Je známo, že v procesu vytváření nových léků zpravidla existují dva hlavní určující faktory - objektivní a subjektivní. Každý z těchto faktorů je důležitý svým vlastním způsobem, ale pouze pokud jsou jejich silové vektory jednosměrné, lze dosáhnout konečného cíle jakéhokoli farmaceutického výzkumu – získání nového léku.
Subjektivní faktor je dán především touhou výzkumníka studovat vědecký problém, jeho erudice, kvalifikace a vědecké zkušenosti. Objektivní stránka procesu souvisí s identifikací prioritních a perspektivních oblastí výzkumu, které mohou ovlivnit úroveň kvality života (tj. index QoL) i komerční atraktivitu.
Podrobné zvážení subjektivního faktoru nakonec vede k nalezení odpovědi na jednu z nejzajímavějších filozofické otázky: jaké místo dostalo Jeho Veličenstvo Šance ve skutečnosti, že to byl právě tento badatel (nebo skupina badatelů), kdo byl náhodou ve správný čas a v na správném místě být relevantní pro vývoj konkrétního léku? Jedním z pozoruhodných historických příkladů významu tohoto faktoru je historie objevu antibiotik a lysozymu A. Flemingem. Vedoucí laboratoře, ve které Fleming pracoval, v tomto ohledu napsal: „Přes veškerou úctu k otci anglických antibiotik musím poznamenat, že ani jeden sebeúctyhodný laborant, natož bakteriolog, by si nikdy nedovolil mít pro provádění experimentů Petriho misku takové čistoty, že by mohla růst plíseň.“ A vezmeme-li v úvahu fakt, že k vytvoření penicilinu došlo v roce 1942, tzn. na vrcholu druhé světové války, a tedy na vrcholu infekčních komplikací z střelná zranění v nemocnicích, kdy lidstvo více než kdy jindy potřebovalo vysoce účinný antibakteriální lék, se mimovolně vynořuje myšlenka na prozřetelnost.
Pokud jde o objektivní faktor, jeho pochopení je přístupnější logické analýze příčin a následků. To znamená, že ve fázi vývoje nového léku vystupují do popředí kritéria, která určují směry vědeckého výzkumu. Primárním faktorem v tomto procesu je naléhavá lékařská potřeba nebo příležitost vyvinout novou nebo zlepšit starou léčbu, což může v konečném důsledku ovlivnit kvalitu života. Dobrý příklad— vývoj nových účinných protinádorových, kardiovaskulárních, hormonální léky, prostředky boje proti infekci HIV. Bylo by načase vám to připomenout ukazateli úrovně kvality života jsou fyzický a emocionální stav člověka, intelektuální aktivita, pocit pohody a spokojenosti se životem, sociální aktivita a míra její spokojenosti. Je třeba poznamenat, že index QoL přímo souvisí se závažností onemocnění, která určuje finanční náklady společnosti na hospitalizaci, péči o pacienty, náklady na kúru terapie a léčbu chronické patologie.
Komerční atraktivita léku je dána mírou výskytu konkrétní patologie, její závažností, výší nákladů na léčbu, velikostí vzorku pacientů trpících tímto onemocněním, délkou trvání léčby, věkem pacienta. pacientů atd. Kromě toho existuje řada nuancí souvisejících s logistickými a finančními možnostmi vývojáře a budoucího výrobce. To je dáno tím, že za prvé většina vývojář vynakládá prostředky přidělené na vědecký výzkum na udržení vyhraných a nejvíce silné pozice na trhu (kde je již zpravidla lídrem); za druhé, těžištěm vývoje nového léku je vztah mezi očekávanými náklady a skutečnými zisky, které vývojář očekává z prodeje léku, a také časový vztah mezi těmito dvěma parametry. Jestliže tedy v roce 1976 farmaceutické společnosti utratily v průměru asi 54 milionů dolarů na výzkum a výrobu nového léku, pak již v roce 1998 – téměř 597 milionů dolarů.
Proces vývoje a marketingu nového léku trvá v průměru 12–15 let. Nárůst nákladů na vývoj nových léků je spojen se zpřísněním požadavků společnosti na kvalitu a bezpečnost léčiv. Kromě toho, pokud porovnáme náklady na výzkum a vývoj ve farmaceutickém průmyslu s jinými typy ziskového podnikání, zejména s radioelektronikou, ukáže se, že jsou 2krát vyšší a ve srovnání s jinými odvětvími - 6krát.
Metodika vyhledávání nových léků
V nedávné minulosti byl hlavní metodou hledání nových léků elementární empirický screening existujících nebo nově syntetizovaných. chemické sloučeniny. Přirozeně nemůže existovat „čistý“ empirický screening, protože jakákoli studie je v konečném důsledku založena na dříve nashromážděných faktických, experimentálních a klinických materiálech. Pozoruhodným historickým příkladem takového screeningu je hledání antisyfilitických léků P. Ehrlichem mezi 10 tisíci sloučeninami arsenu a končící vytvořením léku salvarsan.
Moderní high-tech přístupy zahrnují použití metody HTS (High Through-put Screening), tzn. metoda empirického návrhu nové vysoce účinné léčivé sloučeniny. V první fázi se pomocí vysokorychlostní počítačové techniky testuje aktivita stovek tisíc látek vzhledem ke zkoumané molekule (nejčastěji se jedná o molekulární strukturu receptoru). Ve druhé fázi dochází k přímému modelování strukturální aktivity pomocí speciálních programů, jako je QSAR (Quantitative Structure Activity Relationship). Konečným výsledkem tohoto procesu je vytvoření látky s nejvyšší úrovní aktivity s minimálními vedlejšími účinky a materiálovými náklady. Modelování může probíhat dvěma směry. První je konstrukce ideálního „klíče“ (tedy prostředníka), vhodného pro přirozený „zámek“ (tj. receptor). Druhým je návrh „zámku“ pro stávající přirozený „klíč“. Vědecké přístupy používané pro tyto účely jsou založeny na různých technologiích, od molekulární genetiky a NMR metod až po přímé počítačové modelování aktivní molekuly v trojrozměrném prostoru pomocí programů CAD (Computer Assisted Design). Proces navrhování a syntézy potenciálních biologicky aktivních látek je však v konečném důsledku stále založen na intuici a zkušenostech výzkumníka.
Jakmile byla syntetizována slibná chemická sloučenina a byla stanovena její struktura a vlastnosti, začíná výzkum. preklinické stadium testování na zvířatech. Zahrnuje popis procesu chemické syntézy (jsou uvedeny údaje o struktuře a čistotě léčiva), experimentální farmakologii (tj. farmakodynamiku) a studium farmakokinetiky, metabolismu a toxicity.
Zdůrazněme hlavní priority preklinické fáze. Pro farmakodynamika je studiem konkrétního farmakologická aktivita lék a jeho metabolity (včetně stanovení rychlosti, trvání, reverzibility a závislosti účinků na dávce v modelových experimentech in vivo, interakce ligand-receptor, vliv na hlavní fyziologické systémy: nervový, muskuloskeletální, genitourinární a kardiovaskulární); Pro farmakokinetika A metabolismus- jedná se o studium absorpce, distribuce, vazby na bílkoviny, biotransformace a exkrece (včetně výpočtů rychlostních konstant eliminace (Kel), absorpce (Ka), exkrece (Kex), clearance léčiva, plochy pod křivkou koncentrace-čas atd.) .); Pro toxikologie- jedná se o stanovení akutní a chronické toxicity (na minimálně dvou typech pokusných zvířat), karcinogenity, mutagenity, teratogenity.
Zkušenosti ukazují, že během testování je přibližně polovina kandidátních látek odmítnuta právě kvůli nízké stabilitě, vysoké mutagenitě, teratogenitě atd. Preklinické studie, stejně jako klinické studie, lze rozdělit do čtyř fází (etap):
Preklinické studie (fáze I) (Výběr perspektivních látek)
1.Vyhodnocování patentových příležitostí a podání patentové přihlášky.
2.Základní farmakologický a biochemický screening.
3.Analytická studie účinné látky.
4.Toxikologické studie ke stanovení maximálních tolerovaných dávek.
Preklinické studie (fáze II) (Farmakodynamika/kinetika u zvířat)
1.Podrobné farmakologické studie (hlavní účinek, nežádoucí účinky, délka účinku).
2.Farmakokinetika (absorpce, distribuce, metabolismus, vylučování).
Preklinické studie ( Stupeň III) (Posouzení bezpečnosti)
1.Akutní toxicita (jednorázové podání dvěma druhům zvířat).
2.Chronická toxicita (opakované podávání dvěma druhům zvířat).
3.Studie toxicity na účinek na rozmnožovací systém(fertilita, teratogenita, peri- a postnatální toxicita).
4.Studie mutagenity.
5.Vliv na imunitní systém.
6.Kůže- alergické reakce.
Preklinické studie (stupeň IV) (Počáteční technický vývoj)
1.Syntéza za výrobních podmínek.
2.Vývoj analytických metod pro stanovení léčiva, produktů rozkladu a možné kontaminace.
