新药是如何从实验室走向市场的?


新药是如何从实验室走向市场的?



春节假期临近结束,很多人即将踏上返程工作的道路,人潮的迁徙不免会增加新型冠状病毒感染的概率,很多人不免发出这样的疑问:
针对这次新型冠状病毒的特效药什么时候能出来?
大家都希望能尽快有好的药物来对付这突如其来的不速之客,但是我们必须清楚地认识到,药物的研发、生产、应用有基本的规律和时间要求 。

图片来源:Veer图库
药物研发三步走,缺一不可
以传统的小分子化学药物为例,新药研发从无到有,要历经药物发现、临床前研究和临床试验“三部曲”,最后才能进入医药市场用于治疗疾病 。 细说起来可谓步步荆棘,成功者凤毛麟角 。

新药研发流程图 图片作者提供

第一步:候选新药的发现
候选药物的发现首先需要选择和确定药物的作用靶标 。 靶标是一种与某种疾病发生发展密切相关的生物分子,如蛋白和核酸等,对这种生物分子进行干预,能够治愈或缓解与其相关的疾病

找到准确的药物作用靶标是药物研发的关键 (图片来源:Veer图库)

对于这次的新型冠状病毒而言,准确的药物作用靶标在哪里?
据1月25日的新闻报道,由蒋华良院士和饶子和院士领衔的应急攻关团队快速表达了2019-nCoV水解酶(Mpro)并获得了它的高分辨率晶体结构,从而在此基础上进行药物的筛选 。 据1月28日的新闻报道,华中科技大学李华教授、沈阳药科大学陈丽霞教授、军事医学研究院李行舟研究员等组成联合攻关小组,发现了冠状病毒nsp3编码的木瓜样蛋白酶(papain-like protease,PLP),在病毒基因组复制及逃避宿主的抗病毒天然免疫中发挥重要作用,是药物开发的良好靶点 。 更多科学家目前正在寻找更多可能抑制2019-nCoV的药物靶点,为抗新型冠状病毒肺炎药物的研发提供更多指导信息 。

2019-nCoV Mpro晶体结构 (图片来源:中国科学院网站)
药物作用的靶标确定之后,药物化学家们需要根据靶标的空间结构,设计或者合成有作用的先导化合物 。 这个过程很关键,也考验药物化学家的能力,这些化合物可以是全新结构的化合物,也可以来自天然产物(动物、植物、海洋生物),甚至还可以是一些已经上市的药物 。
经活性筛选得到先导化合物后,还需要以先导化合物为模板合成大量的新化合物,以进行构效关系研究,进一步筛选优化得到活性更好的化合物,同时还得系统地研究化合物的理化性质,代谢性质以及毒理早期数据,才能筛选出来满足成药性的最优化合物,这时候可以作为候选药物,进入临床前开发 。

第二步:候选新药临床前研究
确定候选药物是新药研发的基石,接下来新药就从研究进入了开发阶段,也就是系统的临床前和临床研究工作,这时候需要大量的资金投入这个“主角”身上 。
临床前研究需要进行包括原料药和制剂的药学研究,动物体内的药理药效,药代动力学,以及安全性评价在内的系统研究工作,这部分研究需要在动物身上进行

【新药是如何从实验室走向市场的?】小白鼠是用的比较多的试验动物之一 (图片来源:Veer图库)
药学研究:分为原料药和制剂两部分工作 。 早期合成的原料药主要用于药效、药代、早期毒理等的研究 。 这期间需要对原料药的杂质(包括基因毒性杂质)进行系统的研究,从而充分地评价药物及其相关杂质的安全性 。

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