Της Νεφέλης Μπόνης -Καζαντζίδου
Η ανακάλυψη νέων φαρμάκων είναι, διαχρονικά, ένα από τα πιο απαιτητικά και πιο σημαντικά πεδία της επιστημονικής έρευνας. Σήμερα, χιλιάδες επιστήμονες ανά τον κόσμο, μεταξύ αυτών και Έλληνες ερευνητές, εργάζονται πάνω στην ανάπτυξη καινοτόμων θεραπειών, που έχουν ως στόχο να βελτιώσουν την ποιότητα ζωής όλων των ανθρώπων. Ποια είναι, όμως, η διαδικασία ανακάλυψης φαρμάκων και γιατί απαιτεί τόσο πολύ χρόνο και χρήμα;
Το μέσο κόστος για την ανακάλυψη ενός νέου φαρμάκου εκτιμάται ότι μπορεί να φτάσει ως το ένα δισεκατομμύριο δολάρια, απαιτώντας χρονικό διάστημα πάνω από δέκα χρόνια. Κι αν το κόστος και ο χρόνος που απαιτούνται για την παραγωγή ενός νέου φαρμάκου φαίνονται τεράστια, ας δούμε τι χρειάζεται για να φτάσει ένα φάρμακο στα χέρια των ασθενών.
Η διαδικασία χωρίζεται σε τέσσερις μεγάλες περιόδους: Η πρώτη είναι αυτή της εργαστηριακής έρευνας, το στάδιο στο οποίο οι επιστήμονες γιατροί, βιολόγοι, χημικοί προσπαθούν να κατανοήσουν τους βιολογικούς και μοριακούς μηχανισμούς της ασθένειας. Αν τα καταφέρουν η έρευνα περνάει στο επόμενο στάδιο, αυτό της ανακάλυψης του φαρμάκου.
Οι ερευνητές επιλέγουν έναν συγκεκριμένο στόχο, που μπορεί να είναι μια ελαττωματική πρωτεΐνη ή ένα απορρυθμισμένο γονίδιο, κρίσιμα για την εμφάνιση της ασθένειας, και ψάχνουν τρόπους να διορθώσουν το πρόβλημα.
Μπορεί να χρειαστεί να δοκιμάσουν χιλιάδες ή εκατομμύρια χημικά μόρια στο εργαστήριο ή σε μοντέλα προσομοίωσης, μέχρι να βρουν αυτό που θα έχει το επιθυμητό αποτέλεσμα. Συχνά, την ανακάλυψη του αρχικού μορίου πρέπει να ακολουθήσει ένα στάδιο βελτιστοποίησης της δομής του και η χημική σύνθεση κατάλληλων παραγώγων φαρμάκων, διαδικασία που μπορεί να έχει κόστος αρκετών ακόμα εκατομμυρίων.
Στη συνέχεια, στο στάδιο των προκλινικών δοκιμών, η τοξικότητα και η αποτελεσματικότητα του φαρμάκου θα πρέπει να δοκιμαστούν σε ζωικά μοντέλα της ασθένειας. Αν αυτές οι δοκιμές είναι επιτυχείς, το φάρμακο περνάει τελικά στις κλινικές δοκιμές, που έχουν τρεις κύριες φάσεις:
Στην πρώτη, το φάρμακο συνήθως χορηγείται σε λίγες εκατοντάδες υγιείς εθελοντές, ώστε να διαπιστωθεί η ασφάλειά του για τον άνθρωπο.
Στη δεύτερη φάση η αποτελεσματικότητά του εξετάζεται σε μερικές εκατοντάδες ασθενείς, πάντα σε σύγκριση με μια δεύτερη ομάδα που δέχεται αγωγή με ένα εικονικό φάρμακο («placebo») ή την υπάρχουσα ενδεδειγμένη θεραπευτική αγωγή.