3.Syntéza léčiva značeného radioaktivními izotopy pro farmakokinetickou analýzu.
4.Studie stability.
5.Výroba lékových forem pro klinické studie.
Jakmile budou na základě nezbytných preklinických studií získány důkazy o bezpečnosti a terapeutické účinnosti léku a také o možnosti provedení kontroly kvality, vývojáři vyplní a podají žádost povolovacím a regulačním orgánům o právo na provádět klinické zkoušky. V každém případě, než vývojář obdrží povolení k provádění klinických hodnocení, musí předložit licenčním orgánům žádost obsahující tyto informace: 1) údaje o chemickém složení léčivého přípravku; 2) zpráva o výsledcích preklinických studií; 3) postupy pro získání látky a kontrola kvality ve výrobě; 4) jakékoli další dostupné informace (včetně klinických údajů z jiných zemí, jsou-li k dispozici); 5) popis programu (protokolu) navrhovaných klinických hodnocení.
Zkoušky na lidech tedy mohou začít pouze tehdy, jsou-li splněny následující základní požadavky: informace z preklinických zkoušek přesvědčivě ukazují, že lék lze použít při léčbě této specifické patologie; design klinické studie je adekvátně navržen, a proto mohou klinické studie poskytnout spolehlivé informace o účinnosti a bezpečnosti léku; lék je dostatečně bezpečný, aby mohl být testován na lidech, a subjekty nebudou vystaveny nepřiměřenému riziku.
Přechod z preklinických studií do klinických studií lze schematicky znázornit takto:
Program klinického hodnocení nového léku na lidech se skládá ze čtyř fází. První tři se provádějí před registrací léku a čtvrtá, nazývaná po registraci nebo po uvedení na trh, se provádí po registraci a schválení léku k použití.
Fáze 1 klinických studií. Tato fáze se často nazývá také lékařsko-biologická nebo klinicko-farmakologická, což přiměřeněji odráží její cíle a cíle: stanovit snášenlivost a farmakokinetické vlastnosti léku u lidí. Klinických studií fáze 1 (CT) se zpravidla účastní zdraví dobrovolníci v rozmezí 80 až 100 osob (v našich podmínkách obvykle 10-15 mladých zdravých mužů). Výjimkou jsou testy protinádorové léky a léky proti AIDS kvůli jejich vysoké toxicitě (v těchto případech se u pacientů s těmito onemocněními okamžitě provádějí testy). Je třeba poznamenat, že v 1. fázi CI je v průměru eliminována asi 1/3 kandidátských látek. Ve skutečnosti by měla odpovědět 1. fáze CI hlavní otázka: Má cenu hledat nový lék, a pokud ano, jaké by byly preferované terapeutické dávky a způsoby podávání?
Fáze 2 klinických studií — první zkušenost s použitím nového léku k léčbě konkrétní patologie. Tato fáze se často nazývá pilotní nebo pilotní studie, protože výsledky získané během těchto testů umožňují plánování nákladnějších a rozsáhlejších studií. 2. fáze zahrnuje muže i ženy v počtu 200 až 600 osob (včetně žen ve fertilním věku, pokud jsou chráněny před otěhotněním a byly provedeny kontrolní těhotenské testy). Obvykle se tato fáze dělí na 2a a 2b. V první fázi fáze se řeší problém stanovení úrovně bezpečnosti léku u vybraných skupin pacientů s konkrétním onemocněním nebo syndromem, které je třeba léčit, zatímco ve druhé fázi je optimální dávková hladina léku. je vybrána pro následnou, 3. fázi. Přirozeně jsou studie fáze 2 kontrolované a zahrnují přítomnost kontrolní skupiny pp, který by se neměl významně lišit od experimentálního (hlavního) z hlediska pohlaví, věku nebo počátečního základního ošetření. Je třeba zdůraznit, že základní léčba (pokud je to možné) by měla být ukončena 2–4 týdny před zahájením studie. Skupiny musí být navíc tvořeny pomocí randomizace, tzn. náhodným rozdělením pomocí tabulek náhodných čísel.
Fáze 3 klinických studií - jedná se o klinické studie bezpečnosti a účinnosti léku za podmínek podobných těm, ve kterých bude použit, pokud bude schválen pro lékařské použití. Tzn., že během 3. fáze jsou studovány významné interakce mezi studovaným lékem a jinými léky a také vliv věku, pohlaví, průvodní onemocnění atd. Typicky se jedná o zaslepené, placebem kontrolované studie. , během kterých se léčebné kúry porovnávají se standardními léky. Této fáze se samozřejmě účastní KI velký počet pacientů (až 10 tisíc lidí), což umožňuje objasnit vlastnosti účinku léku a určit relativně vzácné nežádoucí účinky při dlouhodobém užívání. Během 3. fáze klinického hodnocení jsou analyzovány také farmakoekonomické ukazatele, které jsou následně využívány k hodnocení úrovně kvality života pacientů a jejich pohody. zdravotní péče. Informace získané ze studií fáze 3 jsou zásadní pro rozhodnutí o registraci léku a možnosti jeho lékařského použití.
Doporučení léku pro klinické použití se tedy považuje za oprávněné, pokud je účinnější; má lepší snášenlivost než známé léky; ekonomicky výhodnější; má jednodušší a pohodlnější způsob léčby; zvyšuje účinnost stávajících léků v kombinovaná léčba. Zkušenosti s vývojem léků však ukazují, že pouze asi 8 % léků, které obdrží schválení vývoje, je schváleno pro lékařské použití.
Fáze 4 klinických studií - jedná se o tzv. postmarketingové nebo poregistrační studie prováděné po získání regulačního souhlasu pro lékařské použití lék. KI zpravidla postupují dvěma hlavními směry. Prvním je zlepšení dávkovacích režimů, léčebných období, studie interakcí s potravinami a jinými léky, vyhodnocení účinnosti v různých věkové skupiny, sběr dodatečných údajů týkajících se ekonomických ukazatelů, studium dlouhodobých účinků (především ovlivňujících snížení nebo zvýšení úmrtnosti pacientů užívajících tento lék). Druhým je studium nových (neregistrovaných) indikací léku, způsobů jeho použití a klinických účinků při kombinaci s jinými léky. Je třeba poznamenat, že druhý směr 4. fáze je považován za testování nového léku v raných fázích studie.
Vše výše uvedené je schematicky znázorněno na obrázku.
Typy a typy klinických hodnocení: design, design a struktura
Hlavním kritériem při určování typu klinické studie je přítomnost nebo absence kontroly. V tomto ohledu lze všechny klinické studie rozdělit na nekontrolované (nesrovnávací) a kontrolované (s komparativní kontrolou). Přitom vztah příčiny a následku mezi jakýmkoliv účinkem na organismus a reakcí lze posoudit pouze na základě srovnání s výsledky získanými v kontrolní skupině.
Výsledky nekontrolovaných a kontrolovaných studií jsou přirozeně kvalitativně odlišné. To však neznamená, že nekontrolované studie nejsou vůbec potřeba. Obvykle jsou navrženy tak, aby identifikovaly vztahy a vzorce, které jsou následně prokázány prostřednictvím kontrolovaných studií. Nekontrolované studie jsou zase opodstatněné ve fázích 1 a 2 studií, kdy se studuje toxicita u lidí, určují se bezpečné dávky, provádějí se „pilotní“ studie, čistě farmakokinetické studie a také dlouhodobé postmarketingové studie zaměřené na identifikaci vzácné vedlejší účinky.
Současně musí být studie fáze 2 a 3 zaměřené na prokázání určitého klinického účinku a analyzování srovnávací účinnosti různých léčebných metod ze své podstaty srovnávací (tj. mít kontrolní skupiny). Přítomnost kontrolní skupiny je tedy pro srovnávací (kontrolovanou) studii zásadní. Kontrolní skupiny jsou dále klasifikovány podle typu přiřazení léčby a způsobu výběru. Na základě typu přidělení léčby jsou skupiny rozděleny do podskupin, které dostávají placebo, nedostávají žádnou léčbu, dostávají různé dávky léčiva nebo různé léčebné režimy a dostávají další aktivní léčivo. Podle způsobu výběru pacientů do kontrolní skupiny se rozlišuje výběr s randomizací ze stejné populace a „externí“ („historický“), kdy se populace liší od populace této studie. Pro minimalizaci chyb při vytváření skupin se také používá metoda slepé studie a randomizace se stratifikací.
Randomizace je metoda přiřazování subjektů do skupin náhodným výběrem (nejlépe pomocí počítačových kódů založených na sekvenci náhodných čísel), zatímco stratifikace je proces, který zaručuje rovnoměrné rozdělení subjektů do skupin s přihlédnutím k faktorům, které významně ovlivňují výsledek onemocnění (věk, nadváha, anamnéza atd.).
Slepá studie předpokládá, že subjekt nezná metodu léčby. Na dvojitá slepá metoda Výzkumník o prováděné léčbě neví, ale monitor ano. Existuje také metoda tzv. „triple blinding“, kdy o metodě léčby neví monitor, ale pouze zadavatel. Významný vliv má kvalita výzkumu dodržování , tj. přísné dodržování testovacího režimu ze strany probandů.
