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Adriana Maggi DOCENTE DI BIOTECNOLOGIE FARMACOLOGICHE CORSO DI LAUREA SPECIALISTICA IN BIOTECNOLOGIE DEL FARMACO.

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Presentazione sul tema: "Adriana Maggi DOCENTE DI BIOTECNOLOGIE FARMACOLOGICHE CORSO DI LAUREA SPECIALISTICA IN BIOTECNOLOGIE DEL FARMACO."— Transcript della presentazione:

1 Adriana Maggi DOCENTE DI BIOTECNOLOGIE FARMACOLOGICHE CORSO DI LAUREA SPECIALISTICA IN BIOTECNOLOGIE DEL FARMACO

2 PER FARMACO SI INTENDE UNA SOSTANZA CHE PER LE SUE PROPRIETA CHIMICO-FISICHE E IN GRADO DI DETERMINARE IN UN ORGANISMO VIVENTE VARIAZIONI FUNZIONALI (VARIAZIONI RAGRUPPATE SOTTO IL TERMINE DI ATTIVITA FARMACOLOGICA)

3 MEDICINALE O FARMACO definizione del termine.. è da intendersi come medicinale ogni sostanza o composizione presentata come avente proprietà curative o profilattiche delle malattie umane e animali, nonché ogni sostanza o composizione da somministrare alluomo o animale allo scopo di ripristinare, correggere o modificare funzioni organiche delluomo e dellanimale (D.Lgs.178 del 29 maggio 1991)

4 SPECIALITA MEDICINALI: farmaco protetto da da un nome o da un brevetto di invenzione (può essere messo in vendita solo dal proprietario) FARMACI GENERICI: allo scadere del brevetto altre ditte possono mettere in vendita la stessa sostanza (provatane la bioequivalenza) GALENICI OFFICINALI: medicinali preparati in farmacia secondo le prescrizioni della Farmacopea GALENICI MAGISTRALI: medicinali preparati in farmacia dietro richiesta del medico MEDICINALI DA BANCO (OTC): medicinale che per composizione e obiettivo terapeutico sono concepiti per essere utilizzati senza intervento di un medico FARMACI BIOSIMILARI: macromolecole terapeutiche generate mediante tecniche biotecnologiche che replicano molecole per le quali è scaduto il brevetto

5 ORIGINE DEI FARMACI prodotti biologici prodotti di sintesi chimica

6 Osservazione di ciò che viene utilizzato in base a conoscenze empiriche, spesso tramandate da generazioni e valutazione su test biologici; eventualmente separazione delle varie molecole e identificazione del principio attivo (es. derivati della huperzine) Studio dei prodotti sintetizzati da microorganismi Estrazione da organi animali PRODOTTI OTTENUTI DALLA NATURA

7 ESEMPI DI PRINCIPI ATTIVI DI ORIGINE NATURALE PRINCIPIO ATTIVO ORIGINE APPLICAZIONE TERAPEUTICA atropinaAtropa belladonnaantispastico calcitoninasalmone antiipercalcemico cannabinoliCannabis sativaanalgesico cocainafoglie di cocaanestetico locale curaropiante (Strychnos)rilassante muscolare digossinafoglie (Digitalis purpurea)cardioattivo eparinamucosa intestinale (maiale) antitrombotico inibitore ACEveleno serpente antiipertensivo insulinapancreas (maiale) antidiabetico morfinapapavero da oppioanalgesico paclitaxelcorteccia albero (tasso)antitumorale penicillinafungo (Penicillium notatum)antibiotico teofillinafoglie di tè antiasmatico vincristinaVinca roseaantitumorale

8 PRODOTTI DI SINTESI CHIMICA SINTESI DI MOLECOLE A PARTIRE DA UN COMPOSTO CAPOSTIPITE (LEAD COMPOUND) MOLECULAR MODELLING E DRUG DESIGN CHIMICA COMBINATORIALE E HIGH THROUGHPUT SCREENING

9 LA RICERCA FARMACOLOGICA DAGLI ANNI 80 I FARMACI BIOTECNOLOGICI (PROTEINE TERAPEUTICHE)

10 Farmaci biologici Farmaci di sintesi XX secolo XXI secolo

11 FARMACI BIOTEC: farmaci biologici prodotti da organismi geneticamente modificati PROTEINE UMANE PROTEINE MODIFICATE ANTICORPI UMANIZZATI ACIDI NUCLEICI CELLULE

