Toată lumea părea să știe cum se creează un nou medicament cu mult timp în urmă, mai ales după covid-19, când toată lumea urmărea chiar acele teste clinice ale vaccinurilor. Cu toate acestea, nu este atât de simplu. Pe scurt - în această publicație, veți afla cât durează procesul de creare a unui medicament și cât de scump este. Și poate veți ghici că, dacă se spune la televizor că oamenii de știință au descoperit o substanță care poate învinge cancerul sau o altă boală, este prea devreme să alergați la farmacie în speranța de a cumpăra acest nou medicament.
Idee
Idee
- Pentru ca oamenii deștiință sau o firmă farmaceutică să înceapă să dezvolte un medicament, trebuie să existe o combinație de mai mulți factori.
- Importanța socială a bolii.
- Mecanismele moleculare cunoscute ale dezvoltării bolii.
- Resursele financiare și capacitatea de a crea un medicament specific.
Cu alte cuvinte, trebuie să existe o idee.
Ce constituie o "țintă" pentru medicament?
Împreună, o echipă de oameni de știință alege o țintă și o modalitate de a o viza pentru a trata sau preveni boala.
O țintă a medicamentului este o macromoleculă biologică asociată cu o funcție specifică, a cărei întrerupere duce la apariția unei boli. Cele mai frecvente ținte pentru medicamente sunt proteinele - receptorii și enzimele. Infograficul arată care sunt macromoleculele cel mai des vizate de medicamente. Privind mai departe, este demn de remarcat faptul că substanța - medicamentul - este apoi adaptată la "țintă". Cel mai frecvent exemplu este ciclooxigenază 1 (țintă) și acid acetilsalicilic (medicament).
Căutarea liganzilor
Odată ce oamenii de știință au găsit o țintă pentru un medicament, trebuie să își dea seama cu ce să o "țintească". Un ligand (medicament potențial) este un compus chimic (de obicei cu greutate moleculară mică) care interacționează în mod specific cu ținta sa și afectează astfel procesele din interiorul celulei.
Studiul tuturor substanțelor posibile este, desigur, nerealist: există cel puțin 1 040 de liganzi. Prin urmare, se impun o serie de restricții privind structura liganzilor potențiali, ceea ce restrânge semnificativ căutarea.
Ca punct de plecare, se utilizează de obicei biblioteci de compuși care sunt create de companii specializate în conformitate cu condițiile stabilite de dezvoltator sau care sunt deja disponibile în arsenalul unei companii farmaceutice. Astfel de biblioteci pot conține milioane de substanțe.
Inițial, testul de screening ajută la determinarea dacă liganzii selectați afectează ținta studiată. Testul de screening poate fi de laborator (in vitro) sau computerizat (in silico).
Screening de laborator: Pe lamele speciale, un robot extrage substanțele de testare din pipete, urmând un program prestabilit.
Lamele sunt plăci care conțin godeuri cu mii de microlitri de diferite proteine țintă sau celule întregi modificate genetic.
Apoi are loc o citire, care spune în ce gode se află activitatea biologică detectată. Detectorul o poate detecta prin semnal radioactiv, fluorescență, polarizarea luminii și mulți alți parametri.
Optimizarea
Din miile de substanțe disponibile cu anumite proprietăți, trebuie selectate sute de molecule capabile, după alte modificări și teste pe bacterii sau culturi celulare, să producă zeci de compuși "candidați" destinați studiilor preclinice, inclusiv testării pe animale.
Optimizarea poate consta în "tăierea" unei părți din ligandul cunoscut sau invers, adăugarea de noi elemente și noi teste pentru interacțiunea cu ținta. Revenind la aspirină: aceasta este derivată din acidul salicilic prin adăugarea unei grupări acetil.
Ce constituie o "țintă" pentru medicament?
Împreună, o echipă de oameni de știință alege o țintă și o modalitate de a o viza pentru a trata sau preveni boala.
