Die Medikamentenherstellung in 6 Schritten:
1. Schritt:
Zuallererst wird entschieden, für welche Krankheit ein neues Medikament entwickelt werden soll oder ob ein bereits vorhandenes Medikament verbessert werden kann. Um herauszufinden, ob ein neues Medikament benötigt wird, schauen sich die Pharmafirmen die Anzahl der Patienten an, die von dieser Krankheit betroffen sind und wie die Qualität der Behandlung ist. Zudem erstellen Pharmaunternehmen ein Nutzen-Kosten-Verhältnis, um zu bewerten, ob es sich für das Unternehmen lohnt ein Medikament für diese Krankheit herzustellen. Die Krankheiten, die für die Unternehmen dann in Betracht kommen, sind meist chronische Erkrankungen, da diese für das Unternehmen mehr Umsatz einbringen und für einen stabilen Platz in der Marktwirtschaft sorgen.
2. Schritt:
Nachdem die Forscher sich eine Krankheit ausgesucht haben, suchen diese nun nach einem Angriffspunkt, dem sogenannten Target. Dies ist meist ein Molekül, welches für das Krankheitsgeschehen eine wichtige Rolle spielt. Die Targets des Medikamentes sind Enzyme oder Rezeptoren. Die Enzyme sind sehr wichtig für uns Menschen, da sie in wichtigen chemischen Reaktionen, wie z.B. bei der Verdauung, eine wichtige Rolle spielen. Auch die Erreger, die für die Krankheit verantwortlich sind, besitzen Enzyme. Bei Blutgerinnsel ist das Target das Blutenzym Thrombin, welches die Fabrin-Fasern produziert, woraus Wundschorf und Blutgerinnsel bestehen.
Rezeptoren empfangen Hormone und viele andere Botenstoffe, z.B. die Beta-Rezeptoren, welche sich an den Herzzellen befinden, ,,empfangen'' das Hormon Adrenalin, welcher für einen schnelleren Herzschlag sorgt. Wirkstoffe wie z.B. Betablocker werden eingesetzt um den Blutdruck zu senken oder den Herzschlag zu senken, damit das Herz sich nicht überanstrengt.
Ein passendes Target zu finden ist sehr schwierig, da nur wenige Moleküle geeignet sind. Das Enzym Thrombin wird von einem Gerinnungshemmer blockiert und die Bildung eines Blutgerinnsels wird verhindert.
3. Schritt:
Nun muss der Wirkstoff hergestellt werden. Dieser Wirkstoff muss ans Target anlagern, um dort das Molekül zu deaktivieren, dass sogenannte ,,Einwirken''. Seltener ist das ,,Anschalten" eines Targetmoleküls um die gewünschte Wirkung zur Behandlung hervorzurufen. Die Substanzen, die für den Wirkstoff in Frage kommen können, müssen viele bestimmte Eigenschaften erfüllen, damit eine Wirkung erzielt werden kann. Diese Substanzen sind in den meisten Fällen chemisch-synthetische Substanzen, die eine Kombination von Eigenschaften besitzen und damit eine gewünschte WIrkung erzielen können. Die sieben wichtigsten Merkmale sind:
-
Sie muss den Zielort erreichen, bevor sie zersetzt oder ausgeschieden werden.
-
Sie muss sich mit den Erregermolekül verbinden und dieser muss
-
deaktiviert oder aktiviert werden, je nach Behandlungsort.
-
Die Substanz muss vom Körper abgebaut werden, sobald ihre Arbeit getan ist.
-
Bei einer mehrfachen Überdosierung darf die Substanz nicht giftig sein.
Die Substanz darf dem Embryo nicht schaden, ansonsten ist eine Verhütung erforderlich.
Es soll keine gefährlichen Nebenwirkungen geben, selbst wenn andere Medikamente eingenommen werden. Die Substanz muss in der Masse produziert werden können.
