以下為正文:
近年來,由于國家政策的支持,我國的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)正在成為發(fā)展最活躍的產(chǎn)業(yè),醫(yī)藥研發(fā)進(jìn)展可謂日新月異。鑒于藥監(jiān)局的監(jiān)管政策在不斷更新,從事醫(yī)藥研發(fā)的企業(yè)和人員越來越多??紤]到從事醫(yī)藥研發(fā)的新人的增加,有必要將新藥研發(fā)的基本流程做一個簡單梳理。
現(xiàn)代藥物的概念除了我們傳統(tǒng)意義上的小分子化合物(如阿司匹林,青蒿素),還包括多肽、蛋白質(zhì)和抗體,(寡)核苷酸,小分子—抗體復(fù)合物,還有疫苗。下面以傳統(tǒng)的小分子化合物藥為例,就新藥(主要以1.1類創(chuàng)新藥為例)研發(fā)從無到有,到最后上市的基本流程做一個概述。
新藥的發(fā)現(xiàn)(DrugDiscovery)
1. 藥物作用靶點(target)以及生物標(biāo)記(biomarker)的選擇與確認(rèn)
早期人們對藥物作用靶標(biāo)認(rèn)識有限,往往只知道有效,但不知如何起效。比如,百年來,人們知道阿司匹林(aspirin)具有解熱、消炎、止痛、抗血栓,甚至抗癌作用。直到1971年,英國人John R. Vane 在《Nature》期刊發(fā)文才闡明了Aspirin作用機(jī)理為抑制前列腺素合成,并于1982榮獲Nobel生理和醫(yī)學(xué)獎?,F(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)的研究進(jìn)展,以及人類基因圖譜的建立,讓人類對疾病的機(jī)理了解更加準(zhǔn)確,為新藥開發(fā)提供了明確的方向、具體的靶標(biāo)。
2. 先導(dǎo)化合物(leadcompound)的確定
一旦選定了藥物作用的靶標(biāo),藥物化學(xué)家(medicinalchemist)首先要找到一個對該靶標(biāo)有作用的化合物。這個化合物可以來自天然產(chǎn)物(動物、植物、海洋生物);也可以是根據(jù)靶標(biāo)的空間結(jié)構(gòu),計算機(jī)模擬設(shè)計、合成的化合物;還可以根據(jù)文獻(xiàn)報道或以前其它項目的研究發(fā)現(xiàn)。比如,某一類化合物具有作用于該靶標(biāo)的藥理活性或副反應(yīng)等等。治療勃起障礙的藥物Viagra就是由其副作用開發(fā)而成。目前我們常用的方法是跟蹤國外研發(fā)機(jī)構(gòu)對某一靶標(biāo)的藥物開發(fā),以他們的化合物作為先導(dǎo),希望設(shè)計出更的化合物。
3. 構(gòu)效關(guān)系的研究與活性化合物的篩選
圍繞先導(dǎo)化合物,設(shè)計并合成大量新化合物,通過對所合成化合物活性數(shù)據(jù)與化合物結(jié)構(gòu)的構(gòu)效關(guān)系分析,進(jìn)一步有效的指導(dǎo)后續(xù)的化合物結(jié)構(gòu)優(yōu)化和修飾,以期得到活性更好的化合物。
4. 候選藥物(candidate)的選定
通過構(gòu)效關(guān)系研究,幾輪優(yōu)化所有篩選出來的滿足基本生物活性的最優(yōu)化合物,一般就選作為候選藥物,進(jìn)入開發(fā)。此時,從事新藥發(fā)現(xiàn)的藥物化學(xué)家工作暫告結(jié)束。
臨床前研究(Pre-clinictoxicology studies)
候選藥物確定后,新藥研發(fā)就進(jìn)入開發(fā)階段(development),藥物開發(fā)一階段的目標(biāo)就是完成臨床前的毒理學(xué)研究,向藥監(jiān)部門提交“實驗用新藥”(investigational new drug, IND )申請。新藥開發(fā)需要多學(xué)科的協(xié)作,比如合成工藝(process chemistry),毒理學(xué),藥理學(xué),藥代動力學(xué),制劑,等等各學(xué)科的協(xié)作,另外,所有專業(yè)都需要分析化學(xué)的支持。
1. 化學(xué)、制造和控制(ChemicalManufacture and Control, CMC)
新藥開發(fā)工作的一步是原料藥合成工藝研發(fā)(ProcessR & D),這是一個不斷改進(jìn)、完善的過程。一批提供的原料藥主要用于毒理研究(100—1000g),要求是越快越好,成本不是主要考慮因素。因此,只要藥化路線能夠?qū)崿F(xiàn)毒理批合成,工藝研發(fā)部門就會采用。但隨著項目的推進(jìn),工藝部門會根據(jù)需要設(shè)計全新合成路線,開發(fā)合理生產(chǎn)工藝來滿足從I—III期臨床用藥與商業(yè)化的需求;同理,制劑部門首先也會以最簡單的形式給藥,完成毒理研究,然后不斷完成處方工藝研究,開發(fā)出商業(yè)化的制劑工藝。
2. 藥代動力學(xué)(Pharmacokinetics, PK)
了解藥物在動物體內(nèi)的吸收、分布、代謝、排泄(ADME),這些數(shù)據(jù)可以指導(dǎo)臨床研究以何種形式給藥(口服、吸入、針劑),給藥頻率與劑量。
3. 安全性藥理(SafetyPharmacology)
證明該化合物針對特定目標(biāo)疾病具有生物活性,同時評估藥物對療效以外的作用,比如可能的副作用,尤其是對心血管、呼吸、中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響。
4. 毒理研究(Toxicology)
毒理研究種類較多,包括急性毒性、亞急性毒性、慢性毒性、生殖毒性、致癌性、致突變性等。為了加速新藥能及早驗證是否有療效,尤其是對一些抗癌藥,有些耗時費錢的毒理實驗(如致癌性、生殖毒性)是可容許在臨床試驗階段再進(jìn)行。
5. 制劑開發(fā)
制劑開發(fā)是藥物研發(fā)的一個重要環(huán)節(jié)。早期制劑研究并不需要完整的處方開發(fā),所有研究圍繞毒理學(xué)研究和一期臨床時方便給藥即可,目的是將候選藥物盡快推向臨床。隨著項目推進(jìn),給藥方式和處方研究就越來越全面。比如,有的藥胃腸吸收很差,就需要開發(fā)為注射劑。有的藥對在胃酸里面會失去活性,就需要開發(fā)為腸溶制劑。有的化合物溶解性不好,也可以通過制劑來部分解決這個問題。
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