Come nascono i nuovi farmaci? Dal laboratorio alla farmacia

Vi siete mai chiesti come vengono scoperti, approvati e immessi sul mercato i nuovi farmaci? Si tratta di un processo affascinante, estremamente lungo e costoso. Questo processo è stato sviluppato, migliorato e ottimizzato sin dalla nascita della farmacologia nella seconda metà del XIX secolo.

Portare un nuovo farmaco da un laboratorio di ricerca universitario o di un'azienda farmaceutica al bancone della farmacia richiede in media circa 1 miliardo di euro e 15 anni, nei quali medici, biologici, chimici, fisici, farmacisti, matematici, statistici, ingegneri e informatici collaborano e condividono le loro conoscenze per riuscire a commercializzare un farmaco sicuro ed efficace.

Diamo un'occhiata a come i farmaci vengono scoperti e immessi sul mercato, dal laboratorio di ricerca al bancone della farmacia.

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Composizione di un farmaco

Prima di entrare nei dettagli di come viene sviluppato, testato e commercializzato un farmaco, vediamo brevemente da cosa è composto un farmaco. Ci sono principalmente due componenti:

• il principio attivo, ovvero la sostanza responsabile dell'effetto curativo e terapeutico,
• gli eccipienti, cioè tutte quelle sostanze utili per l'assorbimento, gusto, consistenza e, in generale, che definiscono la formulazione.

La scoperta di un farmaco

Il processo di scoperta di un nuovo farmaco parte da un’idea di fondo che può avere diverse origini, come ad esempio:

• la scoperta di un nuovo meccanismo biologico di una malattia;
• la scoperta di un effetto collaterale inatteso di un farmaco già sul mercato che potrebbe essere sfruttato per il trattamento di altre condizioni;
• avanzamenti tecnologici che potrebbero sbloccare nuove vie per il rilascio del farmaco in zone specifiche dell’organismo.

Identificazione e convalida del target

Per prima cosa, i ricercatori devono assicurarsi che i principi attivi che stanno studiando abbiano effettivamente un target nell’organismo. Il target può essere ad esempio una proteina (come un enzima o un recettore), o materiale genetico che deve essere efficace, sicuro e accessibile alla molecola del farmaco.

Una volta che il target è stato identificato va anche convalidato, per assicurarsi che possa essere usato come bersaglio terapeutico del farmaco. Le tecniche per la convalida spaziano dagli strumenti in vitro ai modelli animali, ad esempio usando animali geneticamente modificati e anticorpi monoclonali.

Da serie hit ad ottimizzazione dei candidati lead

Dopo che il potenziale bersaglio farmacologico è stato identificato e convalidato, si testano fino a migliaia di composti per verificare se interagiscono con il bersaglio. Questa fase è chiamata fase di definizione di una serie “hit” può richiedere diversi anni. Una volta effettuata questa scrematura, vengono selezionati una serie di composti che interagiscono con il bersaglio, si lavora per ottimizzarne le proprietà, come l'assorbimento nell'organismo e la specificità per il bersaglio. Questa fase si chiama ottimizzazione dei lead. Infine, viefgtnhgtne selezionato il miglior candidato tra i composti ottimizzati e iniziano i test preclinici.

Studi preclinici

Una volta che i candidati più promettenti sono stati individuati, prima che il farmaco possa essere testato sugli esseri umani, si passa agli studi preclinici del principio attivo del farmaco. L’obiettivo di questi studi è quello di identificare i candidati più promettenti ed eliminare quelli non sicuri o efficaci. La fase pre-clinica prevede due tipi diversi di studi:

• Studi in vitro: gli studi in-vitro sono effettuati in laboratorio su colture cellulari o in provetta e vengono utilizzati per valutare l'attività e la tossicità del farmaco candidato a livello cellulare e molecolare.

• Studi in vivo: gli studi in vivo sono quelli sugli animali, come topi o ratti, e sono fondamentali per valutare l'efficacia e la tossicità dei farmaci candidati quando immessi in un organismo vivente che presenta il target biologico, prima di somministrarli agli esseri umani.

