Úgy tűnt, hogy már régóta mindenki tudja, hogyan jön létre egy új gyógyszer, különösen a covid-19 után, amikor mindenki éppen azokat a klinikai vakcinakísérleteket figyelte. Ez azonban nem ilyen egyszerű. Dióhéjban - ebben a kiadványban megtudhatja, hogy mennyi ideig tart egy gyógyszer létrehozásának folyamata és mennyibe kerül. És talán azt is kitalálhatod, hogy ha azt mondják a tévében, hogy a tudósok felfedeztek egy olyan anyagot, amely legyőzheti a rákot vagy valamilyen más betegséget, akkor még korai lenne a gyógyszertárba rohanni, abban a reményben, hogy megveheted ezt az új gyógyszert.
.
Ötlet
.
Ötlet
- Ahhoz, hogy atudósok vagy egy gyógyszergyár elkezdjen kifejleszteni egy gyógyszert, több tényezőnek együtt kell működnie.
- A betegség társadalmi jelentősége.
- Abetegség kialakulásának ismert molekuláris mechanizmusai.
- Pénzügyi források és a képesség egy adott gyógyszer létrehozására.
Más szóval, kell egy ötlet.
.
Mi jelenti a gyógyszer "célpontját"?
A tudósok egy csoportja közösen kiválaszt egy célpontot és egy módot, amellyel azt célba lehet venni a betegség kezelése vagy megelőzése érdekében.
A gyógyszer célpontja egy olyan biológiai makromolekula, amely egy meghatározott funkcióhoz kapcsolódik, és amelynek megzavarása betegséghez vezet. A gyógyszerek leggyakoribb célpontjai a fehérjék - receptorok és enzimek. Az infografika bemutatja, hogy mely makromolekulákat veszik leggyakrabban célba a gyógyszerek. Előre tekintve érdemes megjegyezni, hogy az anyagot - a gyógyszert - ezután a "célponthoz" igazítják. A leggyakoribb példa a ciklooxigenáz 1 (célpont) és az acetilszalicilsav (hatóanyag).
.
Ligandok keresése
Miután a tudósok megtalálták egy gyógyszer célpontját, ki kell találniuk, hogy mivel "célozzák" meg azt. A ligandum (potenciális gyógyszer) olyan kémiai vegyület (általában kis molekulatömegű), amely specifikusan kölcsönhatásba lép a célpontjával, és ezáltal befolyásolja a sejtben zajló folyamatokat.
Az összes lehetséges anyag tanulmányozása természetesen irreális: legalább 1040 ligandum létezik. Ezért a potenciális ligandumok szerkezetére számos korlátozást alkalmaznak, ami jelentősen leszűkíti a keresést.
Kiindulási pontként általában olyan vegyületkönyvtárakat használnak, amelyeket erre szakosodott cégek hoznak létre a fejlesztő által meghatározott feltételek szerint, vagy amelyek már rendelkezésre állnak egy gyógyszergyártó cég arzenáljában. Az ilyen könyvtárak több millió anyagot tartalmazhatnak.
Kezdetben a szűrővizsgálat segít meghatározni, hogy a kiválasztott ligandumok hatnak-e a vizsgált célpontra. A szűrővizsgálat vagy laboratóriumi (in vitro) vagy számítógépes (in silico).
Laboratóriumi szűrés: Speciális tárgylemezeken egy robot egy előre meghatározott programot követve pipettákból ássa ki a tesztanyagokat.
A tárgylemezek olyan lemezek, amelyek mélyedésekben több ezer mikroliternyi különböző célfehérjét vagy egész genetikailag módosított sejteket tartalmaznak.
Ezután leolvasás történik, amely megmondja, hogy melyik mélyedésben van a kimutatott biológiai aktivitás. A detektor ezt radioaktív jel, fluoreszcencia, fénypolarizáció és sok más paraméter alapján tudja kimutatni.
.
Optimalizálás
A rendelkezésre álló több ezer, bizonyos tulajdonságokkal rendelkező anyagból több száz olyan molekulát kell kiválasztani, amelyek további módosítás és baktériumokon vagy sejttenyészeteken végzett tesztelés után képesek több tucat "jelölt" vegyületet előállítani, amelyeket preklinikai vizsgálatokra szánnak, beleértve az állatkísérleteket is.
Az optimalizálás állhat az ismert ligandum egy részének "levágásából", vagy fordítva, új elemek hozzáadásából és a célponttal való kölcsönhatás újabb teszteléséből. Visszatérve az aszpirinhez: a szalicilsavból egy acetilcsoport hozzáadásával származik.
.
Mi jelenti a gyógyszer "célpontját"?
A tudósok egy csoportja közösen kiválaszt egy célpontot és egy módot, amellyel azt célba lehet venni a betegség kezelése vagy megelőzése érdekében.
