9

Обзорна статия

Молекулярната терапия

е ново направление в медицината, което въз-

никна като резултат от бързото развитие на

молекулярната биология и имунология, на био- и

фармацевтичните технологии. За нейното ус-

пешно реализиране в клиничната медицина доп-

ринесоха натрупаните задълбочени познания в

разработването и особеностите на генетични

и ДНК рекомбинантни технологии, биохимични

манипулации, производство и пречистване на

белтъци, микробиологично производство. От

друга страна приложението на новите молеку-

лярни терапии, които ще се прилагат все повече

през ХХI век, поставиха поредица от етични въ-

проси, особено по отношение на провеждането

на клинични изпитвания, въвеждането и използ-

ването на животински модели с предварително

дефинирани генетични линии и клонирането. Тези

молекулярни терапии вече намериха приложение

както при инфекциозни, така и при наследстве-

ни и придобити заболявания, при които освен

конвенционалната терапия може ефективно да

се приложи лечение с протеинно заместване или

генна терапия. Модерните молекулярни терапии

се тестват предварително на клетъчни линии и

животински модели. Основен проблем при този

тип тестове е предварителното им валиди-

ране, тъй като тези линии не са нормални кле-

тъчни линии, а животинските модели поставят

въпроса доколко те са адекватни на човешките

заболявания. Значимостта на този проблем за

създаване на безопасни за човека молекулярни те-

рапии беше илюстриран по един особено драс-

тичен начин със случая ТеGenero1,2.

Всички соматично-клетъчни терапевтични ле-

карства, произведени чрез рекомбинантни тех-

J Clin Med. 2010; 3(2):9-19

МОДЕРНИ МОЛЕКУЛЯРНИ ТЕРАПИИ НА 21 ВЕКI. РЕКОМБИНАНТНИ ЛЕКАРСТВЕНИ ПРОДУКТИ – ПРОТЕИНИ И ВАКСИНИИв. Атанасова1, Д. Терзииванов2

1Изпълнителна агенция по лекарствата 2Катедра по фармакология и клинична фармакология, МФ, Софийски университет

Ключови думи: молекулярни терапии, рекомбинантни протеини, ваксини, трансплантации, генна терапияАдрес за кореспонденция: Ив. Атанасова, Изпълнителна агенция по лекарствата, ул. Дамян Груев №8, София 1303, е-mail: ivanka.atanasova@mail.bg тел: +359 2 8903424

Резюме: Молекулярните терапии включват лекарствени продукти, които се произвеждат чрез използва-

не на различни иновативни технологии като генетични, рекомбинантни ДНК, биохимични, микробиологични,

имунологични, молекулярно-биологични и биотехнологични. Приложението на новите молекулярни терапии

поставя поредици от етични въпроси, особено по отношение на провеждането на клинични изпитвания,

въвеждането и използването на животински модели с предварително дефинирани генетични линии. Понасто-

ящем пазарът на рекомбинантно произведени протеини е растящ източник на противоречия в здравната

система, защото нараства значително като обем и цена в сравнение с традиционните лекарства, съдържащи

вещества с ниско молекулно тегло. Необходимо е да се изследва и оцени научно ефикасността и ползата от

приложението на тези лекарства, които започват да изместват традиционните, а така също да се поддър-

жа висок стандарт по отношение на безопасността им.

10

нологии, се класифицират като модерни тера-

пии. Във връзка с въвеждането на тези модерни

терапии е необходима задълбочена оценка на

особеностите на лекарствения продукт, при-

надлежащ към определена молекулярна терапия,

отчитане на съотношението цена-полза, както

и познания относно заболяването и неговото

протичане при конкретния пациент. Здравната

система на всяка една европейска страна, вклю-

чително и на България, е силно затруднена пора-

ди растящите разходи за тези скъпи терапии,

поради което се изисква строго прецизиране и

индивидуализиране на лечението с тях.

В съображение идва навлизането на т. нар. „би-

оподобни” лекарства, които имат по-особени ха-

рактеристики и по-висока цена от класическите

генерици. Включването в реимбурсните листи

на модерни молекулярни лекарства натоварва

изключително бюджетите на здравните каси,

като все още липсват задълбочени фармакоико-

номически анализи за съотношението цена-пол-

за. В САЩ първият рекомбинантен инсулин е раз-

решен за употреба през 1982 г. Оттогава повече

от 250 рекомбинантни продукти, моноклонални

антитела и рекомбинантни ваксини са одобрени

от регулаторните агенции. Между 2003 г. и 2005

г. тези продукти са представлявали респектив-

но 24% и 22% от всички нови молекули, одобрени

от FDA и EMA3,4.

