Биотехнологическая продукция на фармацевтическо…


Чтобы посмотреть презентацию с картинками, оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов презентации:

Биотехнологическая продукция на фармацевтическом рынке Фармрынок – важный сектор экономикилюбой страны, критерий ее экономического и социального развития, уровня благосостояния населенияРазвитая фармпромышленность – показатель высокой инновационной экономикиФармацевтика – наиболее прибыльная индустрия, привлекающая инвесторов Фармрынок – один из самых высокодоходных и быстрорастущих секторов мировой экономики: Темп роста – 6-11% в год Чистая прибыль ~ 18% от общего дохода Увеличение продаж связано:с ростом заболеваемости (ухудшение экологии)со старением населения в развитых странахс ростом уровня доходов в развивающихся странах Основные тенденции мирового фармрынка: Высокий уровень концентрации производства в развитых странах (доля США - 50%, ЕС – 27%):Из 50-ти крупнейших фармкомпаний (более 80% мирового рынка):20 находятся в США (39,2% мирового фармрынка)18 – в Европе (33,3% рынка)11 – в Японии (7,8% рынка)1 – в Израиле Основные тенденции мирового фармрынка: Конкуренция между транснациональными фармфирмами за широкое использование достижений НТ-прогресса: выигрывают те, кто использует достижения генетической и клеточной инженерии, биотехнологии Основные точки роста фармрынков: производство БАДов идженериковРазвитие производства ЛС растительного происхождения, в т.ч. полученных с помощью клеточной инженерииПереход от преобладающей сегодня химической технологиив производстве ЛС к биотехнологии Основные тенденции мирового фармрынка: Рост затрат на разработку новых препаратов (сейчас ~ $800 млн. на 1 препарат, по прогнозам – сверх $1 млрд.)Активизация стран третьего мира с целью переустройства мирового фармрынка (окончание строка действия большинства патентов и др.) Открытие фармкомпаниями научных центров в Индии, Китае, Сингапуре для сокращения затрат на разработку новых препаратов Увеличение количества фальсифицированной продукции Расхождение интересов в спектре продукции в развитых (ориентированы на прибыль от лечения неинфекционных заболеваний) и развивающихся (актуальна борьба с опасными инфекциями) странахРост числа хронических заболеваний в развитых странах Source: WHO % of population Лидирующие по смертности заболевания в странах третьего мира: СПИД, малярия, туберкулез Розничный мировой рынок ГЛС в 2010 г. Фармрынок СНГ – 2,2% мирового рынка Лидирует – российский рынок, как наиболее емкий (70%) и перспективныйОпережающие темпы развития у фармрынков Украины и БеларусиНизкие расходы на ЛС на душу населения по сравнению с развитыми странами Наиболее сильные позиции локальные производители занимают в Украине, России, Узбекистане и Беларуси (более 50% потребнос-ти розничного рынка в натуральном выражении) Объем розничного рынка ЛС стран СНГ в 2010 г. и расходы на душу населения Факторы: численность населения, уровень эконом. развития страны, степень участия госфинансирования,промоционная активность фармкомпаний Расходы на ЛС в странах СНГ на душу населения в 2008-2010 гг. Аналогичные расходы в Чехии - $331, в Словакии – $254, в Польше – $154, в западноевропейских государствах – еще выше Структура розничных рынков ЛС в разрезе зарубежного и локального производства в странах СНГ в 2010 г. Темпы прироста/убыли объема розничного рынка ЛС в разрезе зарубежного и локального производства в странах СНГ в 2010 г. в сравнении с 2008 г. Соотношение объемов мировой биотехнологической продукции Биофармацевтика АгробиотехнологииБТ-продукты, биотопливо, пищевая БТБиоочистка почвы, воды Морская БТ Сейчас – около половины ЛС производится с использованием биотехнологий Доля России в мировом производстве биотехнологической продукции США EC Китай Индия РФ Объем рынка~ 2.0 млрд.