Iedereen leek al lang te weten hoe een nieuw medicijn wordt gemaakt, vooral na covid-19, toen iedereen juist die klinische proeven van vaccins bekeek. Maar zo eenvoudig is het niet. In een notendop - in deze publicatie zul je leren hoe lang het maken van een medicijn duurt en hoe duur het is. En misschien kun je wel raden dat als ze op tv zeggen dat wetenschappers een stof hebben ontdekt die kanker of een andere ziekte kan verslaan, het nog te vroeg is om naar de apotheek te rennen in de hoop dit nieuwe medicijn te kopen.
Idee
Idee
- Om wetenschappers of een farmaceutisch bedrijf te laten beginnen met de ontwikkeling van een medicijn, moet er een combinatie van verschillende factoren zijn.
- De maatschappelijke betekenis van de ziekte.
- Bekende moleculaire mechanismen van ziekteontwikkeling.
- Financiële middelen en de mogelijkheid om een specifiek geneesmiddel te ontwikkelen.
Met andere woorden, er moet een idee zijn.
Wat is een "doelwit" voor het medicijn?
Samen kiest een team van wetenschappers een doelwit en een manier om het te targeten om de ziekte te behandelen of te voorkomen.
Een geneesmiddeldoelwit is een biologisch macromolecuul dat geassocieerd is met een specifieke functie, waarvan de verstoring leidt tot een ziekte. De meest voorkomende doelwitten voor geneesmiddelen zijn eiwitten - receptoren en enzymen. De infographic laat zien op welke macromoleculen geneesmiddelen zich het vaakst richten. Vooruitkijkend is het de moeite waard om op te merken dat de stof - het geneesmiddel - vervolgens wordt afgestemd op het "doelwit". Het meest voorkomende voorbeeld is cyclo-oxygenase 1 (doelwit) en acetylsalicylzuur (geneesmiddel).
Liganden zoeken
Als wetenschappers eenmaal een doelwit voor een geneesmiddel hebben gevonden, moeten ze uitzoeken waarmee ze dat doelwit gaan "richten". Een ligand (potentieel geneesmiddel) is een chemische verbinding (meestal met een laag moleculair gewicht) die een specifieke interactie aangaat met zijn doelwit en zo processen in de cel beïnvloedt.
Het bestuderen van alle mogelijke stoffen is natuurlijk onrealistisch: er zijn minstens 1.040 liganden. Daarom worden er een aantal beperkingen opgelegd aan de structuur van potentiële liganden, wat de zoektocht aanzienlijk beperkt.
Als uitgangspunt worden meestal bibliotheken van verbindingen gebruikt die door gespecialiseerde bedrijven worden gemaakt volgens de voorwaarden die de ontwikkelaar stelt, of die al beschikbaar zijn in het arsenaal van een farmaceutisch bedrijf. Zulke bibliotheken kunnen miljoenen stoffen bevatten.
In eerste instantie helpt de screeningstest om te bepalen of de geselecteerde liganden het bestudeerde doelwit beïnvloeden. De screeningstest kan in het laboratorium (in vitro) of met de computer (in silico) worden uitgevoerd.
Laboratoriumscreening: Op speciale glaasjes graaft een robot teststoffen uit pipetten volgens een vooraf bepaald programma.
De glaasjes zijn platen met putjes met duizenden microliters van verschillende doeleiwitten of hele genetisch gemodificeerde cellen.
Vervolgens vindt er een uitlezing plaats, die vertelt in welk putje de gedetecteerde biologische activiteit zit. De detector kan dit detecteren aan de hand van een radioactief signaal, fluorescentie, lichtpolarisatie en vele andere parameters.
optimaliseren
Uit duizenden beschikbare stoffen met bepaalde eigenschappen moeten honderden moleculen worden geselecteerd die, na verdere modificatie en testen op bacteriën of celculturen, tientallen "kandidaat-verbindingen" kunnen opleveren die bestemd zijn voor preklinische studies, inclusief dierproeven.
Optimalisatie kan bestaan uit het "wegsnijden" van een deel van het bekende ligand, of omgekeerd, het toevoegen van nieuwe elementen en nieuwe testen voor interactie met het doelwit. Om terug te komen op aspirine: het is afgeleid van salicylzuur door een acetylgroep toe te voegen.
Wat is een "doelwit" voor het medicijn?
Samen kiest een team van wetenschappers een doelwit en een manier om het te targeten om de ziekte te behandelen of te voorkomen.
Een geneesmiddeldoelwit is een biologisch macromolecuul dat geassocieerd is met een specifieke functie, waarvan de verstoring leidt tot een ziekte. De meest voorkomende doelwitten voor geneesmiddelen zijn eiwitten - receptoren en enzymen. De infographic laat zien op welke macromoleculen geneesmiddelen zich het vaakst richten. Vooruitkijkend is het de moeite waard om op te merken dat de stof - het geneesmiddel - vervolgens wordt afgestemd op het "doelwit". Het meest voorkomende voorbeeld is cyclo-oxygenase 1 (doelwit) en acetylsalicylzuur (geneesmiddel).
