BIOLOGIA MOLEKULARNA WE WSPÓŁCZESNEJ FARMACJI
advertisement
BIOLOGIA MOLEKULARNA WE WSPÓŁCZESNEJ FARMACJI W 2003 r. sprzedaż produktów amerykańskich firm biotechnologicznych: 35,85 mld USD (strata 3,24 mld USD); Europa i Azja > 10 lat opóźnienia • Ulepszone produkty klasycznej biotechnologii • Poznanie genomu ludzkiego (∼ ∼ 30 000 genów) • Polipeptydy i białka substytucyjne otrzymywane metodami inżynierii genetycznej • Precyzyjna diagnostyka (biomarkery) • Optymalizacja farmakogenetyczna zindywidualizowanej farmakoterapii i profilaktyki R. Kaliszan „Kierunki poszukiwania lepszych leków„ - AMG 2004 INTERDYSCYPLINARNA BIOMIKA I POSZCZEGÓLNE „OMIKI” ZMIERZAJĄCE DO WYJAŚNIENIA BIOLOGICZNO-CHEMICZNYCH ZASAD FUNKCJONOWANIA ORGANIZMU Genomika Chromonomika Fenomika Transkryptomika Farmakogenomika Fizjogenomika Metylomika Jonomika Epitomika Metalomika Wakcynomika Systeomika (Biomika) Immunomika Integromika Lipidomika Metabolomika Metabonomika Proteomika Peptydomika Krystalomika Fizjomika Fluksomika Separomika R. Kaliszan „Kierunki poszukiwania lepszych leków„ - AMG 2004 Celomika „OMIKI” W RACJONALNIE UKIERUNKOWANYM POSZUKIWANIU LEKÓW Jednostka informacyjna Żródło danych biologicznych Rodzaj „Omiki” Stosowana Technologia DNA Genomika Sekwencjonowanie nukleotydów Nukleotyd RNA Genomika funkcjonalna Profilowanie ekspresji genów Ekspresjowana sekwencja Białko Proteomika Żele 2-D; MS; „kostki” białkowe Sekwencje aminokwasów; całe białka Metabolity Metabolonika/ metabolonomika MS; NMR Cząsteczka metabolitu Cellomika Cyfrowe odwzorcowanie próbnika fluorescencyjnego; immunohistochemia; cytologia Fotony Komórki Tkanka (standardowo) Patologia Mikroskopia Obrazowanie tkankowe oraz składników Tkanka (z włączeniem mikroskopii zrobotyzowanej oraz mechanicznej analizy obrazu) Hiperilościowa analiza tkankowa Mikroskopia zrobotyzowana; programy do mechanicznej analizy obrazu tkankowego Piksel Cały organizm Informatyka kliniczna Bazy danych porównawczych; technologie wspomagające Bajt R. Kaliszan „Kierunki poszukiwania lepszych leków„ - AMG 2004 STRATEGIA POSZUKIWAN LEKÓW WYCHODZĄCA Z GENETYKI • Zidentyfikowanie subpopulacji, w której dana choroba występuje w nasileniu • Analiza DNA członków populacji – chorych i ich rodzin, z jednej strony oraz zdrowych, z drugiej strony • Zlokalizowanie genów zmutowanych występujących tylko u chorych • Identyfikacja białek powstających w wyniku ekspresji tych zmutowanych genów- proteomika • Próby określenia, czy blokowanie „złych” białek hamuje daną chorobę • Poszukiwanie związków, które byłyby skutecznymi inhibitorami tych białek i spełniałyby kryteria jakości leków R. Kaliszan „Kierunki poszukiwania lepszych leków„ - AMG 2004 BIOINFORMATYKA (Cheminformatyka) 20.00 tR pred 15.00 10.00 5.00 y = 0.927x + 0.8661 R = 0.963 0.00 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 tR exp R. Kaliszan, T. Bączek, A. Cimochowska, P. Juszczyk, K. Wiśniewska, Z. Grzonka, Prediction of HPLC retention of peptides with the use of quantitative structure-retention relationships, Proteomics, przyjęto do druku. R. Kaliszan „Kierunki poszukiwania lepszych leków„ - AMG 2004 BIOTECHNOLOGIA Zastosowanie organizmów, komórek lub ich części w celu pozyskania produktów i usług (products & services) R. Kaliszan „Kierunki poszukiwania lepszych leków„ - AMG 2004 BIOLOGIA MOLEKULARNA DLA FARMACJI • Ulepszone produkty klasycznej