A gyógyszer célpontja egy olyan biológiai makromolekula, amely egy meghatározott funkcióhoz kapcsolódik, és amelynek megzavarása betegséghez vezet. A gyógyszerek leggyakoribb célpontjai a fehérjék - receptorok és enzimek. Az infografika bemutatja, hogy mely makromolekulákat veszik leggyakrabban célba a gyógyszerek. Előre tekintve érdemes megjegyezni, hogy az anyagot - a gyógyszert - ezután a "célponthoz" igazítják. A leggyakoribb példa a ciklooxigenáz 1 (célpont) és az acetilszalicilsav (hatóanyag).
.
Ligandok keresése
Miután a tudósok megtalálták egy gyógyszer célpontját, ki kell találniuk, hogy mivel "célozzák" meg azt. A ligandum (potenciális gyógyszer) olyan kémiai vegyület (általában kis molekulatömegű), amely specifikusan kölcsönhatásba lép a célpontjával, és ezáltal befolyásolja a sejtben zajló folyamatokat.
Az összes lehetséges anyag tanulmányozása természetesen irreális: legalább 1040 ligandum létezik. Ezért a potenciális ligandumok szerkezetére számos korlátozást alkalmaznak, ami jelentősen leszűkíti a keresést.
Kiindulási pontként általában olyan vegyületkönyvtárakat használnak, amelyeket erre szakosodott cégek hoznak létre a fejlesztő által meghatározott feltételek szerint, vagy amelyek már rendelkezésre állnak egy gyógyszergyártó cég arzenáljában. Az ilyen könyvtárak több millió anyagot tartalmazhatnak.
Kezdetben a szűrővizsgálat segít meghatározni, hogy a kiválasztott ligandumok hatnak-e a vizsgált célpontra. A szűrővizsgálat vagy laboratóriumi (in vitro) vagy számítógépes (in silico).
Laboratóriumi szűrés: Speciális tárgylemezeken egy robot egy előre meghatározott programot követve pipettákból ássa ki a tesztanyagokat.
A tárgylemezek olyan lemezek, amelyek mélyedésekben több ezer mikroliternyi különböző célfehérjét vagy egész genetikailag módosított sejteket tartalmaznak.
Ezután leolvasás történik, amely megmondja, hogy melyik mélyedésben van a kimutatott biológiai aktivitás. A detektor ezt radioaktív jel, fluoreszcencia, fénypolarizáció és sok más paraméter alapján tudja kimutatni.
.
Optimalizálás
A rendelkezésre álló több ezer, bizonyos tulajdonságokkal rendelkező anyagból több száz olyan molekulát kell kiválasztani, amelyek további módosítás és baktériumokon vagy sejttenyészeteken végzett tesztelés után képesek több tucat "jelölt" vegyületet előállítani, amelyeket preklinikai vizsgálatokra szánnak, beleértve az állatkísérleteket is.
Az optimalizálás állhat az ismert ligandum egy részének "levágásából", vagy fordítva, új elemek hozzáadásából és a célponttal való kölcsönhatás újabb teszteléséből. Visszatérve az aszpirinhez: a szalicilsavból egy acetilcsoport hozzáadásával származik.
Alapvető vizsgálatok
A kiválasztott vegyületeket először biokémiai-farmakológiai vizsgálatokban vagy sejttenyészeteken, izolált sejteken és izolált szerveken végzett kísérletekben tesztelik.
Mivel ezek a modellek nem képesek teljes mértékben reprodukálni a valódi szervezetben zajló biológiai folyamatok teljes skáláját, minden potenciális hatóanyagot állatokon tesztelnek. Csak az állatkísérletek adhatnak választ arra a kérdésre, hogy a kívánt hatások nem toxikus vagy alacsony toxikus dózisokban jelentkeznek-e.
A toxicitási vizsgálat a következő paramétereket értékeli.
A kiválasztott vegyületeket először biokémiai-farmakológiai vizsgálatokban vagy sejttenyészeteken, izolált sejteken és izolált szerveken végzett kísérletekben tesztelik.
Mivel ezek a modellek nem képesek teljes mértékben reprodukálni a valódi szervezetben zajló biológiai folyamatok teljes skáláját, minden potenciális hatóanyagot állatokon tesztelnek. Csak az állatkísérletek adhatnak választ arra a kérdésre, hogy a kívánt hatások nem toxikus vagy alacsony toxikus dózisokban jelentkeznek-e.
A toxicitási vizsgálat a következő paramétereket értékeli.
- Toxicitás rövid és hosszú távú alkalmazás során.
- Agenetikai károsodás lehetősége (genotoxicitás, mutagenitás).
- A daganatképződés lehetősége (onkogenitás és karcinogenitás).
- Beteg magzat születésének lehetősége (teratogenitás).
Azállatokon a vizsgált vegyületeket a felszívódásra, eloszlásra, anyagcserére és kiválasztásra (farmakokinetika) is vizsgálják.
Azembereken végzett klinikai vizsgálatok szakasza után a legjobb esetben is 1-3 gyógyszer marad (emlékezzünk vissza, hogy kezdetben mintegy 1000 potenciális gyógyszer volt!).