Tak či onak, pro kvalitní klinický výzkum je nutné mít dobře napsaný plán a design studie s jasná definice kritéria pro zařazení/vyloučení pro studii a klinické relevantnost (význam).
Prvky návrhu standardní klinické studie jsou prezentovány následovně: dostupnost lékařský zásah; přítomnost srovnávací skupiny; randomizace; stratifikace; použití přestrojení. Nicméně, ačkoli existuje řada společných rysů v designu, jeho design se bude lišit v závislosti na cílech a fázi klinického hodnocení. Struktura nejčastěji používaných typických návrhů studií v klinických studiích je uvedena níže.
1) Schéma studijního modelu v jedné skupině: Všichni probandi dostávají stejnou léčbu, její výsledky se však porovnávají nikoli s výsledky kontrolní skupiny, ale s výsledky výchozího stavu u každého pacienta nebo s výsledky kontroly podle archivních statistik, tzn. subjekty nejsou randomizovány. Proto lze tento model použít ve studiích fáze 1 nebo doplnit jiné typy studií (zejména ty, které hodnotí antibiotickou terapii). Hlavní nevýhodou modelu je tedy absence kontrolní skupiny.
2) Schéma modelu studie paralelní skupiny: subjekty ve dvou nebo více skupinách dostávají různé léčebné kúry nebo různé dávky léků. Přirozeně se v tomto případě provádí randomizace (obvykle se stratifikací). Tenhle typ Model je považován za nejoptimálnější pro stanovení účinnosti léčebných režimů. Je třeba poznamenat, že většina klinických studií se provádí v paralelních skupinách. Navíc regulační orgány preferují tento typ CT, takže hlavní studie fáze 3 jsou také prováděny v paralelních skupinách. Nevýhodou tohoto typu testu je, že vyžaduje více pacientů, a tudíž vysoké náklady; Doba trvání výzkumu podle tohoto schématu se výrazně zvyšuje.
3)Schéma křížového modelu: subjekty jsou randomizovány do skupin, které dostávají stejný průběh léčby, ale s odlišnou sekvencí. Zpravidla je mezi cykly vyžadováno vymývací období pěti poločasů, aby se pacienti vrátili k výchozím hodnotám. Typicky se ve farmakokinetických a farmakodynamických studiích používají zkřížené modely, protože jsou nákladově efektivnější (vyžadují méně pacientů) a když jsou klinické podmínky po dobu studie relativně konstantní.
Statistická analýza tak v celé fázi klinických studií, od okamžiku plánování až po interpretaci získaných dat, zaujímá jedno ze strategických míst. Vzhledem k rozmanitosti nuancí a specifik provádění klinických studií je obtížné se obejít bez specialisty na specifickou biologickou statistickou analýzu.
Bioekvivalentní klinické studie
Kliničtí lékaři dobře vědí, že léky, které mají stejné účinné látky, ale jsou vyráběny různými výrobci (tzv. generika), se výrazně liší svým terapeutickým účinkem a také frekvencí a závažností nežádoucích účinků. Příkladem je situace s diazepamem pro parenterální podání. Neurologové a resuscitátoři, kteří pracovali v 70.-90. letech, tedy vědí, že k zastavení záchvatů nebo k provedení indukční anestezie stačilo, aby si pacient nitrožilně vstříkl 2-4 ml seduxenu (tj. 10-20 mg diazepamu), vyrobeného firmou Gedeon Richter (Maďarsko), zatímco k dosažení stejného klinického účinku někdy nestačilo 6-8 ml relania (tj. 30-40 mg diazepamu), vyráběného Polfa (Polsko). Ke zmírnění abstinenčních příznaků byl ze všech „diazepamů“ pro parenterální podání nejvhodnější apaurin vyráběný firmou KRKA (Slovinsko). Tento fenomén, stejně jako významné ekonomické přínosy spojené s výrobou generických léčiv, vytvořily základ pro vývoj a standardizaci studií bioekvivalence a souvisejících biologických a farmakokinetických konceptů.
Je třeba definovat řadu pojmů. Bioekvivalence - Tento srovnávací hodnoceníúčinnost a bezpečnost dvou léků za stejných podmínek podávání a ve stejných dávkách. Jeden z těchto léků je standardní nebo referenční lék (obvykle známý originální lék nebo generický lék) a druhý je testovaný lék. Hlavním parametrem studovaným v bioekvivalenčních klinických studiích je biologická dostupnost (biologická dostupnost) . Abychom pochopili význam tohoto jevu, můžeme si připomenout situaci, která se při antibiotické terapii vyskytuje poměrně často. Před předepsáním antibiotik určete citlivost mikroorganismů na ně in vitro. Například citlivost na cefalosporiny in vitro může být řádově (tj. 10krát) vyšší než u běžného penicilinu, zatímco během léčby in vivo klinický účinek je vyšší u stejného penicilinu. Biologická dostupnost je tedy rychlost a stupeň akumulace účinné látky v místě jejího zamýšleného působení v lidském těle.
Jak bylo uvedeno výše, problém bioekvivalence léčiv má významný klinický, farmaceutický a ekonomický význam. Za prvé, stejný lék vyrábí různé společnosti s použitím různých pomocných látek různá množství a pomocí různých technologií. Za druhé, užívání generických léků ve všech zemích je spojeno s významným rozdílem v nákladech mezi originálními léky a generickými léky. Celková hodnota prodeje generik ve Spojeném království, Dánsku a Nizozemsku na trhu s léky na předpis tak v roce 2000 činila 50–75 % všech prodejů. Zde by bylo vhodné uvést definici generického léku ve srovnání s originálním lékem: obecný- Tento léčivý analog originální lék (vyrobený jinou společností, která není držitelem patentu), jehož patentová ochrana již skončila. Typické je, že generikum obsahuje účinnou látku (účinnou látku) shodnou s originálním lékem, liší se však pomocnými (neaktivními) složkami (plniva, konzervanty, barviva apod.).
Byla uspořádána řada konferencí k vypracování a standardizaci dokumentů pro hodnocení kvality generických léků. V důsledku toho byla přijata pravidla pro provádění studií bioekvivalence. Zejména pro EU jsou to „Státní předpisy o léčivých přípravcích v Evropské unii“ (poslední vydání přijaté v roce 2001); pro USA byla podobná pravidla přijata v posledním vydání v roce 1996; pro Rusko - 10. srpna 2004 bylo vydáno nařízení Ministerstva zdravotnictví Ruské federace „O provedení kvalitativní výzkum bioekvivalence léčiv“; pro Běloruskou republiku – jedná se o pokyn č. 73-0501 ze dne 30. května 2001 „O registračních požadavcích a pravidlech pro provádění rovnocennosti generických léčiv“.
S přihlédnutím k řadě ustanovení z těchto zásadních dokumentů lze konstatovat, že léky jsou považovány za bioekvivalentní, pokud jsou farmaceuticky ekvivalentní, a jejich biologická dostupnost (tj. rychlost a stupeň absorpce účinné látky) je stejná a po podání mohou poskytnout požadovanou účinnost a bezpečnost ve stejné dávce.
Provádění bioekvivalenčních studií musí přirozeně splňovat zásady GCP. Provádění klinických studií bioekvivalence má však řadu rysů. Nejprve by měly být provedeny studie na zdravých, nejlépe nekuřáckých dobrovolnících obou pohlaví ve věku 18–55 let, s přesnými kritérii zařazení/vyloučení a vhodným uspořádáním (kontrolované, křížové klinické studie s náhodným přiřazením dobrovolníků). Za druhé, minimální počet předmětů je minimálně 12 osob (obvykle 12-24). Za třetí, schopnost zúčastnit se studie musí být potvrzena standardními laboratorními testy, anamnézou a obecným klinickým vyšetřením. Navíc, jak před zkouškou, tak během ní, lze v závislosti na charakteristikách provádět speciální lékařské prohlídky farmakologické vlastnosti zkoumaný lék. Za čtvrté musí být pro všechny subjekty po dobu výzkumu vytvořeny vhodné standardní podmínky, včetně standardní stravy, vyloučení jiných léků, stejného pohybového a denního režimu, režimu fyzické aktivity, vyloučení alkoholu, kofeinu, omamných látek a koncentrovaných šťáv, čas strávený ve výzkumném centru a čas dokončení pokusu. Navíc je nutné studovat biologickou dostupnost jak při podání jedné dávky zkoumaného léčiva, tak při dosažení stabilního stavu (tj. stabilní koncentrace léčiva v krvi).
Z farmakokinetických parametrů používaných k hodnocení biologické dostupnosti se obvykle stanovuje maximální koncentrace léčiva (Cmax); čas dosáhnout maximální efekt(Tmax odráží rychlost absorpce a nástup terapeutického účinku); plocha pod farmakokinetickou křivkou (AUC - plocha pod koncentrací - odráží množství látky vstupující do krve po jednorázovém podání léku).