12 Terapia cellulo-mediata

13

14 LA RICERCA TRADIZIONALE DI UN FARMACO RICERCA:identificazione del composto attivo sintesi di molecole screening (organo isolato, binding, comportamento, test cellulari, ecc.) SVILUPPO:farmacocinetica tossicologia ricerca clinica

15 RICERCA PRECLINICA DRUG DISCOVERY: - scelta del bersaglio biologico - scelta dellorigine della molecola a potenziale attivita farmacologica (lead compound) - identificazione della molecola attiva sul bersaglio mediante opportuno screening FORMULAZIONE FARMACEUTICA FARMACOCINETICA E METABOLISMO FARMACOLOGIA GENERALE TOSSICOLOGIA FORMULAZIONE DEL DOSSIER PER INIZIO SPERIMENTAZIONE CLINICA

16 RICERCA CLINICA FASE I Tossicità (durata media 1 anno soggetti): tollerabilità nei volontari sani ( massima dose tollerata, minima dose efficace, rapporto dose/effetto, durata delleffetto, fenomeni secondari) farmacocinetica FASE II Beneficio terapeutico (2-3 anni, pazienti): prime ricerche controllate su pazienti scelta delle dosi efficaci FASE III Confronto (2-4 anni, pazienti): ricerche multicentriche per confermare efficacia e tollerabilità e stabilire il profilo terapeutico (posologia, indicazioni, controindicazioni, fenomeni secondari, precauzioni) AUTORIZZAZIONE ALLA IMMISSIONE IN COMMERCIO FASE IV Farmacovigilanza approfondimento delle interazioni. Determinazione comparativa del valore terapeutico

17 Figure 2. Biotech drug discovery process. Pharmaceutical Research Medical Association (2003). Sviluppo di farmaci

18 RICERCA PRECLINICA E FARMACI BIOTEC DRUG DISCOVERY: - scelta del bersaglio biologico - scelta dellorigine della molecola a potenziale attivita farmacologica (lead compound) - identificazione della molecola attiva sul bersaglio mediante opportuno screening FORMULAZIONE FARMACEUTICA FARMACOCINETICA E METABOLISMO FARMACOLOGIA GENERALE TOSSICOLOGIA FORMULAZIONE DEL DOSSIER PER INIZIO SPERIMENTAZIONE CLINICA

19 Vantaggi nella produzione di proteine terapeutiche generate mediante DNA ricombinante - limitata tossicologia - difficoltà nella preparazione di prodotti generici

20 from Biotechnology Industry Organization (2002). Nuovi farmaci biotecnologici approvati

21 USANUSAN/INNINNTrade NameIndicationTechnologyMechanism of Action abataceptOrenciarheumatoid arthritis immunoglobinimmunoglobin CTLA-4 fusion proteinCTLA-4 fusion protein T-cellT-cell deactivation adalimumabHumira rheumatoid arthritis, ankylosing spondylitis, psoriatic arthritis ankylosing spondylitispsoriatic arthritis monoclonal antibodyTNFTNF antagonistantagonist alefaceptAmevive chronic plaque psoriasis psoriasis immunoglobin G1 fusion protein incompletely characterized ErytropoietinEpogen anemiaanemia arising from cancer chemotherapy, chronic renal failure, etc.chemotherapy chronic renal failure recombinant protein stimulation of red blood cell production EtanerceptEnbrel rheumatoid arthritis, ankylosing spondylitis, psoriatic arthritis, psoriasis recombinant human TNF-receptor fusion protein TNF antagonist InfliximabRemicade rheumatoid arthritis, ankylosing spondylitis, psoriatic arthritis, psoriasis, Crohn's disease Crohn's disease monoclonal antibodyTNF antagonist trastuzumabHerceptinbreast cancer humanized humanized monoclonal antibody HER2/neuHER2/neu (erbB2) antagonist

