Alla verkade veta hur ett nytt läkemedel skapas för länge sedan, särskilt efter covid-19, då alla tittade på just de kliniska prövningarna av vacciner. Men så enkelt är det inte. I ett nötskal - i den här publikationen får du veta hur lång tid processen att skapa ett läkemedel tar och hur dyrt det är. Och kanske kan du gissa att om de säger på TV att forskare har upptäckt ett ämne som kan besegra cancer eller någon annan sjukdom, är det för tidigt att springa till apoteket i hopp om att köpa den nya medicinen.
Idé
Idé
- Föratt forskare eller ett läkemedelsföretag ska kunna börja utveckla ett läkemedel måste det finnas en kombination av flera faktorer.
- Sjukdomens sociala betydelse.
- Kända molekylära mekanismer för sjukdomsutveckling.
- Ekonomiska resurser och förmåga att skapa ett specifikt läkemedel.
Detmåste med andra ord finnas en idé.
Vad utgör ett "mål" för läkemedlet?
Tillsammans väljer ett team av forskare ett mål och ett sätt att rikta in sig på det för att behandla eller förebygga sjukdomen.
Ett mål för ett läkemedel är enbiologisk makromolekyl som är förknippad med en specifik funktion, vars störning leder till en sjukdom. De vanligaste måltavlorna för läkemedel är proteiner - receptorer och enzymer. Infografiken visar vilka makromolekyler som oftast är måltavlor för läkemedel. När man blickar framåt är det värt att notera att substansen - läkemedlet - sedan matchas mot "målet". Det vanligaste exemplet är cyklooxygenas 1 (mål) och acetylsalicylsyra (läkemedel).
Söka efter ligander
När forskarna har hittat ett mål för ett läkemedel måste de ta reda på vad de ska "sikta" på det med. En ligand (potentiellt läkemedel) är en kemisk förening (vanligtvis med låg molekylvikt) som specifikt interagerar med sitt mål och därigenom påverkar processer inuti cellen.
Att studera alla möjliga substanser är naturligtvis orealistiskt: det finns minst 1 040 ligander. Därför införs ett antal restriktioner för strukturen hos potentiella ligander, vilket avsevärt begränsar sökningen.
Som utgångspunkt används vanligtvis bibliotek med föreningar som skapas av specialiserade företag enligt de villkor som ställs av utvecklaren, eller som redan finns tillgängliga i ett läkemedelsföretags arsenal. Sådana bibliotek kan innehålla miljontals substanser.
Inledningsvis hjälper screeninganalysen till att avgöra om de utvalda liganderna påverkar det mål som studeras. Screeninganalysen utförs antingen i laboratorium (invitro) eller på dator (in silico).
Screening ilaboratorium: På speciella objektglas gräver en robot upp testsubstanser ur pipetter enligt ett förutbestämt program.
Objektglasenär plattor som innehåller brunnar med tusentals mikroliter av olika målproteiner eller hela genetiskt modifierade celler.
Sedan sker en avläsning som talar om i vilken brunn den biologiska aktiviteten har detekterats. Detektorn kan detektera den genom radioaktiv signal, fluorescens, ljuspolarisation och många andra parametrar.
Optimering
Av tusentals tillgängliga substanser med vissa egenskaper bör man välja ut hundratals molekyler som efter ytterligare modifiering och testning på bakterier eller cellkulturer kan ge dussintals "kandidat"-föreningar avsedda för prekliniska studier, inklusive djurförsök.
Optimering kan bestå i att "skära bort" en del av den kända liganden, eller vice versa, lägga till nya element i den och göra nya tester för interaktion med målet. För att återgå till aspirin: det härrör från salicylsyra genom tillsats av en acetylgrupp.
Vad utgör ett "mål" för läkemedlet?
Tillsammans väljer ett team av forskare ett mål och ett sätt att rikta in sig på det för att behandla eller förebygga sjukdomen.