Критериите за включване на болни за лечение

с рекомбинантни терапии трябва да са индиви-

дуализирани и много прецизно разработени от

клинични фармаколози, запознати с особености-

те на този вид терапия, както и от клинични

специалисти, които познават спецификите на

протичането на конкретното заболяване. В по-

зитивно-реимбурсната листа на България има

включени рекомбинантни лекарствени проду-

кти, като много от тях са с висока цена на курс

лечение и е необходимо да се направи сериозен

анализ на съотношението цена-полза. Всяка годи-

на техният дял се увеличава, а вероятността да

навлизат и други молекулярни терапии е голяма,

поради което се изисква много сериозен, високо

специализиран дебат по отношение включване-

то на подобни лекарства в реимбурсните листи.

Заболявания, при които модерните терапии могат да се използват с успех 5

1. Инфекциозни заболявания, причинени от

бактерии, вируси и протозои. По данни на СЗО

около 8000 души умират от HIV свързани състо-

яния всеки ден. Статистиката показва, че около

3 милиона умират годишно от вирусни инфек-

ции и усложненията свързани с тях. Освен това

около 8.8 милиона нови случаи на туберкулоза

се съобщават годишно и 5500 смъртни случаи

дневно, или милиони годишно. Около 300 мили-

она са острите случаи на малария всяка година.

Много бактериални заболявания могат успешно

да се лекуват с антибиотици или да се профи-

лактират чрез ваксини. Нараства броят на ан-

тибиотик-резистентните бактерии, например

метицилин-резистентни Staphylococcus aureus

(MRSA), които поразяват имунокомпрометира-

ни пациенти, както и лекарствено резистент-

ни Mycobacterium tuberculosis, които са растящ

проблем при болни от СПИН. Лекарствено ре-

зистентните щамове на различни бактерии

нарастват поради нерационалната употреба

на антибиотиците не само в човешката попу-

лация, но също и при храненето на животните,

където антибиотиците се използват за по-бърз

растеж.

Вирусите представляват една все по-голяма

заплаха за човечеството. Например, има много

малко ефективни лекарства за лечение за HIV ин-

фекции, човешкия папиломен вирус (HPV), който

е основна причина за рака на маточната шийка,

или за хепатити А, В и С, които причиняват дъл-

готрайно чернодробно увреждане. Наблюдава

се определена дисоциация между задълбоченото

познаване на генома на тези организми и ефикас-

ността на терапиите, прилагани за лечение на

причинените от тези вируси заболявания. Всич-

ки вирусни инфекции са трудни за лечение, някои

са потенциално животозастрашаващи, а някои

са направо смъртоносни като вируса Ebola.

Паразитните заболявания са специален тежък

проблем в развиващите се страни, където ви-

сокото ниво на паразити в цялата популация

води до имунокомпрометиране на организма

Биотехнологични лекарства

и отваря вратата на много опортюнистични

инфекции. Маларията, която поразява стотици

милиони хора по света, е отворено поле за раз-

работване на нови лекарства, поради липсата

на ефективна терапия, високата цена на някои

нови лекарства за развиващите се страни и лип-

сата на профилактична ваксина. Има нужда от

разработване на високо ефективни имунотера-

певтични лекарства, генна терапия и ваксини, с

които този проблем да се овладее. Проблемите

при тези терапии са, че лекарствата трябва да

са достъпни като цена и стабилни като качест-

во, за да позволяват доставка и съхранение при

условията на стайна температура.

2. Рак и сърдечни заболявания

В развитите страни раковите и сърдечно-

съдовите заболявания са водещите причини за

смъртността. Те са многофакторни заболява-

ния и включват както генетична предиспозиция,

така и влияние на околната среда. Въпреки че

са идентифицирани генетичните рискови фак-

тори и стимулите от околната среда, все още

е трудно да се оцени рискът за индивидуалния

пациент.