Liganden zoeken
Als wetenschappers eenmaal een doelwit voor een geneesmiddel hebben gevonden, moeten ze uitzoeken waarmee ze dat doelwit gaan "richten". Een ligand (potentieel geneesmiddel) is een chemische verbinding (meestal met een laag moleculair gewicht) die een specifieke interactie aangaat met zijn doelwit en zo processen in de cel beïnvloedt.
Het bestuderen van alle mogelijke stoffen is natuurlijk onrealistisch: er zijn minstens 1.040 liganden. Daarom worden er een aantal beperkingen opgelegd aan de structuur van potentiële liganden, wat de zoektocht aanzienlijk beperkt.
Als uitgangspunt worden meestal bibliotheken van verbindingen gebruikt die door gespecialiseerde bedrijven worden gemaakt volgens de voorwaarden die de ontwikkelaar stelt, of die al beschikbaar zijn in het arsenaal van een farmaceutisch bedrijf. Zulke bibliotheken kunnen miljoenen stoffen bevatten.
In eerste instantie helpt de screeningstest om te bepalen of de geselecteerde liganden het bestudeerde doelwit beïnvloeden. De screeningstest kan in het laboratorium (in vitro) of met de computer (in silico) worden uitgevoerd.
Laboratoriumscreening: Op speciale glaasjes graaft een robot teststoffen uit pipetten volgens een vooraf bepaald programma.
De glaasjes zijn platen met putjes met duizenden microliters van verschillende doeleiwitten of hele genetisch gemodificeerde cellen.
Vervolgens vindt er een uitlezing plaats, die vertelt in welk putje de gedetecteerde biologische activiteit zit. De detector kan dit detecteren aan de hand van een radioactief signaal, fluorescentie, lichtpolarisatie en vele andere parameters.
optimaliseren
Uit duizenden beschikbare stoffen met bepaalde eigenschappen moeten honderden moleculen worden geselecteerd die, na verdere modificatie en testen op bacteriën of celculturen, tientallen "kandidaat-verbindingen" kunnen opleveren die bestemd zijn voor preklinische studies, inclusief dierproeven.
Optimalisatie kan bestaan uit het "wegsnijden" van een deel van het bekende ligand, of omgekeerd, het toevoegen van nieuwe elementen en nieuwe testen voor interactie met het doelwit. Om terug te komen op aspirine: het is afgeleid van salicylzuur door een acetylgroep toe te voegen.
Basistesten
Geselecteerde verbindingen worden eerst getest in biochemisch-farmacologische studies of experimenten op celculturen, geïsoleerde cellen en geïsoleerde organen.
Aangezien deze modellen niet in staat zijn om alle biologische processen in een echt organisme volledig na te bootsen, wordt elk potentieel geneesmiddel getest op dieren. Alleen dierproeven kunnen antwoord geven op de vraag of de gewenste effecten optreden bij niet-toxische of laag-toxische doses.
Het toxiciteitsonderzoek evalueert de volgende parameters.
Geselecteerde verbindingen worden eerst getest in biochemisch-farmacologische studies of experimenten op celculturen, geïsoleerde cellen en geïsoleerde organen.
Aangezien deze modellen niet in staat zijn om alle biologische processen in een echt organisme volledig na te bootsen, wordt elk potentieel geneesmiddel getest op dieren. Alleen dierproeven kunnen antwoord geven op de vraag of de gewenste effecten optreden bij niet-toxische of laag-toxische doses.
Het toxiciteitsonderzoek evalueert de volgende parameters.
- Toxiciteit tijdens gebruik op korte en lange termijn.
- De mogelijkheid van genetische schade (genotoxiciteit, mutageniteit).
- Demogelijkheid van tumorontwikkeling (oncogeniciteit en carcinogeniciteit).
- demogelijkheid om een zieke foetus ter wereld te brengen (teratogeniciteit).
Bij dieren worden de bestudeerde verbindingen ook getest op absorptie, distributie, metabolisme en uitscheiding (farmacokinetiek).
Na deze eliminatiefase blijven er in het beste geval 1-3 geneesmiddelen over voor klinische tests bij mensen (vergeet niet dat er aanvankelijk ongeveer 1000 potentiële geneesmiddelen waren!).
Na deze eliminatiefase blijven er in het beste geval 1-3 geneesmiddelen over voor klinische tests bij mensen (vergeet niet dat er aanvankelijk ongeveer 1000 potentiële geneesmiddelen waren!).
