Zdi se, da so vsi že zdavnaj vedeli, kako nastane novo zdravilo, zlasti po kovidu-19, ko so vsi spremljali prav te klinične poskuse cepiv. Vendar to ni tako preprosto. Na kratko - v tej publikaciji boste izvedeli, kako dolgo traja postopek ustvarjanja zdravila in kako drag je. In morda lahko uganete, da če po televiziji povedo, da so znanstveniki odkrili snov, ki lahko premaga raka ali kakšno drugo bolezen, je še prezgodaj, da bi tekli v lekarno v upanju, da boste kupili to novo zdravilo.
Ideja
Ideja
- Dabi znanstveniki ali farmacevtsko podjetje začeli razvijati zdravilo, mora obstajati kombinacija več dejavnikov.
- Družbeni pomen bolezni.
- znanih molekularnih mehanizmov razvoja bolezni.
- finančna sredstva in zmožnost ustvariti določeno zdravilo.
Z drugimi besedami, obstajati mora ideja.
Kaj je "tarča" za zdravilo?
Skupina znanstvenikov skupaj izbere tarčo in način, kako jo usmeriti, da bi zdravili ali preprečili bolezen.
Tarča za zdravilo je biološka makromolekula, povezana z določeno funkcijo, katere motnja vodi do bolezni. Najpogostejše tarče za zdravila so beljakovine - receptorji in encimi. Infografika prikazuje, katere makromolekule so najpogosteje tarča zdravil. Če pogledamo naprej, je treba omeniti, da se snov - zdravilo - nato ujema s "tarčo". Najpogostejši primer sta ciklooksigenaza 1 (tarča) in acetilsalicilna kislina (zdravilo).
Iskanje ligandov
Ko znanstveniki najdejo tarčo za zdravilo, morajo ugotoviti, s čim naj jo "namerijo". Ligand (potencialno zdravilo) je kemična spojina (običajno z nizko molekulsko maso), ki specifično sodeluje s svojo tarčo in s tem vpliva na procese v celici.
Proučevanje vseh možnih snovi je seveda nerealno: obstaja vsaj 1 040 ligandov. Zato so za strukturo potencialnih ligandov uvedene številne omejitve, ki iskanje bistveno zožijo.
Kot izhodišče se običajno uporabljajo knjižnice spojin, ki jih ustvarijo specializirana podjetja v skladu s pogoji, ki jih določi razvijalec, ali pa so že na voljo v arzenalu farmacevtskega podjetja. Takšne knjižnice lahko vsebujejo na milijone snovi.
Na začetku presejalni test pomaga ugotoviti, ali izbrani ligandi vplivajo na preučevano tarčo. Presejalni test je laboratorijski (in vitro) ali računalniški (in silico).
Laboratorijski presejalni test: Na posebnih stekelcih robot iz pipet po vnaprej določenem programu izkoplje testne snovi.
Stekelca so plošče, ki vsebujejo vdolbinice s tisoči mikrolitrov različnih ciljnih beljakovin ali celih gensko spremenjenih celic.
Nato poteka odčitavanje, ki pove, v kateri vdolbinici je zaznana biološka aktivnost. Detektor jo lahko zazna z radioaktivnim signalom, fluorescenco, polarizacijo svetlobe in številnimi drugimi parametri.
Optimizacija
Iz tisočih razpoložljivih snovi z določenimi lastnostmi je treba izbrati na stotine molekul, iz katerih lahko po nadaljnjih spremembah in testiranju na bakterijah ali celičnih kulturah dobimo na desetine "kandidatnih" spojin, namenjenih za predklinične študije, vključno s testiranjem na živalih.
Optimizacija lahko obsega "odrezanje" dela znanega liganda ali obratno, dodajanje novih elementov in novo testiranje interakcije s tarčo. Če se vrnemo k aspirinu: pridobljen je iz salicilne kisline z dodajanjem acetilne skupine.
Kaj je "tarča" za zdravilo?
Skupina znanstvenikov skupaj izbere tarčo in način, kako jo usmeriti, da bi zdravili ali preprečili bolezen.
Tarča za zdravilo je biološka makromolekula, povezana z določeno funkcijo, katere motnja vodi do bolezni. Najpogostejše tarče za zdravila so beljakovine - receptorji in encimi. Infografika prikazuje, katere makromolekule so najpogosteje tarča zdravil. Če pogledamo naprej, je treba omeniti, da se snov - zdravilo - nato ujema s "tarčo". Najpogostejši primer sta ciklooksigenaza 1 (tarča) in acetilsalicilna kislina (zdravilo).
