Az orvostudomány már több mint száz éve felismerte, hogy a testünkben lévő fehérjék létfontosságúak az egészségünk megőrzésében. A fehérjék szerepet játszanak sejtjeink működésében, azok szerkezetéért és a bennük zajló folyamatokért is felelősek. Számos gyógyszerkutatás zajlik jelenleg is azért, hogy ezeket a molekulákat az orvostudomány szolgálatába állítsák, a gyógyászatban pedig egyre nagyobb hangsúlyt kap a belőlük készült, úgynevezett biológiai gyógyszerek használata.
Az élő szervezetekből kinyert fehérje természetű készítmények orvosi alkalmazása nem újkeletű az orvostudományban: ilyen módon állítják elő például a cukorbetegek számára elengedhetetlen inzulint, az influenzajárvány előtt kiosztott védőoltásokat, de számos daganatos és autoimmun betegség esetén használnak ilyen szereket. Biologikumoknak is hívják ezeket a fehérje természetű gyógyszereket, melyeket mesterségesen átprogramozott sejtek termelnek. Előállításuk során módosított géneket ültetnek valamilyen élő sejtbe, amellyel a kívánt fehérje termelésére ösztönzik azt, végül számos bonyolult lépést követően ezekből készítik el a kívánt gyógyszert. Jelenleg 350 millió embert kezelnek világszerte biológiai készítményekkel eredményesen: a biológiai gyógyszerek új reményt adhatnak például a sclerosis multiplexben, gyulladásos ízületi megbetegedésekben, rákban, Crohn-betegségben, cukorbetegségben és májgyulladásban szenvedő betegek számára.
A biológiai gyógyszerek előállítása jóval bonyolultabb a kémiai úton szintetizált szerekénél
A biológiai gyógyszerek a kémiai úton előállított szereknél sokkal nagyobb méretű molekulák: míg például a népszerű hazai, acetilszalicilsav hatóanyagú fájdalomcsillapító 21 atomból épül fel, a biológiai úton gyártott inzulin már 788 atomból áll; a még komplexebb antitestek akár 20 000 atomból is állhatnak. A nagyságrendi különbséget az alábbiakban is érzékeltethetjük: míg a hagyományos gyógyszermolekulák akkorák, mint egy akkumulátoros vitorlázó kisrepülő, addig a biologikum egy Airbus méretű utasszállító repülőgép lenne mellettük. Számos érv szól ezen szerek használata mellett. A biológiai terápiák célzottak, tehát a betegség általános, uniformizált kezelési módja helyett a betegséget kiváltó mechanizmusra hatnak. 2011-ben 650 új biologikumot fejlesztettek ki, a lendület pedig azóta sem hagy alább, száznál is több betegség kezelésére van már lehetőség az új terápiákkal.
Egyszeri és megismételhetetlen?
Az emberi szervezethez jobban illeszkedő, a kémiai hatóanyagoknál nagyobb specificitást mutató gyógyszerek előállításának magvan az "ára" - hiszen jóval összetettebb és bonyolultabb technológiát igényelnek. E mellett fehérje természetükből adódva szerkezetük heterogén. Ezeknek a készítményeknek bonyolult és költséges az előállítása. A kész biológiai gyógyszer minőségét emellett nem csak a gyártási folyamat, de a tárolás és a szállítás módja is jelentősen befolyásolhatja - mondta el John Milne, az Írországban működő National Institute for Bioprocessing Research and Training (NIBRT) képzési igazgatója. Hogy a fehérjék szerkezetét és működését milyen módon képes befolyásolni például a hőmérséklet, azt jól szemlélteti a forró serpenyőbe ütött tojás, amely rövid idő alatt teljes strukturális átalakuláson megy keresztül. Persze ennél sokkal kisebb hőmérsékleti eltérés is hatással van a molekulára, változásával pedig a belőle nyert készítmény is módosul - hangsúlyozta az igazgató.
Amikor egy-egy gyógyszer szabadalmi oltalma lejár, más gyógyszervállalatok is megkezdhetik annak gyártását, az előtanulmányokat felhasználva némileg alacsonyabb árú termékkel előrukkolva. A kémiai úton előállított gyógyszerkészítményekről lehetséges tökéletes másolatokat készíteni, ezeket "generikumoknak" vagy generikus gyógyszereknek nevezzük.
Míg a kis molekulájú, kémiai úton előállított gyógyszerek esetén a meglévő "receptet" követve tökéletes másolatok hozhatóak létre, a jelenlegi tudásunk szerint lehetetlen két teljesen megegyező szerkezetű biologikum megalkotása. Az ebben rejlő kihívásokat a következő cikkünkben taglaljuk.
Irodalom:
- Sekhon BP, Saluja V. Biosimilars: an overview. Biosimilars. 2011; 1: 1-11.
- Guildford-Blake R, Strickland D. Guide to biotechnology 2008. Biotechnology Industry Organization. Elérhető: http://www.bio.org/sites/default/files/ BiotechGuide2008.pdf. Megnyitva: 2016. augusztus 1.
- EuropaBio. Guide to biological medicines. A focus on biosimilar medicines. October 26,2011. Elérhető: http://www.europabio.org/guide-biological- medicines-focus-biosimilar-medicines. Megnyitva: 2016. augusztus 1.
- Schellekens H. Biosimilar therapeutics - what do we need to consider?.NDT Plus. 2009; 2(suppl 1): 127-36.
- Rader RA. (Re)defining biopharmaceutical. Nature Biotech. 2008; 26: 743-51.
- International Alliance of Patients' Organizations (IAPO). Briefing paper on biological and biosimilar medicines. 2013. Elérhető: https://www.iapo.org.uk/ sites/ default/files/files/IAPQ%20Briefing%20Paper.pdf. Megnyitva: 2016. augusztus 1.
- Mellstedt H, Niederwieser D, Ludwig H. The challenge of biosimilars. Ann Oncol. 2008; 19: 411-9.
- Kumar R, Singh J. Biosimilar drugs: current status. Int J App Basic Med Res.