Ett mål för ett läkemedel är enbiologisk makromolekyl som är förknippad med en specifik funktion, vars störning leder till en sjukdom. De vanligaste måltavlorna för läkemedel är proteiner - receptorer och enzymer. Infografiken visar vilka makromolekyler som oftast är måltavlor för läkemedel. När man blickar framåt är det värt att notera att substansen - läkemedlet - sedan matchas mot "målet". Det vanligaste exemplet är cyklooxygenas 1 (mål) och acetylsalicylsyra (läkemedel).
Söka efter ligander
När forskarna har hittat ett mål för ett läkemedel måste de ta reda på vad de ska "sikta" på det med. En ligand (potentiellt läkemedel) är en kemisk förening (vanligtvis med låg molekylvikt) som specifikt interagerar med sitt mål och därigenom påverkar processer inuti cellen.
Att studera alla möjliga substanser är naturligtvis orealistiskt: det finns minst 1 040 ligander. Därför införs ett antal restriktioner för strukturen hos potentiella ligander, vilket avsevärt begränsar sökningen.
Som utgångspunkt används vanligtvis bibliotek med föreningar som skapas av specialiserade företag enligt de villkor som ställs av utvecklaren, eller som redan finns tillgängliga i ett läkemedelsföretags arsenal. Sådana bibliotek kan innehålla miljontals substanser.
Inledningsvis hjälper screeninganalysen till att avgöra om de utvalda liganderna påverkar det mål som studeras. Screeninganalysen utförs antingen i laboratorium (invitro) eller på dator (in silico).
Screening ilaboratorium: På speciella objektglas gräver en robot upp testsubstanser ur pipetter enligt ett förutbestämt program.
Objektglasenär plattor som innehåller brunnar med tusentals mikroliter av olika målproteiner eller hela genetiskt modifierade celler.
Sedan sker en avläsning som talar om i vilken brunn den biologiska aktiviteten har detekterats. Detektorn kan detektera den genom radioaktiv signal, fluorescens, ljuspolarisation och många andra parametrar.
Optimering
Av tusentals tillgängliga substanser med vissa egenskaper bör man välja ut hundratals molekyler som efter ytterligare modifiering och testning på bakterier eller cellkulturer kan ge dussintals "kandidat"-föreningar avsedda för prekliniska studier, inklusive djurförsök.
Optimering kan bestå i att "skära bort" en del av den kända liganden, eller vice versa, lägga till nya element i den och göra nya tester för interaktion med målet. För att återgå till aspirin: det härrör från salicylsyra genom tillsats av en acetylgrupp.
Grundläggande testning
Utvalda föreningar testas först i biokemiska och farmakologiska studier eller experiment på cellkulturer, isolerade celler och isolerade organ.
Eftersom dessa modeller inte helt kan återskapa alla biologiska processer i en verklig organism testas alla potentiella läkemedel på djur. Endast djurförsök kan ge svar på frågan om de önskade effekterna uppträder vid icke-toxiska eller lågtoxiska doser.
Itoxicitetsstudien utvärderas följande parametrar.
Utvalda föreningar testas först i biokemiska och farmakologiska studier eller experiment på cellkulturer, isolerade celler och isolerade organ.
Eftersom dessa modeller inte helt kan återskapa alla biologiska processer i en verklig organism testas alla potentiella läkemedel på djur. Endast djurförsök kan ge svar på frågan om de önskade effekterna uppträder vid icke-toxiska eller lågtoxiska doser.
Itoxicitetsstudien utvärderas följande parametrar.
- Toxicitet under korttids- och långtidsanvändning.
- Risken förgenetiska skador (genotoxicitet, mutagenicitet).
- Möjlighet till tumörutveckling (onkogenicitet och karcinogenicitet).
- Möjlighet att föda ettsjukt foster (teratogenicitet).
På djur testas de undersökta föreningarna också för absorption, distribution, metabolism och utsöndring (farmakokinetik).
Efter detta elimineringsstadium till stadiet för kliniska prövningar på människor återstår i bästa fall 1-3 läkemedel (kom ihåg att det ursprungligen fanns cirka 1000 potentiella läkemedel!
Efter detta elimineringsstadium till stadiet för kliniska prövningar på människor återstår i bästa fall 1-3 läkemedel (kom ihåg att det ursprungligen fanns cirka 1000 potentiella läkemedel!