Přirozeně, metody používané ke stanovení biologické dostupnosti a bioekvivalence musí být přesné, spolehlivé a reprodukovatelné. Podle předpisů WHO (1994, 1996) je stanoveno, že dva léky jsou považovány za bioekvivalentní, pokud mají podobné farmakokinetické parametry a rozdíly mezi nimi nepřesahují 20 %.
Bioekvivalenční studie tedy umožňuje učinit informovaný závěr o kvalitě, účinnosti a bezpečnosti porovnávaných léků na základě menšího množství primárních informací a v kratším čase než při provádění jiných typů klinických studií.
Při provádění studií ekvivalence mezi dvěma léky v klinickém prostředí nastávají situace, kdy lék nebo jeho metabolit nelze kvantitativně stanovit v krevní plazmě nebo moči. V tomto případě čaj se odhaduje farmakodynamická ekvivalence. Podmínky, ve kterých jsou tyto studie prováděny, musí zároveň přísně odpovídat požadavkům GCP. To zase znamená, že při plánování, provádění a vyhodnocování výsledků musí být splněny následující požadavky: 1) naměřená odpověď musí představovat farmakologický nebo terapeutický účinek, který potvrzuje účinnost nebo bezpečnost léku; 2) technika musí být validována z hlediska přesnosti, reprodukovatelnosti, specifičnosti a spolehlivosti; 3) odezva musí být měřena kvantitativně dvojitě zaslepeným způsobem a výsledky musí být zaznamenávány pomocí vhodného přístroje s dobrou reprodukovatelností (pokud taková měření nejsou možná, záznam dat se provádí pomocí vizuální analogové stupnice a zpracování dat bude vyžadovat speciální neparametrickou statistickou analýzu (např. použití Mannova testu -Whitney, Wilcoxon, atd.); vysoká pravděpodobnost placebo efekt, doporučuje se zařadit do léčebného režimu placebo; 5) návrh studie by měl být průřezový nebo paralelní.
S bioekvivalencí úzce souvisí pojmy jako farmaceutická a terapeutická ekvivalence.
Farmaceutická ekvivalence se rozumí situace, kdy srovnávané léky obsahují stejné množství stejné účinné látky ve stejné lékové formě, splňují stejné srovnatelné normy a jsou podávány stejným způsobem. Farmaceutická ekvivalence nutně neznamená terapeutickou ekvivalenci, protože rozdíly v pomocných látkách a výrobních procesech mohou vést k rozdílům v účinnosti léčiva.
Pod terapeutická ekvivalence rozumět situaci, kdy jsou léky farmaceuticky ekvivalentní a jejich účinky na organismus (tj. farmakodynamické, klinické a laboratorní účinky) jsou stejné.
Literatura
1. Belykh L.N. Matematické metody v medicíně. - M.: Mir, 1987.
2. Valdman A.V.. Experimentální a klinická farmakokinetika: So. tr. Výzkumný ústav farmakologie Akademie lékařských věd SSSR. - M.: Medicína, 1988.
3.Lloyd E. Příručka aplikované statistiky. - M., 1989.
4. Malcev V.I.. Klinické testy léků.—2. vyd. - Kyjev: Morion, 2006.
5. Rudakov A.G.. Příručka klinických studií / přel. z angličtiny - Brookwood Medical Publication Ltd., 1999.
6. Solovjev V.N., Firsov A.A., Filov V.A. Farmakokinetika (průvodce). - M.: Medicína, 1980.
7. Štefanov O.V. Preklinické studie léčivých přípravků (metodická doporučení). - Kyjev, 2001.
8. Stuper E. Analýza strojové komunikace chemická struktura a biologickou aktivitu. - M.: Mir, 1987.
9. Darvas F., Darvas L. // Kvantitativní analýza struktura-aktivita / ed. od R. Franke a kol. - 1998. - R. 337-342.
10.Dean P.M.. // Trends Pharm. Sci. - 2003. - Sv. 3. - S. 122-125.
11. Pokyny pro dobré klinické studie. - Harmonizovaná tripartitní směrnice ICN, 1998.
Lékařské novinky. - 2009. - č. 2. - str. 23-28.
Pozornost! Článek je určen lékařským specialistům. Přetištění tohoto článku nebo jeho částí na internetu bez hypertextového odkazu na zdroj je považováno za porušení autorských práv.
Vývoj nových léků zahrnuje řadu sekvenční etapy.
První etapa zaměřené na hledat perspektivní sloučeniny, který může mít léčivý účinek. Hlavní cesty jsou uvedeny výše.
Druhá fáze- Tento preklinická studie biologické aktivity látky určené k dalšímu studiu. Preklinická studie látky se dělí na: farmakologickou a toxikologickou.
cílová farmakologický výzkum- stanovení nejen terapeutické účinnosti léku a jeho účinku na tělesné systémy, ale také možných nežádoucích účinků spojených s farmakologickou aktivitou.
Na toxikologické studie zjistit povahu a možné škodlivé účinky na tělo pokusných zvířat. Zvýraznit tři etapy toxikologické studie: 1) studie toxicity léku po jednorázovém podání; 2) stanovení chronické toxicity látky po opakovaném podávání po dobu 1 roku nebo déle; 3) stanovení specifického účinku sloučeniny (onkogenicita, mutagenita, účinek na plod atd.).
Třetí etapa – klinické zkoušky nová léčivá látka. Držený posouzení terapeutické nebo profylaktické účinnosti, snášenlivosti, stanovení dávek a režimů užívání drogy, stejně jako srovnávací charakteristiky s jinými drogami. Během klinických studií se izolují čtyři fáze.
V fáze I vytvořit toleranci a terapeutický účinek studijní lék pro omezený počet pacientů (5-10 lidí), i na zdravých dobrovolnících.
V fáze II klinické zkoušky se provádějí jako na skupině pacientů (100-200 lidí), stejně jako v kontrolní skupině. Chcete-li získat spolehlivá data, použijte metoda „dvojité slepé“., kdy ani pacient, ani lékař, ale pouze vedoucí pokusu neví, jaký lék je užíván. Účinnost a snášenlivost nového farmakologického léku ve srovnání s placebem nebo lékem s podobným účinkem.
Účel fáze III Cílem studií je získat další informace o studovaném farmakologickém agens. Současně probíhá výzkum stovky nebo dokonce tisíce pacientů jak v lůžkových, tak ambulantních zařízeních. Po komplexních klinických studiích dává Farmakologický výbor doporučení pro praktické použití.
Fáze IV výzkum studuje účinek drogy v praxi v různých situacích, zatímco Speciální pozornost požaduje sběr a analýzu údajů o vedlejších účincích zkoumaných léků.
]Rýže. 3.1 Proces vývoje a hodnocení léku pro uvedení na americký trh.
Mezi vytvořením nového léku a prokázáním jeho klinické účinnosti a adekvátní bezpečnosti lze rozlišit několik fází (obr. 3.1). Počáteční vývojová fáze obvykle sestává z identifikace terapeutického cíle (onemocnění nebo stavu) nebo cílové molekuly, jako je receptor, enzym atd., a poté objevení základní chemické sloučeniny, tzn. látky s charakteristickým účinkem potřebným pro nový lék. V moderních programech vývoje léků je běžnější identifikace cílové molekuly, která je klíčovým článkem patologického procesu, a hledání syntetických a přírodních sloučenin, které na tuto molekulu působí. V budoucnu se vyvíjí úsilí o vývoj vhodnějších sloučenin. Příprava takových sloučenin je mnohočetný proces zahrnující syntézu podobných chemických derivátů hlavní sloučeniny. Při vývoji nových analogů se k získání požadované účinnosti používá analýza vztahu mezi strukturou a aktivitou (SAR nebo QSAR, pokud je kvantitativní).
Popis k Obr. 3.1 Proces vývoje a hodnocení léku pro uvedení na americký trh. Některé požadavky na léky používané k léčbě život ohrožujících onemocnění se mohou lišit
Některé analogy léků jsou předmětem rozsáhlých farmakologických a toxikologických studií, které mají charakterizovat léky, které mohou být schváleny pro klinické studie u pacientů. Po sérii klinických pozorování jsou získaná data předložena regulačnímu úřadu, aby získal povolení k uvedení nového léku na trh. Výsledky se pak shromažďují pomocí různých metod. klinická aplikace lék. Tento proces se nazývá postmarketingový dohled (viz Farmakoterapeutické rozhodování), který je méně přísně regulován než postupy požadované před schválením.
Pokusy na zvířatech poskytují základ pro klinická pozorování
Informace o farmakologické účinky in vitro a in vivo léčiva se používají k předběžnému závěru o jejich terapeutické hodnotě. Tyto údaje jsou potřebné k odůvodnění studií na lidech, protože bez nich nebude žádný základ pro hodnocení očekávaných přínosů a přijatelných rizik nežádoucí účinky. Preklinický výzkum se týká in vitro experimentů a experimentů na zvířatech používaných ke stanovení účinku léčiva na úrovni molekuly, buňky, specifické tkáně nebo orgánu, hodnocení farmakologických vlastností a studijního potenciálu. léčebné účinky na zvířecích modelech lidských nemocí. Studie na zvířatech také pomáhají studovat metabolismus a distribuci léku v těle a rozvíjet klíčové indikace. Klinické studie nemohou pokračovat, pokud se neprokáže, že lék je bezpečný. Pro posouzení možné toxicity nového léku je nutné další výzkum na zvířatech:
- toxikologické studie in vitro k posouzení genetické a biochemické toxicity;
- hodnocení akutní toxicity se studiem fyziologických systémů (kardiovaskulární, centrální nervový, gastrointestinální trakt), kůže a sliznice (akutní podráždění a vzrušení);
- hodnocení subakutní a chronické toxicity;
- hodnocení karcinogenity;
- hodnocení reprodukční toxicity;
- hodnocení genetické toxicity.
