Накануне биотехнологической революции в фармации (М.А. Пальцев, Е.А. Вольская, "Ремедиум", N 6, июнь 2008 г.)

Накануне биотехнологической революции в фармации

В наше время прогресс фармакотерапии выражается в замещении в схемах лечения менее эффективных лекарственных средств препаратами более эффективными и безопасными. Внедрение инновационных технических и фармацевтических достижений в клиническую практику, необходимое для повышения эффективности медицинской помощи, связано с неизбежным увеличением затрат. В наши дни бремя этих затрат столь велико, что его не выдерживает ни одна система здравоохранения, даже в развитых и благополучных странах. Государства направляют колоссальные усилия на ограничение расходов на медицинскую помощь. В результате развивается конфликт между потребностями пациентов, их правом на получение эффективного лечения и финансовыми возможностями систем здравоохранения.

Еще в конце ХХ в. казалось, что найти реальный выход из этой ситуации невозможно.  Но сегодня мы можем с надеждой говорить о перспективах. Они связаны с достижениями в области биомедицинских технологий, которые призваны изменить медицину, дать ей новые возможности и в то же время обеспечить доступность медицинской помощи.

В основе биомедицинских технологий лежат достижения биологии последней четверти ХХ в.: расшифровка генома человека, открытие молекулярных механизмов, лежащих в основе определенных заболеваний, формирование представления о клеточных процессах как об органической целостной системе и о возможностях модификации клеточного материала. Биомедицинские технологии нужны для развития молекулярной медицины и использования ее достижений в клинической практике, в т.ч. для предупреждения болезней и реабилитации пациентов.

Работы в области клеточных технологий и генной инженерии пережили суровую пору отрицания и недоверия. Они привлекают внимание общества, пробуждая надежды и в то же время вызывая опасения. Соблюдение гуманитарных и этических норм является непременным условием исследований и разработок в данной сфере. Любое отклонение от этических норм чревато резкой реакцией общества и ростом настороженности, а это в конечном счете только замедляет прогресс биомедицинских технологий. Недавний пример: организация "Гринпис" подала в суд на немецкого ученого, который запатентовал клон гена человека. Реакция со стороны медицинской общественности также была однозначно осуждающей, однако этот случай пробудил активность ряда организаций, которые потребовали ужесточить условия для проведения исследований в области генных и клеточных технологий, и так весьма строгие.

На сегодняшний день наиболее перспективными и реальными инновационными биомедицинскими технологиями (так наз. Advanced Therapies) являются:

- клеточные технологии:

Tissue engineering Product (ТЕР),

генные терапевтические методы и средства,

соматические клеточные препараты

- биотехнологические лекарственные средства;

- нанотехнологии.

Поскольку сфера инновационных биомедицинских технологий достаточно строго регламентируется, в ЕС с опережением приняты соответствующие нормативные акты. В этих документах уже даны определения продуктов клеточных технологий, хотя далеко не все они существуют де-юре (т.к. они еще не зарегистрированы в установленном порядке).

"ТЕР - это продукты, которые содержат обработанные клетки или ткани или состоят из них и применяются в целях регенерации, восстановления или для замещения человеческих тканей".

"Генные терапевтические методы и средства - технологии, обеспечивающие перенос генов в клетки человека или животного" (например, при гемофилии, муковисцидозе).

"Соматические клеточные терапевтические методы и средства - технологии, основанные на изменении свойств клетки для достижения терапевтического, фармакологического или профилактического эффекта".

Одним из передовых направлений развития биомедицинских технологий является изучение стволовых клеток. Эксперты на основании специального исследования, проведенного крупной аналитической компанией, предсказывают, что в следующие 5 лет стволовые клетки будут применяться более чем при 100 заболеваниях, и уже окрестили их главным лекарством XXI в.

По подсчетам экспертов, в настоящее время во всем мире, в условиях достаточно жесткого правового регулирования исследований в области клеточных технологий, разработкой препаратов на основе стволовых клеток занимаются примерно 150 фирм. Какая из них первой создаст продукт, который будет разрешен к применению, сейчас предсказать трудно. Однако эти исследовательские компании размещают акции на биржах и получают значительные инвестиции. Препараты стволовых клеток могут стать крупнейшим прорывом в медицине со времен изобретения антибиотиков, во всяком случае - с экономической точки зрения. Журнал "Science" опубликовал прогноз, согласно которому оборот препаратов на основе стволовых клеток составит 10 млрд. долл. в год. Другие эксперты (аналитическая компания "Кайзер", Германия) подсчитали, что в 2020 г. оборот препаратов стволовых клеток может достичь 171 млрд. долл.

