RESEARCH & DEVELOPMENT

R&D

MODERN DRUG DISCOVERY

Le fasi di questo processo sono tutte controllate dal ministero della salute; dalla sperimentazione animale fino al marketing.

Etravirina

I vari step sono:

• Early Stage che comprende: target identification, hit generation (tanti candidati), lead generation (pochi candidati).
• Preclinical Studies: Vengono effettuati in animali da laboratorio.
• Fase 1: farmacologia clinica: viene testato su 20-80 volontari sani e ha la durata di 1-2 anni, viene studiata la farmacocinetica “ADME”, la farmacodinamica e la bio disponibilità.
• Fase 2: studio di efficacia: il principio attivo viene testato su pazienti volontari per monitorare l'efficacia terapeutica, si effettuano trattamenti placebo se eticamente possibile. (cieco e doppio cieco)
• Fase 3: studio multicentro: viene esteso su un numero maggiore di persone (1000-3000), viene studiata l’efficacia del Principio Attivo, il suo beneficio rispetto ai competitor e il rapporto rischio beneficio. Il Principio Attivo e un placebo vengono somministrati casualmente (un paziente riceve sempre il Principio Attivo mentre un altro riceve sempre un placebo) per avere una risposta esclusivamente data dal nostro Principio Attivo e non dalla diagnosi condizionata che può dare il medico. Lo studio viene fatto in pazienti di diversa etnia e con diversi stili di vita.
• Review and Approval: Serve per rimettere insieme i dati degli studi ed avere l'approvazione di commercializzazione (AIC), di solito questo passaggio dura 1-2 anni.
• Market e fase 4: vendita del farmaco e la post vendita (la farmaco vigilanza) effetti indesiderati, casi avversi e peculiarità che non sono emerse dallo studio durante le fasi.

In tutto per completare lo sviluppo di un nuovo principio attivo ci vogliono in media 10-15 anni.

TARGET IDENTIFICATION

Identificare il target significa:

Oportunità di un bisognio terapeutico, strategia di marketing (essere il primo, essere l'unico) identificazione della molecola bersaglio (conoscendo il motivo della patologia "creare" una macromolecola per eliminare il problema).

Hit è una molecola che interagisce con la proteina bersaglio, modulando l'attività della proteina. Hit generation è il modo piu veloce di selezionare futuri lead compounds e la screening di grandi collezioni di molecole possono essere chiamate librerie o database, spesso gernerate da computer o vengono fatte le molecole in laboratorio e analisi del risultato in modo automatizzato. I metodi ideali per avere uno screening perfetto sono: riproducibili, efficaci, attendibili, automatizabili, economici. Questi possono essere in silico (virtual screening) in vitro HTS high throughput screening e può essere di tipo biochimico o cellulare.

Lead oltre ad avere le proprietà dell'hit ha anche caratteristiche che la rendono simile ad un agrente terapeutico (efficacia in vitro e in vivo, farmacocinetica e farmacodinamica). Per ottimizzare il lead serve: il disegno, la sintesi della molecola, test in vitro poi in vivo ottimizazione se va perfezionata quindi si ritorna a disegnare ecc.. e poi si passa al candidato e preclinica.

Sperimentazione preclinica viene fatta su un numero ristretto di leads (20-30) e mirato a dimostrare la farmacocinetica, quindi la potenziale tossicita (ADME) 

ASSORBIMENTO, DISTRIBUZIONE, METABOLISMO E ESPULSIONE.

“Le tre R” per la sperimentazione clinica rimpiazzare, ridurre e rifinire.

La Preclinica è divisa in fasi:

1.     Tossicità, meccanismo di azione, stabilità al principio attivo e interazione con eccipienti.

2.     Fase A, ADME tossicità sub-acuta o cronica tossicita riproduttiva.

Fase B, mutagenesi o cancerogenesi, sintesi scale-up, realizzazione delle forma farmaceutica stabilità finale.

Autori: Roberta e Sara

Nevirapina

Mutant HIV-1 Reverse Transcriptase
 in complex with Nevirapine

FINE PRIMA PARTE

Dopo un anno e due mesi dall'inizio del corso siamo giunti al termine delle lezioni di teoria e di laboratorio. E' stato un bel percorso, interessante, allegro, entusiasmante, coinvolgente, interattivo e...non lo neghiamo a volte anche pesante, ma nella norma della quotidianità delle cose 😊

Tra poco inizierà la seconda parte che, come in tutte le cose (film, libri, teatro...) è quella più energica e grintosa 😎. Ci aspetta uno stage di 800 ore in azienda e scalpitiamo dalla voglia di iniziare!

Ancora non sappiamo dove andremo ma lo scopriremo a breve, intanto ci facciamo un'altra cena tutti insieme e brindiamo...ALLO STAGE! 😎

Autori: Roberta e Sara

ESTRAZIONE DELLE PROTEINE DAI TESSUTI DI ANIMALI

Si possono usare diversi metodi per la lisi cellulare per estrarre le proteine da un tessuto.
Questi metodi si possono dividere in due gruppi: metodi meccanici e metodi fisici. In questa esperienza noi abbiamo usato un dei metodi meccanici, l'omogenatore a pestello (potter).