Wenn die Substanz viele dieser Anforderungen erfüllt, wird diese mit ins nächste Verfahren genommen, um zu gucken, ob diese Substanz ein Bestandteil des Medikamentes sein könnte. Um diesherauszufinden, nutzen die Forscher verschiedene Techniken, welche im nächsten Schritt erklärt werden.
4. Schritt:
Um herauszufinden, welche Substanzen mit ihren bestimmten Eigenschaften für den Wirkstoff in Frage kommen, benutzen die Pharmafirmen drei verschiedene Verfahren:
Das Ligand-based Drug Design prüft, ob es Moleküle im Körper gibt, welche auf natürliche Weise sich an das Target anbinden. Daraufhin könnte der Wirkstoff die Form des Moleküls nachahmen und sich mit dem Target verbinden.
Mit dem Virtual Screening werden die Targets und alle möglichen Substanzen in einem Computer nachgebildet und ein Aufeinandertreffen simuliert.
Das High-Throughput-Screening , kurz HTS, testet hunderttausende Substanzen, ob diese sich mit dem Target binden. Man kann diese Tests auch Massentests nennen. Bei diesen Tests werden eine kleine Menge von einer Substanz und eine kleine Menge der Targets in eine Flüssigkeit vermischt. Wenn eine rötliche Färbung oder ein anderer Effekt entsteht, bindet sich die Substanz an das Target.
Die verschiedenen Tests werden von Robotern durchgeführt, da diese viel effektiver arbeiten. Ist eine Substanz ein möglicher Kandidat, wird dieser als Hit, also als Treffer, bezeichnet.
5. Schritt:
Nur weil eine Substanz ein Hit ist, ist es nicht automatisch ein Wirkstoffkandidat. Substanzen, die als Wirkstoff taugen sollen, müssen viele verschiedene Eigenschaften aufweisen. Die Substanz darf zum Beispiel nicht komplett wasserunlöslich sein oder nur auf ein bestimmtes Target wirken und nicht auch auf andere Moleküle. Diese Substanz wird dann solange verändert, bis es ins Medikament integriert werden kann. Deswegen fügen die Forscher Atome hinzu oder nehmen welche weg. Dieser Weg der Optimierung der Substanz ist langwierig und kompliziert, da bei einer neuen Veränderung meistens eine Eigenschaft verbessert und gleichzeitg eine andere aber verschlechtert wird. Ist die Substanz nun ein möglicher Kandidat, bezeichnet man diesen als Wirkstoffkandidaten, welcher in der vorklinischen Entwicklung steht.
6. Schritt:
Die vorklinische Entwicklung ist der Härtetest, durch den die Wirkstoffkandidaten müssen. Dieser findet im Durchschnitt 5 Jahre nach Beginn der Forschung statt. Bei diesem Test untersuchen Toxikologen, ob der Wirkstoff Krebs auslöst oder dem Embryo schadet. Dies testen sie anhand von Zellstrukturen in Reagenzgläsern oder an Tieren, wie zum Beispiel an Mäusen oder an Affen. Wenn der Wirkstoff bei denen nicht wirkt oder schädlich ist, kommt diese Substanz nicht mehr in Betracht. Ab diesem Zeitpunkt müssen noch viele verschiedene Tests, wie zum Beispiel die klinische Studie, gemacht werden, damit das Medikament zugelassen werden kann.
verändert nach: www.vfa.de, [25.01.2018, 13:00], Stefan Bärthel.
Forschung in der Biopharmazie: „Klinische Studien“
Notwendigkeit von klinischen Studien
Klinische Studien sind sehr wichtig für die medizinische Weiterentwicklung und den medizinischen Fortschritt. In der Studie werden neue Behandlungsmöglichkeiten geprüft und vorhandene Behandlungsmöglichkeiten verbessert. Außerdem ist Ihnen die Sicherheit der Menschen, bei der Einnahme von Arzneimitteln sehr wichtig, um unangenehme Nebenwirkungen verhindern zu können. Das Ziel einer klinischen Studie ist es, verträglichere, wirksamere und sichere Arzneimittel auf den Markt zu bringen. Die klinische Forschung trägt dazu bei, neue Therapien und neue Medikamente auf den Markt zu bringen, um Krankheiten wirksamer und nebenwirkungsärmer zu behandeln.