Azembereken végzett klinikai vizsgálatok szakasza után a legjobb esetben is 1-3 gyógyszer marad (emlékezzünk vissza, hogy kezdetben mintegy 1000 potenciális gyógyszer volt!).
A piacra lépés
Aklinikai tesztelés több fázisból áll, amit az infografika szemléltet.
Először az új gyógyszereket egészséges embereken tesztelik, hogy megállapítsák, hogy az állatkísérletekben tapasztalt hatások megfigyelhetők-e embereken, és hogy meghatározzák a dózis-hatás összefüggéseket.
Ezután a potenciális új gyógyszert kiválasztott betegeken tesztelik, hogy megállapítsák a terápiás hatékonyságot arra a betegségre, amelyre a gyógyszert szánják. A pozitív hatásoknak nyilvánvalónak, a nemkívánatos hatásoknak pedig elfogadhatóan kicsinek kell lenniük.
Ezután nagy betegcsoportokat vesznek fel a vizsgálatba, amelyekkel a vizsgált gyógyszert a terápiás eredmények tekintetében összehasonlítják a standard kezeléssel.
A klinikai vizsgálatok során sok új gyógyszerről derül ki, hogy alkalmatlan a felhasználásra.
Az új gyógyszer jóváhagyásáról a nemzeti szabályozó hatóság (FDA) dönt. A kérelmezők (gyógyszergyártó cégek) a szabályozó hatósághoz benyújtják a preklinikai és klinikai vizsgálatok teljes dokumentációját, amelyben a kapott hatékonysági és biztonságossági adatok megfelelnek a megállapított követelményeknek és a termék tervezett formájának (tabletta, kapszula stb.)
A jóváhagyást követően az új gyógyszer márkanév alatt értékesíthető, és így az orvosok által felírhatóvá és a gyógyszertárakban forgalmazhatóvá válik. Ezzel egyidejűleg a gyógyszergyártás technológiai folyamata, a minőségi követelmények és az elemzési módszerek kidolgozása is folyamatban van.
A gyógyszer forgalmazása során a gyógyszer folyamatos ellenőrzés alatt áll. Egy új gyógyszer előny-kockázat arányáról végleges ítéletet csak az alkalmazás hosszú távú tapasztalatai alapján lehet hozni. Így határozzák meg egy új gyógyszer terápiás értékét.
Különböző esetekben egy új gyógyszer kifejlesztésének folyamata az ötlettől a megvalósításig körülbelül 5-18 évet vesz igénybe. Afejlesztés teljes költsége, beleértve a piacra nem jutott gyógyszereket is, gyakran meghaladja az 1 milliárd dollárt (átlagosan akár 2,5 milliárd dollárt is).
Aklinikai tesztelés több fázisból áll, amit az infografika szemléltet.
Először az új gyógyszereket egészséges embereken tesztelik, hogy megállapítsák, hogy az állatkísérletekben tapasztalt hatások megfigyelhetők-e embereken, és hogy meghatározzák a dózis-hatás összefüggéseket.
Ezután a potenciális új gyógyszert kiválasztott betegeken tesztelik, hogy megállapítsák a terápiás hatékonyságot arra a betegségre, amelyre a gyógyszert szánják. A pozitív hatásoknak nyilvánvalónak, a nemkívánatos hatásoknak pedig elfogadhatóan kicsinek kell lenniük.
Ezután nagy betegcsoportokat vesznek fel a vizsgálatba, amelyekkel a vizsgált gyógyszert a terápiás eredmények tekintetében összehasonlítják a standard kezeléssel.
A klinikai vizsgálatok során sok új gyógyszerről derül ki, hogy alkalmatlan a felhasználásra.
Az új gyógyszer jóváhagyásáról a nemzeti szabályozó hatóság (FDA) dönt. A kérelmezők (gyógyszergyártó cégek) a szabályozó hatósághoz benyújtják a preklinikai és klinikai vizsgálatok teljes dokumentációját, amelyben a kapott hatékonysági és biztonságossági adatok megfelelnek a megállapított követelményeknek és a termék tervezett formájának (tabletta, kapszula stb.)
A jóváhagyást követően az új gyógyszer márkanév alatt értékesíthető, és így az orvosok által felírhatóvá és a gyógyszertárakban forgalmazhatóvá válik. Ezzel egyidejűleg a gyógyszergyártás technológiai folyamata, a minőségi követelmények és az elemzési módszerek kidolgozása is folyamatban van.
A gyógyszer forgalmazása során a gyógyszer folyamatos ellenőrzés alatt áll. Egy új gyógyszer előny-kockázat arányáról végleges ítéletet csak az alkalmazás hosszú távú tapasztalatai alapján lehet hozni. Így határozzák meg egy új gyógyszer terápiás értékét.
Különböző esetekben egy új gyógyszer kifejlesztésének folyamata az ötlettől a megvalósításig körülbelül 5-18 évet vesz igénybe. Afejlesztés teljes költsége, beleértve a piacra nem jutott gyógyszereket is, gyakran meghaladja az 1 milliárd dollárt (átlagosan akár 2,5 milliárd dollárt is).