$~ 0.6 % мировогоЕжегодный рост ~ 15 % Top-25 $ 0,7 Billion По оценкам Минпромэнерго, к 2020 году необходимо вывести на рынок до 200 инновационных препаратов, в основном отечественной разработки, производимых на территории РФ Увеличение выпуска препаратов на основе рекомбинантных белков на фармацевтическом рынке России Карта развития красной БТ в России до 2020 г. Фармрынок Беларуси по итогам 2010 г. Объем фармрынка Беларуси в расчетно-отпускной цене составил $676,5 млн. За 8 месяцев 2011 года фармрынок страны вырос на 5,6% в стоимостном выражении и 6,8% – в натуральном. В Беларуси зарегистрировано более 6 тыс. лекарственных средств и фармсубстанций, из которых примерно 950 наименований, или около 20% – отечественных производителейОтечественных фармсубстанций (основа для ЛС) – всего 39Предприятий-производителей ЛС и фармсубстанций – 26, в текущей пятилетке планируется запустить еще 12 Структура фармрынка Беларусив 2011 г. (1-й квартал) Сегмент ЛС в 1 квартале 2011 г. вырос на 35% (в стоимостном выражении) и на 16% (в натуральном выражении) по отношению к аналогичному периоду 2010 г. Среднедушевое потребление ЛС в РБ увеличилось на 36% (1 кв. 2011/1 кв. 2010)Самой быстрорастущей категорией белорусского фармрынка является группа БАД (в стоимостном выражении)В натуральном выражении рынок контролируют локальные производители, постепенно укрепляющие свои позиции Изменения на фармрынке Беларуси в 2011 г. (1-й квартал) Рейтинг корпораций фармрынка РБ Рейтинг корпораций фармрынка РБ В натуральном выражении первые три позиции рейтинга корпораций занимают локальные компании (суммарная доля — 85%, прирост доли в 1 кв. 2011 к 1 кв. 2010, — 4,3%): Борисовский завод медпрепаратов (доля 20%), Белмедпрепараты РУП (13,7%), Фармтехнология ООО (3,5%). Рейтинг корпораций фармрынка РБ Биотехнологическая продукция на фармацевтическом рынке Белки человека (продукты более 400 генов, не менее 30-ти уже нашли применение в медицине);Моноклональные антитела (нейтрализация токсинов, борьба с бактериальными и вирусными инфекциями, лечение раковых заболеваний, диагностика заболеваний и продуктов ГИ);Антибиотики (более 6000 наименований, каждый год обнаруживают до 200 новых антибиотиков);Вакцины (фрагменты клеток и вирионов, рекомбинантные);Заменители крови (декстраны и др.); Биотехнологическая продукция на фармацевтическом рынке Средства против ВИЧ (CD-токсины, вакцины, факторы остановки трансляции и др.);Гормоны (инсулин, соматотропин, соматостатин, тиреотропные гормоны и др.);Средства доставки лекарств к органам Диагностикумы (иммунодиагностикумы, системы для молекулярной диагностики); АминокислотыВитаминыАнатоксины, цитокины рекомбинантныеПробиотики, бактериофаги Некоторые белки человека, полученные генноинженерными методами В 2010 г. разрешены и используются в медицине 143 ГИ-лек. субстанции26 субстанций – на стадии получения разрешенияЧерез 10 лет 15% мирового фармрынка должны занять ЛС на основе новых регулярных белков человека (открыты в проекте «Геном человека»)Через 20 лет – 50%!Инсулин (сахарный диабет) – практически весь – ГИ, лидер в мировом фармрынке (до 18%)Интерфероны (вирусные заболевания, канцерогенез, рассеянный склероз), в т.ч. рекомбинантныеЭритропоэтин (анемия, заболевания почек, сердечно-сосудистые заболевания онкогенез) Некоторые белки человека, полученные генноинженерными методами Фактор свертываемости крови (гемофилия – болеет до 400000 людей в мире)Соматотропин и др. гормоны роста (задержка роста)CEREZYME (аналог человеческой β-глюкоцереброзидазы) (нарушения липолиза – болезнь Гоше)Адренокортикотропный гормон (ревматизм)1-Антитрипсин (желтуха, цирроз печени, эмфизема легких)Гемоглобин (анемия, в т.ч. серповидноклеточная)Интерлейкины (канцерогенез, иммунные заболевания)Кальцитонин (остеопороз, дисплазия, панкреатит)Лимфотоксин (канцерогенез) Некоторые белки человека, полученные генно-инженерными методами Релаксин (облегчение родов)Рецептор интерлейкина-1 (астма, ревматоидный артрит)Тиреотропный гормон (гипотиреоз, рак щитовидной железы)Тканевый активатор плазминогена (тромбообразование)Тромбоцитарный фактор роста (атеросклероз)Проурокиназа (тромбообразование) – снижает смертность от инфаркта миокарда в 5 разФактор, активирующий макрофаги (канцерогенез)Фактор некроза опухоли (канцерогенез)Фактор роста нервных клеток (повреждение нервной ткани)Фактор роста эпидермиса (ожоги) Некоторые белки человека, полученные генно-инженерными методами Факторы роста В-лимфоцитов ( иммунные заболевания)Хорионический гонадотропин (женское бесплодие)Эндорфины и энкефалины (боль)Лактоферрин (иммуностимулятор) – в 10 раз снижает заболеваемость гастроэнтеритами детей на искусственном вскармливанииАденозиндезаминаза (нарушения обмена пуринов синтеза НК пролиферации клеток) Механизм действия белков - факторов роста клеток: Лимфоцитов,макрофагов,эритроцитов,клеток нервной системы,клеток эпидермиса,фибробластов (репарация сосудистых и гладких мышечных тканей) Создание белков с гибридными свойствами Интерфероны – семейство белков с широким спектром защитных функций подавляют развитие вирусных инфекций ингибируют онкогенную пролиферацию клеток, - модулируют иммунный ответ организмаИнтерфероны человека классифицируют на 3 группы (α, β, γ) в зависимости от типа клеток, их продуцирующих, первичной структуры, физико-химических свойств и др. Терапевтическая активность некоторых интерферонов человека  (2а) – Гепатит С, лейкоплакия; (2b) – Рак мочевого пузыря, рак головы и шеи, злокачественная меланома, множественные миеломы, лимфома, рак почки, ВИЧ-инфекция; (n3) – ВИЧ-инфекция, цервикальная дисплазия, папилломавирусные инфекции, гепатит С; (1а) – Рассеянный склероз; (1b) – Хронический прогрессирующий рассеянный склероз; (1b) – Рак почки, хронический гранулематоз.Для всех типов ИФ человека методами ГИ созданы микробные суперпродуценты  можно получать их в большом количестве и в индивидуальном состоянии, чего нельзя добиться при выделении из природного источника. Белковая инженерия Комплекс методических приемов, позволяющих создавать «неприродные» варианты белков и изучать их свойстваОснова белковой инженерии: направленный мутагенез клонированных геновНакопление данных о первичной структуре белков,кристаллографические сведения об их трехмерной структуре, развитие методов моделирования свойств белка по его АК-последовательности позволяет создавать новые формы белков Создание ГИ-интерферонов Структура генов ИФ(2) и ИФ(3) и получение гибридных генов: Экспрессия гибридных генов в клетках E. coli Выделение и изучение химерных белковПолучены гибридные ИФ с более высокой антивирусной активностью по сравнению с родительскими типами.Многие гибридные ИФ индуцировали в клетках синтез олигоизоаденилатсинтазы (активирует латентную эндонуклеазу, расщепляющую вирусную мРНК).Зарегистрирована более высокая антипролиферативная активность в культурах раковых клеток человека.Химерные α-интерфероны обладали большей активностью и спектром антивирусного действия по сравнению с родительскими белками Создание гибридных белков Гибридный ген:Гибридный белок: Экспрессия в E. coli под контролем промотора Ptrp: Белок Активность (ед./л культуры) Интерферон- Интерлейкин-2 IFN-/IL-2IFN-IL-2 Химера IFN-/IL-2 обладает Активностями обоих родительских белков, в ней сохраняется соотношение между активностями интерферона и интерлейкина Получение бактерий-продуцентов человеческого инсулина Инсулин – первый коммерческийгенно-инженерный продукт, которыйпродуцируется бактериями, разрешенный к широкому применению в терапии диабета Создание лекарственных ферментных препаратов Муковисцидоз – частое летальное наследственное заболевание в странах Европы, Канаде, СШАКомпоненты легочной слизи – высокомолекулярная бактериальная ДНК и альгинат (P. aeruginosa)ГИ-ферменты: ДНК-аза и альгинат-лиазаГен выделен из бактерий Flavobacterium sp. (кодирует белок 63 кДа: 23 кДа деполимеризует альгинат морских водорослей, 40 кДа – разрушает альгинат бактерий)часть гена клонирована в бактериях B. subtilis на плазмидном векторе совместно с геном, кодирующим сигнальный пептид -амилазы B. subtilis (для секреции белка)Эффективное расщепление ДНК и альгината,«разжижение» слизей Моноклональные антитела Применение мн-АТ: в качестве ЛС аналитические реакции (выявление биомолекул); тестирование лекарственныхпрепаратов; оценка и мониторинг онкологических заболеваний; иммунологический скринингпродуктов генов; идентификация и контрольпатогенных микроорганизмов; доставка лекарственныхсредств к клеткам-мишеням. Особенности моноклональных АТ Высокая специфичность аффинность к определенным антигенам в составе клетокСпособность атаковать токсины, вирусы и раковые клеткиСпособность связываться с лекарственными веществами, радионуклидами:Basiliximab/Daclizumab (МН-АТ к-цепи рецептора интерлейкина-2 в составе Т-лимфоцитов (антагонист IL-2, активирующего Т-лимф.