biotechnologii • Poznanie genomu ludzkiego (~ 30 000 genów) • Polipeptydy i białka substytucyjne otrzymane metodami inżynierii genetycznej • Terapia wymiany genu (~ 5000 chorób) • Precyzyjna diagnostyka (biomarkery) • Optymalizacja farmakogenetyczna zindywidualizowanej farmakoterapii i profilaktyki R. Kaliszan „Kierunki poszukiwania lepszych leków„ - AMG 2004 Biotechnologia farmaceutyczna na początku XXI wieku Liczba firm specjalistycznych USA > 2000 EU > 750 (UK 217, D 188, F60) Kanada 188 Izrael 77 Australia 36 Produkty w trakcie badań klinicznych > 350 Liczba ludzi leczonych tymi preparatami na świecie > 200 mln (> 90 leków i szczepionek) Do połowy 2003 roku upadło 20 % firm biotechnologii farmaceutycznej powstałych w 2000 roku The low growing apples have already been picked (???) R. Kaliszan „Kierunki poszukiwania lepszych leków„ - AMG 2004 Przewidywana sprzedaż amerykańskich leczniczych produktów biotechnologicznych [mln USD] Stan sprzedaży 2000 2005 2010 Wzrost procentowy w latach 20002010 [%/rok] Leki 11 700 20 600 36 300 12 Substancje diagnostyczne 2 500 3 700 5 400 8 Inne 1 650 3 600 7 300 15 Razem 15 850 27 900 49 000 12 Rodzaj produktów Stan przewidywany R. Kaliszan „Kierunki poszukiwania lepszych leków„ - AMG 2004 Procent NTE Proporcja leków otrzymywanych biotechnologicznie wśród noworejestrowanych (NTE) R. Kaliszan „Kierunki poszukiwania lepszych leków„ - AMG 2004 Rok NAJWAŻNIEJSZE LEKI WYTWARZANE PRZEZ KOMÓRKI GENETYCZNIE ZREKOMBINOWANE ROK PRODUKT WYTWÓRCA WSKAZANIA 1982 Insulina ludzka Lilly/Genentech, USA Cukrzyca 1985 Somatropina ludzka Genentech, USA Karłowatość, wyniszczenie przysadkowe 1986 Interferon-α α-2a Interferon-α α-2b Muromonab CD3 Szczepionka przeciw Hepatitis B Hoffman-La Roche, USA Schering-Plough/Biogen, USA Ortho, USA Merck, Niemcy Żółtaczka, Rak pęcherza, Białaczka Przeszczepy Profilaktyka 1987 Alteplaza Goserelin Genentech, USA Astra Zeneca, UK Zakrzepica Rak sutka, prostaty 1989 Erytropoetyna Interferon-α α-n3 Amgen, USA The Purdue Frederick Co., USA Niedokrwistość Kłykcina kończysta 1990 Interferon-γγ-1b Genentech, USA Choroba ziarniniakowa R. Kaliszan „Kierunki poszukiwania lepszych leków„ - AMG 2004 ROK PRODUKT WYTWÓRCA 1991 Filgrastim (G-CSF) Sargramostim (GM-CSF) Amgen, USA Hoechst-Roussel/Immunex, USA Przeszczep szpiku Immostymulacja 1992 Interleukina-2 Chiron, USA Czerniak, rak nerki 1993 Czynnik krzepnięcia VIII Dornaza Alfa Genentech/Miles, USA Roche, Szwajcaria Hemofilia A Mukimiscydoza 1994 PEG-L-asparaginaza Enzon, USA Białaczka limfoblastyczna 1996 Interferon-β β-1a Czynnik krzepnięcia IX Biogen, USA Genetics Institute Inc., USA Stwardnienie rozsiane Hemofilia B 1997 Abciximab Lilly, USA Angioplastyka wieńcowa 1998 Daklizumab Trastuzumab Roche, Szwajcaria Genentech, USA Przeszczepy nerki Rak piersi 2000 Tenekteplaza Genentech, USA Zawał serca 2003 Celmoleukina Efalizumab Takeda, Japonia Genentech, USA Angiosarkoma Łuszczyca R. Kaliszan „Kierunki poszukiwania lepszych leków„ - AMG 2004 WSKAZANIA Mln USD Rynek biomarkerów diagnostycznych w USA R. Kaliszan „Kierunki poszukiwania lepszych leków„ - AMG 2004 Rok BIOMARKERY Pojedyncze związki: kwas lizofosfatydowy (LPA) − rak, ateroskleroza Profile metabolomiczne: Hyperquantitative Tissue Zbiory związków: Analysis 100-1000 składników tkankowych (wątroba). R. Kaliszan „Kierunki poszukiwania lepszych leków„ - AMG 2004
