WPROWADZENIE DO BIOTECHNOLOGII
FARMACEUTYCZNEJ
BIOTECHNOLOGIA FARMACEUTYCZNA
– wykorzystanie technik biotechnologicznych do
wytwarzania substancji leczniczych i diagnostycznych, oraz do opracowania nowych metod
farmaceutycznych.
Dziedzina wiedzy ukierunkowana na zastosowania, które metody naukowe i technologiczne
wykorzystuje do rozwoju, badania i wytwarzania leków biotechnologicznych.
Biotechnologia wykorzystuje molekularne metody inżynierii genetycznej oraz nowe technologie
farmaceutyczne („biotech. molekularna”).
BIOFARMACEUTYKI
– leki otrzymywane z zastosowaniem metod biotech., z zastosowaniem
produktów, których źródłem jest materiał biol. (żywy organizm lub jego część).
Biofarmaceutyki I generacji
–
biopreparaty o strukturze identycznej lub zbliżonej do preparatów
naturalnych otrzymywanych ze źródeł naturalnych lub otrzymywanych z zastosowaniem metod
inżynierii genetycznej.
Biofarmaceutyki II generacji
– otrzymywane z zastosowaniem inżynierii genet., ale modyfikowane
tak, aby zniwelować skutki uboczne; zmniejszono częstotliwość podawania leku i kosztów terapii
dzięki wiązaniom biofarmaceutyków z polimerami, białkami krwi oraz fuzji z regionem Fc
przeciwciała.
Biofarmaceutyki III generacji
– cząsteczki przeciwsensowne, które mogą zaburzać proces
komunikacji prowadzący do wytwarzania przez komórki niepożądanych białek.
Zakres zastosowań biotechnologii farmaceutycznej:
1)
Bioterapeutyki – odpowiedniki substancji naturalnych.
2)
Bioterapeutyki – modyfikowane odpowiedniki substancji naturalnych.
3)
Bioterapeutyki personalizowane.
4)
Inżynieria genetyczna (trans geneza w celu otrzymywania biofarmaceutyków).
5)
Inżynieria tkankowa.
6)
Formulacje nośników bioterapeutyków z zastosowaniem metod nanobiotechnologii.
7)
Metody globalnej analizy ekspresji genów w celu poszukiwania nowych celów
farmaceutycznych.
Historia biotechnologii farmaceutycznej:
1928
- Wynalezienie streptomycyny
1953
- Ustalenie struktury DNA – Watson i Crick
1970
- Odkrycie enzymów restrykcyjnych; początki inżynierii genetycznej
1973
- I wprowadzenie rekombinowanego DNA do bakterii
1975
- Opracowanie metody otrzymywania przeciwciał monoklonalnych
1977
- Metoda sekwencjonowania DNA
1981
- I zwierzę transgeniczne
1944
- Wynalezienie penicyliny
1982
- Rejestracja I biofarmaceutyku
Humulin – rekombinowana ludzka insulina
1983
- Odkrycie łańcuchowej reakcji polimerazy DNA (PCR)
- Human Genome Project
Celem jest poznanie pełnej sekwencji nukleotydów wszystkich chromosomów genomu.
1988-2003
1990
- I próba terapii genowej: William French Anderson
Choroba: rzadki niedobór immunologiczny spowodowany brakiem enzymu deaminazy
adenozyny (ADA) (powoduje apoptozę limfocytów B i T); terapia genowa: wektor
retrowirusowy zawierający gen ADA transferowano do limfocytów pobranych od
chorych, a następnie po namnożeniu zmodyfikowane genetycznie limfocyty podawano
chorym poprzez infuzję do krwioobiegu. Wyniki leczenia: zadowalające; komplikacje:
u niektórych leczonych po kilku latach wykryto objawy białaczki.
1997
- Klonowanie ssaków (Dolly)
1998
- I dopuszczony do stosowania lek na bazie kwasów nukleinowych
(Fomivirsen (vitarene) – stosowany w przypadku pojawienia się symptomów retintis
(zwyrodnienie barwnikowe siatkówki)).
1998
- Odkrycie zjawiska interferencji DNA
- I zaaprobowane przez FDA próby kliniczne z wykorzystaniem metody siRNA.
lek: DGFi cząsteczka siRNA zaprojektowana w celu czasowego wytłumienia ekspresji
genu p53; GDFi skutecznie chroni nerwy we wczesnej fazie po transplantacji przez
utratą funkcji. Spodziewany jest efekt minimalizujące skutki wystąpienia opóźnionej
funkcji przeszczepu nerki (DGF – Delayed Groft Function)
2008
Przykłady biofarmaceutyków dopuszczonych do stosowania w leczeniu ludzi:
·
rekombinowana insulina
·
rekombinowany hormon wzrostu
·
rekombinowany interferon α-2a, α-2b.