Per prima cosa ci hanno dato un organo (cuore o fegato) da pulire, per la pulizia si procede con delle pinze, bisturi o forbici. si tolgono tutte le impurezze dal nostro organo (come vene grasso ecc.).
si pesa il nostro organo e si taglia in piccoli pezzi.

falcon con i campioni di tessuto

pulizia del fegato

pulizia del cuore

 Si porta una parte dell'organo dentro il pestello e si pesa il contenuto, dopo aver pesato si inizia a pestare, aggiungendo acqua e in seguito acetonitrile per evitare l'aggregamento delle proteine.
Si porta il contenuto in una falcon.

Si centrifuga l'estratto per ottenere nel sovranatante le proteine e nel pellet le cellule lisate.
Si fa una lettura allo spettrofotometro.

attesa durante la centrifuga

Autori: Roberta e Sara

SPETTROMETRIA DI MASSA E GASCROMATOGRAFIA

In questa nuova esperienza abbiamo visto il funzionamento dello Spettrometro di massa e del gascromatografo.

La Spettrometria di massa è una tecnica analitica basata sulla ionizzazione di una molecola e sulla sua successiva frammentazione in ioni di diverso rapporto massa / carica (M/z).

A differenza delle tecniche spettroscopiche, però, questo è un metodo d’analisi distruttivo (la molecola non rimane intatta dopo l’analisi).

Come funziona: Una molecola è ionizzata per espulsione di un elettrone; il catione che si forma, in parte, si frammenta dando molecole e/o radicali neutri (che non vengono rilevati), in parte generando cationi e/o radicali cationi. Lo ione molecolare e i vari ioni che si originano per frammentazione vengono discriminati sulla base del loro rapporto massa/carica e rivelati da un detector. L’esperimento di spettrometria di massa consiste nella ionizzazione di molecole in fase gassosa, nella separazione dei diversi ioni prodotti e nella loro rivelazione. Il risultato dell’esperimento è lo spettro di massa, che rappresenta l’abbondanza relativa degli ioni in funzione del loro rapporto massa/carica.

Si può così individuare la formula di struttura di composti sconosciuti, anche avendone a disposizione piccole quantità.

Lo spettro di massa si presenta come un insieme di picchi di intensità diversa, ciascuna corrispondente al valore di massa di uno ione frammento. Il picco a valore di massa più elevato è quello relativo allo ione molecolare.

Dallo spettro di massa si può risalire dunque alla struttura di un composto incognito, attribuendo ai singoli ioni una composizione elementare e ricostruendo i meccanismi di frammentazione seguendo schemi tipici per le varie classi di composti.

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La Gascromatografia  è una tecnica cromatografica impiegata a scopo analitico. Si tratta di una tecnica di chimica analitica piuttosto diffusa, che si basa sulla ripartizione dei componenti di una miscela da analizzare tra una fase stazionaria e una fase gassosa, in funzione della diversa affinità di ogni sostanza della miscela con le fasi.

 Analisi qualitativa. La misura del  tempo di ritenzione assoluto è l’elemento chiave nella determinazione qualitativa di un composto contenuto in una miscela di gas. Il tempo di ritenzione assoluto è il tempo necessario alla sostanza iniettata per essere eluita dall’inizio all’uscita della colonna.

Analisi quantitativa. Tale tipo di analisi costituisce l’applicazione più importante della gascromatografia che sfrutta, come base analitica di misura, l’area sottostante il picco. L’area viene determinata tramite integratori automatici che però non sono utilizzabili se i picchi non sono ben separati.

Autori: Roberta e Sara

VESTIZIONE E CONTROLLI DI STERILITA' NELLE AREE CLASSIFICATE

Abbiamo avuto una fantastica lezione interattiva riguardante la vestizione nelle aree classificate ed i controlli di sterilità.

I prof ci hanno portato le tute STERILI che vengono indossate nelle varie aree...

...E noi ce le siamo messe...

Beh, ci abbiamo provato 😂

Nella lezione successiva abbiamo visto quali controlli vengono fatti e come vengono poste delle piastre, con i terreni di coltura cellulare in specifici punti della macchina, dopo un certo tempo di esposizione vengono chiuse ed incubate, vengono piastrate anche le dita degli operatori dopo ogni intervento alla macchina e prima di uscire dal reparto, viene piastrata anche la tuta dell'operatore. Dopo l'incubazione viene accertato che nelle aree non venga superato il limite di CFU (Unità Formanti Colonia), in più le colonie vengono analizzate per vedere di quali batteri, lieviti o muffe si tratta.

Autori: Roberta e Sara

Esempio di macchine con le piastre esposte

Piastratura di una mano...sporca!