Iskanje ligandov
Ko znanstveniki najdejo tarčo za zdravilo, morajo ugotoviti, s čim naj jo "namerijo". Ligand (potencialno zdravilo) je kemična spojina (običajno z nizko molekulsko maso), ki specifično sodeluje s svojo tarčo in s tem vpliva na procese v celici.
Proučevanje vseh možnih snovi je seveda nerealno: obstaja vsaj 1 040 ligandov. Zato so za strukturo potencialnih ligandov uvedene številne omejitve, ki iskanje bistveno zožijo.
Kot izhodišče se običajno uporabljajo knjižnice spojin, ki jih ustvarijo specializirana podjetja v skladu s pogoji, ki jih določi razvijalec, ali pa so že na voljo v arzenalu farmacevtskega podjetja. Takšne knjižnice lahko vsebujejo na milijone snovi.
Na začetku presejalni test pomaga ugotoviti, ali izbrani ligandi vplivajo na preučevano tarčo. Presejalni test je laboratorijski (in vitro) ali računalniški (in silico).
Laboratorijski presejalni test: Na posebnih stekelcih robot iz pipet po vnaprej določenem programu izkoplje testne snovi.
Stekelca so plošče, ki vsebujejo vdolbinice s tisoči mikrolitrov različnih ciljnih beljakovin ali celih gensko spremenjenih celic.
Nato poteka odčitavanje, ki pove, v kateri vdolbinici je zaznana biološka aktivnost. Detektor jo lahko zazna z radioaktivnim signalom, fluorescenco, polarizacijo svetlobe in številnimi drugimi parametri.
Optimizacija
Iz tisočih razpoložljivih snovi z določenimi lastnostmi je treba izbrati na stotine molekul, iz katerih lahko po nadaljnjih spremembah in testiranju na bakterijah ali celičnih kulturah dobimo na desetine "kandidatnih" spojin, namenjenih za predklinične študije, vključno s testiranjem na živalih.
Optimizacija lahko obsega "odrezanje" dela znanega liganda ali obratno, dodajanje novih elementov in novo testiranje interakcije s tarčo. Če se vrnemo k aspirinu: pridobljen je iz salicilne kisline z dodajanjem acetilne skupine.
Osnovno testiranje
Izbrane spojine se najprej testirajo v biokemično-farmakoloških študijah ali poskusih na celičnih kulturah, izoliranih celicah in izoliranih organih.
Ker ti modeli ne morejo v celoti ponoviti celotnega spektra bioloških procesov v resničnem organizmu, se vsako potencialno zdravilo testira na živalih. Le poskusi na živalih lahko odgovorijo na vprašanje, ali se želeni učinki pojavijo pri nestrupenih ali majhnih toksičnih odmerkih.
V študiji toksičnosti se ocenjujejo naslednji parametri.
Izbrane spojine se najprej testirajo v biokemično-farmakoloških študijah ali poskusih na celičnih kulturah, izoliranih celicah in izoliranih organih.
Ker ti modeli ne morejo v celoti ponoviti celotnega spektra bioloških procesov v resničnem organizmu, se vsako potencialno zdravilo testira na živalih. Le poskusi na živalih lahko odgovorijo na vprašanje, ali se želeni učinki pojavijo pri nestrupenih ali majhnih toksičnih odmerkih.
V študiji toksičnosti se ocenjujejo naslednji parametri.
- toksičnost med kratkotrajno in dolgotrajno uporabo.
- možnost genetskih poškodb (genotoksičnost, mutagenost).
- možnost razvoja tumorjev (onkogenost in rakotvornost).
- možnost rojstva bolnega ploda (teratogenost).
Na živalih se pri preučevanih spojinah testirajo tudi absorpcija, porazdelitev, presnova in izločanje (farmakokinetika).
Po tej fazi izločanja do faze kliničnih preskušanj pri ljudeh ostane v najboljšem primeru 1-3 zdravila (spomnimo se, da je bilo na začetku približno 1000 možnih zdravil!).
Po tej fazi izločanja do faze kliničnih preskušanj pri ljudeh ostane v najboljšem primeru 1-3 zdravila (spomnimo se, da je bilo na začetku približno 1000 možnih zdravil!).