При лечението на раковите заболявания

основен проблем, пред който се изправят уче-

ните, е разбирането за механизма на заболява-

нето. Въпреки че много малигнени заболявания

днес са дефинирани по отношение на мутации-

те на онкогените и туморната експресия на ге-

ните, много от карциномите включват много-

бройни генетични мутации и определянето на

мутиращи протеини може да представлява за-

доволителна терапевтична цел. В случаите, ко-

гато мутацията е открита, за прогресията на

заболяването имат значение и различни стимули

от околната среда. Понастоящем най-ефектив-

ното лечение на карциномите все още е хирур-

гичното. То е ефективно докато туморът не

е метастазирал и не е инвазирал в съседните

тъкани и органи. Химиотерапията и лъчелечени-

ето са ефективни, но токсични и предизвикват

увреждане на ДНК в здравите клетки, което е

рисков фактор за нови мутации и нови видове

малигнизации, които могат да се развият по-

късно. Днес изследователите разработват нови

терапии за спиране развитието на тумора и

неговото разпространение като позволяват на

имунната система да разпознае карциномните

клетки по-ефикасно и да ги унищожи.

Новите модерни клетъчно-соматични и генни

терапии са все още в различен етап на клинични

изпитвания:

• Използваненатуморсупресиращигени;

• Манипулираненаклетъчнияцикъл;

• Убиваненаклетъчнилиниис

цитотоксични лекарства;

• Манипулираненатранскрипцията;

• Използваненаантитела,свързани

с токсини убиващи раковите клетки;

• Използванетонаперсоналниваксини;

• Използванетонарекомбинантни

цитокини;

• Разработваненагенинатумор

некротизиращия фактор (ТНФ)

Сърдечносъдовите заболявания, които са

също сред водещите причини за смъртност се

лекуват с подходящ диетичен режим, медика-

ментозно, с промяна в начина на живот, хирургия

и трансплантация. Подобно на раковите заболя-

вания, те също са многофакторни в комбинация

със стимули на околната среда и изискват гене-

тична предиспозиция. Обществените кампании

за намаляване на рисковите фактори не винаги

водят до изпълнение на предварително дефини-

раните цели. Съвременните изследвания са фо-

кусирани върху лечението на тромбоемболични-

те усложнения с рекомбинантни лекарства като

напр. тъканен плазминоген активиращ фактор.

Генна терапия се тества за лечение на фамилна-

та хиперхолестеролемия.

3. Наследствени генетични заболявания

Въпреки че генетичните заболявания не са чес-

ти, те в голямата си част са нелечими и поради

това застрашаващи човешкия живот. Някои от

тях обаче са с по-висока честота като напри-

мер таласемия при средиземноморската попула-

ция. Много от проблемите, свързани с наслед-

11

J Clin Med. 2010; 3(2):9-19

12

ствените заболявания, могат да се преодолеят

чрез използването на скринингова стратегия:

например скрининг на популацията и пренатал-

на диагностика, където е необходимо. Нови те-

рапии като рекомбинантни протеини и генна

терапия и имунотерапия за лечение на някои

наследствени заболявания понастоящем се оце-

няват чрез провеждане на клинични изпитвания.

При създаването на лечение за наследствени-

те заболявания е важно да се разбере генетична-

та основа на заболяването – дали е доминантно

или рецесивно. При доминантните заболявания

е необходимо само един мутирал ген, за да се

развие болестта и да се изявят симптомите.

Примери за такива заболявания са болестта на

Хънтигтон и синдромът на Марфан. Този тип

заболявания могат да се лекуват чрез отстра-

няване на мутиралия ген, поради това генната

терапия, която включва прибавяне на гени или

рекомбинантни протеини, не се използва. Като

възможен подход е въвеждането на протеини,

които да могат да секвестират продукцията

под въздействието на доминантния ген. На-

пример, при някои форми на хиперхолестероле-

мия дефектът се състои в грешка при произ-

водството на рецептори за липопротеините

с ниска плътност. Това води до високи нива на

свободен холестерол, който е токсичен. Чрез из-

ползване на химическа секвестрация, приложена

перорално, се отстранява високото ниво на хо-

лестерола.

В някои случаи трансплантацията може да

предостави лечение като в този случай новият

орган с нормални гени замества другия с „дефек-

тиралите” гени. Изследванията се насочват към

техники за деактивиране на гени.

Някои наследствено рецесивни заболявания,

като например кистозната фиброза и сърпо-

видноклетъчната анемия, са по-лесни от тера-

певтична гледна точка, тъй като в присъствие

на един „нормален” ген симптомите на заболява-

нето не се проявяват. Тези заболявания са добър

модел за генна терапия и трансплантация, защо-

то тук няма необходимото условие за отстра-

няване на „дефектиралия” ген. Рекомбинантна

протеинна терапия може да е полезна в случа-

ите, когато доставянето на протеина в кръ-

воносната система, стомашно-чревния тракт

или белия дроб подпомага лечението. Например,

хемофилия А се причинява от грешка при произ-

водството на един от съсирващите фактори

– фактор VIII. Лечението се осъществява чрез

заместваща терапия с въвеждане в кръвонос-

ната система на рекомбинантно произведения

протеин. Рекомбинантните протеини могат

да се доставят и в клетката, но не могат да

навлизат през клетъчната мембрана и да се про-

извеждат в клетката, за да може по този начин

да се постигне излекуване на заболяването6.

