Biofarmaceutyki, w porównaniu z lekami tradycyjnymi, maja bardziej złożone działanie, jak również budowę – można w nich wyróżnić strukturę II-, III- i IV-rzędową. Od leków tradycyjnych odróżniają je także procedury patentowania – ochroną objęty jest podmiot biologiczny, sekwencja aminokwasowi produkowanego białka oraz metody wykorzystywane podczas produkcji.
Biofarmaceutyki to leki powstające na drodze procesów biotechnologicznych, w tym metod inżynierii genetycznej z wykorzystaniem bakterii, grzybów, roślin i ssaków. W ten sposób powstają rekombinanty białkowe, czyli kopie endogennych, aktywnych biologicznie białek – hormonów, przeciwciał, jak również szczepionek czy środków diagnostycznych. Produkowane są dla celów terapeutycznych w takich dziedzinach medycyny jak onkologia, endokrynologia, gastroenterologia, reumatologia jak również immunologia oraz neurologia.
Choć produkcja biofarmaceutyków to temat młody i ciągle się rozwijający, to już w ubiegłym wieku miały miejsce wydarzenia, które były istotne dla obecnego rozwoju tej dziedziny wiedzy. Można do nich zaliczyć chociażby wprowadzenie na rynek rekombinowanej ludzkiej insuliny w 1982 roku, zarejestrowanie rekombinowanego hormonu wzrostu w roku 1985 czy też wyprodukowanie dwóch rekombinowanych cytokin – interferonu α-2a i α-2b rok później. Również w 1986 roku wynaleziono rekombinowaną szczepionkę na WZW typu B.
Biofarmaceutyki to leki o strukturze polipeptydowo-białkowej zaliczane do grupy leków biotechnologicznych. Otrzymywane są na drodze techniki rekombinowanego DNA lub technologii przeciwciał monoklonalnych. Aby komórka mogła wytwarzać białka lecznicze wprowadza się do jej materiału genetycznego specjalnie przygotowany łańcuch DNA, który zawiera informację na temat produkcji pożądanego białka. Takie komórki są namnażane na specjalnych podłożach hodowlanych a następnie następuje faza produkcji białka. Kolejnym etapem w otrzymywaniu biofarmaceutyku jest oczyszczenie otrzymanego produktu białkowego i stworzenie jego stabilnej postaci farmaceutycznej. Może to następować na przykład poprzez rozpuszczenie białka w specjalnie przygotowanym do tego celu roztworze i schłodzenie go.
Biofarmaceutyki można podzielić na dwie generacje. Do I generacji można zaliczyć rekombinowane białka o strukturze aminokwasowej takiej samej jak w natywnych białkach ludzkich. Wytwarzane są w celu zastąpienia lub uzupełnienia niedoborów naturalnych białek takich jak insulina, glukagon czy czynniki krzepnięcia krwi. II generacja biofarmaceutyków to białka zmodyfikowane, na przykład poprzez zmianę sekwencji aminokwasów, zmianę w obrębie składników cukrowych, kowalencyjne przyłączanie innych cząsteczek chemicznych czy fuzję minimum dwóch peptydów (tzw. białka fuzyjne). Do tej generacji można zaliczyć takie preparaty jak Humalog (leczenie cukrzycy), Pegasys (WZW typu C) oraz Refacto (niedokrwistość).
Jednak aby biofarmaceutyk został wprowadzony do sprzedaży musi przejść nie krótszą drogę niż lek tradycyjny, począwszy od badań farmakokinetycznych, przez testy farmakodynamiczne, badania porównawcze oraz badania porównawcze oceny skuteczności klinicznej w wymiarze nie mniejszym niż 6 miesięcy.
Dla skuteczności biofarmaceutyku istotne jest zachowanie jego struktury przestrzennej. Zaburzenie tej struktury zazwyczaj skutkuje brakiem efektu terapeutycznego. W związku z tym przy produkcji leków biotechnologicznych stosuje się czynniki zwiększające ich stabilność. W tym celu poddaje się je liofilizacji oraz zamraża lub schładza. Stabilizatorami biofarmaceutyków są także cukier, EDTA, wolne aminokwasy, środki powierzchniowo czynne lub polimery.
Przeczytaj również:
Leki małocząsteczkowe vs. leki wielkocząsteczkowe
Anna Byczkowska
portal Biotechnologia.pl
Źródła:
M. A. Gama Sosa, R. De Gasperi, G. A. Elder. Animal transgenesis: an overview. Brain Structure and Function (2010) 214:91–109
M. Jarecka, P. Borowicz. Terapeutyczne i rynkowe perspektywy rekombinowanych leków. Biotechnologia (2005) 4(71): 7-27
N. Roy, S. Agarwal. Therapeutic protein production – an overview. Business Briefing: Future Drug Discovery (2003) 79-82
L.-M. Houdebine. Production of pharmaceutical proteins by transgenic animals. Comparative Immunology, Microbiology and Infectious Diseases (2009) 32: 107–121
J. Krupiński, J. O. Horbańczuk, R. Kołacz, Z. Litwińczuk, J. Niemiec, A. Zięcik. Strategiczne kierunki rozwoju produkcji zwierzęcej uwarunkowane oczekiwaniem społecznym, ochroną środowiska i dobrostanem zwierząt. Polish Journal of Agronomy (2011) 7: 59–67
B. S. Sekhon. Biopharmaceuticals: an overview. The Thai Journal of Pharmaceutical Sciences (2010) 34: 1-19
KOMENTARZE