Из десятков тысяч разрабатываемых лекарственных препаратов до полок аптек ежегодно доходят считанные единицы. Речь идет как о банальных каплях от насморка, так и о лекарствах против самых тяжелых недугов. Какой путь проходит лекарственный препарат от идеи до производства? Как тестируется эффективность и безопасность лекарств? Почему создание нового лекарства занимает столько времени? Об этом – наш репортаж из инновационного центра по доклинической и клинической разработке лекарств «Химрар», который является аккредитованной лабораторией «Сколково».
Фактически, создание лекарственного препарата начинается за дверьми этого коридора. Не зря возле каждой из них есть свой огнетушитель. Это химические лаборатории, где создаются новые элементы и соединения, которые впоследствии станут основой нового лекарства.
Лаборатория аналитических исследований (LCMS) занимается исследованиями структур и подтверждением качества синтезированных соединений. Широкий набор аналитических приборов и средств обеспечивают комплексный контроль качества исследуемых образцов соединений и проведение анализа многокомпонентных смесей органического происхождения с производительностью до 30000 анализов в месяц. Лаборатория аналитических исследований имеет в распоряжении современные системы препаративной очистки органических соединений, которые позволяют проводить выделение целевых компонентов из многокомпонентных смесей в количествах от 5 мг с чистотой более 98%.
В лаборатории спектроскопии ядерного магнитного резонанса проводится анализ синтезируемых соединений. На современных ЯМР-спектрометрах «Брукер» (Германия) в режиме экспресс-анализа удается получить исчерпывающую информацию о химической структуре вещества и оценить его чистоту. Высокая производительность этих приборов позволяет анализировать более 1000 образцов в сутки.
Отобранные вещества помещаются в хранилище. Им присваиваются ID-номера для быстрого поиска и учета. Всего хранилище на данный моменты содержит более 1,5 млн различных образцов.
С этого момента можно говорить о процессе создания лекарства против конкретной болезни. Выбрав биомишень (болезнь, которую планируется лечить), фармацевтическая компания проводит исследование веществ на первичную биологическую активность – какие из имеющихся в базе элементов оказывают влияние на биомишень. Для небольших исследований набираются от 10 до 50 тысяч веществ. В крупных исследованиях тестируют около 100 тысяч элементов.
Проверка влияния веществ на конкретную болезнь сегодня делается с помощью робота – специального оборудования для высокопроизводительного скрининга. Это гораздо быстрее, чем наполнять пробирки вручную. Такой робот за день позволяет протестировать 10 тысяч веществ. То есть уже через 5-10 дней вы получите первый результат, - с какими веществами стоит продолжать работу для создания вашего лекарства, а какие будут бесполезны. В среднем по итогам исследования определяется около 500 рабочих веществ (hit), из них остаются 10 наиболее эффективных (lead). Этот этап разработки называется hit to lead optimization.
Следующий этап исследования – работа на культурах клеток. Он происходит медленнее, т.к. делается вручную. Если раньше были определены вещества, которые активны в пробирках, то теперь важно выделить те, которые потенциально будут активны в живом организме.
Успешные образцы переходят к этапу испытания на животных. Обычно здесь тестируется несколько успешных доклинических кандидатов, из которых выбирается один.
Высокоэффективная жидкостная хроматография – один из эффективных методов разделения сложных смесей веществ. Он широко применяется в аналитической химии. В нашем случае он позволяет определить концентрацию лекарственных веществ в биологических растворах, например, в крови животных. Исследование позволяет понять, какие вещества хорошо взаимодействуют с живым организмом, легко попадают в кровь и сохраняют нужную концентрацию.
Следующий этап – это разработка активной фармацевтической субстанции на основе выбранного действующего вещества и разработка готовой лекарственной формы, привычной нам – например,, таблетки или капсулы, инъекции и т.п. и вступает в фазу клинических исследований, которые осуществляются на базе лечебного учреждения с участием добровольцев. После ее успешного прохождения препарат регистрируется и поступает в продажу.