Στην τρίτη φάση ο πληθυσμός των ασθενών διευρύνεται σε μερικές χιλιάδες, ώστε να υπάρχει πιο εκτεταμένο δείγμα των πιθανών παρενεργειών και σαφής απόδειξη αποτελεσματικότητας. Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της τρίτης φάσης υποβάλλεται αίτηση για έγκριση του φαρμάκου από τους ελεγκτικούς οργανισμούς, όπως ο ελληνικός ΕΟΦ, ο ευρωπαϊκός EMA (European Medicines Agency) ή ο αμερικανικός FDA.
Για κάθε δέκα χιλιάδες χημικές ενώσεις που δοκιμάζονται για έναν στόχο, στατιστικά μόνο μία θα περάσει όλα τα στάδια και θα φτάσει με επιτυχία ώς την έγκριση. Οι κλινικές δοκιμές μπορεί να διαρκέσουν από δύο ώς δέκα χρόνια. Είναι μια διαδικασία που απαιτεί τη συνεργασία δεκάδων ή και εκατοντάδων επιστημόνων σε όλα τα στάδιά της. Παρ'' όλα αυτά, μέχρι σήμερα έχουν ανακαλυφθεί αποτελεσματικές θεραπείες για δεκάδες ασθένειες,και η μάχη συνεχίζεται, δίνοντάς μας ελπίδα για την επόμενη μέρα.
Πώς φτάνουμε στην ανακάλυψη ενός φαρμάκου;
Για πολλούς αιώνες η ανακάλυψη φαρμάκων ήταν κυρίως αποτέλεσμα τύχης και παρατήρησης της δράσης φυσικών προϊόντων. Με την εξέλιξη της επιστημονικής μεθόδου η δράση αυτή των φυσικών προϊόντων άρχισε να αποδίδεται σε βιολογικούς μηχανισμούς και να ανακαλύπτονται οι υπεύθυνες γι' αυτούς χημικές ενώσεις.
Έτσι, η αντιφλεγμονώδης δράση του εκχυλίσματος κορμού ιτιάς, που χρησιμοποιούνταν ως αντιπυρετικό από την εποχή του Ιπποκράτη, το 400 π.Χ., αποδόθηκε τελικά στο σαλικυλικό οξύ. Το ακέτυλο-σαλικυλικό οξύ, ένα πιο αποτελεσματικό του παράγωγο, είναι η γνωστή μας ασπιρίνη. Πλέον, η ανακάλυψη κάθε φαρμάκου βασίζεται στη διαλεύκανση του μηχανισμού της ασθένειας.
Ο ορθολογικός σχεδιασμός ενώσεων-οδηγών, που να στοχεύουν στα βιοχημικά αίτια της ασθένειας, παρέκαμψε την ανάγκη της τυχαίας δοκιμής χιλιάδων ενώσεων ή σκευασμάτων, οδηγώντας στην ανακάλυψη φαρμάκων, όπως οι στατίνες.
Σήμερα οι διαθέσιμες βιβλιοθήκες χημικών ενώσεων και η δυνατότητα σχεδιασμού υπολογιστικών μοντέλων που προσομοιάζουν τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των πρωτεϊνών - στόχων και των υποψήφιων φαρμάκων, έχει οδηγήσει τον ορθολογικό σχεδιασμό σε νέα επίπεδα, επιτρέποντας τη δοκιμή χιλιάδων ενώσεων μέσω υπολογιστικών μοντέλων και τη βελτιστοποίηση της δομής τους.
Ακόμα κι έτσι, όμως, πολλές ασθένειες παραμένουν δυσεπίλυτοι γρίφοι κι η προσπάθεια συνεχίζεται.
* Οι συνεργάτες του μη κερδοσκοπικού οργανισμού επικοινωνίας επιστημονικών θεμάτων στο ευρύ κοινό SciCo παρουσιάζουν με απλά λόγια ένα θέμα που φέρνει την επιστήμη πιο κοντά μας.
** Το άρθρο δημοσιεύθηκε στην εφημερίδα «Φιλελεύθερος», αρ. φύλλου 07.