Studi Clinici

Una volta superati i test preclinici, il farmaco passa agli studi clinici. Si tratta di studi rigidamente controllati che coinvolgono volontari umani e sono progettati per testare sicurezza ed efficacia del farmaco prima dell'immissione in commercio. Gli studi clinici sono condotti in tre fasi, ognuna con un numero crescente di partecipanti. Il completamento di tutte le fasi messe insieme può richiedere più di 10 anni.

Fase I

Nella prima fase dello studio clinico si valuta soprattutto la sicurezza del farmaco. Questi studi sono generalmente condotti su un piccolo numero di individui sani senza predisposizione a malattie e si usano principalmente per identificare effetti collaterali inattesi che non sono stati identificati durante gli studi preclinici.

Gli individui vengono divisi in vari gruppi, ad ognuno dei quali viene somministrata una diversa dose di farmaco, in modo tale da valutare gli eventuali effetti indesiderati e la loro correlazione con la dose somministrata.

Fase II

Questa fase prevede l’arruolamento di un numero maggiore di soggetti volontari, generalmente affetti dalla patologia per la quale il farmaco è stato pensato. In questa fase si studia l’efficacia del farmaco: i soggetti vengono divisi in gruppi, ad ognuno dei quali è somministrata una diversa dose di farmaco o un placebo, quando eticamente fattibile. Il placebo è una sostanza che si presenta esattamente come il farmaco in studio, ma che non ha nessun effetto terapeutico. Questi studi possono essere effettuati in due modi:

• cieco singolo: il soggetto non sa se gli si sta somministrando il farmaco o il placebo;
• doppio cieco: né il soggetto né il medico sanno se gli si sta somministrando il farmaco o il placebo.

In questo modo si studia l’efficacia del farmaco in correlazione alla dose. L’utilizzo del placebo aiuta ad escludere eventuali effetti che la sola idea di stare assumendo un farmaco da parte del soggetto potrebbe avere sui sintomi della malattia.

In pratica, se il soggetto è convinto di stare assumendo un farmaco il suo corpo potrebbe produrre da solo sostanze in grado di alleviare alcuni sintomi. Ovviamente questo non è sempre possibile, infatti nel caso dello studio di farmaci per malattie molto gravi non sarebbe eticamente accettabile utilizzare un placebo.

Fase III

In questa fase si studia l’efficacia del farmaco comparandolo al farmaco di riferimento attualmente in commercio per la stessa patologia. Centinaia o migliaia di individui affetti dalla patologia vengono divisi in gruppi e ad ognuno viene somministrata casualmente la dose di farmaco in studio o di farmaco di riferimento, in modo che i gruppi siano simili in tutte le caratteristiche, eccetto che per il farmaco assunto.

Autorizzazione e monitoraggio post-marketing

Tutte le informazioni relative al farmaco, inclusi i risultati di studi preclinici e clinici, vengono poi inviati all’agenzia del farmaco, in Italia l’AIFA, che valuterà se autorizzare l’immissione in commercio del farmaco. Una volta immesso in commercio, il farmaco entra nella fase IV della sperimentazione.

Fase IV

La fase IV della sperimentazione di un farmaco è il suo monitoraggio post-marketing. In questa fase si raccolgono informazioni su larga scala dopo che il farmaco è stato immesso sul mercato. Può durare alcuni anni, ed è una fase di attenta vigilanza in cui si valutano eventi avversi estremamente rari (ad esempio shock anafilattici o particolari intolleranze) che non è stato possibile individuare durante gli studi clinici a causa del numero limitato di soggetti a cui il farmaco è stato somministrato.

In sintesi, il processo di scoperta e sviluppo dei farmaci richiede anni di ricerca, sperimentazione e studi clinici. È un processo lungo e costoso, ma essenziale per garantire la sicurezza dei farmaci immessi sul mercato.