Farmaci biotecnologici

FARMACI BIOTECNOLOGICI

Il primo farmaco biotecnologico commercializzato per uso terapeutico nel 1982 è stata l’insulina

ricombinante.

I farmaci biotecnologici possono essere suddivisi in

• F di prima generazione(proteine terapeutiche, anche di origine umana, su larga scala)

• F di seconda generazione(peptidi, oligonucleotidiantisenso)

Proteine terapeutiche

Sono usate per curare malattie in cui manca quella proteina. Possono anche essere fattori per il

potenziamento di risposte immunitarie (es. fattori di stimolazione delle colonie)

La produzione di proteine avviene in:

• batteri

• animali transgenici

Fattori limitanti:

• struttura spaziale fedele

• attività biologica

• minima risposta immunitaria del paziente

• somministrazione:

◦ limitata attività

◦ facile degradabilità → molte possono essere somministrate solo per via endovenosa

In alternativa alla classica somministrazione si può:

• direzionare il F con vettori (virali:limitazione da virulenza)

• utilizzare bioreattori da impiantare sottocute → cellule ingegnerizzate che producono la

proteina intrappolate in un polimero che consente il rilascio delle proteine rendendo le

cellule del bioreattore inaccessibili per il sistema immunitario del ricevente

Vaccini

Possono essere prodotti su larga scala utilizzando vettori ingegnerizzati.

Ingegnerizzare il genotipo di virus e batteri ha permesso di ideare nuovi metodi di attenuazione per

realizzare vaccini con microorganismi vivi

Oligonucleotidi

Meccanismo d'azione: blocco della sintesi di proteine.

Gli oligodeossinucleotidi possono interrompere la sequenza di trascrizione ed espressione di un

gene a diversi livelli:

• appaiandosi alla doppia elica di DNA ne modificano le conformazione spaziale, impedendo

la formazione del complesso di inizio della trascrizione genica (blocco totale della sintesi)

→ Triplex

• appaiandosi al trascritto primario impediscono il processamento a RNA → Oligonucleotidi

antisenso (OA)

• appaiandosi all'RNA citplasmatico bloccano la traduzione in proteina → OA

• appaiandosi all'RNA ne favoriscono la degradazione ad opera di enzimi (RNAasi) → OA

• legando altri acidi nucleici che riconoscono proteine specifiche → Aptameri

• svolgendo funzioni enzimatiche hanno attività catalitica e scindono il legame fosfodiestere

Applicazioni terapeutiche:

• tumori e leucemie

• infezioni virali, batteriche e parassitarie

• malattie autoimmuni

In alcuni tipi di tumore la proliferazione cellulare incontrollata sembra sia legata alla produzione di

proteine specifiche codificate da oncogeni. L'uso di OA potrebbe ridurre la sintesi di tali proteine.

TERAPIA GENICA

La terapia genica mira a correggere le cause molecolari delle patologie mediante la sostituzione o

l'aggiunta di un'informazione genetica nelle cellule del tessuto affetto attraverso:

• cellule staminali

◦ embrionali

• cellule differenziate

◦ emopoietiche (linfociti)

◦ epatociti

◦ miogeniche

Applicazioni terapeutiche:

• patologie ereditarie

◦ correlazione diretta (cellule bersaglio)

◦ correlazione indiretta (per via sistemica)

▪ sitema emopoietico

▪ immunodeficienze congenite (carenza di un enzima)

▪ distrofie muscolari

• patologie acquisite

◦ cancro

◦ malattie infettive

Principali sistemi vettori/cellule bersaglio

• Cellule satelliti muscolari → ingegnerizzate a produrre GH, fattore IX

• Indurre una cellula tumorale a produrre citochine che stimolano la risposta immune

• Indurre i linfociti a migliorare la risposta producendo fattori citotossici TNF

Farmaci utilizzati nella terapia genica:

• Fattori di crescita emopoietici

◦ G-CSF

◦ GM-CSF

◦ EPO

• Interleuchine e interferoni

• Insulina

• Ormoni della crescita

◦ hGH

• Vaccini

• Prodotti farmaceutici a base di anticorpi monoclonali

• Attivatore tissutale del plasminogeno (rTPA)

• Fattore VIII

• Deossiribonucleasi umana ricombinante

• Ormone Follicolo-stimolante (FSH)

Applicazioni:

• Cancro del polmone non a piccole cellule

• Cancro della mammella

• Carcinoma renale metastatico

• Chemioprotezione delle cellule staminali emopoietiche dalla tossicità della chemioterapia

• Fibrosi cistica, sinusite

• Infezione asintomatica da HIV-1

• Infezione da HIV

• Malattia di Gaucher

• Melanoma maligno disseminato

• Neuroblastoma

• Tumore cerebrale

• Tumore del colon

TIPI DI F BIOTECNOLOGICI ATTUALMENTE IN CORSO DI SVIULUPPO

• Prodotti farmaceutici a struttura proteica

◦ Fattori di stimolazione delle colonie

◦ Modulatori della risposta biologica e altre citochine

▪ Interferoni

▪ Interleuchine

◦ Enzimi

▪ Fattori di coagulazione

▪ Dismutasi

▪ Attivatori tissutali del plasminogeno

◦ Ormoni

◦ Fattori di crescita

▪ Fattori di crescita tissutali/ossei

▪ Fattori neurotrofici

◦ Vaccini proteici ricombinanti

◦ Anticorpi monoclonali

▪ Anticorpi per uso diagnostico

▪ Anticorpi per uso terapeutico

◦ Recettori solubili ricombinanti

◦ Molecole di fusione

• Peptidi e peptidomimetici

• Terapie con acidi nucleici effettuate per mezzo di:

◦ Geni

◦ Oncogeni

◦ Ribozimi

◦ Molecole antisenso

◦ Telomerie telomerasi

• Farmaci basati sui carboidrati e altri prodotti della glicobiologia

• Cellule intere

• Sistemi di veicolazione per i farmaci biotecnologici