H2 – Geneesmiddelontwikkeling
Levenscyclus van Geneesmiddelen | UGent 2025–2026
I. Bronnen/Types van Geneesmiddelen (API)
Er zijn drie grote types Active Pharmaceutical Ingredients (API):
Classificatie van GM-oorsprong (1981–2014)
De FDA onderscheidt volgende categorieën bij de goedkeuring van nieuwe
geneesmiddelen:
• B (Biological macromolecule) – biologisch macromolecuul
• N (Unaltered natural product) – ongewijzigd natuurproduct
• NB (Botanical drug) – gedefinieerd mengsel van plantaardige origine
• ND (Natural product derivative) – afgeleide van een natuurproduct. Voorbeelden:
artemether (afgeleide van artemisinine) en ethinylestradiol (afgeleide van estradiol,
gebruikt in de anticonceptiepil)
• S (Synthetic drug) – volledig synthetisch
• S* (Synthetic drug met natural-product farmacofoor) – synthetisch maar gebaseerd
op farmacofoor van een natuurproduct. Voorbeeld: statines (remmen het enzym
betrokken bij de biosynthese van cholesterol; lipofiliën beïnvloedt potency,
metabolisme en selectiviteit voor lever t.o.v. spierweefsel)
• V (Vaccine)
• /NM (Mimic of natural product) – nabootser van een natuurproduct
1. Natuurproducten
Natuurproducten zijn stoffen die uit organismen worden geëxtraheerd en als GM of
precursor dienen. Ze kenmerken zich door grote structurele diversiteit.
Voorbeelden:
• Taxol (paclitaxel): GM voor bepaalde kankers. Heeft een zeer complexe structuur
met veel functionele groepen en stereocentra. Wordt geëxtraheerd uit de schors van
Taxus brevifolia: 1 kg schors levert ±100 mg taxol. Omdat volledige synthese
bijzonder moeilijk is, gebruikt men semisynthese: men extraheert de precursor 10-
deacetylbaccatine III (aanwezig in de naalden van Taxus-soorten, >0,1%), en voert
vervolgens een verestering uit om paclitaxel te verkrijgen.
• Artemisinine: GM voor malaria (de malaria-parasiet is resistent geworden tegen
oudere middelen). Wordt geësoleerd uit Artemisia annua: 1,5 ton bladeren per
hectare levert slechts 6–7,5 g zuiver artemisinine. Efficiëntere aanmaak via
semisynthese: de precursor (artemisinezuur) wordt geproduceerd in biergiststammen
(Saccharomyces cerevisiae), tot 25 g/L, veel efficiënter dan plantextractie.
Voordelen:
• Grote structurele diversiteit
Nadelen:
• Extracten zijn dikwijls zeer complex met veel uiteenlopende bestanddelen
• Isolatie en karakterisatie van de actieve verbinding is problematisch
• Structuren zijn complex: moeilijk te synthetiseren en moeilijk om het farmacofoor te
bepalen (= het deel van het molecuul dat verantwoordelijk is voor de
farmacologische activiteit)
1
, 2. Synthetische Producten
Synthetische GM worden chemisch aangemaakt. Ze zijn typisch kleinere moleculen met een
eenvoudigere structuur (weinig stereocentra en functionele groepen). Voorbeeld:
metoclopramide (voor misselijkheid, werkt op dopaminereceptoren).
Voordelen:
• Groot aantal beschikbaar
• Mogelijkheid tot uitbouw van SAR (Structuur-Activiteitsrelatie)
• Eenvoudiger op te schalen
Nadelen:
• Relatief beperkte structurele diversiteit (alhoewel hier steeds meer vooruitgang in
wordt geboekt)
3. Biotechnologische Geneesmiddelen
Dit zijn doorgaans grote peptiden of eiwitten (>45 residuen), ofwel geësoleerd uit een
organisme/cellijn ofwel geproduceerd via biotechnologische weg in een surrogaatgastheer.
Voorbeeld – Insuline: Insuline is een aminozuur dat vroeger uit de pancreas van varkens of
runderen werd gewonnen (1 rund volstond voor 1 patiënt). Vandaag wordt het
biotechnologisch geproduceerd, met mogelijkheid om de structuur te manipuleren (bv. voor
een langere werkingsduur).
Voordelen:
• Hoge targetaffiniteit en -selectiviteit (antilichamen hebben betere affiniteit voor een
target dan kleine moleculen)
Nadelen:
• Niet per os toedienbaar (niet via de mond in te nemen)
• Hoge prijs
Naamgeving van Geneesmiddelen
Een geneesmiddel heeft doorgaans vier soorten namen:
• Codenummer: bv. H-168/68 (toegekend door de ontdekker)
• Chemische naam: bv. 5-Methoxy-2-[...]-benzimidazole
• Merknaam: bv. Losec®
• Generische naam (stofnaam): bv. Omeprazole
II. Werking van Geneesmiddelen
1. Targets
GM werken in op specifieke moleculaire doelwitten (targets). De voornaamste targetklassen
zijn:
• Receptoren: agonisten (nabootsen werking boodschappermolecuul) en
antagonisten (blokkeren receptor, geen effect)
• Enzymen: reversibele en irreversibele inhibitoren
• Ionkanalen: blokkers en openers
• Transporters: reuptake-inhibitoren
• DNA: alkyleringsmiddelen, intercalerende agenten, enz.
