Biotehnologii în obținerea medicamentelor

Biotehnologia şi rolul său

Biotehnologia se ocupă cu studiul oricărei tehnici care foloseşte organisme vii sau părţi ale acesteia pentru a obţine sau modifica produse, pentru a îmbunătăţi caracteristicile unor plante şi animale sau pentru a dezvolta microorganisme cu întrebuinţări specifice. Avantajele folosirii microorganismelor în realizarea proceselor biotehnologice sunt:

- prezenţa unui aparat enzimatic foarte bogat şi foarte mobil

- capacitate mare de biosinteză, ceea ce le permite să-şi procure elementele necesare vieţii din cele mai variate substraturi

- aplicabilitatea ridicată

- microorganismele se caracterizează printr-o viteză mare de multiplicare, timpul de dublare a masei celulare fiind de 30 de minute pentru bacterii, 4 ore pentru drojdii şi 18 ore pentru fungi

Biotehnologiile promit să aibă un impact puternic asupra menţinerii şi îmbunătăţirii calităţii vieţii. Ele influenţează fiecare etapă a existenţei umane, existând deja numeroase aplicaţii industriale: obţinerea de vaccinuri şi medicamente pentru uz uman şi veterinar, produse alimentare, suplimente nutritive pentru consum uman sau animal, producerea de enzime. Ca urmare a cercetărilor întreprinse, în fiecare zi apar noi descoperiri, în domenii cu implicaţii majore asupra calităţii vieţii: manipulare genetică (inginerie genetică), imobilizare de enzime, tehnologii fermentative, creare de celule hibride [ ].

Ultimele cercetări arată care sunt avantajele nete ale folosirii biotehnologiilor în domeniul medical şi farmaceutic:

- diagnosticare, tratare mai precisă

- creşterea eficienţei, siguranţei

- contribuie la progresul societăţii şi al medicinei

- reducerea costurilor [ ]

Tabel 1. Medicamente biotehnologice vs. tradiţionale: avantajele şi dezavantajele biotehnologiilor

Medicamente tradiţionale Medicamente obţinute prin biotehnologii

medicamente nespecifice medicamente specifice

interacţiuni cu alte medicamente interacţiuni rare

posibil substanţe carcinogene ne-carcinogene

dificultăţi farmacocinetice insuccesul este previzibil pentru cele mai multe

reacţii imune rare efecte imunologice posibile

teoretic, orice ţintă moleculară poate fi atinsă ţinte moleculare limitate, doar înafara celulei

6% rata de succes pentru medicamentele în fazele I, II, de testare 25% rata de succes pentru medicamentele în fazele I, II, de testare

costuri ridicate în cercetare, costuri mici de producţie costuri mici în cercetare, ridicate în producţie

Principalele componente ale procesului biotehnologic sunt: agentul biologic, substratul, produsul rezultat, aparatura şi totalitatea metodelor de comandă.

Fig. 1. Componentele de bază ale proceselor biotehnologice

Medicamentele obţinute prin biotehnologii folosite în prezent sunt:

- factorii coagulării: factorul VIII, IX

- activatori ai plasminogenului

- hormoni: insulina, hormonal de creştere, gonadotropinele

- factorii de creştere ai hematopoiezei: eritropoietina, factorul stimulant al colonului

- interferonii -α, -β, -γ

- interleukinele: interleukina-2

- vaccinuri

- anticorpi monoclonali

- altele: TNF, enzime

Milioane de oameni beneficiază deja de medicamentele şi vaccinurile obţinute pe baza biotehnologiilor, iar un nou studiu promite că pe viitor vor beneficia mult mai mulţi. Raportul a găsit 418 noi medicamente obţinute pe baza biotehnologiilor, ce tratează mai mult de 100 de boli. Acestea includ 210 medicamente pentru cancer, 50 pentru diferite infecţii, 44 pentru bolile autoimune şi 22 pentru HIV/SIDA sau bolile corelate lui. Aceste potenţiale medicamente se găsesc fie în stadiul de testare clinică pe subiecţi umani, fie sub cercetarea FDA şi se vor adăuga celor 125 de medicamente obţinute prin biotehnologii deja aprobate şi folosite de către pacienţi.

Fig. 2. Valorile procentuale ale medicamentelor aflate în studiu în funcţie de categoria terapeutică

Medicamentele obţinute prin biotehnologii deja tratează sau ameliorează anumite boli, cum ar fi: leucemia, AVC, scleroza în plăgi, hepatita, poliartrita reumatoidă, cancerul de sân, fibroza chistică, diabetul, ciroza, etc. Cele mai noi medicamente obţinute pe această cale, au ca precursori proteinele şi sunt produse prin sciziunea celulei bacteriene de către gene, iar apoi fuziunea celor două părţi formate. Ele includ insulina recombinată uman, hormonul de creştere, factorii coagulării şi eritropoietina, ce stimulează producerea de celule roşii la persoanele dializate, ce prezintă celule canceroase [ ].

Facultatea de Farmacie Cluj-Napoca