Молекулярната терапия

обхваща различни терапевтични концепции,

като се използват различни техники при разра-

ботването и включва следните видове:

Заместителна терапия с

рекомбинантни протеини;

Рекомбинантни ваксини;

Терапия с антитела и имунотерапия;

Трансплантацията като

форма на генна терапия;

Ксенотранспантация;

Стволово-клетъчна терапия;

Генна терапия;

Генна терапия с използване на т.нар.

„затихващи” технологии – триплекс,

„анти-разумни” нуклеотиди и др.

Биотехнологичните лекарства са биологични

лекарства, които са разработени чрез един или

повече от следните биотехнологични процеси:

рекомбинантна ДНК технология, контролиран

генен трансфер/експресия и производство на

моноклонални антитела. Най-голям брой био-

технологични лекарства, които днес са навлезли

в терапевтичната практика, се основават на

протеини с високо молекулно тегло, като реком-

бинантни хормони, растежни фактори, кръвни

продукти и моноклонални антитела. Показани-

ята за лечение с тези лекарствени продукти са

Биотехнологични лекарства

13

J Clin Med. 2010; 3(2):9-19

в областта на раковите заболявания, диабет,

анемия, ревматоиден артрит, болест на Крон,

множествена склероза, както и някои редки за-

болявания2.

Докато в областта на терапията с рекомби-

нантни протеини и ваксини, с антитела и иму-

нотерапия, а така също и чрез трансплантация

има успех при лечението на различни заболявания,

то в областта на стволово-клетъчната терапия

и генната терапия нещата са все още на етап

клинични изследвания в различни фази. Регулатор-

ният орган на САЩ (FDA) е регистрирал засега

само един клетъчен продукт Carticel®. В Европа

през 2009 г. бе разрешен подобен тъканно-инже-

нерен клетъчен продукт ChondroCelect® от Ев-

ропейската агенция по лекарства. В света няма

разрешени за употреба генни продукти за лече-

ние, а всички са в етап на клинични изпитвания7.

За периода 1995–2007 г. са разрешени общо 174

биотехнологични продукти. През този период

са предприети 82 регулаторни действия във

връзка с безопасността - за 41 от 176 биотехно-

логични продукти (23.6%). Тези мерки включват

46 “Dear Healthcare Professional Letters”, 17 “Direct

Healthcare Professional Communications”, 19 “Black

boxes” предупреждения и 3 прекратени разреше-

ния за употреба поради възникнали здравни про-

блеми, свързани с безопасността на съответни-

те лекарствени продукти.

До 2009 г. регистрираните продукти са вече

повече от 250 в САЩ и ЕС, като около 350 млн

души са лекувани с тях. През 2011 г. се очаква

почти 50% от новоразрешените лекарства да

са биотехнологични, като прогнозите са 6 от

10-те най-предписвани лекарства да са биотех-

нологични, а 5 от тях да са моноклонални анти-

тела през 2014 г.8,9.

Рекомбинантни продукти

На фармацевтичния пазар съществува голямо

разнообразие от рекомбинантни лекарствени

продукти. В последните години нараства дялът

на рекомбинантните ваксини, растежни факто-

ри, антитела и цитокини.

Обхватът на рекомбинантните лекарствени

продукти на фармацевтичния пазар включва:

Растежни фактори, еритропоетин,

тромбопоетин, тромбоцитни

растежни фактори, костни морфогени,

миотрофин;

Цитокини (напр. интерферон алфа,

гранулоцит колонистимулиращ

фактор филгастрим и интерлевкини);

Хормони (инсулин, глюкагон, човешки

растежен хормон, тиреотропин,

фоликулостимулиращ, лутеинизиращ

човешки хорионгонадотропин);

Рецептори, напр CD4;

Фибринолитици, напр. тъканен

плазминогенен активатор

и стрептокиназа;

Ваксини, например срещу

малария и хепатит В;

Моноклонални антитела;

Кръвосъсирващи протеини,

например фактори VIII и IХ;

Протеини С и S;

Ензими, например DNase и

гликоцереброзидаза;

Хемоглобин

Заместителна терапия с рекомбинантни протеини

Рекомбинантните протеини са протеини,

синтезирани чрез експресията на клониран ген в

друг вид или в клетъчна култура. Производство-

то на протеини може да се постигне в различни

други организми като бактерии, гъби, дрожди,

инсекти и клетки от бозайници. Изборът на ор-

ганизъм най-общо зависи от характеристиките

на продукта, който трябва да се произведе.