Ongeveer 70% van alle GM moduleert één van vier bevoorrechte targetfamilies: GPCR’s,
ionkanalen, nucleaire receptoren en proteine kinases. In 2017 werkten GM in op 893
2
Levenscyclus van Geneesmiddelen | UGent 2025–2026
I. Bronnen/Types van Geneesmiddelen (API)
Er zijn drie grote types Active Pharmaceutical Ingredients (API):
Classificatie van GM-oorsprong (1981–2014)
De FDA onderscheidt volgende categorieën bij de goedkeuring van nieuwe
geneesmiddelen:
• B (Biological macromolecule) – biologisch macromolecuul
• N (Unaltered natural product) – ongewijzigd natuurproduct
• NB (Botanical drug) – gedefinieerd mengsel van plantaardige origine
• ND (Natural product derivative) – afgeleide van een natuurproduct. Voorbeelden:
artemether (afgeleide van artemisinine) en ethinylestradiol (afgeleide van estradiol,
gebruikt in de anticonceptiepil)
• S (Synthetic drug) – volledig synthetisch
• S* (Synthetic drug met natural-product farmacofoor) – synthetisch maar gebaseerd
op farmacofoor van een natuurproduct. Voorbeeld: statines (remmen het enzym
betrokken bij de biosynthese van cholesterol; lipofiliën beïnvloedt potency,
metabolisme en selectiviteit voor lever t.o.v. spierweefsel)
• V (Vaccine)
• /NM (Mimic of natural product) – nabootser van een natuurproduct
1. Natuurproducten
Natuurproducten zijn stoffen die uit organismen worden geëxtraheerd en als GM of
precursor dienen. Ze kenmerken zich door grote structurele diversiteit.
Voorbeelden:
• Taxol (paclitaxel): GM voor bepaalde kankers. Heeft een zeer complexe structuur
met veel functionele groepen en stereocentra. Wordt geëxtraheerd uit de schors van
Taxus brevifolia: 1 kg schors levert ±100 mg taxol. Omdat volledige synthese
bijzonder moeilijk is, gebruikt men semisynthese: men extraheert de precursor 10-
deacetylbaccatine III (aanwezig in de naalden van Taxus-soorten, >0,1%), en voert
vervolgens een verestering uit om paclitaxel te verkrijgen.
• Artemisinine: GM voor malaria (de malaria-parasiet is resistent geworden tegen
oudere middelen). Wordt geësoleerd uit Artemisia annua: 1,5 ton bladeren per
hectare levert slechts 6–7,5 g zuiver artemisinine. Efficiëntere aanmaak via
semisynthese: de precursor (artemisinezuur) wordt geproduceerd in biergiststammen
(Saccharomyces cerevisiae), tot 25 g/L, veel efficiënter dan plantextractie.
Voordelen:
• Grote structurele diversiteit
Nadelen:
• Extracten zijn dikwijls zeer complex met veel uiteenlopende bestanddelen
• Isolatie en karakterisatie van de actieve verbinding is problematisch
• Structuren zijn complex: moeilijk te synthetiseren en moeilijk om het farmacofoor te
bepalen (= het deel van het molecuul dat verantwoordelijk is voor de
farmacologische activiteit)
1
, 2. Synthetische Producten
Synthetische GM worden chemisch aangemaakt. Ze zijn typisch kleinere moleculen met een
eenvoudigere structuur (weinig stereocentra en functionele groepen). Voorbeeld:
metoclopramide (voor misselijkheid, werkt op dopaminereceptoren).
Voordelen:
• Groot aantal beschikbaar
• Mogelijkheid tot uitbouw van SAR (Structuur-Activiteitsrelatie)
• Eenvoudiger op te schalen
Nadelen:
• Relatief beperkte structurele diversiteit (alhoewel hier steeds meer vooruitgang in
wordt geboekt)
3. Biotechnologische Geneesmiddelen
Dit zijn doorgaans grote peptiden of eiwitten (>45 residuen), ofwel geësoleerd uit een
organisme/cellijn ofwel geproduceerd via biotechnologische weg in een surrogaatgastheer.
Voorbeeld – Insuline: Insuline is een aminozuur dat vroeger uit de pancreas van varkens of
runderen werd gewonnen (1 rund volstond voor 1 patiënt). Vandaag wordt het
biotechnologisch geproduceerd, met mogelijkheid om de structuur te manipuleren (bv. voor
een langere werkingsduur).
Voordelen:
• Hoge targetaffiniteit en -selectiviteit (antilichamen hebben betere affiniteit voor een
target dan kleine moleculen)
Nadelen:
• Niet per os toedienbaar (niet via de mond in te nemen)
• Hoge prijs
Naamgeving van Geneesmiddelen
Een geneesmiddel heeft doorgaans vier soorten namen:
• Codenummer: bv. H-168/68 (toegekend door de ontdekker)
• Chemische naam: bv. 5-Methoxy-2-[...]-benzimidazole
• Merknaam: bv. Losec®
• Generische naam (stofnaam): bv. Omeprazole
II. Werking van Geneesmiddelen
1. Targets
GM werken in op specifieke moleculaire doelwitten (targets). De voornaamste targetklassen
zijn:
• Receptoren: agonisten (nabootsen werking boodschappermolecuul) en
antagonisten (blokkeren receptor, geen effect)
• Enzymen: reversibele en irreversibele inhibitoren
• Ionkanalen: blokkers en openers
• Transporters: reuptake-inhibitoren
• DNA: alkyleringsmiddelen, intercalerende agenten, enz.
Ongeveer 70% van alle GM moduleert één van vier bevoorrechte targetfamilies: GPCR’s,
ionkanalen, nucleaire receptoren en proteine kinases. In 2017 werkten GM in op 893
2
