Biofarmaceutyki oraz biofarmaceutyki naśladowcze.

Dynamiczny rozwój badań nad lekami opartymi o produkty inżynierii genetycznej
i biotechnologii rozszerzający możliwości terapeutycznego ich użycia wraz
z

wzrastającą pozycją rynkową tych leków otwiera przed wieloma mniejszymi firmami

biotechnologicznymi

możliwość wprowadzania na rynek własnych produktów

z ominięciem wielkich firm farmaceutycznych.

Czym są biofarmaceutyki?

Biofarmaceutyki w

odróżnieniu od leków
konwencjonalnych (niewielka
masa, rzadko przekraczająca
1 kDa) charakteryzują się
znaczną komplikacją budowy
(wielkość liczona najczęściej
w dziesiątkach kDa) i
działania a także sposobem
wytwarzania. Biofarmeceutyki
wytwarzane są w
wyspecjalizowanych
narzędziach biologicznych
jakimi są komórki
mikroorganizmów, linie
komórkowe czy nawet rośliny
i zwierzęta. Cechy te
wpływają także na definicję
finalnego produktu.
Chemioterapeutyki to leki o

ściśle określonym składzie
najczęściej możliwym do
odtworzenia na wiele różnych
sposobów. Tym samym,
zwykle, ściśle jest również
określony sposób i zakres ich
działania. Biofarmaceutyki
charakteryzują się brakiem

dokładnie określonego składu, który jest zależny od sposobu otrzymywania (np.
użytej linii komórkowej, warunków hodowli, oczyszczania) a tym samym jedynie
podobnym, trudnym do całkowitego określenia działaniem i jego zakresem. Do grupy
tych leków zaliczane są białka, na których, głównie, skupiają się nadzieje na leczenie
wielu chorób człowieka a także kwasy nukleinowe, których jednak, jak dotąd, nie
udało się z powodzeniem zastosować w terapii ( np. terapii genowej czy
antysensownej).

Rys. 1. Struktura monomeru HtrA2. Jedno z wielu
białek będące obecnie w centrum zainteresowania
badaczy procesu apoptozy, rozwoju i różnicowania
komórek czy nowotworzenia a także firm
biotechnologicznych jako cel lub środek w terapii
chorób nowotworowych i neurodegeneracyjnych.
(struktura 1LCY.pdb

zobrazowana przy użyciu

programu PyMOL (c) DeLano Scientific)

Pierwsze biofarmaceutyki i ich zastosowanie

Białka uzyskiwane przy użyciu technik manipulacji DNA nazywane są białkami

rekombinowanymi. Techniki te pozwalają na uzyskanie tych cząsteczek w dużej ilości
zarówno na skalę laboratoryjną jak i przemysłową. Pierwszym białkiem uzyskanym
w

ten sposób w takiej skali była insulina (1982 r.). Od tego czasu uzyskano szereg

cząsteczek (w tym hormonów, cytokin, szczepionek rekombinowanych, czynników
martwicy nowotworów czy krzepnięcia krwi oraz wielu innych) znacząco
podnoszących jakość życia wielu ludzi przy schorzeniach takich jak cukrzyca,
zaburzenia wzrostu, wirusowe zapalenie wątroby typu B i C, zawału serca, udaru
mózgu, reumatoidalnego zapalenia stawów oraz nowotworów.

Biofarmaceutyki naśladowcze

Biofarmaceutyki naśladowcze (inaczej nazywane lekami biopodobnymi) to leki

zastępujące oryginale produkty tworzone w związku z wygaśnięciem ochrony
patentowej

większości

leków

uzyskiwanych

metodami

biotechnologii

(np. somatotropina

– hormon wzrostu, interferon α – lek przeciwwirusowy i przeciw

nowo

tworowy, preparaty insuliny (Humulin) i inne). Leki biopodobne ze względu na

komplikację budowy otrzymywanej cząsteczki a także złożoność procesu
technologicznego prowadzącego do uzyskania preparatu o złożonym składzie
wykazują działanie jedynie zbliżone do leku oryginalnego. Kryterium dopuszczenia
takiego leku na rynek jest skuteczność jego działania a także bezpieczeństwo na
poziomie przynajmniej leku oryginalnego co wymaga przeprowadzenia badań na co
najmniej taką samą skalę jak w przypadku leku oryginalnego.