Перспективным направлением является развитие генных технологий. Во-первых, они способны существенно оптимизировать традиционную фармакотерапию (фармакогеномика). Во-вторых, особые надежды возлагаются на генно-инженерные разработки препаратов для защиты от инфекционных болезней и патогенов.

Еще одно направление - биотехнологические препараты. Начинается конкуренция между традиционными синтетическими ЛС и биофармацевтическими препаратами. Становится привычным новый термин "биофармация". В 2006 году объем мирового фармарынка составлял примерно 640 млрд. долл., при этом 10% уже приходилось на долю биотехнологических продуктов. Лидерами в области биофармации являются США и Германия (рис. 1).

Разработке современных биофармацевтических препаратов предшествовало освоение других биотехнологических методов, в частности ферментации бактерий и грибов, что позволило развить промышленное производство низкомолекулярных ЛС, например антибиотиков, ингибиторов ГМГ-КоА-редуктазы (гидрокси-метилглутарил-коферментаА-редуктаза) и иммуносупрессоров.

Биотехнологические ЛС - это лекарственные препараты, предназначенные для профилактики, лечения или диагностики in vivo, которые развивают не фармакологическую, а биологическую активность. Они обладают рядом существенных отличий от химико-синтетических ЛС (табл. 1).

Действующее вещество биотехнологических препаратов имеет биологическое происхождение и является производным от живых клеток, обладает сложной гетерогенной молекулярной структурой. Исходным субстратом служат клетки животного происхождения или микроорганизмы (бактерии типа E.coli, дрожжи и пр.), используются их клеточные и субклеточные структуры.

Существенным отличием биотехнологических ЛС является то, что в них используется естественная способность к метаболизму. Для их получения производится изоляция и изменение геномной ДНК исходного продукта таким образом, что он получает новую, неспецифическую для данного вида способность к биосинтезу, которая и используется в ЛС. В первую очередь здесь следует назвать создание генно-модифицированных организмов для получения рекомбинантных терапевтических протеинов.

В настоящее время уже используется 115 ЛС на основе 84 терапевтических протеинов. В 2006 г. в США в разработке находилось 418 биофармацевтических ЛС, в Европе - 320. Часть из них уже проходят клинические исследования и скоро станут доступными врачам и их пациентам (рис. 2). По оптимистическим прогнозам, в 2015 г. половина инновационных ЛС в мире будут основаны на протеинах или олигонуклеотидах.

Следует также ожидать выхода на фармрынок новой категории ЛС - биосимиляров - аналогов оригинальных биотехнологических ЛС со сходной, но неидентичной активной молекулой.

В ЕС в этом году зарегистрированы два первых биосимиляра (гормона роста - соматотропина). На регистрации в European medicines Agency находятся порядка 12 биосимиляров (эритропоэтин и др.). Ожидается, что введение в медицинскую практику биосимиляров резко снизит затраты здравоохранения на биотехнологические ЛС, сделает их доступными для широких слоев населения. В руках у врачей окажутся еще более эффективные препараты для борьбы с серьезными заболеваниями, многие из которых раньше считались неизлечимыми.

Таким образом, очевидно, что медицине предстоит в недалеком будущем пережить революцию биомедицинских достижений. ХХI век станет веком биомедицинских технологий и позволит врачам еще более эффективно распознавать болезни и лечить пациентов, предотвращать заболевания и нивелировать их последствия.

 Биомедицинские технологии гораздо полнее отвечают актуальным принципам медицинской помощи:

- предупреждение развития заболеваний;

- восстановление и сохранение здоровья человека;

- адаптация организма человека к изменяющимся условиям внешней среды.

Инновационные биомедицинские технологии будут эффективнее, чем методы и средства, которые мы имеем в своем распоряжении сегодня, однако они должны стать доступными для подавляющего большинства нуждающихся в них больных.

Таблица 1

Сравнение синтетических и биотехнологических лекарственных средств

Синтетические ЛС	Биотехнологические ЛС
Изготавливаются методом химического синтеза	Производятся из специфической клеточной линии
Простая, четко определенная структура	Сложные протеины/полипептиды
Относительно простой процесс производства	Сложный процесс производства
Небольшой молекулярный вес	Очень большой молекулярный вес
	Новые терапевтические возможности, в том числе до сих пор инкурабельных заболеваний

М.А. Пальцев,

академик РАН, РАМН

Е.А. Вольская,

ММА им. И.М.Сеченова

"Ремедиум", N 6, июнь 2008 г.