Studie akutní toxicity hodnotí účinky, které se objevují několik hodin nebo dní po jedné dávce. Studie chronické toxicity sledují účinky po opakovaných dávkách po dobu několika týdnů nebo měsíců.
Spolehlivost údajů na zvířatech pro predikci klinických výsledků však závisí na úrovni klinické relevance modelu. Například model pneumonie způsobené Staphylococcus aureus je vysoce prediktivní. Infekce těla je stejná u lidí i zvířat. Imunologická odpověď proti bakteriím a plicní patologie zvířata a lidé jsou si velmi podobní. Naproti tomu zvířecí modely jiných onemocnění pouze nepřímo napodobují lidská onemocnění a jsou méně předvídatelné. Typicky schopnost vyvinout zvířecí model souvisí s pochopením patofyziologie konkrétního onemocnění. V tomto příkladu je bezprostřední příčina pneumonie dobře známá, zatímco přesná etiologie mnoha onemocnění je nejistá.
Studium medicíny na klinice se skládá z několika fází
Klinické studie začnou poté, co se ze studií na zvířatech shromáždí dostatečné množství údajů, které podpoří hodnocení nového léku na klinice a získají potřebné regulační schválení. Fáze vývoje léku se označují jako fáze I, fáze II a fáze III. Fáze IV je fází postmarketingového sledování a dalších postmarketingových klinických studií (viz obrázek 3.1).
Fáze I zahrnuje první klinické studie na lidech. Tyto studie se provádějí pod velmi přísným dohledem, jsou obvykle otevřené nebo jednoduše zaslepené (tabulka 3.2) a určují nejnižší přijatelnou dávku toxicity. Další studie se provádějí s nižšími dávkami. Tyto studie obvykle zahrnují mladé, zdravé muže. V budoucnu je nahrazuje skupina pacientů. Také během této fáze se získávají primární farmakokinetická data.
Fáze II začíná, jakmile je stanoveno tolerovatelné rozmezí dávek a je považována za důkaz koncepce. Tato fáze probíhá za účasti pacientů, u kterých by měl nový lék projevit svůj potenciální efekt. Hlavním cílem je získat důkazy o účinnosti nového léku, tzn. má účinky získané v preklinických studiích. Někdy je koncovým bodem klinických studií fáze II samotná terapie, v jiných případech se používají náhradní koncové body studie. Náhradní koncový bod předpovídá nebo se předpokládá, že předpovídá skutečný koncový bod. Například studie léku na srdeční selhání může mít skutečný cílový bod zlepšení zátěžové kapacity nebo přežití. Náhradním koncovým bodem pro stejný lék by mohlo být snížení periferní vaskulární rezistence a zlepšení Srdeční výdej. Pro léčivo, které může zabránit tvorbě trombu během angioplastiky, může být náhradním koncovým bodem inhibice agregace krevních destiček a skutečným koncovým bodem může být snížení restenózy.
Náhradní koncový bod je nejužitečnější, když úzce souvisí se skutečným koncovým bodem. Například náhradním koncovým bodem je snížení krevního tlaku. Cílem léčby hypertenze je snížit nežádoucí kardiovaskulární reakce v těle a selhání ledvin jako následek hypertenze. Snížení krevního tlaku je tedy náhradním koncovým bodem pro snížení účinků hypertenze.
Dalšími cíli fáze II je stanovení farmakokinetiky léčiva a vztahu mezi účinkem a plazmatickou koncentrací léčiva, pokud je to možné. Studuje se také vliv onemocnění jater a ledvin na vylučování léků z těla, farmakokinetické a farmakodynamické interakce nového léku s jinými léky, se kterými mohou být předepisovány společně.
Studie fáze II mohou být jednoduše nebo dvojitě zaslepené, paralelní nebo zkřížené s použitím náhodných vzorků pacientů. V etnicky odlišných populacích, jako jsou Spojené státy, farmakokinetické studie někdy zkoumají vzorce metabolismu léků v různých etnických skupinách. Etnická homogenita je hrubým průměrem genetické klasifikace. Možná v budoucnu bude přesnějším přístupem k hodnocení metabolických drah a klinických výsledků klasifikace pacientů podle jejich genetické predispozice k metabolizaci léků. Pak bude možné předpovědět, pro který genotyp bude lék přínosnější a pro který bude toxický. Toto odvětví farmakologie se nazývá farmakogenetika.
Fáze III stanoví účinnost a bezpečnost nového léku. Pokud je to možné, provádějí se kontrolované, randomizované, dvojitě zaslepené studie, které jsou vždy paralelní. Uspořádání a velikost všech klinických pozorování, zejména fáze III, se spoléhají na statistické kroky, jako je randomizace postupů, aby na konci studie poskytly jednoznačný závěr. Kromě toho by populační studie fáze III měly zprůměrovat cílovou populaci tohoto léku. Studie musí zahrnovat pacienty s různé projevy studovaná nemoc. Rozdělení podle etnických skupin a pohlaví by mělo odrážet rozdělení populace. Největší důraz je kladen na studium dětí, kromě případů, kdy to není praktické, například při studiu léků na léčbu nemocí starších osob, jako je Alzheimerova choroba.
Vývoj léků je dlouhý proces
- Doba od podání žádosti o registraci do jejího obdržení se pohybuje od 6 měsíců do několika let, častěji 1-2 roky
- Proces vývoje léku před registrací obvykle trvá 6–10 let
Tabulka 3.2 Klinické studie, terminologie
|
Období |
Definice |
|
Kontrolní skupina |
Standardní terapie (nebo placebo při absenci standardů), se kterou se porovnává účinnost nového léku |
|
Randomizovaný soud |
Pacienti účastnící se studie mají stejnou příležitost být zahrnuti do experimentální nebo kontrolní skupiny a faktory, které mohou ovlivnit výsledky, jsou rovnoměrně rozděleny mezi obě skupiny. |
|
Dvojitě slepá studie |
Lékař ani pacient neví, zda pacient dostává experimentální nebo kontrolní lék, což pomáhá vyhnout se subjektivitě |
|
Jednoslepá studie |
Lékař ví, který lék je předepsán tomuto pacientovi, ale pacient to neví |
|
Otevřená studie |
Opak dvojitého zaslepení: lékař i pacient vědí, jaký lék (experimentální nebo kontrolní) je předepsán a v jaké dávce |
|
Paralelní studie |
Současně jsou hodnoceny alespoň dva režimy, ale pacient je přiřazen pouze k jednomu typu terapie |
|
Průřezové studie |
Pacienti dostávají každou léčbu postupně a působí tak jako jejich vlastní kontrolní skupina. Pokud je například léčba A hodnocena ve vztahu k léčbě B, pak někteří pacienti dostanou nejprve A, pak B, zatímco jiní naopak nejprve dostanou B, pak A. Takto se hodnotí účinky medikamentózní terapie, nikoli pořadí schůzek |
|
Koncový bod |
Měřeno pro hodnocení účinku léku (např. normalizace krevního tlaku je koncovým bodem pro hodnocení antihypertenziv, snížení bolesti je koncovým bodem pro hodnocení analgetik) |
|
Náhradní koncový bod |
Výsledek léčby, který předpovídá skutečný cíl terapie, aniž by jím byl (např. zmenšení velikosti nádoru jako náhrada za přežití) |
Veškerý výzkum a vývoj potřebný k tomu, aby byl nový lék dostupný pacientům, trvá v průměru více než 12 let a více než 1 miliardu eur.
je riskantní podnik. Většina vyvinutých sloučenin (asi 98 %) se nikdy nedostane na trh. Při porovnávání přínosů a rizik (negativních vedlejších účinků) zjištěných při vývoji nových léků je totiž obtížné najít převahu oproti lékům, které jsou již na trhu.
Proces vývoje nového léku lze znázornit v 10 krocích. Následující článek popisuje 1. krok. Předběžné studie.
Popis procesu vývoje léčiva
Krok 1: Předběžný výzkum
Určení, zda existuje „neuspokojená potřeba“." Ve fázi předběžného výzkumu výzkumníci v vzdělávací instituce(univerzity) a účastníci průmyslu (farmaceutické společnosti) pracují na studiu nemoci.
Neuspokojená potřeba existuje, když, léčit konkrétní onemocnění nebo
- nejsou k dispozici vhodné léky nebo
- Lék je dostupný, ale u některých pacientů způsobuje nesnášenlivost, která jim znemožňuje lék užívat.