Съществен момент при производството на

рекомбинантни протеини е да се кодира генът,

който го произвежда, да се клонира и охаракте-

14

ризира. След това той се субклонира в подходящ

експресиращ вектор и се използва за трансфер

на клетки. Естеството на вектора зависи от

животинския вид, в който се експресира генът.

За да бъде терапевтично използваем, необходи-

мо е да се запази биологичната активност и са

необходими тестове за оценка на биосъвмести-

мостта на продукта.

Най-простата система за производство на

рекомбинантни протеини е чрез използване на

Escherichia coli, която има предимство с това, че

е добре проучен организъм и има в наличие мно-

го вектори. Този микроорганизъм расте бързо в

хранителна среда, продуцира голямо количество

продукти, сравнително евтин е за култивиране

и се размножава бързо. При Е. coli могат да се из-

ползват различни промотори, които улесняват

експресията на гена7.

Продължителността на периода - от създава-

не на концепцията за един рекомбинантен про-

дукт до неговото разрешаване за употреба от

регулаторен орган - е около 10 години.

Биотехнологичните компании, създали реком-

бинантен продукт, е необходимо да предста-

вят при разрешаването за употреба следната

информация9:

• Естествотонагена;

• Картанаген+вектор;

• ДНКсеквенциянагена;

• Резултатиотгенетичнастабилност;

• Описаниенаклетките;

• Информациязаклетъчнатабанка;

• ИзточникнаДНК–описание;

• Производственметод;

• Ферментационенметод;

• Процедурапонатрупваненаматериала;

• Процедурипопречистване;

• Охарактеризираненаполучения

продукт;

• Сравнениес“нерекомбинантен”

продукт;

• Аналитичниметоди;

• Валидиране;

• Откриваненаонечиствания;

• Анализнаполученитепартиди;

• Контролнитестове;

• Тестовезастабилност;

• Аналитичнитестовевкл.

биоаналитични;

• Разтворимост;

• Опаковане.

Следват необходимите изследвания за доказва-

не на ефикасност и безопасност, които включ-

ват: ин витро определяне на активността и

чистотата на продукта; ин виво тестове на

животински модели за определяне на доза/отго-

вор, резорбция, разпределение, екскреция, мета-

болизъм и токсичност; изследвания при здрави

доброволци и клинични изпитвания при болни.

Соматостатин е първият рекомбинантен

протеин, синтезиран в E.coli. Като молекула той

е малък, има само 14 аминокиселини и е активен

като едноверижен полипептид.

На фармацевтичния пазар е широко разпрос-

транен и друг рекомбинантен протеин – инсу-

линът. Той е прост белтък, но много по-комплек-

сен от соматостатина. Ин витро се синтезира

като проинсулин с три домена – А, В и С; обра-

зува дисулфидни мостове между А и В домени-

те, а С доменът се разцепва чрез използване на

протеази. Най-универсалният подход за синте-

зиране на инсулин включва производство на про-

инсулин като рекомбинантен, натрупване и след

това третиране ин витро с протеази. В този

случай дисулфидните мостове, които естестве-

но се образуват в Е.coli, се отстраняват чрез

ензими. Като алтернативен начин е възможно

А и В домените да се синтезират по отделно и

след химическо третиране да се образуват ди-

сулфидни мостове. Двата подхода се използват

за получаване на рекомбинантен инсулин, като се

предпочита този с протеолитично третиране

като по-мeк за човешкия организъм и вкарване-

то на по-малко химически вещества в него. По-

Биотехнологични лекарства

15

J Clin Med. 2010; 3(2):9-19

лученият рекомбинантен инсулин е абсолютно

идентичен на човешкия9.

Първият рекомбинантен човешки инсулин

(Humulin) е произведен преди 25 години. Отто-

гава около 100 лекарствени продукти - рекомби-

нантни протеини - се използват като терапия

в различни клинични области на приложение.