Die Forschungsarbeit selbst kann in vier Phasen untergliedert werden:
verändert nach: www.kfgn.de, [23.01.2018, 11:00], Chiara Berger, Debora Naue.
Phase 1:
Der neue Wirkstoff wird normalerweise zuerst an 60 bis 80 erwachsenen Freiwilligen getestet. In den seltensten Fällen wird ein neuer Wirkstoff auch bei schwer Kranken getestet, da so ein Vorgang viel Zeit in Anspruch nimmt und die Möglichkeit besteht den Prozess zu beschleunigen.
Ziel ist es, die Verträglichkeit und Sicherheit der Arzneimittel im Körper zu testen. Unteranderem wird geprüft, ob sich aus den Tierversuchen die Vorhersagen über Aufnahme, Verteilung, Umwandlung und Ausscheidung beim Menschen bestätigen.
Die freiwilligen Probanden werden für die Teilnahme finanziell entschädigt und stehen während der Studie unter intensiver Beobachtung. Bei schlimmen Nebenwirkungen wird die Behandlung sofort abgebrochen.
Nach der Studie, werden die Ergebnisse von den Galenikern ausgewertet. Da der Wirkstoff noch kein Arzneimittel ist, muss dieser zusammen mit Hilfsstoffen in eine bestimmte Arzneiform (Darreichungsform) gebracht werden. Der Einfachheit halber werden Medikamente oftmals in Form von Kapseln, Tabletten, Cremes oder Wirkstoffpflaster hergestellt. Nach der Herstellung, ist es wichtig zu beobachten, wie schnell und zuverlässig ein Wirkstoff die Stelle des Körpers erreicht, an denen er wirken soll.
Ein Medikament muss bestimmte Konditionen erfüllen, damit die Aufnahme des Wirkstoffes gewährleistet ist. Zum Beispiel sollte das Medikament vor der Zerstörung des Magensaftes bewahrt werden.
Nebenwirkungen spielen natürlich auch eine wichtige Rolle. Wünschenswert ist es ein Medikament mit sehr wenig oder sogar gar keinen Nebenwirkungen herzustellen. Die Entwicklung ist meist komplizierter, als die Erarbeitung des Wirkstoffes selbst.
verändert nach: www.ukr.de, www.vfa.de, [23.01.2018, 10:26 Uhr], Chiara Berger, Debora Naue.
Phase 2:
Der nächste Schritt ist ein Zusammenspiel aus Phase zwei und Phase drei. Das Medikament wurde erfolgreich hergestellt und kann jetzt an mehreren hundert Patienten getestet werden. Hersteller setzten sich dazu mit Kliniken und anderen medizinischen Einrichtungen in Verbindung. Das Ziel ist es den gewünschten Behandlungseffekt zu prüfen, Nebenwirkungen genauer zu beobachten, Wechselwirkungen zu untersuchen und zu schauen welche Dosierung am besten geeignet ist.
In beiden Phasen werden unterschiedlich behandelte Patientengruppen verglichen. Am bekanntesten ist die Untersuchung mit einem sogenanntem Placebo, eine Nachbildung des Medikaments ohne Wirkung. Wenn möglich, werden die Patienten auch mithilfe eines Zufallsprinzips in Gruppen eingeteilt, wobei weder die Ärzte noch die Patienten die genaue Aufteilung wissen. Vermerkt werden lediglich die Codes der Medikamentenpackungen in den Patientenakten. Hoffnungen oder Befürchtungen werden somit vermieden und hat keine Auswirkungen auf das Behandlungsergebnis.
