Autor: Azra Kafedžić
Biofarmaceutska industrija je u usponu i uveliko mijenja put nastanka lijeka, od ranije upotrebe hemijske sinteze (tradicionalna farmacija) prema novoj bioproizvodnji (biološka). Biolijekovi trenutno čine približno jednu trećinu lijekova koji su u razvoju. Ovi lijekovi se dobijaju biotehnološkim metodama od kojih je najviše zastupljen genetički inžinjering, zatim hibridne tehnologije, ili drugim biotehnološkim tehnikama kao što je rekombinantna humana tehnologija, transfer gena i metode proizvodnje antigena.
Biolijekovi su velike kompleksne proteinske molekule dobivene iz bioloških izvora, iz žive ćelije. Svaki lijek koji zbog svog nastanka uključuje mikroorganizme, genetički modifikovane organizme ili supstance koje proizvode živi organizmi (npr. enzimi) ili ih perađuju, označava se kao biolijek. Biolijekovi su proteini (uključujući antitijela), nukleinske kiseline (DNK, RNK ili nekodirajući oligonukleotidi) koji se koriste za terapeutske ili in vivo dijagnostičke svrhe.
Biolijekovi se u osnovi razlikuju od konvencionalnih hemijskih lijekova, prije svega u prosječnoj veličini. Hemijski sintetizovani lijekovi su znani kao lijekovi sa „malim molekulama“ (npr. Aspirin, 180 Da). Generalno gledajući biolijekovi su kompleks makromolekula koji je preko 100 puta veći (npr. interferon beta, 19,000 Da) sa kompleksnom strukturom i odgovarajućim zahtjevima biološke aktivnosti. Oni imaju mnogo veću potencijalnu heterogenost u odnosu na male molekule. Lijekovi malih molekula nemaju posebne zahtjeve kao biolijekovi iz prirode. Priroda proizvodnog procesa, sigurnost i uspješnost dobijanja biolijekova je takođe drugačija.
Većina prve generacije biolijekova su bila mišija monoklonska antitijela bez primjene inžinjeringa ili jednostavno zamjenjeni proteini sa identičnim aminokiselinskim sekvencama prirodnog ljudskog proteina. Moderni biolijekovi uključuju inžinjering, to su proizvodi druge generacije. Inžinjering može značiti promjenu amino kiselinske sekvence, glikokomponente glioksalnog proteina ili kovalentne veze oksigena, kao kod polietilen glikola. On može biti primjenjen na način da izmjeni imunološki ili farmakokinetički profil proteina, ili na način da proizvede novi/neispitan produkt.
Biofarmaceutski klasifikacijski sistem (BCS) se bazira na tri glavne karakteristike lijekova: otapanje, rastvaranje i crijevna propustljivost (absorpcija organizma). U skladu sa BCS, lijekovi su svrstani u 4 različite klase:
Klasa I: lijekovi koji se dobro otapaju i dobro absorbuju;
Klasa II: lijekovi koji se loše otapaju, a dobro se absorbuju;
Klasa III: lijekovi koji se dobro otapaju, a loše se absorbuju;
Klasa IV: lijekovi koji se loše otapaju i loše se absorbuju.
Tipovi biolijekova
Biolijekovi se razvijaju i unapređuju u zavisnosti od toga za koju vrstu bolesti se namjeravaju koristiti: u borbi portiv kancera, virusnih infekcija, dijabetesa, hepatitisa i multiple skleroze. Na toj osnovi grupisani su u različite kategorije:
1. Citokinini su molekule koje kontrolišu reakciju između ćelija. Oni aktiviraju ćelije imunog sistema kao što su limfociti i makrofagi. Interferon je snažan glikoproteinski citokinin koji djeluje protiv virusa i nekontrolisanih ćelijskih proliferacija. Interleukini funkcionišu kao prenosnici na različitim nivoima imunog procesa. Inflamasom, multiproteinski kompleks, izražen je u mijeloidnim ćelijama i komponenta je prirodnog imunog sistema. Granulocitne–kolonije stimulativnog faktora (G-CSF), stimulišu koštanu srž da proizvodi neutrofile (antibakterijske lukocite), i koriste se u tretmanu kancera. Granulocitne-makrofagne kolonije stimulirajućeg faktora (GM-CSF) stimulišu koštanu srž da proizvodi neutrofile i makrofage, i koristi se u hemo i radioterapiji.
2. Enzimi su kompleksi proteina koji uzrokuju specifične hemijske promjene u substancama pri čemu sami enzimi ne trpe promjene, tj. ne mijenjaju se.
3. Hormoni hemijski prenose informacije i instrukcije između ćelija.
4. Faktori zgušnjavanja uključuju bilo koji faktor u krvi koji je esencijalan za koagulaciju krvi.
5. Vakcine su mikroorganizmi ili podjedinice mikroorganizama koje se mogu koristiti da stimulišu rezistenciju kod čovjeka za specifične bolesti tako da stimulišu imuni odgovor.
6. Monoklonska antitijela su proizvedena iz besmrtnih ćelija sa jednim antitijelom kojeg proizvode ćelije slezene.
7. Ćelijska terapija opisuje proces uvođenja novih ćelija u tkivo u cilju tretiranja bolesti. Mnoge terapije sa matičnim ćelijama se danas rutinski koriste u tretiranju bolesti.
8. „Antisense“ lijekovi sadrže dio nekodirajućeg lanca informacijske RNK (m-RNK). Rade na genetičkom nivou prekidajući proces nastajanja proteina koji uzrokuju bolest. Umjesto da napadaju bakteriju ili virus koji su uzrokovali bolest, „antisense“ lijek će se bukvalno ubaciti u dio ćelijske genetičke mašinerije koja proizvodi proteine vezane za bolest.
9. Peptidni terapeutici predstavljaju novu/neispitanu klasu terapeutskih agenasa. Trenutno samo odabrani kationski antimikrobni peptidi su licencirani/dopušteni, i to samo za topikalnu primjenu.
Literatura
Ben Greebstein, Daniel A. Brook, Biological Therapeutics, Pharmaceutical Press, London-Chicago, 2011.
Bhupinder Singh Sekhon, Biopharmaceuticals: an overview,Thai J. Pharm. Sci. 34 (2010), 1-19.
Lene Jorgensen, Delivery Technologies for Biopharmaceuticals, A John Wiley & Sons, Ltd., Publications, 2009.
Ljiljana Zergollern, Humana genetika, Medicinska naklada, Zagreb, 1994.