(для предотвращения отторжения органов при трансплантации) (Trastuzumab) Herceptin (МН-АТ к рецептору белка HER2 на раковых клетках (лечение рака груди - иммунная таргет-терапия)Zevalin (меченые иттрием-90 АТ к клеткам фолликулярной лимфомы – радиотерапия) Облегчение доставки лекарственных средств к месту действия1. Заключение в липосомы2. Встраивание генов токсинов в инфильтрующие опухоль лимфоциты3. Присоединение молекул лекарственных веществ к моноклональным АТ, специфичным к белкам поверхности тех или иных клеток4. Неактивные формы лекарств переводят в активные при помощи ферментов Примеры доставки лекарств с помощью мн-АТ Продукция цефалоспоринов Усовершенствование производства антибиотиков Лимитирующий фактор Бактерии Vitreoscilla sp.в промышленном производстве выделение гена «гемоглобина»АБ с помощью Streptomyces spp. – количество доступного О2.клонирование на плазмиде трансформация S. coelicolorПолучены бактерии S. coelicolor, растущие при низком содержании кислорода (5% насыщающей концентрации), синтезирующие в 10 раз большеАБ актинородина и имеющие бόльшую скоростьроста, чем нетрансформированные. Вакцины Недостатки традиционных вакцин:- требуют использования дорогостоящей культуры клеток (тканей)- не удается получить высокий титр патогенов- необходимость соблюдать особые меры предосторожности- при нарушении техн. процесса – попадание живых клеток (вирусов)- аттенуированные штаммы могут ревертировать к исходному типу- ограниченный срок годности, особые условия хранения- по отношению к некоторым заболеваниям невозможно получить (СПИД и др.) Вакцины Созданные методами ГИ:патоген модифицируют, делетируя гены, ответственные за патогенность (можно безбоязненно использовать живую вакцину)создают живые непатогенные системы переноса отдельных антигенных детерминант неродственного патогенаклонируют в альтернативном хозяине гены белков, содержащих антигенные детерминанты (субъединичные вакцины)создают системы специфического уничтожения клеток-мишеней (инфицированных патогеном)генная (ДНК) иммунизация Субъединичные вакцины Противогерпетические:Вирус простого герпеса (HSV) вызывает поражение слизистых любых органов и является онкогенным вакцинация инактивированным или аттенуированным вирусом сопряжена с риском развития рака.Для создания субъединичной вакцины:- идентифицировали антигенные детерминанты (гликопротеин D)- клонировали ген (gD), кодирующий гликопротеин D, в клетках млекопитающих- модифицировали gD, удалив его часть, кодирующую С-концевой трансмембранный домен (улучшилась его растворимость, что облегчило процедуру очистки)- трансформировали модифицированным gD яйцеклетки китайского хомячка (в них происходил синтез, гликозилирование и секреция гликопротеина gD)- модифицированный белок gD вызывал в организмах ЛЖ выработку антител против вируса простого герпеса Субъединичные вакцины Противоящурные:- антигенная детерминанта – капсидный белок VP1- РНК-геном вируса кДНК рестрикция клонирование в экспрессирующем векторе E. coli анализ химерного белка - переклонирование в другом векторе, получение продуктаПротивотуберкулезные:- из 100 секретируемых Mycobacterium tuberculosis белков нашли наиболее эффективные антигенные детерминанты- анализировали АК-последовательности, предсказывали структуру соответствующих генов- синтезировали гены, клонировали в экспрессирующих векторах, получили продукты. Векторные вакцины С их помощью осуществляется доставка и экспрессия в организме-хозяине клонированных генов, кодирующих антигенные белки (индуцируют выработку антител)Противовирусные вакцины - в геном вируса коровьей оспы (ВКО, неонкогенный) встроены и экспрессируются гены антигенных белков- G-белка вируса бешенства- поверхностного антигена гепатита В- нескольких белков вируса гриппа- белков вируса везикулярного стоматита- гликопротеинов вируса простого герпеса Векторные вакцины Противобактериальные ГИ-вакцины: - субъединичная вакцина, содержащая основной поверхностный антиген Rickettsia rickettsii (облигатные внутриклеточные бактерии, плохо растут в культуре);- противохолерная субъединичная вакцина - синтетическиq олигонуклеотид, кодирующий