Inträde på marknaden
Kliniska tester omfattar flera faser, vilket illustreras i infografiken.
Först testas nya läkemedel på friska individer för att avgöra om de effekter som konstaterats i djurförsök även observeras hos människor och för att identifiera dos-effektsamband.
Därefter testas ett potentiellt nytt läkemedel på utvalda patienter för att fastställa den terapeutiska effekten för den sjukdom som läkemedlet är avsett för. Positiva effekter ska vara tydliga och oönskade effekter acceptabelt små.
Därefter inkluderas stora grupper av patienter i studien, där det undersökta läkemedlet jämförs med standardbehandling när det gäller terapeutiska resultat.
Under de kliniska prövningarna visar det sig att många nya läkemedel är olämpliga för användning.
Beslutet att godkänna ett nytt läkemedel fattas av den nationella tillsynsmyndigheten (FDA). Sökande (läkemedelsföretag) lämnar in en komplett uppsättning preklinisk och klinisk prövningsdokumentation till myndigheten, där de erhållna uppgifterna om effekt och säkerhet uppfyller de fastställda kraven och den avsedda formen av produkten (tabletter, kapslar etc.)
Efter godkännandet kan det nya läkemedlet säljas under ett varumärke och blir därmed tillgängligt för förskrivning av läkare och distribution på apotek. Samtidigt utvecklas den tekniska processen för läkemedelsproduktion, kvalitetskrav och analysmetoder.
Läkemedlet fortsätter att övervakas när det distribueras. En slutlig bedömning av nytta-riskförhållandet för ett nytt läkemedel kan endast göras på grundval av långvarig erfarenhet av dess användning. Det är på detta sätt som det terapeutiska värdet av ett nytt läkemedel fastställs.
Iolika fall tar processen att utveckla ett nytt läkemedel från idé till implementering cirka 5 till 18 år. Dentotala utvecklingskostnaden, inklusive läkemedel som inte har nått marknaden, överstiger ofta 1 miljard USD (upp till 2,5 miljarder USD i genomsnitt).
Kliniska tester omfattar flera faser, vilket illustreras i infografiken.
Först testas nya läkemedel på friska individer för att avgöra om de effekter som konstaterats i djurförsök även observeras hos människor och för att identifiera dos-effektsamband.
Därefter testas ett potentiellt nytt läkemedel på utvalda patienter för att fastställa den terapeutiska effekten för den sjukdom som läkemedlet är avsett för. Positiva effekter ska vara tydliga och oönskade effekter acceptabelt små.
Därefter inkluderas stora grupper av patienter i studien, där det undersökta läkemedlet jämförs med standardbehandling när det gäller terapeutiska resultat.
Under de kliniska prövningarna visar det sig att många nya läkemedel är olämpliga för användning.
Beslutet att godkänna ett nytt läkemedel fattas av den nationella tillsynsmyndigheten (FDA). Sökande (läkemedelsföretag) lämnar in en komplett uppsättning preklinisk och klinisk prövningsdokumentation till myndigheten, där de erhållna uppgifterna om effekt och säkerhet uppfyller de fastställda kraven och den avsedda formen av produkten (tabletter, kapslar etc.)
Efter godkännandet kan det nya läkemedlet säljas under ett varumärke och blir därmed tillgängligt för förskrivning av läkare och distribution på apotek. Samtidigt utvecklas den tekniska processen för läkemedelsproduktion, kvalitetskrav och analysmetoder.
Läkemedlet fortsätter att övervakas när det distribueras. En slutlig bedömning av nytta-riskförhållandet för ett nytt läkemedel kan endast göras på grundval av långvarig erfarenhet av dess användning. Det är på detta sätt som det terapeutiska värdet av ett nytt läkemedel fastställs.
Iolika fall tar processen att utveckla ett nytt läkemedel från idé till implementering cirka 5 till 18 år. Dentotala utvecklingskostnaden, inklusive läkemedel som inte har nått marknaden, överstiger ofta 1 miljard USD (upp till 2,5 miljarder USD i genomsnitt).