Kaikki näyttivät tietävän, miten uusi lääke syntyy jo kauan sitten, erityisesti covid-19:n jälkeen, kun kaikki seurasivat juuri noita rokotteiden kliinisiä kokeita. Asia ei kuitenkaan ole näin yksinkertainen. Pähkinänkuoressa - tässä julkaisussa opit, kuinka kauan lääkkeen luomisprosessi kestää ja kuinka kallista se on. Ja ehkä arvaat, että jos televisiossa sanotaan, että tiedemiehet ovat löytäneet aineen, joka voi voittaa syövän tai jonkin muun sairauden, on liian aikaista juosta apteekkiin tämän uuden lääkkeen ostamisen toivossa.
Idea
Idea
- Jottatiedemiehet tai lääkeyritys voisi aloittaa lääkkeen kehittämisen, on oltava useiden tekijöiden yhdistelmä.
- Sairauden yhteiskunnallinen merkitys.
- Tunnetut molekyylimekanismit taudin kehittymisestä.
- Taloudelliset resurssit ja kyky luoda tietty lääke.
Toisin sanoen,on oltava idea.
.
Mikä on lääkkeen "kohde"?
Tutkijaryhmä valitsee yhdessä kohteen ja tavan kohdistaa se sairauden hoitamiseksi tai ehkäisemiseksi.
Lääkkeen kohde on biologinen makromolekyyli, joka liittyy tiettyyn toimintoon, jonka häiriö johtaa sairauteen. Yleisimpiä lääkkeiden kohteita ovat proteiinit - reseptorit ja entsyymit. Infografiikka osoittaa, mihin makromolekyyleihin lääkkeet useimmiten kohdistuvat. Tulevaisuutta ajatellen on syytä huomata, että aine - lääke - sovitetaan sitten "kohteeseen". Yleisin esimerkki on syklooksygenaasi 1 (kohde) ja asetyylisalisyylihappo (lääke).
.
Ligandien etsiminen
Kun tutkijat ovat löytäneet lääkkeen kohteen, heidän on keksittävä, millä sitä "tähdätään". Ligandi (potentiaalinen lääke) on kemiallinen yhdiste (yleensä pienimolekyylinen), joka on spesifisessä vuorovaikutuksessa kohteensa kanssa ja vaikuttaa siten solun sisäisiin prosesseihin.
Kaikkien mahdollisten aineiden tutkiminen on tietysti epärealistista: ligandeja on ainakin 1040 kappaletta. Sen vuoksi mahdollisten ligandien rakenteelle asetetaan useita rajoituksia, mikä kaventaa huomattavasti etsintää.
Lähtökohtana käytetään yleensä yhdisteiden kirjastoja, jotka erikoistuneet yritykset ovat luoneet kehittäjän asettamien ehtojen mukaisesti tai jotka ovat jo saatavilla lääkeyrityksen arsenaalissa. Tällaiset kirjastot voivat sisältää miljoonia aineita.
Aluksi seulontamäärityksen avulla selvitetään, vaikuttavatko valitut ligandit tutkittavaan kohteeseen. Seulontatesti on joko laboratoriossa (in vitro) tai tietokoneella (in silico) tehtävä.
Laboratorioseulonta: Robotti kaivaa pipeteistä testiaineita erityisille objektilasille ennalta määritellyn ohjelman mukaisesti.
Objektilasit ovat levyjä, joissa on kuoppia, joissa on tuhansia mikrolitroja erilaisia kohdeproteiineja tai kokonaisia geneettisesti muunnettuja soluja.
Tämän jälkeen suoritetaan lukema, joka kertoo, missä kuopassa on havaittu biologinen aktiivisuus. Detektori voi havaita sen radioaktiivisen signaalin, fluoresenssin, valon polarisaation ja monien muiden parametrien perusteella.
.
Optimointi
Tuhansista saatavilla olevista aineista, joilla on tiettyjä ominaisuuksia, on valittava satoja molekyylejä, joista voidaan bakteereilla tai soluviljelmillä tehtyjen lisämuutosten ja testien jälkeen saada kymmeniä "ehdokasyhdisteitä", jotka on tarkoitettu prekliinisiin tutkimuksiin, eläinkokeet mukaan luettuina.
Optimoinnissa voi olla kyse siitä, että tunnetusta ligandista "leikataan pois" osa tai päinvastoin, siihen lisätään uusia elementtejä ja testataan uudelleen vuorovaikutus kohteen kanssa. Palataan aspiriiniin: se on johdettu salisyylihaposta lisäämällä siihen asetyyliryhmä.
.
Mikä on lääkkeen "kohde"?
Tutkijaryhmä valitsee yhdessä kohteen ja tavan kohdistaa se sairauden hoitamiseksi tai ehkäisemiseksi.
Lääkkeen kohde on biologinen makromolekyyli, joka liittyy tiettyyn toimintoon, jonka häiriö johtaa sairauteen. Yleisimpiä lääkkeiden kohteita ovat proteiinit - reseptorit ja entsyymit. Infografiikka osoittaa, mihin makromolekyyleihin lääkkeet useimmiten kohdistuvat. Tulevaisuutta ajatellen on syytä huomata, että aine - lääke - sovitetaan sitten "kohteeseen". Yleisin esimerkki on syklooksygenaasi 1 (kohde) ja asetyylisalisyylihappo (lääke).
.
Ligandien etsiminen
Kun tutkijat ovat löytäneet lääkkeen kohteen, heidän on keksittävä, millä sitä "tähdätään". Ligandi (potentiaalinen lääke) on kemiallinen yhdiste (yleensä pienimolekyylinen), joka on spesifisessä vuorovaikutuksessa kohteensa kanssa ja vaikuttaa siten solun sisäisiin prosesseihin.
Kaikkien mahdollisten aineiden tutkiminen on tietysti epärealistista: ligandeja on ainakin 1040 kappaletta. Sen vuoksi mahdollisten ligandien rakenteelle asetetaan useita rajoituksia, mikä kaventaa huomattavasti etsintää.
Lähtökohtana käytetään yleensä yhdisteiden kirjastoja, jotka erikoistuneet yritykset ovat luoneet kehittäjän asettamien ehtojen mukaisesti tai jotka ovat jo saatavilla lääkeyrityksen arsenaalissa. Tällaiset kirjastot voivat sisältää miljoonia aineita.
Aluksi seulontamäärityksen avulla selvitetään, vaikuttavatko valitut ligandit tutkittavaan kohteeseen. Seulontatesti on joko laboratoriossa (in vitro) tai tietokoneella (in silico) tehtävä.
Laboratorioseulonta: Robotti kaivaa pipeteistä testiaineita erityisille objektilasille ennalta määritellyn ohjelman mukaisesti.
Objektilasit ovat levyjä, joissa on kuoppia, joissa on tuhansia mikrolitroja erilaisia kohdeproteiineja tai kokonaisia geneettisesti muunnettuja soluja.
Tämän jälkeen suoritetaan lukema, joka kertoo, missä kuopassa on havaittu biologinen aktiivisuus. Detektori voi havaita sen radioaktiivisen signaalin, fluoresenssin, valon polarisaation ja monien muiden parametrien perusteella.
.
Optimointi
Tuhansista saatavilla olevista aineista, joilla on tiettyjä ominaisuuksia, on valittava satoja molekyylejä, joista voidaan bakteereilla tai soluviljelmillä tehtyjen lisämuutosten ja testien jälkeen saada kymmeniä "ehdokasyhdisteitä", jotka on tarkoitettu prekliinisiin tutkimuksiin, eläinkokeet mukaan luettuina.
Optimoinnissa voi olla kyse siitä, että tunnetusta ligandista "leikataan pois" osa tai päinvastoin, siihen lisätään uusia elementtejä ja testataan uudelleen vuorovaikutus kohteen kanssa. Palataan aspiriiniin: se on johdettu salisyylihaposta lisäämällä siihen asetyyliryhmä.
Peruskokeet
Valittuja yhdisteitä testataan ensin biokemiallis-farmakologisissa tutkimuksissa tai kokeissa soluviljelmillä, eristetyillä soluilla ja eristetyillä elimillä.
Koska nämä mallit eivät pysty täysin jäljittelemään kaikkia biologisia prosesseja todellisessa organismissa, kaikki mahdolliset lääkkeet testataan eläimillä. Vain eläinkokeilla voidaan vastata kysymykseen, ilmenevätkö halutut vaikutukset myrkyttömillä tai matalilla myrkkyannoksilla.
Toksisuustutkimuksessa arvioidaan seuraavia parametreja.
Valittuja yhdisteitä testataan ensin biokemiallis-farmakologisissa tutkimuksissa tai kokeissa soluviljelmillä, eristetyillä soluilla ja eristetyillä elimillä.
Koska nämä mallit eivät pysty täysin jäljittelemään kaikkia biologisia prosesseja todellisessa organismissa, kaikki mahdolliset lääkkeet testataan eläimillä. Vain eläinkokeilla voidaan vastata kysymykseen, ilmenevätkö halutut vaikutukset myrkyttömillä tai matalilla myrkkyannoksilla.
Toksisuustutkimuksessa arvioidaan seuraavia parametreja.
- Myrkyllisyys lyhytaikaisen ja pitkäaikaisen käytön aikana.
- Geneettisten vaurioiden mahdollisuus (genotoksisuus, mutageenisuus).
- kasvainten kehittymisen mahdollisuus (onkogeenisuus ja karsinogeenisuus).
- Mahdollisuus synnyttää sairas sikiö (teratogeenisuus).
Eläimillä tutkittavista yhdisteistä testataan myös imeytyminen, jakautuminen, aineenvaihdunta ja erittyminen (farmakokinetiikka).
Tämän eliminointivaiheen jälkeen kliinisten tutkimusten vaiheeseen ihmisillä jää parhaimmillaan 1-3 lääkettä (muistutetaan, että alun perin mahdollisia lääkkeitä oli noin 1000!).
Tämän eliminointivaiheen jälkeen kliinisten tutkimusten vaiheeseen ihmisillä jää parhaimmillaan 1-3 lääkettä (muistutetaan, että alun perin mahdollisia lääkkeitä oli noin 1000!).
Markkinoille tulo
Kliiniseen testaukseen kuuluu useita vaiheita, joita havainnollistaa infograafi.
Ensin uusia lääkkeitä testataan terveillä yksilöillä sen selvittämiseksi, havaitaanko eläinkokeissa havaitut vaikutukset ihmisillä, ja annos-vaikutus-suhteiden selvittämiseksi.
Sen jälkeen mahdollista uutta lääkettä testataan valituilla potilailla sen terapeuttisen tehon selvittämiseksi siihen sairauteen, johon se on tarkoitettu. Positiivisten vaikutusten pitäisi olla ilmeisiä ja ei-toivottujen vaikutusten hyväksyttävän pieniä.
Seuraavaksi tutkimukseen otetaan suuria potilasryhmiä, joiden kanssa tutkittavaa lääkettä verrataan tavanomaiseen hoitoon terapeuttisten tulosten osalta.
Kliinisten tutkimusten aikana monet uudet lääkkeet osoittautuvat käyttökelvottomiksi.
Päätöksen uuden lääkkeen hyväksymisestä tekee kansallinen valvontaviranomainen (FDA). Hakijat (lääkeyritykset) toimittavat sääntelyelimelle täydelliset prekliiniset ja kliiniset koeasiakirjat, joissa saadut teho- ja turvallisuustiedot täyttävät asetetut vaatimukset ja valmisteen aiotun muodon (tabletit, kapselit jne.)
Hyväksynnän jälkeen uutta lääkettä voidaan myydä tuotenimellä, jolloin se tulee lääkäreiden määrättäväksi ja apteekkien jakeltavaksi. Samaan aikaan kehitetään lääkkeen valmistuksen teknistä prosessia, laatuvaatimuksia ja analyysimenetelmiä.
Lääkkeen seuranta jatkuu sen jakelun aikana. Lopullinen arvio uuden lääkkeen hyöty-riskisuhteesta voidaan tehdä vain sen käytöstä saatujen pitkäaikaisten kokemusten perusteella. Näin määritetään uuden lääkkeen terapeuttinen arvo.
Uuden lääkkeen kehitysprosessi ideasta toteutukseen kestää eri tapauksissa noin 5-18 vuotta. Kehittämisen kokonaiskustannukset, mukaan lukien lääkkeet, jotka eivät ole päässeet markkinoille, ovat usein yli miljardi dollaria (keskimäärin jopa 2,5 miljardia dollaria).
Kliiniseen testaukseen kuuluu useita vaiheita, joita havainnollistaa infograafi.
Ensin uusia lääkkeitä testataan terveillä yksilöillä sen selvittämiseksi, havaitaanko eläinkokeissa havaitut vaikutukset ihmisillä, ja annos-vaikutus-suhteiden selvittämiseksi.
Sen jälkeen mahdollista uutta lääkettä testataan valituilla potilailla sen terapeuttisen tehon selvittämiseksi siihen sairauteen, johon se on tarkoitettu. Positiivisten vaikutusten pitäisi olla ilmeisiä ja ei-toivottujen vaikutusten hyväksyttävän pieniä.
Seuraavaksi tutkimukseen otetaan suuria potilasryhmiä, joiden kanssa tutkittavaa lääkettä verrataan tavanomaiseen hoitoon terapeuttisten tulosten osalta.
Kliinisten tutkimusten aikana monet uudet lääkkeet osoittautuvat käyttökelvottomiksi.
Päätöksen uuden lääkkeen hyväksymisestä tekee kansallinen valvontaviranomainen (FDA). Hakijat (lääkeyritykset) toimittavat sääntelyelimelle täydelliset prekliiniset ja kliiniset koeasiakirjat, joissa saadut teho- ja turvallisuustiedot täyttävät asetetut vaatimukset ja valmisteen aiotun muodon (tabletit, kapselit jne.)
Hyväksynnän jälkeen uutta lääkettä voidaan myydä tuotenimellä, jolloin se tulee lääkäreiden määrättäväksi ja apteekkien jakeltavaksi. Samaan aikaan kehitetään lääkkeen valmistuksen teknistä prosessia, laatuvaatimuksia ja analyysimenetelmiä.
Lääkkeen seuranta jatkuu sen jakelun aikana. Lopullinen arvio uuden lääkkeen hyöty-riskisuhteesta voidaan tehdä vain sen käytöstä saatujen pitkäaikaisten kokemusten perusteella. Näin määritetään uuden lääkkeen terapeuttinen arvo.
Uuden lääkkeen kehitysprosessi ideasta toteutukseen kestää eri tapauksissa noin 5-18 vuotta. Kehittämisen kokonaiskustannukset, mukaan lukien lääkkeet, jotka eivät ole päässeet markkinoille, ovat usein yli miljardi dollaria (keskimäärin jopa 2,5 miljardia dollaria).