эпитоп субъединицы В холерного токсина, встроили в ген флагеллина Salmonella sp. На жгутиках Salmonella sp. размещался эпитоп холерного токсина. Аналогичным образом можно получать поливалентные вакцины. Лекарственные средства против ВИЧ 1. Создание химерного белка CD4- иммуноадгезина: CD4-компонент связывает gp120 и блокирует ВИЧ, иммуногло-булиновый компонент обеспечивает связывание комплек-са с клетками, имеющими соотв. рецептор уничтожение вируса CD4 gp120 ВИЧ Клетка Лекарственные средства против ВИЧ 2. Создание системы мечения ВИЧ-пораженных клеток для их уничтожения:Сшивают фрагмент ДНК, кодирующий CD4-рецепторс фрагментом, кодирующим экзотоксин P. aeruginosaген, кодирующий химерный белокНа поверхности всех ВИЧ-пораженных клеток есть gp120 химера связывается только с ними и проникает внутрь за счет домена II экзотоксина Рекомбинантные цитокины Цитокины – около 200 белков с мол. массой 5-50 кДа;Имеют ряд характерных особенностей:Участвуют в регуляции деления и дифференцировки стволовых клеток;Отсутствие антигенной специфичности;Проведение сигнала путем взаимодействия с клеточными рецепторами;Формирование цитокиновой сети;В отличие от гормонов действуют локально и синтезируются многими иммунокомпетентными клетками. Роль цитокинов: регуляция иммунного ответа;регуляция эмбриогенеза, закладки и развития органов;регуляция кроветворной функции;участие в процессах восстановления тканей. Бактериофаги Бактериофаги и препараты бактериофагов характеризуются:Безопасностью и нетоксичностью для человека; Высокой стабильностью при длительном хранении;Способностью к самовоспроизведению;Способностью проникать в очаги размножения бактерий;Саморегуляцией численности;Высокоспецифичным действием на строго определенные виды (роды) микроорганизмов. Бактериофаги Перспективы использования препаратов бактериофагов:Бактериофаги эффективны как в качестве монотерапии, так и в сочетании с антибиотиками;Строго специфичное действие выгодно отличает бактериофаги от антибиотиков;Бактериофаги имеют большой успешный опыт применения в терапии различных заболеваний, ранее игнорировавшийся из-за успеха антибиотикотерапии Пробиотики Пробиотики – это живые микроорганизмы и вещества микробного происхождения, оказывающие при естественном способе введения позитивные эффекты на физиологические, биохимические и иммунные реакции организма хозяина через оптимизацию и стабилизацию его микробиоты;Пробиотики - представляют собой либо живые лиофилизованные бактерии (бифидумбактерин), либо живые, иммобилизованные на сорбенте (напр., бифидумбактерин форте на косточковом активированном угле);Пребиотики - препараты немикробного происхождения, способные оказывать позитивный эффект на организм хозяина через селективную стимуляцию роста или метаболической активности нормальной микробиоты кишечника; Синбиотики - препараты, полученные в результате рациональной комбинации пробиотиков и пребиотиков. Пребиотики и синбиотики Пребиотики Синбиотики Лактулоза (нормазе, дюфалак, лактусан) Биовестин-лакто (B.bifidum,B.adolescentis,L.plantarum и бифидогенные факторы) ПАМБА (пара-амино-метил-бензойная кислота) Мальтодофилюс (B.bifidum, L.acidiphilus, L.bulgaricus и мальтодекстрин) Пантотенат кальция Бифидо-бак (комплекс лакто- и бифидобактерий и комплекс фруктоолигосахаридов из топинамбура) Антисмысловые нуклеотиды в качестве ЛС При лечении мышечной дистрофии Дюшенна (болеет 1 мальчик из 3000) использован метод «перескакивания» экзона. Укороченный белок восстанавливал свойства Мишени антисмысловых нуклеотидов мРНК белков патогенных микроорганизмовмРНК белков раковых клетокмРНК любых «нежелательных» белковВитравен – олигонуклеотид, связывающийся с одним из ключевых генов цитомегаловируса, останавливая его экспрессию, и подавляет размножение вируса.Macugen - олигонуклеотид, селективно связывающийся с внеклеточным сосудистым эндотелиальным фактором роста (СЭФР)165, подавляя его активность. СЭФР индуцирует ангиогенез, проницаемость сосудов и воспаление, что способствует прогрессированию неоваскулярной (влажной) формы возрастной макулодегенерации (ВМД) Рибозимы

Приложенные файлы

  • ppt 15697738
    Размер файла: 4 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий