Biologiskelægemidler – den ny generation af lægemidler, der bekæmper sygdomme ved hjælp af stoffer, der findes naturligt i kroppen, fx hormoner og antistoffer.
Langt de fleste traditionelle lægemidler, vi kender i dag, består af syntetiske stoffer, som ikke findes i naturen, men er produceret ved kemiske processer i et laboratorium.
Biologiske lægemidler er en voksende gruppe af lægemidler, der i modsætning til de syntetiske stoffer er baseret på naturligt fremkommende stoffer (typisk proteiner) fra mennesker, dyr elle planter og er produceret via biologiske processer.
Syntetiske stoffer er det, man kalder små molekyler – med enkle kemiske strukturer. Til sammenligning er biologiske stoffer som regel store molekyler – med komplekse strukturer.
Syntetiske lægemiddelstoffer har en bredere og general virkning på kroppen, hvorimod biologiske lægemiddelstoffer har en mere fokuseret og præcis virkning i kroppen.
Biologiske lægemidler er stadigvæk på et relativt tidligt udviklingsstadie og forventes derfor at udgøre en stigende andel af lægemidler på markedet i fremtiden. Det tager lang tid at udvikle biologiske lægemidler, på grund af den store kompleksitet forbundet med biologiske stoffer, men til gengæld åbner de biologiske lægemidler op for nye og bedre behandlinger af mange patienter og sygdomme.
Biologiske lægemidler er specialiserede lægemidler, som giver en målrettet terapi mod bestemte sygdomsprocesser og varetage specifikke roller i kroppen, enten for at forebygge eller for at behandle sygdom og har derved større effekt og mindre bivirkninger.
Det betyder, at når man laver et biologisk lægemiddel, så ved man ret præcist, hvilken effekt det vil have i kroppen.
Normalt gives samme medicin til alle patienter med samme symptomer eller sygdomme. Ved at identificere den enkelte patients genetiske sammensætning, kan man identificere en mere effektiv og sikker kombination og dosering af biologiske lægemidler, som også tager højde for patientens alder, køn, højde, vægt og kost.
DNA-arvemateriale – den molekylærbiologiske revolution
I 1953 offentliggjorde James D. Watson og Francis Crick den tredimensionelle struktur af DNA-arvemateriale i alle levende organismer.
De viste, at DNA er formet som en dobbeltspiral, og deres opdagelse gjorde det muligt for forskere at forstå, hvordan arvemateriale lagres og kopieres inde i celler.
De lagde derved grundstenen til en række fremskridt i 1970’erne, der senere blev kendt som ”den molekylærbiologiske revolution”. For deres opdagelse fik James D. Watson og Francis Crick i 1962 tildelt Nobelprisen i fysiologi eller medicin for ”opdagelsen af kernesyrers molekylære struktur og strukturens betydning for informationsoverførsel i levende materiale”.
Teknikken bag gensplejsning
Fra Stanford Universitet kom det egentlige gennembrud i 1974, da det lykkedes de amerikanske forskere Herbert Wayne Boyer og Stanley Cohen at kortlægge “recombinant” DNA-teknologi – også kaldet gensplejsning – ved at overføre arvemateriale fra en afrikansk frø og få det til at fungere i en bakterie.
Derved lagde de fundamentet til teknikken bag gensplejsning, hvor man klipper et gen fra en organisme og sætter det ind i en anden organisme.
Modtagerbakterien overtager så arvematerialet og udvikler de ønskede egenskaber. Når cellerne i modtagerbakterien deler sig, tager de nye celler den kombinerede arvemateriale med sig, hvilket medfører en rekombination af de oprindelige bakteriers arvemateriale.
Poul Berg får Nobelprisen for udvikling af geniale teknikker
Boyer og Cohens præstation udgjorde et forskud på de geniale teknikker udviklet af Paul Berg i 1972, til at indsætte virus-DNA i bakterie-DNA, og som han fik tildelt nobelprisen i kemi for i 1980. Det var en kreativ syntese af tidligere forskning, der gjorde brug af:
- Levende organismer i stand til at fungere som bærere for gener fra en anden organisme.
- Enzymer til at spalte og slutte DNA-fragmenter, der indeholder sådanne gener.
- DNA-molekyler fra en organisme præcist målrettet og manipuleret til indføring i DNA af en anden organisme.
I begyndelsen af 1980’erne tog andre forskere teknikken til sig og splejsede et menneske-gen ind i colibakterien for at danne gensplejset human insulin og væksthormon.
I 1987 begyndte Novo produktion af humant insulin – insulin, som var nøjagtig mage til mennesket eget, ved hjælp af gensplejsede mikroorganismer.
