Pentru a afla mai multe, am vorbit cu colegul meu, Dr. Henrik Ihre, director de tehnologii strategice la Cytiva. El m-a ajutat anterior să descopăr câteva dintre secretele moleculare ale medicamentelor. Cine ar fi știut că infamul Rasputin a adus o contribuție neintenționată la știința medicală atunci când l-a sfătuit pe țar să nu-și mai trateze fiul hemofilic cu aspirină care subțiază sângele, ceea ce i-a înrăutățit starea? Sau că, în urmă cu un secol, două sute de grame de insulină purificată ar fi fost obținute din două tone de țesut de porc? Sunt sigur că Henrik nu numai că va fi capabil să răspundă încă o dată la întrebările mele, dar va spune și o poveste bună pe parcurs.
Am început cu o clarificare privind diferența dintre medicamentele cu molecule mici și mari. Da, mărimea este principala diferență. Cu toate acestea, Henrik spune: „Când vorbim despre medicamente cu moleculă mică și mare, lucrurile nu sunt în alb și negru. Toate medicamentele sunt instrumente care intră în aceeași cutie de instrumente terapeutice. Există cazuri în care pacienții care suferă de aceeași boală răspund diferit la aceeași terapie din cauza diferențelor biologice dintre indivizi. Atunci când un medicament eșuează, altul ar putea fi de ajutor.”
Dimensiunea vorbește despre greutatea moleculară a unui medicament și chiar despre complexitatea sa structurală – și aici lucrurile par să devină aparent alb-negru. Căile de administrare, producția, costurile și eficacitatea clinică sunt câteva dintre diferențele semnificative care au legătură cu dimensiunea.
Majoritatea medicamentelor cunoscute astăzi sunt medicamente cu molecule mici sau sintetice și includ totul, de la analgezice, antibiotice, antidepresive până la tratamente pentru afecțiuni care pun viața în pericol, cum ar fi cancerul. „Medicamentele cu molecule mici există de sute de ani. Ele sunt compuse, de obicei, din sute până la câteva mii de atomi, iar structura lor chimică relativ simplă poate fi obținută prin procese chimice bine stabilite”, explică Henrik. Multe dintre aceste produse farmaceutice sunt administrate pe cale orală și nu necesită condiții specifice de manipulare sau depozitare, câteva avantaje evidente față de medicamentele cu molecule mari.
„Medicamentele cu molecule mari, cunoscute sub numele de produse biofarmaceutice sau biologice, sunt produse terapeutice sofisticate care pot avea o dimensiune moleculară de mii de ori mai mare decât omologii lor sintetizați chimic. Acestea sunt adesea proteine sau peptide obținute din surse biologice prin procese biotehnologice complexe, cum ar fi tehnologia ADN recombinant. Medicamentele cu molecule mari sunt de obicei injectate în pacient și necesită condiții specifice de depozitare”, spune Henrik.
Insulina umană recombinantă a fost primul medicament biofarmaceutic care a ajuns pe piață în 1982, deși a fost descoperită ca proteină terapeutică cu mai mult de un secol în urmă. Astăzi, produsele biofarmaceutice includ anticorpi monoclonali, vaccinuri, terapii celulare și genetice, precum și proteine obținute din plasma sanguină și proteine terapeutice recombinate. Acestea sunt utilizate în tratamentele pentru multe boli diferite, printre care cancerul, diabetul și artrita reumatoidă și, datorită eficienței lor, se numără printre primele zece medicamente cele mai bine vândute în 2020, potrivit revistei Nature.
Adalimumab, primul anticorp monoclonal complet umanizat aprobat de Food and Drug Administration (FDA) din SUA și comercializat sub numele Humira, se află în fruntea listei pentru eficacitatea sa în tratarea unor afecțiuni precum artrita reumatoidă, boala Crohn, hidradenita sau psoriazisul în plăci, pentru a numi doar câteva. Mai mult de 300 de medicamente biologice au fost aprobate de FDA, în timp ce aproximativ 6.500 sunt în curs de aprobare, potrivit EvaluatePharma.
„Descoperirea insulinei ca moleculă terapeutică este una dintre cele mai mari descoperiri din medicina modernă. Acesta a fost momentul în care oamenii de știință și-au dat seama că ne putem folosi corpul ca sursă pentru a ne vindeca de boli. Produsele biologice nu numai că pot declanșa diferite funcții biologice, dar pot, de asemenea, să trateze boli prin interacțiunea cu receptorii de proteine din corpul nostru”, spune Henrik.
Ce au în comun produsele farmaceutice cu molecule mici și mari
Ca și în cazul medicamentelor de sinteză, dezvoltarea produselor biologice este riscantă, cu o probabilitate mare de eșec. Alte obstacole comune includ aprobările de reglementare și reînnoirea brevetelor.
Chiar dacă medicamentele de sinteză și cele biologice se bazează pe procese de fabricație foarte diferite, există un pas fundamental care este similar, spune Henrik. „Toate medicamentele trebuie să fie purificate pentru a putea fi administrate pacienților într-un mod sigur.” Deși etapele de purificare sunt diferite, atât medicamentele de sinteză, cât și cele biologice se bazează pe cromatografie ca metodă de purificare. „Tehnologiile de cromatografie precum cele pe care le dezvoltăm la Cytiva din Uppsala sunt utilizate cu precădere la nivel mondial pentru purificarea diferitelor molecule biologice. Medicamentele sintetice pot fi, de asemenea, purificate cu ajutorul cromatografiei, alături de alte metode, cum ar fi cristalizarea sau filtrarea”, spune Henrik.
Costurile ridicate de dezvoltare și fabricare sunt un punct sensibil comun. „Majoritatea medicamentelor care sunt în curs de explorare nu vor ajunge pe piață”, spune Henrik. Problemele legate de eficacitate și siguranță reprezintă 75 până la 80% din eșecurile clinice în faza finală de dezvoltare. „Dacă industria ar fi capabilă să identifice terapiile de succes la începutul fazei de cercetare și dezvoltare, ar putea economisi pierderi uriașe.” Se estimează că costul mediu al evoluției unui medicament candidat de la studiile clinice la farmacie este de 2,6 miliarde USD.
Cum rămâne cu viitorul?
„Ceea ce inventăm acum nu va înlocui medicamentele tradiționale”, spune Henrik. Deci, probabilitatea de a trata – să zicem – durerile de cap cu anticorpi este puțin probabilă, observ cu voce tare. Motivul pentru care avem diferite clase de medicamente este acela că acestea pot ajuta în cazul diferitelor tipuri de afecțiuni. Henrik adaugă: „Natura și știința vor continua să ne ofere molecule foarte eficiente, în timp ce medicina va determina clasa de medicamente care oferă cel mai mare beneficiu terapeutic pentru pacienți.”
Acesta m-a făcut să mă gândesc la Tu You, omul de știință chinez care a primit premiul Nobel pentru medicină în 2015 pentru că a descoperit un leac împotriva malariei în pelinul dulce, folosit în vechile remedii chinezești pentru febră. „Tu You a reușit să identifice și să izoleze molecula specifică care provenea dintr-o plantă. Acesta este un medicament cu moleculă mică care acum ajută milioane de oameni – și care intră în setul de instrumente din ce în ce mai mare de terapii”, spune Henrik.
.