Лекарствата с ниско молекулно тегло, които

са обичайните лекарства от химичен произход,

все още остават най-предписваните в срав-

нение с рекомбинантните протеини – само 1

от 20 най-предписвани лекарства през 2006 г.

е било рекомбинантен протеин – за лечение на

диабет. В последните години обаче пазарът на

лекарства - рекомбинантни протеини - е нарас-

нал изключително много.

Биотехнологичните лекарства са скъпи, по-

ради което достъпът до тях особено в раз-

виващите се страни е сравнително по-малък в

сравнение с високо развитите страни. Диабет

е лекуван повече от 50 години с инсулин от жи-

вотински произход, а от 1980 година, когато се

въвежда рекомбинантната ДНК технология за

производство на инсулин, той измества напълно

животинския. Следващата стъпка е производ-

ство на аналогови инсулини, чрез които се подо-

брява още повече гликемичният контрол.

Днес за лечение на диабет се употребяват из-

ключително само рекомбинантни инсулини. Те-

рапевтичните предимства на тези инсулини се

състоят в подобряване на гликемичния контрол

без увеличаване на инцидентите от хипоглике-

мия.

Друга голяма група рекомбинантни протеини,

които предизвикаха значителен напредък в ле-

чението на анемията при болни с бъбречна не-

достатъчност и с различни видове карциноми, е

еритропоетин. Първоначално той е произвеж-

дан от човешка урина в много малки количества,

но с въвеждането на рекомбинантна технология

при производството му стана възможно вече и

16

широкото му терапевтично приложение. Лекар-

ствените продукти съдържат рекомбинантен

човешки еритропоетин, продуциран от клетки-

те на млекопитаещи, в които е въведен генът,

кодиращ човешкия еритропоетин. За производ-

ството на еритропоетин се използват овариал-

ни клетки на китайски хамстер (CHO K1), амино-

киселинната секвенция отговаря на секвенцията

на човешкия еритропоетин, като разликата в

еритропоетин алфа, бета, делта, тета и зета

е в разлики в гликозилирането. Рекомбинантни-

ят еритропоетин не се отличава по своите би-

ологични и имунологични свойства от човешкия

еритропоетин. Той повлиява всички етапи от

диференциацията на клетките от еритроб-

ластната редица. На първо място действа на

костномозъчните еритропоетин чувствител-

ни клетки, които вече съдържат програма за

диференциация в еритроидно направление. Те

имат на мембраната си рецептори за ерит-

ропоетина. След като се свърже с рецептора,

той индуцира, без да навлиза в клетката, про-

дукцията на цитоплазмен фактор, активиращ

ядрото. След няколко часа се установява усиле-

на синтеза на различни типове РНК. Стимулира

също митотичната активност на клетките

от еритробластната редица, ускорява синтеза

на хемоглобин и спомага за натрупването му в

цитоплазмата и за освобождаването на рети-

кулоцити от костния мозък. Освен това е до-

казано, че този лекарствен продукт има и общо

стимулиращо действие, като повишава качест-

вото на живот, повишава апетита и общия то-

нус на болния10.

Въпреки че рекомбинантните еритропоети-

ни доведоха до значителен напредък в лечение-

то на анемия при болни с хронична бъбречна не-

достатъчност, два типа нежелани лекарствени

реакции се появиха и докладваха около 15 години

след разработването и въвеждането им в кли-

ничната практика. В периода 2000–2004 година

се докладваха случаи на аплазия на еритробласт-

ния ред при няколко стотин пациенти с хронич-

ни бъбречни заболявания, преди всичко в Европа,

след подкожно приложение на рекомбинантен

човешки еритропоетин11. Автоантитела в серу-

ма на тези болни неутрализират както реком-

бинантния, така и ендогенния еритропоетин.

Установено беше, че в този сегмент от болни

образуването на антитела се дължи на дефект-

но производство на рекомбинантен човешки

протеин, което води до образуване на т. нар.

“неоантигени”. При рекомбинантните ерит-

ропоетини с подкожно приложение възникват

и проблеми със съхранението и подготовката

за приложение на лекарствения продукт, които

могат допълнително да увредят стабилността

на молекулата. С разработването на нова лекар-

ствена форма за интравенозно приложение тези

рискови фактори бяха избегнати. Интересен е

фактът, че при болни, лекувани с рекомбинантен

еритропоетин по повод на анемии при различни

Биотехнологични лекарства

17

J Clin Med. 2010; 3(2):9-19

карциноми, аплазия на червения кръвен ред не се

наблюдава. Някои автори са склонни да обяснят

този факт с имуносупресията, резултираща от

приложената химиотерапия.