Proces výzkumu a vývoje využívá velké množství zdrojů a peněz. Stává se, že firmy začnou pracovat na uspokojení potřeby, až když je k tomu příležitost. Obchodní případ. Faktem je, že firmy potřebují zisky z nových léků na pokrytí nákladů na jejich vývoj a investice do projektů souvisejících s novými léky. Existuje mnoho neuspokojených potřeb nových léků, pro které v současné době neprobíhá žádný vývoj. Evropská legislativa si je toho vědoma a snaží se prostřednictvím výhod a pobídek podpořit vývoj léků na léčbu složitějších onemocnění, jako jsou vzácná a dětská onemocnění.
Hlavní fáze vývoje léku jsou znázorněny na obrázku. Důležitým krokem je podání žádosti o schválení léku regulačními orgány a získání tohoto schválení. Musí být dokončena, než se lék objeví na trhu (prodej). Úspěšná koordinace však nezávisí na výrobní společnosti.
Každá fáze vývoje léku vyžaduje určitý druh dohody o finančních zdrojích (investice) a lidských zdrojích – tomu se říká „investiční rozhodnutí“. V budoucnu si musíte prostudovat výsledky každého kroku, než přejdete k dalšímu. Vzor se v průběhu vývoje opakuje "investiční rozhodnutí - práce - výsledek - investiční rozhodnutí". Pokud jsou výsledky některého z vývojových kroků neuspokojivé, projekt je uzavřen. V takových případech jsou finanční a lidské zdroje využívány v jiných projektech.
Reference
- Edwards, L., Fox, A., & Stonier, P. (Eds.). (2010). Principy a praxe farmaceutické medicíny(3. vyd.). Oxford: Wiley-Blackwell.
Aplikace
-
Newsletter Hledání nových léků
Velikost: 1 247 915 bajtů, Formát: .docx
Hledání nových léků. Tento informační list popisuje proces objevování a vývoje léku, ke kterému dochází předtím, než může být látka testována na lidech – od předběžná fáze(shromažďování informací o nemoci) před předklinickými studiemi bezpečnosti na zvířatech.
3. O TVORBĚ NOVÝCH LÉKŮ
3. O TVORBĚ NOVÝCH LÉKŮ
Pokrok farmakologie je charakterizován neustálým hledáním a tvorbou nových, aktivnějších a bezpečnějších léků. Jejich cesta od chemické sloučeniny k léčivu je znázorněna ve schématu 1.1.
V poslední době se základní výzkum stává stále důležitějším při získávání nových léků. Týkají se nejen chemické (teoretické chemie, fyzikální chemie atd.), ale i čistě biologické problémy. Úspěchy molekulární biologie, molekulární genetiky a molekulární farmakologie začaly významně ovlivňovat tak aplikovaný aspekt farmakologie, jako je tvorba nových léků. Objev mnoha endogenních ligandů, sekundárních přenašečů, presynaptických receptorů, neuromodulátorů, izolace jednotlivých receptorů, vývoj metod pro studium funkce iontových kanálů a vazby látek na receptory, pokroky v genetickém inženýrství atd. - to vše sehrálo rozhodující roli při určování nejvíce slibné směry design nových léků.
Velký význam farmakodynamického výzkumu pro řešení aplikovaných problémů moderní farmakologie je zřejmý. Odhalení mechanismu účinku nesteroidních antirevmatik tedy zásadně změnilo způsob vyhledávání a hodnocení takových léků. Nový směr ve farmakologii je spojen s izolací, rozsáhlým výzkumem a implementací lékařská praxe prostaglandiny. Objev prostacyklin-tromboxanového systému byl vážným vědeckým podkladem pro cílené hledání a praktická aplikace protidestičkové látky. Uvolňování enkefalinů a endorfinů podnítilo výzkum syntézy a studia opioidních peptidů s různým spektrem receptorového účinku. Stanovení role protonové pumpy při sekreci kyseliny chlorovodíkové ze žaludku vedlo k vytvoření dosud neznámých léků - inhibitorů protonové pumpy. Objev endoteliálního relaxačního faktoru (NO) umožnil
Schéma 1.1.Sled tvorby a zavedení léčiv.
Poznámka. Ministerstvo zdravotnictví Ruské federace - Ministerstvo zdravotnictví Ruské federace.
vysvětlit mechanismus vazodilatačního účinku m-cholinomimetik. Tyto práce také přispěly k objasnění mechanismu vazodilatačního účinku nitroglycerinu a nitroprusidu sodného, což je důležité pro další hledání nových fyziologicky aktivních sloučenin. Studium mechanismů fibrinolýzy umožnilo vytvořit cenné selektivně působící fibrinolytikum – tkáňový aktivátor profibrinolysinu. Takových příkladů lze uvést mnoho.
Tvorba léků obvykle začíná výzkumem chemiků a farmakologů, jejichž tvůrčí spolupráce je základem pro „design“ nových léků.
Hledání nových léků se vyvíjí v následujících směrech.
já Chemická syntéza léčiv A. Řízená syntéza:
1) reprodukce živin;
2) tvorba antimetabolitů;
3) modifikace molekul sloučenin se známou biologickou aktivitou;
4) studium struktury substrátu, se kterým léčivo interaguje;
5) kombinace fragmentů struktur dvou sloučenin s potřebnými vlastnostmi;
6) syntéza založená na studiu chemických přeměn látek v těle (proléčiva; látky ovlivňující mechanismy biotransformace látek).
B. Empirický způsob:
1) náhodné nálezy;
2) screening.
II. Získávání léků z léčivých surovin a izolace jednotlivých látek:
1) živočišného původu;
2) rostlinný původ;
3) z minerálů.
III.Izolace léčivých látek, které jsou produkty vitální aktivity hub a mikroorganismů; biotechnologie (buněčné a genetické inženýrství)
Jak již bylo uvedeno, léky se v současnosti získávají především chemickou syntézou. Jeden z důležitými způsobyřízená syntéza je reprodukci živin, se tvoří v živých organismech. Například adrenalin, norepinefrin, γ - kyselina aminomáselná, prostaglandiny, řada hormonů a další fyziologicky aktivní sloučeniny.
Hledejte antimetabolity (antagonisté přirozených metabolitů) také vedly k vývoji nových léků. Principem tvorby antimetabolitů je syntéza strukturních analogů přirozených metabolitů, které mají opačný účinek než metabolity. Například antibakteriální látky sulfonamidy jsou svou strukturou podobné kyselině para-aminobenzoové (viz níže), která je nezbytná pro život mikroorganismů a jsou jejími antimetabolity. Změnou struktury fragmentů molekuly acetylcholinu je možné získat i jeho antagonisty. Níže
Je uvedena struktura acetylcholinu a jeho antagonisty, gangliového blokátoru hygronia. V obou případech existuje jasná strukturní analogie v každé dvojici sloučenin.
Jedním z nejběžnějších způsobů, jak najít nové léky, je chemická modifikace sloučenin se známou biologickou aktivitou. Hlavním úkolem takového výzkumu je vytvořit nové léky (aktivnější, méně toxické), které se příznivě vyrovnají již známým. Výchozími látkami mohou být přírodní látky rostlinného (obr. I.8) a živočišného původu, ale i látky syntetické. Na základě hydrokortizonu produkovaného kůrou nadledvin bylo tedy syntetizováno mnoho výrazně aktivnějších glukokortikoidů, které mají menší účinek na metabolismus voda-sůl než jejich prototyp. Jsou známy stovky syntetizovaných sulfonamidů, barbiturátů a dalších sloučenin, z nichž do lékařské praxe byly zavedeny pouze jednotlivé látky, jejichž struktura poskytuje potřebné farmakoterapeutické vlastnosti. Takové studie sérií sloučenin jsou také zaměřeny na řešení jednoho z hlavních problémů farmakologie – objasnění vztahu mezi chemickou strukturou látek, jejich fyzikální a chemické vlastnosti a biologickou aktivitu. Vytvoření takových vzorů umožňuje cílenější syntézu léků. V tomto případě je důležité zjistit, které chemické skupiny a strukturní znaky určují hlavní účinky zkoumaných látek.
V posledních letech se objevily nové přístupy k tvorbě drog. Základem není biologicky aktivní látka, jak tomu bylo dříve, ale substrát, se kterým interaguje (receptor, enzym atd.). Pro takové studie jsou vyžadovány co nejpodrobnější údaje o trojrozměrné struktuře těch makromolekul, které jsou hlavním „cílem“ léku. V současné době existuje banka takových dat, včetně značného počtu enzymů a nukleových kyselin. K pokroku v tomto směru přispěla řada faktorů. Především byla zdokonalena rentgenová difrakční analýza a vyvinuta spektroskopie založená na nukleární magnetické rezonanci. Tato druhá metoda otevřela zásadně nové možnosti, protože umožnila stanovit trojrozměrnou strukturu látek v roztoku, tzn. v nekrystalickém stavu. Dalším významným bodem bylo, že pomocí genetického inženýrství bylo možné získat dostatečné množství substrátů pro podrobný chemický a fyzikálně chemický výzkum.
