Farmasian tutkimuksen tulevaisuuden näkymiä Arto Urtti Lääketutkimuksen keskus Farmasian tiedekunta Helsingin yliopisto
Auttaako lääkehoito? 10 potilasta 3 saa avun 3 ottaa lääkkeen miten sattuu - ei se auta 3 ottaa lääkkeen, mutta se ei auta 1 ottaa lääkkeen ja tilanne vain pahenee Hoitomyöntyvyys Geneettiset syyt - farmakogenetiikka
Lääkehoidon heikko teho on yleinen ongelma Tauti Lääkkeet Heikko vaste (% potilaista) Astma beta-2 agonistit 40-75 Masennus SSRI, trisykliset 20-40 Diabetes sulfonyyliureat 50-75 Migreeni triptaanit, NSAID 30-60 Haittavaikutukset ovat tavallisia. USAssa noin 100 000 kuolemantapausta vuosittain lääkehaittojen takia.
Mitä on tehtävä? vanhojen lääkkeiden järkevämpi käyttö parempia menetelmiä lääkekehitykseen tulevaisuuden biolääkkeet
Genomitieto auttaa lääketutkimusta ja -hoitoa proteiini RNA RNA DNA proteiini Genomitieto tarjoaa välineitä: tautien mekanismien selvittämiseen uusien lääkevaikutuskohteiden löytämiseen lääkkeiden vaikutusten ymmärtämiseen yksilölliseen lääkehoitoon
olemme erilaisia SNP - single nucleotide polymorphisms
301 tttcctcagt ttgaagtaaa tagtggacag gaaaaaatat taaatgttgg cagtaaatat 361 ggaaggaaat tacaactaat gtaatatgct aaaacatgct atgtttattt tactaatttg 421 aattaaaatg taagaattta aaatgccctg gaaaaacacg ggcattgatc tgacgtctga 481 agttttaaaa tattacacac tttgaaatag catttgtacc ttgaaatacc tgtctctata 541 tattttttaa aacttccttt ttctttcatt ccatttatca tcaaataaag gatgaacaga 601 tgtaactcag aaactgtcaa gcatgctgaa gaaagaccac tgcagaaaaa tttctcctag 661 ccttttcaaa ggtgttagga agcagaaagg tgatacagaa ttggagaggt cggagttttt 721 gtattaactg tattaaatgc gaatcccgag aaaatttccc ttaactacgt cctgtagtta 781 tatggatatg aagacttatg tgaactttga aagacgtgtc tacataagtt gaaatgtccc 841 caatgattca gctgatgcgc gtttctctac ttgccctttc tagagaggtg caacggaagc 901 cagaacattc ctcctggaaa ttcaacctgt ttcgcagttt ctcgaggaat cagcattcag 961 tcaatccggg ccgggagcag tcatctgtgg tgaggctgat tggctgggca ggaacagcgc 1021 cggggcgtgg gctgagcaca gccgcttcgc tctctttgcc acaggaagcc tgagctcatt 1081 cgagtagcgg ctcttccaag ctcaaagaag cagaggccgc tgttcgtttc ctttaggtct 1141 ttccactaaa gtcggagtat cttcttccaa aatttcacgt cttggtggcc gttccaagga 1201 gcgcgaggta ggggcacgca aagctgggag ctactatggg acagttccca agtgtcaggc 1261 tttcagattt cctgaacttg gtcttcacgg gagaagggct tcttgaggcg tggatagtgt 1321 gaagtcctct ggcaagtcca tggggaccaa gtggggttag atctagactc aggagctcct 1381 ggagcagcgc ccaaaccgta gtggcactgg accatgttgc ccggagcgcg cacagcccgc 1441 gcggtgcggg gacctgctct ctgagcccgc gggcggtggg tgggaggaag catcgtccgc
Henkilökohtainen lääkitys - oikea lääke oikealle potilaalle Lääkkeen täsmäkäyttö potilaan geeniperimän perusteella vanhat lääkkeet kehitetty laajasti määritellyn taudin hoitoon tautia sairastavat jakautuvat geenien perusteella alaryhmiin
Uudet lääkkeet: lääkekehitykseen tarvitaan parempia menetelmiä Uuden lääkeaineen kehitys maksaa > 500 M Ongelma: 90 % ihmiskokeisiin pääsevistä yhdisteistä epäonnistuu. Kohteet Synteesit HTS Prekliininen kehitys Kliiniset vaiheet Uusia lääkekehityksen työvälineitä tarvitaan. Miten valitaan parhaat yhdisteet ihmiskokeisiin?
Systeemibiologia: solun ja elimistön toiminnan ymmärtäminen kokonaisuutenan
Solut ja tietokoneet Tila 1 abs 1 imeyt1 Laskentamenetelmät lääkeaineen rakenteeseen perustuvat mallit elimistön toiminnan mallit edellisten yhdistäminen Noname 7 Tila 2 abs 2 imeyt 2 Noname 8 tila 3 abs 3 imeyt 3 tila 4 Noname 9 ka TOT ABS abs 4 imeyt 4 abs 5 tila 5 10 Noname imeyt 5 abs 6 Noname 11 tila 6 tot abs rate imeyt 6 plasma Noname 12 tila 7 abs 7 elimination imeyt 7 Solumallit kantasolut ja ips solut 3-ulotteiset solumallit kohti eläviä minikudoksia CL Noname 13 k12 CONCENTRATION k21 Vd tissue comp
Elimistön omat lääkkeet proteiinilääkkeet kasvutekijät vasta-aineet proteiini geenilääkkeet DNA sirna, mirna RNA proteiini RNA DNA Uusien yhdisteiden seulonta jää pois. Lääkkeen saatto kohteeseen vaikea. Ei geeni- tai proteiinitabletteja.
Paul Ehrlich: Magic bullet - taikakuula Hakeutuu sairaaseen kohteeseen elimistössä, ei muualle Nanoteknologia: Nanokokoisella 'taikakuulalla' saatetaan lääkkeet sairaisiin soluihin?
Geenilääkkeiden saatto nanopartikkeleilla. DNA proteiini sirna 0
Lääkekohdennus - taikakuulan on tunnistettava kohdesolut ja kuljetettava lääke kohteeseen
Farmaseuttinen nanoteknologia uudet monitoimiset hybridimateriaalit lääkkeen saattoon kohteeseen fullerenes nanoparticles polymers, polypeptides Self-assembly Supramolecular concepts surfactants, lipids proteins membranes carbon nanotubes nanofibers oligonucleotides, DNA, RNA
Soluterapia: kapseloidut solut miniatyrisoituna lääketehtaana elimistössä elinikäinen lääkehoito yhdellä annoksella? DNA geenikytkin Solut, ARPE-19 Na-alginaatti 1,2% päällystys 0,1% PLL 20 kda 0,125% Na-alginaatti ravinteet ja happi N (35 ml/s) 2 aineenvaihduntatuotteet Na-alginaatti / solususpensio ristisitova liuos esim. CaCl 2 kapseleiden päällystys ja pesu immuunivaste in vitro -kokeet in vivo -kokeet farmakokineettinen malli
Kapseloidut solut: lääkinnän kytkentä päälle ja pois päältä injektio lääkeaine säätää solujen proteiinituotantoa proteiinin tuotanto geneettisesti muokatut solut mikrokapseleissa Hallittu Jatkuva proteiinin erittyminen hoitovaikutus + lääke - lääke + lääke pieni annos aika
Farmasia soveltaa tieteen suurten trendien tuottamaa tietoa lääketutkimukseen ja -kehitykseen Uusi biologia Nanoteknologia IT ja laskentamenetelmät