Biofarmaceutyki

– od odkrycia po lek

Pomimo znaczącego postępu w rozwoju badań nad biofarmaceutykami

i obniżenia kosztu ich uzyskania wciąż jednak pozostają one bardzo kosztowne.
Szacowane średnie koszty wprowadzenia nowego leku na rynek to od około 300 -
600 mln $ a potrzebny czas to 10 lat. W różnych przypadkach jak również na
poszczególnych etapach badań koszty te są bardzo zróżnicowane jednak ponad
90% pochłaniają koszty badań klinicznych. Odkrycia naukowe i działania badawcze
stanowiące podstawę rozpoczęcia całego projektu są stosunkowo mało kosztowne,
jednak mimo to nadal skomplikowane i wieloetapowe. Dawny podział uwzględniający
ośrodki akademickie (odkrycia), firmy „platformowe” (badania i rozwój) oraz firmy
farmaceutyczne (produkt) uległ znaczącej zmianie. Praca nad odkryciem nowego
leku czy podstawą do jego odkrycia przeprowadza jest nadal głównie w ośrodkach
akademickich. Kolejne etapy przejmują zaś stosunkowo dziś liczne, małe firmy typu
spin off (działania badawczo-rozwojowe), a następne etapy firmy biotechnologiczne
przekształcające się z firm o charakterze badawczo-rozwojowym, czy zajmującymi
się badaniami produkcyjnymi, w firmy o charakterze produktowym.

W odróżnieniu od opracowywania leków chemicznych praca nad

biofarmaceutykami charak

teryzuje się odmienną metodyką w której możliwe jest

uzyskanie większej ilości kluczowych informacji na temat nowego leku

biotechnologicznego. Identyfikacja genów i białek, rekombinacja DNA i inne techniki
umożliwiają przynajmniej częściowe przewidywanie budowy i projektowanie
związków o właściwościach leczniczych. Przejście od wizji do jej realizacji w fazie
badawczej wymaga uzyskania technologii produkcji wybranego, odpowiednio
modyfikowanego białka w odpowiedniej ilości i jakości. Etapy tej fazy to wybór
i wypróbowanie odpowiedniego organizmu do produkcji w zależności od właściwości
białka a następnie odpowiednich metod jego oczyszczania tak aby finalny produkt
pozostał aktywnie biologicznie. Różne systemy ekspresyjne od bakteryjnych, poprzez
linie komórek eukariotycznych, w tym ludzkich po organizmy roślinne i zwierzęce
umożliwiają dobór odpowiednich warunków ekspresji a także mogą warunkować
późniejsze działania mające na celu uzyskanie czystego preparatu. Wprowadzenie
nowego leku na rynek może zostać również przeprowadzone z wykorzystaniem
informacji o wygaśnięciu ochrony patentowej leków oryginalnych. Umożliwia to
wykorzystanie doświadczeń innych zespołów, jednak nie wyklucza konieczności
przeprowadzenia kosztownych badań klinicznych wykluczających możliwość
pojawienia się działań niepożądanych.

Hildebrandt P.

Na tropie ukierunkowanej syntezy białek. Laborant 2011; 2: 32-34

Mellstedt H, Niederwieser D, Ludwig H. The challenge of biosimilars. Annals of
oncology 2008; 19(3): 411-419
Nowicki M, Zimmer-Nowicka J. Biofarmaceutyki oryginalne i leki biopodobne

–

co należy o nich wiedzieć aby zapewnić bezpieczeństwo leczenia? Onkologia w
praktyce klinicznej 2007; 3(3): 120-127
Rogowska-Szadkowska D.

Badania kliniczne leków. Krajowe centrum ds. AIDS

2007
Jarecka

M,

Borowicz

P.

Terapeutyczne

i

rynkowe

perspektywy

rekombinowanych leków. Biotechnologia 2005; 4(71): 7-27

Mirosław Jarząb