Аплазията на еритробластния кръвен ред е

сериозен проблем, тъй като еритропоезата е

супресирана до такава степен, че повечето па-

циенти се нуждаят от хемотрансфузии. В тези

случаи стандартното лечение се състои от иму-

носупресори, включващи кортикостероиди, алки-

лиращи цитостатици, циклоспорин и интраве-

нозен имуноглобулин.

Статистическият анализ на кумулативни фар-

мако-епидемиологични проучвания, включително

мета-анализи на рандомизирани, контролирани

изпитвания, включващи повече от 5000 болни

с хронични бъбречни заболявания лекувани с ре-

комбинантен човешки еритропоетин, показва

леко, но статистически значимо увеличаване на

смъртността11.

Друг мета-анализ, включващ около 10 000 паци-

енти с различни видове карциноми и лекувани

с рекомбинантни еритропоетини, установява

повишен риск от тромбози, като статисти-

ческата оценка на каузалността показва връзка

с приложените рекомбинантни еритропоети-

ни, а не с лекарство-индуцираното увеличение

на хематокрита12. В допълнение към повишения

риск от тромбози при тези болни се наблюда-

ва и увеличаване на туморната прогресия. Тези

данни доведоха до преоценка на индикациите на

рекомбинантните еритропоетини и ревизия на

дозовите схеми на приложение за постигане на

таргетните хемоглобинови нива.

Тези факти недвусмислено посочват сериознос-

тта на късните, отложени във времето, ефекти

от приложението на рекомбинантните лекар-

ства, които се документират едва 10-15 години

след рутинното им приложение в терапевтична-

та практика и то след провеждане на система-

тизирани фармако-епидемиологични проучвания

и мета-анализи. Ето защо е трудна, а понякога и

невъзможна, научната оценка на съотношението

полза-разход и риск-полза в първите години след

пускането на пазара на тези високотехнологични

лекарства13.

Цитокините са група протеини, които също

представляват терапевтичен интерес, като от

тях значително производство с рекомбинантни

технологии имат интерфероните, интерлевки-

ните, колони-стимулиращият фактор и тумор-

некротизиращият фактор. Тяхната терапев-

тична ниша обаче в много случаи е дискутабилна

и като се има предвид високата им цена, е не-

обходима много строга преценка за включването

им в терапевтични листи. Интерферон алфа

е първият рекомбинантен протеин, произведен

през 1986 г. за включване в клинично изпитване.

Първоначално е произведен като “универсално

лекарство”, но постепенно се ограничават пока-

занията на неговото приложение, поради нежела-

ните лекарствени реакции.

Много от тези биотехнологични лекарствени

продукти вече са с изтекъл патент или пред-

стои изтичането им до няколко години, като

това вече доведе до появата на пазара на би-

оподобни лекарствени продукти, които се раз-

личават от класическите генерични лекарства.

Поради особеностите на производството им

не може да се очаква значително снижаване на

цената, както е при класическите генерични ле-

карства, а така също и по-кратък път до тяхно-

то разрешаване за употреба, тъй като за много

от тях се изискват клинични изпитвания, поради

неприложимостта на концепцията за биоеквива-

лентност.

Рекомбинантни ваксини

Рекомбинантните ваксини са важни рекомби-

нантни белтъчни продукти, които са произвеж-

дат чрез инкорпориране на гени, обикновено от

патогенните организми, в други клетки. Полу-

ченият протеин предизвиква имунен отговор

и индуцира имунологична памет. Съществуват

три основни подхода за доставяне на рекомби-

нантни протеини до пациента: да се произведе

чист протеин, който чрез инжекционна, перо-

рална или инхалационна форма да се приеме от

пациента; да се използва ваксиналният вирус, в

18

който генът за ваксината е клониран във вакси-

нален геном и приложен на пациента, той екс-

пресира протеина, който предизвиква имунен

отговор; и ДНК ваксина14.

Рекомбинантните ваксини обхващат субедини-

ци ваксини, субединици с конюгати и адюванти,

като например DPT (дифтерия, коклюш, тета-

нус). Те съдържат пречистен антиген, а не целия

микроорганизъм и адювант, който подпомага

освобождаването и по-голяма имунна стимула-

ция. Конюгатите повишават имуногенността,

като например HiB конюгата към дифтерийния

токсин. Това са полусинтетични ваксини, произ-

ведени от полизахариден антиген от микроорга-

низма, закачен към протеинна молекула носител.