På kort tid blev gensplejsningsteknikken industrielt anvendelig, og bakterier og gær blev efter gensplejsning i stand til at producere store mængder af protein fra fremmede organismer. Fra denne proteinpool kunne man så udtrække de ønskede proteiner, man skulle bruge til at lave medicin.
Den molekylærbiologiske revolution markerede en fundamental ændring i vores evne til at observere og forstå sygdomme, dér hvor de rent faktisk opstår og tager effekt, det vil sige inde i levende celler.
Gennem øget viden om gener og proteiner blev det muligt at indsamle viden om forskelle på raske celler og sygdomsramte celler. Med denne viden kunne forskere begynde at målrette lægemiddeludvikling mod de proteiner, som spiller en vigtig rolle i sygdomme.
Produktion af insulin
Rekombinant DNA-teknologi anvendes både til udvikling af helt nye biologiske lægemidler og til forbedring af kendte biologiske produkter, såsom insulin og vacciner. For eksempel produceres insulin i dag af en bakterie eller gærcelle, der har fået det menneskelige gen, som sætter den i stand til at producere human insulin.
Det betyder, at man kan fremstille biologiske lægemidler, som er mere sikre, fordi mikroorganismer sættes til at producere menneskelig insulin i stedet for at man skal bruge insulin fra dyr.
Insulin var som tidligere nævnt det første biologiske lægemiddel, der blev udviklet via rekombinant DNA-teknologi og godkendt af det amerikanske Food and Drug Administration (FDA) i 1982.
Leddegigt er en smertefuld autoimmun sygdom, hvor dele af kroppens eget immunforsvar fejlagtigt begynder at bekæmpe kroppens led, knogler og væv.
Sygdommen kan ikke helbredes, og man kender endnu ikke årsagen til at nogle får den mens andre ikke gør. Traditionelle behandlinger af leddegigt virker godt for 60 % af patienterne.
Godt halvdelen af dem, de ikke virker på, kan dog have stor gavn af de nye biologiske lægemidler, som derved har åbnet op for helt nye behandlingsmuligheder for leddegigt patienter.
Læs mere om: Leddegigt i Lægens Leksikon
Biologiske lægemidler til behandling af leddegigt er baseret på humane monoklonale antistoffer. Nogle af de bedst kendte biologiske lægemidler til leddegigt virker ved at hæmme betændelse i leddene.
Disse biologiske midler er skånsomme for patienten, idet de rammer mere præcist og har færre bivirkninger end andre behandlinger. Den biologiske medicin har betydet en dramatisk forskel i livskvalitet for leddegigtpatienter.
Biologiske lægemidler udgør i dag omkring en tredjedel af alle nye lægemidler i kliniske forsøg og forventes at danne grundlag for mange af fremtidens lægemidler.
Udvikling af medicin, der hæmmer sygdomsfremkaldende svampe
Større viden om planter og celler på molekylært niveau har vist sig at være utrolig vigtig for den medicinske forskning. Fx har viden om mekanismerne i cellemembranens pumper åbnet op for udvikling af medicin, der hæmmer sygdomsfremkaldende svampe, – et stort problem på hospitaler verden over.
Nogle naturstoffer, som planter producerer som kemisk forsvar mod insekter og sygdomme, har også vist sig praktisk anvendelige i medicinalindustrien. Bl.a. i behandlingen af forskellige kræftformer, som fx stoffet sulforafan mod brystkræft.
Biomedicin er et af de områder, hvor planter vil få en betydelig rolle at spille i fremtiden. Her handler det om at spore de aktive molekyler i planterne, som har en medicinsk effekt.
Biologiske lægemidler er i dag registreret til anvendelse ved flere typer sygdomme, herunder reumatoid artrit, ankyloserende spondylartrit, psoriasisartrit, juvenil artrit, psoriasis, inflammatoriske tarmsygdomme og diabetes.
Omkring halvdelen af de anvendte biologiske lægemidler i Danmark bruges inden for det reumatologiske område og heraf ca. halvdelen til behandling af leddegigt (reumatoid artrit).
Forskning i biologiske lægemidler startede med teorien om det humane genom og strækker sig frem til i dag, hvor forskningen indtil videre har ført til behandlinger inden for komplicerede områder såsom gigt, psoriasis, sklerose, nyresygdomme med flere.
Forskerne kender stadig ikke til det fulde potentiale i de nye lægemidler, men der er enighed om, at mulighederne er mange.
Kilde:
DAMWAD
Københavns universitet
IRF
Stanford Universitet
