NLT Medicijnen: van molecuul tot mens
H1 Medicijnontwikkeling en farmacologie
§1.1 Verschillende fasen in geneesmiddelonderzoek
Startpunt bij de ontwikkeling van een nieuw geneesmiddel is de ontrafeling van de oorzaak van een
ziekt. Waarom wordt de ene persoon ziek en de ander niet? Wat is er bij hem/haar anders en hoe
kun je daar wat aan doen? Als je de oorzaak van een ziekte op moleculair niveau kent, kun je er met
moleculen, verpakt als geneesmiddel, op ingrijpen. Medisch ingrijpen wordt interventie genoemd
De hypothese waarmee het zoeken naar een medicijn begint, luidt: de ziekte wordt veroorzaakt
doordat een bepaald eiwit in de betreffende patiënt niet goed functioneert. Dit kan inhouden dat het
eiwit ontbreekt, dat het te hard werkt of juist te langzaam werkt.
Als je weet met welk eiwit iets mis is, heb je een aangrijpingspunt
voor de behandeling van de ziekte. De zoektocht naar dit eiwit heet
in het Engels: target finding. In het Nederlands wordt dit eiwit het
doeleiwit genoemd.
Na target finding komt het proces van lead finding, het zoeken naar
de biologisch actieve stof (ook wel farmacon) die heel gericht alleen
dit ene doeleiwit uitschakelt of juist aanzet tot activiteit. Het
voorkómen van schadelijke effecten is het werkveld van de
toxicologie.
In de volgende stap, lead optimization, wordt deze biologisch actieve stof geoptimaliseerd. Het
molecuul wordt steeds iets gewijzigd waardoor fysisch-chemische eigenschappen veranderen en dus
ook zijn biologische activiteit. Het streven is: een leadmolecuul dat zodanig is aangepast dat de
gewenste werking optimaal is en de ongewenste bijwerkingen minimaal.
Je moet er ook voor zorgen dat het molecuul aankomt op de plaats waar het moet werken. Dus moet
er naar de oplosbaarheid en de manier van toedienen gekeken worden.
Preklinisch onderzoek:
Het geoptimaliseerde farmacon wordt altijd eerst getest op menselijke cellen en weefsels die in het
laboratorium worden gekweekt. Dit heet in vitro onderzoek. Zo kom je achter de werking van het
middel op bijvoorbeeld levercellen in een petrischaaltje, maar dan weet je nog niet wat de invloed is
op bijvoorbeeld de bloeddruk. Daarom wordt vervolgens onderzoek gedaan in dieren. Dit heet in
vivo onderzoek. Door dieren te behandelen die een ziekte hebben die erg veel lijkt op de te
behandelen ziekte bij mensen, hoopt men iets te ontdekken over de effectiviteit van het middel. Ook
dient dit in vivo onderzoek om mogelijke bijwerkingen op te sporen.
Nadelen van preklinisch onderzoek:
- Het is slechts zeer beperkt voorspellend voor wat er zal gebeuren bij mensen
- Het zorgt voor (ongewenst) dierenleed, waar fel tegen geprotesteerd wordt door dierenactivisten
Er wordt veel geïnvesteerd in het technologische vooruitgang op het gebied van biotechnologie om
medicijnonderzoek zonder dierproeven mogelijk te maken. Het hele vergunningensysteem is erop
gebaseerd dat zo’n vervangend experiment bewezen betrouwbaar is. Het duurt lang om het traject
van het bewijzen van deze betrouwbaarheid te doorlopen. Daarom gaat er een moeizaam en
kostbaar proces vooraf aan het incorporeren van een bepaalde techniek in het preklinisch
onderzoek.
1
H1 Medicijnontwikkeling en farmacologie
§1.1 Verschillende fasen in geneesmiddelonderzoek
Startpunt bij de ontwikkeling van een nieuw geneesmiddel is de ontrafeling van de oorzaak van een
ziekt. Waarom wordt de ene persoon ziek en de ander niet? Wat is er bij hem/haar anders en hoe
kun je daar wat aan doen? Als je de oorzaak van een ziekte op moleculair niveau kent, kun je er met
moleculen, verpakt als geneesmiddel, op ingrijpen. Medisch ingrijpen wordt interventie genoemd
De hypothese waarmee het zoeken naar een medicijn begint, luidt: de ziekte wordt veroorzaakt
doordat een bepaald eiwit in de betreffende patiënt niet goed functioneert. Dit kan inhouden dat het
eiwit ontbreekt, dat het te hard werkt of juist te langzaam werkt.
Als je weet met welk eiwit iets mis is, heb je een aangrijpingspunt
voor de behandeling van de ziekte. De zoektocht naar dit eiwit heet
in het Engels: target finding. In het Nederlands wordt dit eiwit het
doeleiwit genoemd.
Na target finding komt het proces van lead finding, het zoeken naar
de biologisch actieve stof (ook wel farmacon) die heel gericht alleen
dit ene doeleiwit uitschakelt of juist aanzet tot activiteit. Het
voorkómen van schadelijke effecten is het werkveld van de
toxicologie.
In de volgende stap, lead optimization, wordt deze biologisch actieve stof geoptimaliseerd. Het
molecuul wordt steeds iets gewijzigd waardoor fysisch-chemische eigenschappen veranderen en dus
ook zijn biologische activiteit. Het streven is: een leadmolecuul dat zodanig is aangepast dat de
gewenste werking optimaal is en de ongewenste bijwerkingen minimaal.
Je moet er ook voor zorgen dat het molecuul aankomt op de plaats waar het moet werken. Dus moet
er naar de oplosbaarheid en de manier van toedienen gekeken worden.
Preklinisch onderzoek:
Het geoptimaliseerde farmacon wordt altijd eerst getest op menselijke cellen en weefsels die in het
laboratorium worden gekweekt. Dit heet in vitro onderzoek. Zo kom je achter de werking van het
middel op bijvoorbeeld levercellen in een petrischaaltje, maar dan weet je nog niet wat de invloed is
op bijvoorbeeld de bloeddruk. Daarom wordt vervolgens onderzoek gedaan in dieren. Dit heet in
vivo onderzoek. Door dieren te behandelen die een ziekte hebben die erg veel lijkt op de te
behandelen ziekte bij mensen, hoopt men iets te ontdekken over de effectiviteit van het middel. Ook
dient dit in vivo onderzoek om mogelijke bijwerkingen op te sporen.
Nadelen van preklinisch onderzoek:
- Het is slechts zeer beperkt voorspellend voor wat er zal gebeuren bij mensen
- Het zorgt voor (ongewenst) dierenleed, waar fel tegen geprotesteerd wordt door dierenactivisten
Er wordt veel geïnvesteerd in het technologische vooruitgang op het gebied van biotechnologie om
medicijnonderzoek zonder dierproeven mogelijk te maken. Het hele vergunningensysteem is erop
gebaseerd dat zo’n vervangend experiment bewezen betrouwbaar is. Het duurt lang om het traject
van het bewijzen van deze betrouwbaarheid te doorlopen. Daarom gaat er een moeizaam en
kostbaar proces vooraf aan het incorporeren van een bepaalde techniek in het preklinisch
onderzoek.
1