O țintă a medicamentului este o macromoleculă biologică asociată cu o funcție specifică, a cărei întrerupere duce la apariția unei boli. Cele mai frecvente ținte pentru medicamente sunt proteinele - receptorii și enzimele. Infograficul arată care sunt macromoleculele cel mai des vizate de medicamente. Privind mai departe, este demn de remarcat faptul că substanța - medicamentul - este apoi adaptată la "țintă". Cel mai frecvent exemplu este ciclooxigenază 1 (țintă) și acid acetilsalicilic (medicament).
Căutarea liganzilor
Odată ce oamenii de știință au găsit o țintă pentru un medicament, trebuie să își dea seama cu ce să o "țintească". Un ligand (medicament potențial) este un compus chimic (de obicei cu greutate moleculară mică) care interacționează în mod specific cu ținta sa și afectează astfel procesele din interiorul celulei.
Studiul tuturor substanțelor posibile este, desigur, nerealist: există cel puțin 1 040 de liganzi. Prin urmare, se impun o serie de restricții privind structura liganzilor potențiali, ceea ce restrânge semnificativ căutarea.
Ca punct de plecare, se utilizează de obicei biblioteci de compuși care sunt create de companii specializate în conformitate cu condițiile stabilite de dezvoltator sau care sunt deja disponibile în arsenalul unei companii farmaceutice. Astfel de biblioteci pot conține milioane de substanțe.
Inițial, testul de screening ajută la determinarea dacă liganzii selectați afectează ținta studiată. Testul de screening poate fi de laborator (in vitro) sau computerizat (in silico).
Screening de laborator: Pe lamele speciale, un robot extrage substanțele de testare din pipete, urmând un program prestabilit.
Lamele sunt plăci care conțin godeuri cu mii de microlitri de diferite proteine țintă sau celule întregi modificate genetic.
Apoi are loc o citire, care spune în ce gode se află activitatea biologică detectată. Detectorul o poate detecta prin semnal radioactiv, fluorescență, polarizarea luminii și mulți alți parametri.
Optimizarea
Din miile de substanțe disponibile cu anumite proprietăți, trebuie selectate sute de molecule capabile, după alte modificări și teste pe bacterii sau culturi celulare, să producă zeci de compuși "candidați" destinați studiilor preclinice, inclusiv testării pe animale.
Optimizarea poate consta în "tăierea" unei părți din ligandul cunoscut sau invers, adăugarea de noi elemente și noi teste pentru interacțiunea cu ținta. Revenind la aspirină: aceasta este derivată din acidul salicilic prin adăugarea unei grupări acetil.
Testarea de bază
Compușii selectați sunt testați mai întâi în studii biochimico-farmacologice sau experimente pe culturi celulare, celule izolate și organe izolate.
Deoarece aceste modele nu sunt capabile să reproducă pe deplin întreaga gamă de procese biologice dintr-un organism real, orice medicament potențial este testat pe animale. Numai experimentele pe animale pot răspunde la întrebarea dacă efectele dorite apar la doze non-toxice sau la doze toxice scăzute.
Studiul de toxicitate evaluează următorii parametri.
Compușii selectați sunt testați mai întâi în studii biochimico-farmacologice sau experimente pe culturi celulare, celule izolate și organe izolate.
Deoarece aceste modele nu sunt capabile să reproducă pe deplin întreaga gamă de procese biologice dintr-un organism real, orice medicament potențial este testat pe animale. Numai experimentele pe animale pot răspunde la întrebarea dacă efectele dorite apar la doze non-toxice sau la doze toxice scăzute.
Studiul de toxicitate evaluează următorii parametri.
- Toxicitatea în timpul utilizării pe termen scurt și lung.
- Posibilitatea afectării genetice (genotoxicitate, mutagenitate).
- Posibilitatea dezvoltării tumorilor (oncogenitate și carcinogenitate).
- Posibilitatea de a da naștere unui făt bolnav (teratogenitate).
Laanimale, compușii studiați sunt testați, de asemenea, pentru absorbție, distribuție, metabolism și excreție (farmacocinetică).
După această etapă de eliminare până la etapa de studii clinice la om rămân în cel mai bun caz 1-3 medicamente (reamintim că inițial existau aproximativ 1000 de medicamente potențiale!).
După această etapă de eliminare până la etapa de studii clinice la om rămân în cel mai bun caz 1-3 medicamente (reamintim că inițial existau aproximativ 1000 de medicamente potențiale!).