S využitím dostupných dat o vlastnostech mnoha makromolekul je možné pomocí počítačů simulovat jejich strukturu. To dává jasný obrázek o geometrii nejen celé molekuly, ale také jejích aktivních center, která interagují s ligandy. Jsou studovány vlastnosti povrchové topografie
Rýže. I.8.(I-IV) Získávání drog z rostlinných materiálů a vytváření jejich syntetických náhražek (na příkladu drog podobných kurare).
jáPůvodně z řady rostlin Jižní Amerika Indiáni izolovali šípový jed – kurare, který způsobuje ochrnutí kosterního svalstva.
a, b - rostliny, ze kterých se získává kurare;PROTI - sušené dýňové hrnce s kurare a indiánskými loveckými nástroji;G - lov s kurare. Indiáni umístili malé světelné šípy s hroty mazanými kurare do dlouhých trubic (foukacích pistolí); s energickým výdechem lovec vyslal šíp do cíle; Curare bylo absorbováno z místa, kde šíp zasáhl, došlo k paralýze svalů a zvíře se stalo kořistí lovců.
II.V roce 1935 byla stanovena chemická struktura jednoho z hlavních alkaloidů kurare, tubokurarinu.
III.V lékařství se čištěné kurare obsahující směs alkaloidů (léčiva kurarin, intocostrin) začalo používat v roce 1942. Poté se začal používat roztok alkaloidu tubokurarinchloridu (droga je známá také jako „tubarin“). Tubokurarinchlorid se používá k relaxaci kosterního svalstva během chirurgických operací.
IV.Následně bylo získáno mnoho syntetických léků podobných kurare. Při jejich vytváření vycházeli ze struktury tubokurarinchloridu, který má 2 kationtová centra (N+ - N+), umístěná v určité vzdálenosti od sebe.
substrát, povaha jeho strukturních prvků a možné typy meziatomových interakcí s endogenními látkami nebo xenobiotiky. Na druhé straně, počítačové modelování molekul, využití grafických systémů a související statistické metody nám umožňují získat poměrně úplný obrázek o trojrozměrné struktuře farmakologických látek a rozložení jejich elektronických polí. Takové souhrnné informace o fyziologicky aktivních látkách a substrátu by měly usnadnit efektivní návrh potenciálních ligandů s vysokou komplementaritou a afinitou. Dosud se o takových příležitostech mohlo jen snít, nyní se to stává realitou.
Genetické inženýrství otevírá další možnosti ke studiu významu jednotlivých složek receptoru pro jejich specifickou vazbu na agonisty nebo antagonisty. Tyto metody umožňují vytvářet komplexy s jednotlivými receptorovými podjednotkami, substráty bez domnělých vazebných míst pro ligandy, proteinové struktury s narušeným složením nebo sekvencí aminokyselin atd.
Není pochyb o tom, že stojíme na prahu zásadních změn v taktice tvorby nových drog.
Pozornost přitahuje možnost vytváření nových léků na základě studia jejich chemických přeměn v těle. Tyto studie se vyvíjejí dvěma směry. První směr souvisí s tvorbou tzv. proléčiv. Jsou to buď komplexy „nosná látka – účinná látka“, nebo bioprekurzory.
Při vytváření komplexů „látka-nosič-účinná látka“ se nejčastěji myslí řízený transport. "Nosná látka" je obvykle spojena s účinnou látkou prostřednictvím kovalentních vazeb. Účinná látka se uvolňuje pod vlivem příslušných enzymů v místě působení látky. Je žádoucí, aby byl nosič rozpoznán cílovou buňkou. V tomto případě lze dosáhnout významné selektivity působení.
Funkci nosičů mohou plnit proteiny, peptidy a další sloučeniny. Například je možné získat monoklonální protilátky proti specifickým antigenům epitelu mléčné žlázy. Takové nosičové protilátky v kombinaci s anti-blastomovými léčivy mohou být samozřejmě testovány při léčbě diseminované rakoviny prsu. Z peptidové hormony Jako nosič je zajímavý β-melanotropin, který je rozpoznáván buňkami maligního melanomu. Glykoproteiny mohou zcela selektivně interagovat s hepatocyty a některými buňkami hepatomu.
Selektivní expanze ledvinové cévy pozorováno při použití γ-glutamyl-DOPA, který prochází metabolickými přeměnami v ledvinách, což vede k uvolňování dopaminu.
Někdy se „nosné látky“ používají k transportu léků přes biologické membrány. Je tedy známo, že ampicilin se ze střeva špatně vstřebává (asi 40 %). Jeho esterifikovaný lipofilní proléčivo, bacampicillin, se absorbuje z zažívací trakt o 98-99 %. Bacampicillin sám o sobě je neaktivní; antimikrobiální aktivita se projevuje pouze při štěpení ampicilinu esterázami v krevním séru.
Pro usnadnění průchodu biologickými bariérami se obvykle používají lipofilní sloučeniny. Kromě již uvedeného příkladu lze zmínit cetylester kyseliny γ-aminomáselné (GABA), který na rozdíl od GABA snadno proniká do mozkové tkáně. Farmakologicky inertní dipivalinový ester adrenalinu dobře prochází rohovkou oka. V tkáních oka prochází enzymatickou hydrolýzou, která vede k lokální tvorbě adrenalinu. V tomto ohledu byl při léčbě glaukomu účinný dipivalinový ester epinefrinu, nazývaný dipivefrin.
Další typ proléčiva se nazývá bioprekurzory (nebo metabolické prekurzory). Na rozdíl od komplexu „nosná látka-účinná látka“, který je založen na dočasném spojení obou složek, je bioprekurzor novou chemickou látkou. V těle z něj vzniká další sloučenina – metabolit, což je účinná látka. Příklady tvorby aktivních metabolitů v organismu jsou dobře známy (prontosyl-sulfanilamid, imipramin-desmethylimipramin, L-DOPA-dopamin aj.). Na stejném principu byl syntetizován pro-2-RAM, které na rozdíl od 2-RAM dobře proniká do centrálního nervového systému, kde se uvolňuje aktivní reaktivátor acetylcholinesterázy 2-RAM.
Kromě zvýšení selektivity účinku, zvýšení lipofility a tím i biologické dostupnosti lze použít proléčiva
k vytvoření ve vodě rozpustných léčiv (pro parenterální podání), jakož i k odstranění nežádoucích organoleptických a fyzikálně chemických vlastností.
Druhý směr, založený na studiu biotransformace látek, zahrnuje studium mechanismů jejich chemických přeměn. Znalost enzymatických procesů, které zajišťují metabolismus látek, umožňuje vytvářet léky měnící aktivitu enzymů. Například byly syntetizovány inhibitory acetylcholinesterázy (prozerin a další anticholinesterázové léky), které zesilují a prodlužují působení přirozeného mediátoru acetylcholinu. Byly také získány inhibitory enzymu MAO, který se podílí na inaktivaci norepinefrinu, dopaminu a serotoninu (patří sem antidepresivum nialamid atd.). Jsou známy látky, které indukují (posilují) syntézu enzymů zapojených do detoxikačních procesů chemických sloučenin (například fenobarbitalu).
Kromě řízené syntézy si stále zachovává jistý význam empirický způsob získávání léčiv. Řada léků byla zavedena do lékařské praxe jako výsledek náhodných objevů. Snížení hladiny krevního cukru zjištěné při použití sulfonamidů tedy vedlo k syntéze jejich derivátů s výraznými hypoglykemickými vlastnostmi. Nyní jsou široce používány v léčbě diabetes mellitus(butamid a podobné léky). Účinek teturamu (antabusu), používaného při léčbě alkoholismu, byl také objeven náhodně v souvislosti s jeho průmyslovým využitím při výrobě kaučuku.
Jedním z typů empirického hledání je promítání 1. V tomto případě jsou jakékoli chemické sloučeniny, které mohou být také určeny pro jiné než lékařské účely, testovány na biologickou aktivitu pomocí různých technik. Screening je velmi pracný a neefektivní způsob empirického hledání léčivých látek. Někdy je to však nevyhnutelné, zvláště pokud se studuje nová třída chemických sloučenin, jejichž vlastnosti lze na základě jejich struktury jen obtížně předvídat.
V arzenálu léčiv kromě syntetických drog zaujímají významné místo přípravky a jednotlivé látky z léčivých surovin(rostlinného, živočišného a minerálního původu; tabulka I.2). Tímto způsobem bylo získáno mnoho široce používaných léčiv nejen ve formě více či méně čištěných přípravků (galenické, novogalenické, organomedicíny), ale také ve formě jednotlivých chemických sloučenin (alkaloidy 2, glykosidy 3). Z opia se tak izolují alkaloidy morfin, kodein, papaverin, z hadce Rauwolfia se izoluje reserpin a z digitalisu se izolují srdeční glykosidy digitoxin, digoxin. endokrinní žlázy- hormony.
1 Z angličtiny promítat- prosít.
2 Alkaloidy jsou dusíkaté organické sloučeniny vyskytující se především v rostlinách. Volné alkaloidy jsou báze [odtud název alkaloidy: al-qili(arabsky) - alkálie, eidos(řecky) - pohled]. V rostlinách se obvykle vyskytují ve formě solí. Mnoho alkaloidů má vysokou biologickou aktivitu (morfin, atropin, pilokarpin, nikotin atd.).
