme, že původně existovalo asi 1000 potenciálních léčiv!).
Po této fázi vyřazování do fáze klinických zkoušek u lidí zbývá v nejlepším případě 1-3 léčiva (připomeňme, že původně existovalo asi 1000 potenciálních léčiv!).
Vstup na trh
Klinické testování zahrnuje několik fází, které znázorňuje infografika.
Nejprve se nové léky testují na zdravých jedincích, aby se zjistilo, zda účinky zjištěné při testech na zvířatech jsou pozorovány i u lidí, a aby se zjistil vztah mezi dávkou a účinkem.
Poté se potenciální nový lék testuje na vybraných pacientech, aby se zjistila terapeutická účinnost u onemocnění, pro které je určen. Pozitivní účinky by měly být zjevné a nežádoucí účinky přijatelně malé.
Dále jsou do studie zařazeny velké skupiny pacientů, u kterých je zkoumaný lék porovnáván se standardní léčbou na terapeutické výsledky.
Vprocesu klinických zkoušek se zjistí, že mnoho nových léků není vhodných k použití.
O schválení nového léku rozhoduje národní regulační úřad (FDA). Žadatelé (farmaceutické společnosti) předkládají regulačnímu orgánu kompletní dokumentaci předklinických a klinických studií, ve kterých získané údaje o účinnosti a bezpečnosti odpovídají stanoveným požadavkům a zamýšlené formě přípravku (tablety, tobolky atd.)
Po schválení může být nový lék prodáván pod obchodním názvem a stává se tak dostupným pro předepisování lékaři a distribuci v lékárnách. Současně se vyvíjí technologický postup výroby léku, požadavky na kvalitu a analytické metody.
Lék je v průběhu distribuce nadále sledován. Konečný úsudek o poměru přínosů a rizik nového léku lze učinit pouze na základě dlouhodobých zkušeností s jeho užíváním. Takto se určuje terapeutická hodnota nového léku.
V různých případech trvá proces vývoje nového léku od nápadu po zavedení do praxe přibližně 5 až 18 let. Celkové náklady na vývoj, včetně léků, které se nedostaly na trh, často přesahují 1 miliardu dolarů (v průměru až 2,5 miliardy dolarů).
Klinické testování zahrnuje několik fází, které znázorňuje infografika.
Nejprve se nové léky testují na zdravých jedincích, aby se zjistilo, zda účinky zjištěné při testech na zvířatech jsou pozorovány i u lidí, a aby se zjistil vztah mezi dávkou a účinkem.
Poté se potenciální nový lék testuje na vybraných pacientech, aby se zjistila terapeutická účinnost u onemocnění, pro které je určen. Pozitivní účinky by měly být zjevné a nežádoucí účinky přijatelně malé.
Dále jsou do studie zařazeny velké skupiny pacientů, u kterých je zkoumaný lék porovnáván se standardní léčbou na terapeutické výsledky.
Vprocesu klinických zkoušek se zjistí, že mnoho nových léků není vhodných k použití.
O schválení nového léku rozhoduje národní regulační úřad (FDA). Žadatelé (farmaceutické společnosti) předkládají regulačnímu orgánu kompletní dokumentaci předklinických a klinických studií, ve kterých získané údaje o účinnosti a bezpečnosti odpovídají stanoveným požadavkům a zamýšlené formě přípravku (tablety, tobolky atd.)
Po schválení může být nový lék prodáván pod obchodním názvem a stává se tak dostupným pro předepisování lékaři a distribuci v lékárnách. Současně se vyvíjí technologický postup výroby léku, požadavky na kvalitu a analytické metody.
Lék je v průběhu distribuce nadále sledován. Konečný úsudek o poměru přínosů a rizik nového léku lze učinit pouze na základě dlouhodobých zkušeností s jeho užíváním. Takto se určuje terapeutická hodnota nového léku.
V různých případech trvá proces vývoje nového léku od nápadu po zavedení do praxe přibližně 5 až 18 let. Celkové náklady na vývoj, včetně léků, které se nedostaly na trh, často přesahují 1 miliardu dolarů (v průměru až 2,5 miliardy dolarů).