Vstop na trg
Klinično preskušanje vključuje več faz, ki jih prikazuje infografika.
Najprej se nova zdravila preskušajo na zdravih posameznikih, da se ugotovi, ali se učinki, ugotovljeni v preskusih na živalih, pojavljajo tudi pri ljudeh, in da se ugotovi razmerje med odmerkom in učinkom.
Nato se potencialno novo zdravilo preskuša na izbranih bolnikih, da se določi terapevtska učinkovitost pri bolezni, za katero je namenjeno. Pozitivni učinki morajo biti očitni, neželeni učinki pa sprejemljivo majhni.
Nato se v študijo vključijo velike skupine bolnikov, s katerimi se preučevano zdravilo glede terapevtskih rezultatov primerja s standardnim zdravljenjem.
Vprocesu kliničnega preskušanja se veliko novih zdravil izkaže za neprimerne za uporabo.
Odločitev o odobritvi novega zdravila sprejme nacionalna regulativna agencija (FDA). Vlagatelji (farmacevtske družbe) regulativnemu organu predložijo celoten nabor dokumentacije o predkliničnih in kliničnih preskušanjih, v katerih pridobljeni podatki o učinkovitosti in varnosti ustrezajo določenim zahtevam in predvideni obliki izdelka (tablete, kapsule itd.)
Po odobritvi se novo zdravilo lahko prodaja pod blagovno znamko in tako postane na voljo za predpisovanje zdravnikom in distribucijo v lekarnah. Hkrati se razvijajo tehnološki postopek proizvodnje zdravila, zahteve glede kakovosti in analitske metode.
Zdravilo se med distribucijo še naprej spremlja. Končna ocena razmerja med koristjo in tveganjem novega zdravila je mogoča le na podlagi dolgoročnih izkušenj z njegovo uporabo. Tako se določi terapevtska vrednost novega zdravila.
V različnih primerih traja proces razvoja novega zdravila od ideje do izvedbe približno 5 do 18 let. Skupni stroški razvoja, vključno z zdravili, ki niso prišla na trg, pogosto presegajo 1 milijardo dolarjev (v povprečju do 2,5 milijarde dolarjev).
Klinično preskušanje vključuje več faz, ki jih prikazuje infografika.
Najprej se nova zdravila preskušajo na zdravih posameznikih, da se ugotovi, ali se učinki, ugotovljeni v preskusih na živalih, pojavljajo tudi pri ljudeh, in da se ugotovi razmerje med odmerkom in učinkom.
Nato se potencialno novo zdravilo preskuša na izbranih bolnikih, da se določi terapevtska učinkovitost pri bolezni, za katero je namenjeno. Pozitivni učinki morajo biti očitni, neželeni učinki pa sprejemljivo majhni.
Nato se v študijo vključijo velike skupine bolnikov, s katerimi se preučevano zdravilo glede terapevtskih rezultatov primerja s standardnim zdravljenjem.
Vprocesu kliničnega preskušanja se veliko novih zdravil izkaže za neprimerne za uporabo.
Odločitev o odobritvi novega zdravila sprejme nacionalna regulativna agencija (FDA). Vlagatelji (farmacevtske družbe) regulativnemu organu predložijo celoten nabor dokumentacije o predkliničnih in kliničnih preskušanjih, v katerih pridobljeni podatki o učinkovitosti in varnosti ustrezajo določenim zahtevam in predvideni obliki izdelka (tablete, kapsule itd.)
Po odobritvi se novo zdravilo lahko prodaja pod blagovno znamko in tako postane na voljo za predpisovanje zdravnikom in distribucijo v lekarnah. Hkrati se razvijajo tehnološki postopek proizvodnje zdravila, zahteve glede kakovosti in analitske metode.
Zdravilo se med distribucijo še naprej spremlja. Končna ocena razmerja med koristjo in tveganjem novega zdravila je mogoča le na podlagi dolgoročnih izkušenj z njegovo uporabo. Tako se določi terapevtska vrednost novega zdravila.
V različnih primerih traja proces razvoja novega zdravila od ideje do izvedbe približno 5 do 18 let. Skupni stroški razvoja, vključno z zdravili, ki niso prišla na trg, pogosto presegajo 1 milijardo dolarjev (v povprečju do 2,5 milijarde dolarjev).