22 Farmaci biotecnologici Il numero di farmaci biotecnologici attualmente in commercio supera i 250. I farmaci biotecnologici che vengono utilizzati per 384 indicazioni di cui 200 sono nuove terapie Attualmente ci sono più di 400 prodotti terapeutici biotecnologici in trial clinici. I farmaci in studio sono per la terapia di diversi tipi di neoplasie, Alzheimer, malattie cardiovascolari, diabete, sclerosi multipla, AIDS e artrite. Nel 2006 sono stati lanciati 10 prodotti, 6 lanci sono previsti per il 2007, sono stati approvati i primi farmaci biosimilari

23 VENDITE COMPLESSIVE MLD US$ CRESCITA MERCATO COMPLESSIVO ,5 5, % FARMACI GENERICI MLD US $ FARMACI BIOTECNOLOGICI MLD US $ FARMACI SPECIALISTICI MLD US $

24 La crescita della spesa farmaceutica dagli anni 80

25 L AZIONE DEI FARMACI 41%agonisti/antagonisti recettori, enzimi, canali ionici, ecc. 33%neuroeffettori 13%ormoni 12%molecole dellinfiammazione 9%anti-tumorali 9%sistema emopoietico 4%immunomodulatori 4%modulatori funzioni gastrointestinali 4%modulatori funzioni renali/cardiache 3%vitamine 2% motilità uterina

26 New uses for old drugs (CR Chong and DJSullivan Jr) NATURE Commentary 9 August 2007 Lanalisi di 68 farmaci di recente sviluppo ha indicato che occorrono in media 15 anni e US$ 800 per portare un singolo farmaco sul mercato Malgrado US NIH abbia raddoppiato la spesa in ricerca pubblica (27 miliardi di US $) dal 2003, il numero di farmaci approvato dalla FDA ogni anno rimane di circa composti: di questo passo occorreranno altri 300 anni per raddoppiare il numero di farmaci attualmente presente sul mercato..ne consegue che the most fruitful basis for the discovery of a new drug is to start with a old drug James Black Infatti i farmaci già conosciuti hanno caratteritiche di farmacocinetica e tossicità note e possono essere rapidamente valutati in clinica partendo dalla Fase II: in 2 anni con 17 millioni di US$ si può ottenere lapprovazione per un nuovo farmaco… Attualmente ci sono 17 principi attivi noti come farmaci in studi preclinici e 24 stanno per rientrare nel mercato con una nuova indicazione terapeutica …limportanza delle banche pubbliche di composti…..

27 LA RICERCA FARMACOLOGICA DEL 2000 utilizzo di nuove metodologie per lidentificazione di nuovi farmaci generazione di nuove modalità terapeutiche

28 Le biotecnologie nel futuro dello sviluppo dei farmaci Lidentificazione di nuovi principi attivi (genomatica, system biology) Lo screening Modelli di patologia più predittivi (modelli cellulari, animali, system biology) Identificazione di popolazioni umane geneticamente omogenee Nuove molecole terapeutiche Nuovi sistemi cellulari

29 Introduzione: Identificazione e sviluppo di molecole farmacologicamente attive - nella tradizione - dopo lavvento delle biotecnologie Biotecnologie Farmacologiche: i nuovi strumenti per la ricerca di un farmaco - genoma umano - bioinformatica - ingegneria cellulare - ingegneria animale Identificazione di nuovi target farmacologici: - recettori ed enzimi (lesempio del morbo di Alzheimer) - trasduzione del segnale ed espressione genica (lesempio di NFkB) - malattie plurigeniche (lesempio dellinvecchiamento) Screening di composti farmacologicamente attivi: - gene profiling - chip-on-chip analysis ed espressione genica - sistemi reporter: cellulari e animali Drug development: - tossicologia - proteine terapeutiche di prima e seconda generazione - anticorpi ingegnerizzati - vaccini - terapia personalizzate, biomarcatori, polimorfismi genici - terapia genica e terapia cellulo-mediata La nuova imprenditoria mondiale e lombarda Basi Molecolari dellazione del Farmaco e Biotecnologie Farmacologiche Programma Anno Accademico 2008/09

30 Basi Molecolari dellazione del Farmaco e Biotecnologie Farmacologiche Anno accademico 2008/09 Corso ex cathedra Corso di laboratorio Modalità di esame

31 Adriana Maggi Via Balzaretti 9 Telefono ORARIO RICEVIMENTO STUDENTI: venerdì mattina (9:00-12:00)


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