Intrarea pe piață
Testarea clinică implică mai multe faze, pe care infograficul le ilustrează.
În primul rând, medicamentele noi sunt testate pe indivizi sănătoși pentru a determina dacă efectele constatate în testele pe animale sunt observate la om și pentru a identifica relațiile doză-efect.
Apoi, un potențial medicament nou este testat pe pacienți selectați pentru a determina eficacitatea terapeutică pentru boala pentru care este destinat. Efectele pozitive trebuie să fie evidente, iar efectele nedorite acceptabil de mici.
Apoi, grupuri mari de pacienți sunt înrolați în studiu, cu care medicamentul investigat este comparat cu tratamentul standard în ceea ce privește rezultatele terapeutice.
În procesul de studii clinice, multe medicamente noi se dovedesc a fi inadecvate pentru utilizare.
Decizia de a aproba un medicament nou este luată de agenția națională de reglementare (FDA). Solicitanții (companiile farmaceutice) prezintă organismului de reglementare un set complet de documente privind studiile preclinice și clinice, în care datele obținute privind eficacitatea și siguranța corespund cerințelor stabilite și formei preconizate a produsului (tablete, capsule etc.)
După aprobare, noul medicament poate fi vândut sub o marcă comercială și devine astfel disponibil pentru prescriere de către medici și distribuție în farmacii. În același timp, se dezvoltă procesul tehnologic de producție a medicamentului, cerințele de calitate și metodele de analiză.
Medicamentul continuă să fie monitorizat pe măsură ce este distribuit. O judecată finală asupra raportului beneficiu-risc al unui medicament nou poate fi făcută numai pe baza experienței pe termen lung de utilizare a acestuia. Acesta este modul în care se determină valoarea terapeutică a unui medicament nou.
În diferite cazuri, procesul de dezvoltare a unui medicament nou, de la idee la implementare, durează aproximativ între 5 și 18 ani. Costul total al dezvoltării, inclusiv medicamentele care nu au ajuns pe piață, depășește adesea 1 miliard de dolari (până la 2,5 miliarde de dolari în medie).
Testarea clinică implică mai multe faze, pe care infograficul le ilustrează.
În primul rând, medicamentele noi sunt testate pe indivizi sănătoși pentru a determina dacă efectele constatate în testele pe animale sunt observate la om și pentru a identifica relațiile doză-efect.
Apoi, un potențial medicament nou este testat pe pacienți selectați pentru a determina eficacitatea terapeutică pentru boala pentru care este destinat. Efectele pozitive trebuie să fie evidente, iar efectele nedorite acceptabil de mici.
Apoi, grupuri mari de pacienți sunt înrolați în studiu, cu care medicamentul investigat este comparat cu tratamentul standard în ceea ce privește rezultatele terapeutice.
În procesul de studii clinice, multe medicamente noi se dovedesc a fi inadecvate pentru utilizare.
Decizia de a aproba un medicament nou este luată de agenția națională de reglementare (FDA). Solicitanții (companiile farmaceutice) prezintă organismului de reglementare un set complet de documente privind studiile preclinice și clinice, în care datele obținute privind eficacitatea și siguranța corespund cerințelor stabilite și formei preconizate a produsului (tablete, capsule etc.)
După aprobare, noul medicament poate fi vândut sub o marcă comercială și devine astfel disponibil pentru prescriere de către medici și distribuție în farmacii. În același timp, se dezvoltă procesul tehnologic de producție a medicamentului, cerințele de calitate și metodele de analiză.
Medicamentul continuă să fie monitorizat pe măsură ce este distribuit. O judecată finală asupra raportului beneficiu-risc al unui medicament nou poate fi făcută numai pe baza experienței pe termen lung de utilizare a acestuia. Acesta este modul în care se determină valoarea terapeutică a unui medicament nou.
În diferite cazuri, procesul de dezvoltare a unui medicament nou, de la idee la implementare, durează aproximativ între 5 și 18 ani. Costul total al dezvoltării, inclusiv medicamentele care nu au ajuns pe piață, depășește adesea 1 miliard de dolari (până la 2,5 miliarde de dolari în medie).