De markt betreden
Klinische tests omvatten verschillende fasen, die in de infographic worden geïllustreerd.
Eerst worden nieuwe geneesmiddelen getest op gezonde individuen om te bepalen of de effecten die in dierproeven zijn gevonden, ook bij mensen worden waargenomen en om dosis-effectrelaties te identificeren.
Vervolgens wordt een potentieel nieuw geneesmiddel getest op geselecteerde patiënten om de therapeutische werkzaamheid te bepalen voor de ziekte waarvoor het bedoeld is. Positieve effecten moeten duidelijk zijn en ongewenste effecten moeten aanvaardbaar klein zijn.
Vervolgens worden grote groepen patiënten ingeschreven voor het onderzoek, waarmee het onderzochte geneesmiddel wordt vergeleken met de standaardbehandeling op therapeutische uitkomsten.
Tijdens het proces van klinische proeven worden veel nieuwe geneesmiddelen ongeschikt bevonden voor gebruik.
De beslissing om een nieuw geneesmiddel goed te keuren wordt genomen door de nationale regelgevende instantie (FDA). Aanvragers (farmaceutische bedrijven) dienen bij de regelgevende instantie een volledige reeks preklinische en klinische onderzoeksdocumenten in waarin de verkregen gegevens over de werkzaamheid en veiligheid voldoen aan de vastgestelde vereisten en de beoogde vorm van het product (tabletten, capsules, enz.)
Na goedkeuring kan het nieuwe geneesmiddel worden verkocht onder een merknaam en wordt het dus beschikbaar voor voorschrift door artsen en distributie in apotheken. Tegelijkertijd worden het technologische productieproces van het geneesmiddel, de kwaliteitseisen en de analysemethoden ontwikkeld.
Het geneesmiddel wordt tijdens de distributie verder gecontroleerd. Een definitief oordeel over de baten-risicoverhouding van een nieuw geneesmiddel kan alleen worden gegeven op basis van langdurige ervaring met het gebruik ervan. Op deze manier wordt de therapeutische waarde van een nieuw geneesmiddel bepaald.
In verschillende gevallen duurt het ontwikkelingsproces van een nieuw geneesmiddel van idee tot implementatie ongeveer 5 tot 18 jaar. De totale ontwikkelingskosten, inclusief geneesmiddelen die de markt niet hebben bereikt, bedragen vaak meer dan $ 1 miljard (gemiddeld tot $ 2,5 miljard).
Klinische tests omvatten verschillende fasen, die in de infographic worden geïllustreerd.
Eerst worden nieuwe geneesmiddelen getest op gezonde individuen om te bepalen of de effecten die in dierproeven zijn gevonden, ook bij mensen worden waargenomen en om dosis-effectrelaties te identificeren.
Vervolgens wordt een potentieel nieuw geneesmiddel getest op geselecteerde patiënten om de therapeutische werkzaamheid te bepalen voor de ziekte waarvoor het bedoeld is. Positieve effecten moeten duidelijk zijn en ongewenste effecten moeten aanvaardbaar klein zijn.
Vervolgens worden grote groepen patiënten ingeschreven voor het onderzoek, waarmee het onderzochte geneesmiddel wordt vergeleken met de standaardbehandeling op therapeutische uitkomsten.
Tijdens het proces van klinische proeven worden veel nieuwe geneesmiddelen ongeschikt bevonden voor gebruik.
De beslissing om een nieuw geneesmiddel goed te keuren wordt genomen door de nationale regelgevende instantie (FDA). Aanvragers (farmaceutische bedrijven) dienen bij de regelgevende instantie een volledige reeks preklinische en klinische onderzoeksdocumenten in waarin de verkregen gegevens over de werkzaamheid en veiligheid voldoen aan de vastgestelde vereisten en de beoogde vorm van het product (tabletten, capsules, enz.)
Na goedkeuring kan het nieuwe geneesmiddel worden verkocht onder een merknaam en wordt het dus beschikbaar voor voorschrift door artsen en distributie in apotheken. Tegelijkertijd worden het technologische productieproces van het geneesmiddel, de kwaliteitseisen en de analysemethoden ontwikkeld.
Het geneesmiddel wordt tijdens de distributie verder gecontroleerd. Een definitief oordeel over de baten-risicoverhouding van een nieuw geneesmiddel kan alleen worden gegeven op basis van langdurige ervaring met het gebruik ervan. Op deze manier wordt de therapeutische waarde van een nieuw geneesmiddel bepaald.
In verschillende gevallen duurt het ontwikkelingsproces van een nieuw geneesmiddel van idee tot implementatie ongeveer 5 tot 18 jaar. De totale ontwikkelingskosten, inclusief geneesmiddelen die de markt niet hebben bereikt, bedragen vaak meer dan $ 1 miljard (gemiddeld tot $ 2,5 miljard).