تاریخچه بیوتکنولوژی دارویی و پزشکی

نقاط عطف بیوتکنولوژی دارویی

پس از کشف اینکه بدن انسان از سلول ها و پروتئین هایی تشکیل شده که قادر به جنگ با میکروب های پاتوژن هستند و البته نسبت به آنها آسیب پذیر نیز می باشند، میدان جنگ قابل درک، تصور ما را به پیشرفت و توسعۀ زیست داروها – محصولات درمانی زیستی- فرا خواند. امروزه بیوتکنولوژی به عنوان نوک پیکان علوم زیستی شناخته می شود، اما استفاده از مواد بیولوژیک به عنوان عوامل درمانی از اوایل قرن 19 بسط یافت.

تاریخ قابل ملاحظۀ زیست داروها به رغم رشد توانایی های ما جهت تولید ماکرو مولکول های نوترکیب و آنتی بادی های منوکلونال، یک دستاورد تازه است و همانطور که در شکل 1 آمده، نتیجۀ یک رشد تصاعدی در آگاهی از فرآیندهای بیولوژیک و پیشرفتهای مهندسی میباشد.(8)

زیست داروها یا از طریق مهندسی ژنتیک (rDNA, mAb) و یا از طریق تخلیص منابع طبیعی (Biologic) بدست می آیند. یک زیست داروی جدید، ترکیبی از جنس الیگونوکلئوتید و یا پروتئین است که در مقایسه با محصولات پیشین منحصر به فرد باشد و جهت ورود به بازار تأیید شود. زیست داروها یا پایۀ پروتئینی دارند مثل آنتی بادی منوکلونال و یا بر پایۀ اسید نوکلئیک میباشند. (1)

شرکت Genentech

مواد تشخیصی و اشکال گوناگون محصولات موجود (دوز جدید و یا شکل جدید تحویل دارو) در این طبقه بندی در نظر گرفته نمی شوند. کاربرد تجاری بیوتکنولوژی در تولید زیست داروهای جدید، حدود 30 سال پیش همزمان با تأسیس شرکت Genentech آغاز شد. زیست داروها امروزه تقریباً یک چهارم داروهای جدید (ترکیبات مولکولی جدید، NMEs) که به بازار وارد می شوند را در برمی گیرند. فروش این دسته از داروها سالانه بیش از 30 میلیارد دلار درآمد دارد که البته چند محصول آن به تنهایی سودهای چندمیلیاردی را به خود اختصاص میدهند.(جدول 1)

زیست دارو

امروزه واژه “زیست دارو” اغلب با ” پروتئین درمانی نوترکیب و یا آنتی بادی مهندسی شده” مترادف است و به نظر می آید که این تعریف حداقل تا پایان این دهه بدون تغییر باقی بماند. با این وجود، تغییر از جایگزینی ساده پروتئین ها و یا منوکلونال های موشی به سمت محصولات مهندسی شده در داروهای تأیید شده اخیر، کاملاً مشهود است. بیوتکنولوژی که اساس آن تولید پروتئین از DNA نوترکیب (rDNA) می باشد. یک بخش فشرده R&D است.

تولید اولین انسولین انسانی

با آغاز دهۀ 1970 ، پیشرفت های مهندسی ژنتیک و بیولوژی مولکولی جهش بزرگی در توانایی فهم پایه های مولکولی بیماریهای انسانی ایجاد کرد. Paul Berg از دانشگاه استنفورد و برنده نوبل شیمی در 1980 ، درسال 1972 اولین rDNA را تولید کرد. درسال 1973 Herber Boyer از دانشگاه کالیفرنیا اولین ترانسفورماسیون E.coli را با استفاده از پلازمید انجام داد و مهندسی ژنتیک را پایه گذاری نمود. سپس با کمک شرکت Eli Lilly اولین پروتئین نوترکیب یعنی انسولین انسانی (Humulin) را در سال 1982 وارد بازار کرد. (2)

در سال 2003 بخش rDNA درمانی شامل بیش از 110 شرکت بوده که در کشف، توسعه و بازاریابی محصولات rDNA درگیر بوده اند. هم اکنون نیز این شرکت ها بیش از 80 محصول درمانی را در مرحلۀ توسعۀ بالینی داشته و پرونده 73 محصول بازاری شده را نیز در دست بررسی دارند.

هیچ محدودیتی جز قوه تخیل، جهت تولید پروتئین های نوترکیب وجود ندارد. اما در عمل DNA براساس اصول دستکاری به دلیل محدویت تکنیک های تولید (رده های سلولی، آنزیم های محدود کننده و …) گاهی پروتئین هایی بدست می آیند که کاربرد مشخصی ندارند.( 3)
درمان های برپایۀ پروتئین و آنتی بادی که نیازمند چند میلی گرم از ماده مؤثر جهت استفاده دارویی می باشند، نمی توانند. همواره کاربرد امن و به صرفه داشته باشند مگر اینکه از دستاوردهای اخیر بیوتکنولوژی که شامل اصول پایۀ نوترکیبی DNA و سلول و فناوری های تخمیر است، کمک بگیرند.

همانطور که ما به عصر اطلاعات وارد می شویم، در دسترس بودن مقادیر زیادی از داده های زیستی و ژنتیک، همراه با رشد صعودی قدرت رایانه ای ، ما را بدین رهنمون می سازد که عامل محدودیت ساخت داروهای جدید، شناسایی اهداف و کلون کردن ماکرومولکول ها نیست. در نتیجه انتخاب کاندید دارویی باید توسط تجربیاتی که از طریق استفاده از ماکرومولکول ها به عنوان عوامل درمانی، بدست می آیند، تکمیل و تصحیح شود.
در این میان کاندید دارویی مناسب است که امن وکارآمد بوده و در عین حال دارای وجهۀ بالینی و فارماکوکینتیکی مناسبی باشد. ترکیباتی که تمایل به ایجاد پیوندهای قوی با گیرنده هدف را دارند ولیکن به بافت هدف وارد نمی شوند و یا در مکان هدف به قدر کافی باقی نمی مانند تا جواب های بیولوژیک دلخواه بدست آید، نباید به عنوان داروی ز یستی در نظر گرفته شوند.