Този протеин носител се разпознава от Т-клет-

ките и така се усилва имунният отговор.

Предстои да видим навлизането на нови и по-

ефективни ваксини на фармацевтичния пазар.

Повечето ще бъдат синтезирани чрез използва-

не на молекулярни технологии, други ще бъдат

създадени чрез използване на геномни банки и

протеомни технологии. Нови ниши за приложе-

ние на ваксини са свързани с ролята им при от-

страняване на дефектни протеини от клетките

в човешкия организъм. Например при болестта

на Алцхаймер се развива стратегия, насочена към

редуциране количеството на подобен протеин

– амилоид бета пептид - избран като таргетен

антиген. Тази стратегия се базира на хипоте-

зата, че кумулирането на този бета амилоид в

определени мозъчни структури е пусковият ме-

ханизъм за болестта на Алцхаймер и последващо

образуване на лезии в мозъка. В момента се про-

веждат 15 клинични изпитвания, в различна фаза,

с разработени ваксини срещу амилоид бета за

създаване на ефикасна и безопасна ваксина като

терапевтичен подход при болестта на Алцхай-

мер.

Атеросклерозата може да се лекува чрез гене-

риране на антитела към холестерил естерния

трансферен протеин (CEPT), който може да уве-

личи съотношението протеини с висока плът-

ност : протеини с ниска плътност.

Работи се върху създаване на ваксини срещу за-

висимости – никотинова или опиоидна.

В момента в различни фази на клинични изпит-

вания са 35 кандидати за рекомбинантни ваксини

срещу малария, както и срещу HIV вируса15,16,17.

Биотехнологични лекарства

19

Библиография

1. Suntharalingam G et al., Cytokine Storm in a Phase I trial of

the Anti-CD28 Monoclonal Antibody TGN1412. N. Engl J Med. 2006; 355

(10): 1018-1028

2. Dresser R. FIH Trial participants: Not a vulnerable population,

but vulnerable nonetheless. Journal Law Medical Ethics. 2009; 37 (1):

38-50.

3. Giezen T., Mantel-Teeuwisse A., Straus S. et al., Safety-related

regulatory actions for biologicals approved in the USA and the EU.

JAMA. 2008; 300: 1887–1896.

4. Rago L. Biosimilar medicines and safety: New challenges for

pharmacovigilance Int J of Risk&Safety Medicine. 2009; 21: 5-11

5. Greenwell P. and McCulle M. Molecular Therapeutics 2007,

John Wiley & sons. 247.

6. Kohn D., Candotti F. Gene Therapy fulfilling its promise. N

Engl J Med. 2009; 360 (5) 518-521.

7. Hamburg MA., Collins F. The Path to Personalized Medicine. N

Engl J Med. 2010; 363 (4): 301-304.

8. Hincal F. An introduction to safety issues in Biosimilars/

Follow-on Biopharmaceuticals. J Med CBR Def. 2009, 7: 1-12.

9. Frank RG. Regulation of follow-on biologics. N Engl J Med.

2007; 357 (9): 841-843.

10. Kromminga A., Schellekens H. Antibdosies against

erythropietin and other protein based therapeutics. An overview. Ann N

Y Acad Sci 2005; 1050:257-265.

11. Phromminitikul A., et al. Mortality and target haemoglobin

concentrations in anaemic patients with chronic kidney disease treated

with erythropoietin: a meta-analysis. Lancet 2007; 369: 382-388.

12. Bohlius J. et al. Recombinant human erythropoietins and

cancer patients: upfated meta-analysis of 57 studies including 9353

patients. J. Nat. Cancer Inst. 2006; 98: 708-714.

13. Bunn F. End Fun Epo. N Engl J Med. 2009; 361 (19): 1901-1903

14. Garber D.A. et al. Prospect for an AIDS vaccine: three big

questions, no easy answers. Lancet Infect Dis. 2004; 4: 397-413.

15. Ballou WR et al. Update on the clinical development of

candidate malaria vaccines. Am J Trop Med Hyg. 2005; 71: 239-247.

16. Rollman E. The rationale behind a vaccine based on multiple

HIV antigens. Microbes and Infection. 2005; 7: 1414-1423.

17. Cortese D. A vision of individualized medicine in the context

of global health. Clin Pharmacol Ther. 2007; 82, 5: 491-493.

J Clin Med. 2010; 3(2):9-19