Lægemiddeludvikling

Introduktion: Lægemiddeludviklingsprocessen er tidskrævende og dyr. Dette grunder i, at der er mange forhindringer på vejen til at få et lægemiddel godkendt og markedsført, og det er nogle af disse emner, der gennemgås og diskuteres i dette projekt.

 

Velkommen til projektet Lægemiddeludvikling!

Projektet er udarbejdet af Katja Kuhr og Jannick Friis Larsen i samarbejde med LEO Pharma.

Formålet med dette undervisningsprojekt er at give en forståelse af forløbet fra identifikation af en sygdom til udvikling af et lægemiddel til behandling af denne. Lægemiddeludviklingsprocessen er tidskrævende og dyr, og det tager i gennemsnit 14 år og koster 3 milliarder kroner at få et lægemiddel på markedet. Dette grunder i, at der er mange forhindringer på vejen til at få et lægemiddel godkendt og markedsført, og det er nogle af disse emner, der gennemgås og diskuteres i dette projekt.

Indledningsvis gives et overordnet indblik i udviklingen af lægemidler ved, at der tages udgangspunkt i en real-life case omkring psorisasis samt udvikling af et lægemiddel til denne sygdom. Casen giver et spændende indblik i, hvordan en kur mod psoriasis blev skabt. Herfra gås i dybden med forskellige teoretiske emner inden for lægemiddeludvikling; lige fra identifikation af et sygdomstarget til, hvordan lægemidlet i sidste ende kan optimeres.

Tilknyttet er også en øvelse i lægemiddelsudvikling i Det Virtuelle Laboratorium, som med fordel kan laves efter man har læst den teoretiske del!

God fornøjelse med projektet!

Teori:

Det teoretiske materiale består af 6 artikler. Den første artikel er en gennemgangsartikel, hvor du vil få et overordnet indblik i udviklingen af lægemidler. I denne artikel vil de grundlæggende principper blive gennemgået og anvendt på udviklingen af et lægemiddel mod hudsygdommen psoriasis.

De efterfølgende artikler er mere dybdegående, og der bliver i den første artikel henvist til de underliggende artikler, dertil hvor de passer ind i det teoretiske materiale.

Det virtuelle laboratorium og ordliste:

  • Det Virtuelle Laboratorium

    Til dette undervisningsmateriale er der tilknyttet laboratorieøvelser i Det Virtuelle Laboratorium.
    Her kan du prøve kræfter med udvikling af et lægemiddel mod psoriasis og eksperimentel genteknologi i et laboratorium, der er bygget op ligesom et professionelt bioteknologisk laboratorium!

    Øvelserne tilknyttet “Lægemiddeludvikling” er:

    • Lægemiddeludvikling
  • Ordliste

    I det følgende kommer forklaringer på de ord og begreber der kan forekomme i materialet:

    Agonist: Når et molekyle binder til en receptor og aktiverer receptoren, kaldes molekylet en agonist. En receptor påvirkes derfor agonistisk af en agonist.

    Analog: En analog er i lægemiddelindustrien en ny version af det lægemiddel man udvikler. Hvis man ændrer en enkelt ting i sit molekyle, vil den nye version være en analog til den version man startede med.

    Antagonist: Når et molekyle binder til en receptor og deaktiverer receptoren, kaldes molekylet for en antagonist. En receptor påvirkes derfor antagonistisk af en antagonist.

    Aktivt site: I et enzym findes en lille fordybning, hvori substraterne binder sig og bagefter bliver omdannet til produktet. Dette sted kaldes for enzymerne for det aktive site.

    Bindingssite: I receptore findes også en lille fordybning, hvori liganden binder sig og udøver sin virkning. Dette sted kaldes for receptorerne for et bindingssite.

    Biotilgængelighed: Et udtryk for hvor meget af den dosis der er givet af et lægemiddel, der er blevet optaget i kroppen og derved er kommet over i blodbanen. Biotilgængeligheden måles derfor ud fra niveauet af lægemidlet i blodet.

    Farmakodynamik: Beskriver hvad et lægemiddel gør ved kroppen. Det vil sige at farmakodynamik er hvordan et lægemiddel binder til sit target i kroppen.

    Farmakofor: I ethvert lægemiddel er der nogle funktionelle grupper som er nødvendige for, at lægemidlet har lige præcis den rigtige virkning. Disse funktionelle grupper danner tilsammen det der kaldes for en farmakofor.