3 Glykosidy jsou skupinou organických sloučenin rostlinného původu, které se rozkládají působením enzymů nebo kyselin na cukr nebo glykon (z řec. glykys- sladké) a necukerná část neboli aglykon. Jako léčiva se používá řada glykosidů (strofanthin, digoxin aj.).
Tabulka I.2.Přípravky přírodního původu
Některé drogy jsou odpadní produkty hub a mikroorganismů.
Úspěšný rozvoj této cesty vedl k vytvoření moderny biotechnologie, položení základu pro vytvoření nové generace léků. Farmaceutický průmysl již prochází velkými změnami a v blízké budoucnosti se očekávají radikální změny. Je to dáno rychlým rozvojem biotechnologií. Biotechnologie je v zásadě známá již dlouhou dobu. Již ve 40. letech dvacátého století. začal vyrábět penicilin fermentací z kultury určitých typů plísní penicillium. Tato technologie byla také použita při biosyntéze jiných antibiotik. Nicméně v polovině 70. let došlo náhlý skok ve vývoji biotechnologií. To je způsobeno dvěma hlavními objevy: vývojem technologie hybridomů ( buněčné inženýrství) a metoda rekombinantní DNA (genetické inženýrství), která určila pokrok moderní biotechnologie.
Biotechnologie je multidisciplinární obor, ve kterém hraje hlavní roli molekulární biologie, včetně molekulární genetiky, imunologie, různých oblastí chemie a řady technických oborů. Hlavní náplní biotechnologie je využití biologických systémů a procesů v průmyslu. K získání potřebných sloučenin se typicky používají mikroorganismy, buněčné kultury, rostlinné a živočišné tkáně.
Na základě biotechnologií byly vytvořeny desítky nových léků. Tak byl získán lidský inzulín; růstový hormon; interferony; interleukin-2; růstové faktory regulující hematopoézu - erytropoetin, filgrastim, molgramostim; antikoagulační lepirudin (rekombinantní verze hirudinu); fibrinolytická urokináza; tkáňový aktivátor profibrinolysin alteplázy; antileukemický lék L-asparagináza a mnoho dalších.
Velkou zajímavostí jsou také monoklonální protilátky využitelné v léčbě nádorů (např. lék z této skupiny trastuzumab je účinný proti rakovině prsu a rituximab proti lymfogranulomatóze). Do skupiny monoklonálních protilátek patří i protidestičková látka abciximab. Dále se monoklonální protilátky používají jako antidota, zejména při intoxikaci digoxinem a jinými srdečními glykosidy. Jeden takový protijed se prodává pod názvem Digoxin imunitní fab (Digibind).
Je zcela zřejmé, že role a vyhlídky biotechnologií ve vztahu k vytváření nových generací léků jsou velmi velké.
Při farmakologickém studiu potenciálních léčiv je podrobně studována farmakodynamika látek: jejich specifická aktivita, délka účinku, mechanismus a lokalizace účinku. Důležitým aspektem studie je farmakokinetika látek: absorpce, distribuce a transformace v těle a také cesty eliminace. Zvláštní pozornost je věnována vedlejším účinkům, toxicitě při jednorázovém i dlouhodobém užívání, teratogenitě, karcinogenitě, mutagenitě. Je nutné porovnávat nové látky se známými léky stejných skupin. Při farmakologickém hodnocení sloučenin se používají různé fyziologické, biochemické, biofyzikální, morfologické a další výzkumné metody.
Velký význam má studium účinnosti látek v odpovídajících patologických stavech (experimentální farmakoterapie). Terapeutický účinek antimikrobiálních látek je tedy testován na zvířatech infikovaných patogeny určitých infekcí, léky proti blastomu - na zvířatech s experimentálními a spontánními nádory. Kromě toho je žádoucí mít informace o zvláštnostech působení látek na pozadí těch patologických stavů, ve kterých mohou být použity (například ateroskleróza, infarkt myokardu, zánět). Tento směr, jak již bylo uvedeno, se nazýval „patologická farmakologie“. Bohužel existující experimentální modely zřídka plně odpovídají tomu, co je pozorováno na klinice. Přesto do jisté míry napodobují podmínky, za kterých se léky předepisují, a přibližují tak experimentální farmakologii praktické medicíně.
Výsledky studia látek, které jsou perspektivní jako léčiva, jsou předávány Farmakologickému výboru Ministerstva zdravotnictví Ruské federace, který zahrnuje odborníky z různých specializací (zejména farmakology a klinické lékaře). Pokud Farmakologický výbor považuje provedené experimentální studie za vyčerpávající, bude navrhovaná sloučenina převedena na kliniky, které mají potřebné zkušenosti se studiem léčivých látek. Toto je velmi důležitá fáze, protože lékaři mají poslední slovo při hodnocení nových léků. Velkou roli v těchto studiích mají kliničtí farmakologové, jejichž hlavním úkolem je klinické studium farmakokinetiky a farmakodynamiky léčivých látek včetně nových léčiv a na tomto základě vývoj co nejúčinnějších a nejnebezpečnějších metod jejich použití.
Na klinické hodnocení nové léky by měly být založeny na řadě principů (tabulka I.3). Především je třeba je studovat na velkém počtu pacientů. V mnoha zemích tomu často předchází testování na zdravých lidech (dobrovolnících). Je velmi důležité, aby každá nová látka byla porovnána s dobře známými léky stejné skupiny (např.
Tabulka I.3.Principy klinického výzkumu nových léčiv (jejich farmakoterapeutická účinnost, vedlejší a toxické účinky)
opioidní analgetika – s morfinem, srdeční glykosidy – se strofanthinem a digitalisovými glykosidy). Nový lék se musí lišit od stávajících k lepšímu.
Při klinickém testování látek je nutné používat objektivní metody pro kvantifikaci pozorovaných účinků. Komplexní studie využívající velký soubor adekvátních technik je dalším požadavkem na klinické zkoušky farmakologických látek.
V případech, kdy prvek sugesce může hrát významnou roli v účinnosti látek, se používá placebo 1 - lékové formy, které vzhledem, vůní, chutí a dalšími vlastnostmi napodobují užívanou drogu, ale neobsahují léčivou látku (skládají se pouze z indiferentních formativních látek). Při „slepé kontrole“ se lék a placebo střídají v sekvenci, kterou pacient nezná. Pouze ošetřující lékař ví, kdy pacient užívá placebo. V případě „dvojitě slepé kontroly“ je o tom informována třetí strana (primář oddělení nebo jiný lékař). Tento princip studia látek umožňuje zvláště objektivní posouzení jejich účinku, protože u řady patologických stavů (například s určitou bolestí) může placebo poskytnout pozitivní efekt u významné části pacientů.
Spolehlivost získaných dat různé metody, musí být statisticky potvrzeno.
Důležitým prvkem klinického výzkumu nových léků je dodržování etických zásad. Například k zařazení do konkrétního programu ke studiu nového léku je vyžadován souhlas pacientů. Testy by se neměly provádět u dětí, těhotných žen a pacientů s duševní nemoc. Použití placeba je vyloučeno, pokud je onemocnění život ohrožující. Řešení těchto problémů však není vždy snadné, protože v zájmu pacientů je někdy nutné podstoupit určitá rizika. K řešení těchto problémů existují speciální etické komise, které
1 Z lat. placeo- To se mi bude líbit.
přezkoumat relevantní aspekty při testování nových léků.
Ve většině zemí klinické hodnocení Nové léky obvykle procházejí 4 fázemi.
1. fáze.Provedeno na malé skupině zdravých dobrovolníků. Jsou stanoveny optimální dávky, které způsobují požadovaný účinek. Doporučují se také farmakokinetické studie týkající se vstřebávání látek, jejich poločasu rozpadu a metabolismu. Doporučuje se, aby takové studie prováděli kliničtí farmakologové.
2. fáze.Provádí se u malého počtu pacientů (obvykle do 100-200) s onemocněním, pro které je tento lék navržen. Farmakodynamika (včetně placeba) a farmakokinetika látek se podrobně studují a zaznamenávají se případné vedlejší účinky. Tuto fázi testování se doporučuje provádět ve specializovaných klinických centrech.
3. fáze.Klinická (randomizovaná 1 kontrolovaná) studie na velké kohortě pacientů (až několik tisíc). Účinnost (včetně „dvojitě zaslepené kontroly“) a bezpečnost látek jsou podrobně studovány. Zvláštní pozornost je věnována vedlejším účinkům, včetně alergických reakcí a toxicitě léku. Je provedeno srovnání s jinými léky v této skupině. Pokud jsou výsledky studie pozitivní, jsou materiály předloženy oficiální organizaci, která dává povolení k registraci a uvolnění léku pro praktické použití. V naší zemi je to Farmakologický výbor Ministerstva zdravotnictví Ruské federace, jehož rozhodnutí schvaluje ministr zdravotnictví.