Um Behandlungen vergleichen zu können, werden Endpunkte festgelegt. Bei Krebs sind diese Endpunkte z.B. die Dauer der Zurückhaltung von Tumorzellen oder die Auswirkung auf die Lebenserwartung. Bei mehreren Kriterien wird nach Bedeutung zwischen primären und sekundären Endpunkten unterschieden. Jeder mensch benötigt eine andere Dosierung eines Medikaments, damit die gewünschte Wirkung erzielt wird. Daher wird bei den Studienteilnehmern nach Merkmalen (Biomarker) gesucht, um danach die Behandlung abzustimmen. Zu den meisten Merkmalen gehören Blutwerte oder genetische Eigenschaften.
Ziel ist es, die Wirksamkeit, die Verträglichkeit und die optimale Dosierung zu bestimmen. Dieser Prozess kann mehrere Monate oder Jahre dauern.
verändert nach: www.vfa.de, [31.01.2018, 20:00], Chiara Berger, Debora Naue.
Phase 3:
In dieser Phase wird das Medikament an tausenden Freiwilligen getestet, damit geprüft werden kann, ob sich die Wirksamkeit auch bei vielen unterschiedlichen Menschen bestätigen lässt.
Ziel ist es, die Wirkung nachzuweisen, Nebenwirkungen herauszufinden und inwiefern eine Wechselwirkung mit anderen Stoffen auftritt. Dabei werden auch langfristige Auswirkungen beobachtet und ausgewertet, damit Nebenwirkungen reduziert werden können.
Bevor ein Medikament verschrieben und verkauft werden kann, wird eine Arzneimittelzulassung von den Arzneimittelbehörden benötigt. (siehe Zulassung/ verlinken)
verändert nach: www.initiatve-sma.de, [23.01.2018, 12:00], Chiara Berger, Debora Naue.
Phase 4:
Die Hersteller beobachten das neue Medikament auch nach der Zulassung, da seltene Nebenwirkungen nicht immer bereits im Vorfeld erkannt werden. Sollten Zwischenfälle oder größere Risiken auftreten, müssen diese den Arzneimittelbehörden gemeldet werden. Daraufhin werden Ärzte und Apotheker über ein sogenanntes „Schnellwarnsystem“ informiert.
verändert nach: www.vfa.de, [25.01.2018, 10:00], Chiara Berger, Debora Naue.
Probleme und Stolpersteine von klinischen Studien
Lange Entwicklungszeiten sind ein großes Problem, da man sich umgangssprachlich das perfekte Medikament nicht einfach aus dem Hut zaubern kann.
Es liegt eine große Zeitspanne während der Forschungs- und Entwicklungsarbeit vor, welche langwierig finanzielle Belastungen ohne entsprechende Einnahmen bedeuten kann. Aufgrund der Meldepflicht gegenüber der Zulassungsbehörde kann es zum Abbruch von Studien kommen. In diesen Fällen kann ein Pharmaunternehmen die finanzielle Aufwendungen nicht über den Absatz des Marktreifen Produktes ausgleichen. Diese nicht abgeschlossenen Medikamentenentwicklungen können bei häufigem Auftreten existenzbedrohend werden.
verändert nach: www.initiative-sma.de, Chiara Berger, Debora Naue [23.01.2018, 12:00]
Die Zulassung von Medikamenten
Gesetzlicher Hintergrund
§1 Arzneimittelgesetz - Arzneimittel sind Stoffe oder Zubereitung aus Stoffen.
Im Zulassungsverfahren wird geprüft, ob das Arzneimittel wirksam und unbedenklich ist. Bestandteile der Zulassungsunterlagen sind analytische, pharmakologisch-toxikologische und klinische Prüfungen. Die pharmazeutischen Unternehmer müssen Gebrauchs- und Fachinformationen, Kennzeichnungstexte und Angaben zu den Packungsgröße vorlegen. Zusätzlich dazu muss noch ein Risikomanagement-System für die Zulassungsunterlagen vorgelegt werden. Damit das Arzneimittel in anderen EU-Staaten verkauft werden kann, müssen die Unternehmen entweder ein dezentrales Verfahren beantragen oder einen Antrag auf gegenseitige Anerkennung stellen.
verändert nach: www.bfarm.de, [19.01.2018, 14:00], Viktor Lebek