    Farmakokinetik: Beskriver hvad kroppen gør ved et lægemiddel (Modsat farmakodynamikken). Det vil sige at farmakokinetik er hvordan lægemidlet bliver ændret i kroppen, enten til det aktive lægemiddel eller til et stof der kan blive udskilt fra kroppen igen.

    Hydrofil: At et kemisk molekyle er hydrofilt betyder, at det er “vandelskende”, dvs. molekylet har meget let ved at befinde sig i vand og vandige opløsninger. Til gengæld vil hydrofile molekyler meget nødigt være i olie. I en blanding af olie og vand, vil hydrofile molekyler derfor ligge i vandfasen.

    Hydrofob: At et kemisk molekyler er hydrofobt betyder, at det er “vandhadende”, dvs. molekylet vil meget nødigt befinde sig i vand eller vandige opløsninger. Til gengæld kan hydrofobe molekyler meget let befinde sig i olie. I en blanding af olie og vand, vil hydrofile molekyler derfor ligge i oliefasen.

    IC50: Inhibitory Concentration; Er den koncentration af et lægemiddel, der skal til for at inhibere halvdelen af target-enzymerne, -receptorerne, -ionkanalerne osv.

    Intermolekylære bindinger: Disse bindinger eksisterer mellem to eller flere molekyler.

    Intramolekylære bindinger: Disse bindinger eksisterer mellem atomerne i molekylet.

    In vitro: Forsøg udført in vitro, er forsøg der er udført udenfor en levende organisme. In vitro forsøg er derfor forsøg udført i “petriskåle” eller på celler.

    In vivo: Forsøg udført in vivo, er forsøg der er udført i en levende organisme. Forsøgene kan både udføres i forsøgsdyr, såsom mus og rotter, men kan også senere i forløbet udføres i mennesker.

    Katalysator: En katalysator øger reaktionhastigheden af en kemisk reaktion.

    Kliniske studier: Kliniske studier er test af ens lægemiddel i mennesker. Der findes tre forskellige faser af kliniske studier, hvor man inkluderer flere og flere mennesker i forsøgene, som faserne skrider frem.

    Ligand: En ligand er det molekyle der binder til en receptor.

    Metabolisering: Når et lægemiddel bliver optaget i kroppen, vil det på et tidspunkt nå hen til leveren. I leveren laves lægemidlet om til et andet molekyle, det nedbrydes, og dette kaldes for metabolisering.

    Metabolit: Når et lægemiddel er blevet ændret til et andet molekyle, og derved er blevet metaboliseret, kaldes det ændrede lægemiddel for en metabolit.

    Prodrug: Nogle lægemidlet bliver optaget i kroppen, som en inaktiv form. Herefter bliver lægemidlet omdannet, enten i blodet eller i leveren, således at lægemidlet bliver gjort aktivt. Sådan et lægemiddel kaldes for et prodrug.

    Scaffold: Et scaffold er den grundstruktur et lægemiddel har, uden lægemidlets funktionelle grupper. Hvis et lægemiddel har en benzenring, med forskellige funktionelle grupper rundt om ringen, så vil benzenringen være scaffoldet.

    Target:Et target er det sted i kroppen, hvor et lægemiddel virker på. Et target kan være mange forskellige ting, men er oftest proteiner såsom enzymer, receptorer eller ionkanaler.

    Toksisk: Når et lægemiddel er toksisk, er det på en eller anden måde giftigt for kroppen.

Kildehenvisning:
Dette projekt blev udgivet i november 2011. Det er udarbejdet af Biotech Academy og er blevet opdateret løbende.

null

Projektet er udarbejdet af Jannick Friis Larsen, der tidligere har læst til civilingeniør i Anvendt Kemi på DTU Kemi.

Jannick Friis Larsen

null

Projektet er udarbejdet af Katja Kuhr, der til daglig læser medicin.

Katja Kuhr

null

Institut for Systembiologi har Danmarks største samlede biovidenskabelige og bioteknologiske forskning på universitets-niveau. Blandt de bedste inden for bioinformatik og meget andet.

Institut for Systembiologi

null

Det Virtuelle Laboratorium 2.0 er udviklet af Patrick Gadd. Patrick læser til civilingeniør i Sofwareteknologi på DTU.

Patrick Gadd