Pandemie e focolai di malattie puntano i riflettori sugli ostacoli che i ricercatori devono affrontare per ottenere un farmaco sugli scaffali. Dalla ricerca di potenziali farmaci candidati al bilanciamento del tempo e delle pressioni finanziarie con la garanzia di sicurezza ed efficacia, ci sono molti aspetti dello sviluppo di farmaci che determinano se un trattamento esce dal laboratorio.
Ampliare la definizione di “medicina” e dove puo essere trovata, tuttavia, potrebbe aiutare ad ampliare le opzioni terapeutiche disponibili sia per i ricercatori che per i pazienti.
Ecco quattro sfaccettature di come vengono sviluppate le droghe e di come funzionano nel corpo, tratte dalle storie nell’archivio di The Conversation.
1. Corrispondenza del farmaco al bersaglio
I farmaci piu efficaci sono, in un certo senso, il prodotto di un buon matchmaking: si legano a uno specifico recettore che causa la malattia nel corpo, provocano l’effetto desiderato e idealmente ignorano le parti sane del corpo.
Fattori come l’eta, la genetica e la dieta possono influenzare il modo in cui il tuo corpo elabora un farmaco.
I farmaci viaggiano attraverso il flusso sanguigno per raggiungere i loro obiettivi. Per questo motivo, la maggior parte dei farmaci circola in tutto il corpo e puo legarsi a siti indesiderati, causando potenzialmente effetti collaterali indesiderati.
I ricercatori possono aumentare la precisione e l’efficacia di un farmaco progettando diversi modi per assumerlo. Un inalatore, ad esempio, fornisce un farmaco direttamente ai polmoni senza che debba viaggiare attraverso il resto del corpo per arrivarci.
Anche il fatto che i pazienti assumano i farmaci prescritti e essenziale per garantire che la dose giusta arrivi dove e necessario, abbastanza spesso per avere l’effetto desiderato. “Anche con tutta la scienza che serve per comprendere una malattia abbastanza bene da sviluppare un farmaco efficace, spesso spetta al paziente far funzionare tutto come progettato”, scrive lo scienziato farmaceutico Tom Anchordoquy dell’Universita del Colorado Anschutz.
2. Ricerca di candidati alla droga
I ricercatori hanno scoperto per caso una serie di farmaci, tra cui la penicillina per le infezioni batteriche, i vaccini per il vaiolo e il warfarin per i coaguli di sangue. Sebbene la fortuna svolga ancora un ruolo nella moderna scoperta di farmaci, la maggior parte degli sviluppatori di farmaci adotta un approccio sistematico.
Gli scienziati in genere iniziano identificando un particolare bersaglio molecolare, di solito i recettori che attivano una risposta specifica nel corpo. Quindi, cercano composti chimici che reagiscono con quel bersaglio. La tecnologia chiamata screening ad alto rendimento consente ai ricercatori di testare rapidamente migliaia di potenziali farmaci candidati contemporaneamente. I composti che soddisfano i criteri di screening avanzano verso un ulteriore sviluppo e perfezionamento. Una volta ottimizzati per l’uso previsto, i composti passano ai test di sicurezza ed efficacia su animali e persone.
Da secoli gli scienziati isolano i composti medicinali dai prodotti naturali.
Un modo per facilitare la ricerca di farmaci candidati ottimali e lavorare con composti che sono gia ottimizzati per funzionare negli esseri viventi. I prodotti naturali, derivati ​​da organismi come microbi, funghi, piante e animali, condividono strutture e funzioni simili tra le specie. Anche se non senza le loro sfide di sviluppo, potrebbero aiutare la ricerca di composti correlati che funzionano nelle persone.
“Ci sono migliaia di microrganismi nell’oceano da esplorare come potenziali fonti di farmaci candidati, per non parlare di tutti quelli sulla terraferma”, scrive il chimico medico Ashu Tripathi dell’Universita del Michigan. “Nella ricerca di nuovi farmaci per combattere la resistenza agli antibiotici, i prodotti naturali potrebbero essere ancora la strada da percorrere”.
3. Un farmaco con qualsiasi altro nome puo essere altrettanto efficace
La maggior parte dei farmaci ha molte funzioni oltre a quelle per cui i ricercatori li avevano originariamente progettati. Sebbene questa multifunzionalita sia spesso la causa di effetti collaterali indesiderati, a volte questi risultati sono esattamente cio che e necessario per trattare una condizione completamente non correlata.
Il sildenafil, ad esempio, non e riuscito a trattare il grave dolore toracico dovuto alla malattia coronarica, ma si e dimostrato potente nell’indurre erezioni come il Viagra. Allo stesso modo, la talidomide, un composto che ha causato difetti alla nascita in migliaia di bambini in tutto il mondo come farmaco per la nausea mattutina, ha trovato redenzione come trattamento del cancro.
Sebbene la talidomide fosse disastrosa per la nausea mattutina, si e dimostrata efficace per altre malattie.
Poiche i farmaci hanno intrinsecamente piu di una funzione nel corpo, il riutilizzo dei farmaci esistenti puo aiutare a colmare un vuoto in cui le aziende farmaceutiche e altri sviluppatori non possono o non vogliono. Gregory Way, ricercatore presso l’Universita del Colorado Anschutz, utilizza l’intelligenza artificiale per prevedere i vari effetti che un farmaco puo avere e crede che questa mancanza di specificita sia qualcosa da esplorare piuttosto che eliminare. Invece di cercare di puntare su un obiettivo specifico, suggerisce che gli scienziati “abbracciano la complessita della biologia e cercano di sfruttare gli effetti multiformi che i farmaci possono offrire”.
4. Veleno come medicina
Se cosi tanti farmaci possono avere effetti tossici nel corpo, sia per effetti collaterali o per l’assunzione della dose sbagliata o per la condizione sbagliata, cosa determina se un farmaco e una “medicina” o un “veleno”?
Gli scienziati biomedici valutano i farmaci in base al loro principio attivo o a un composto specifico che ha un effetto specifico nel corpo. Ma ridurre i farmaci a una singola molecola ignora un altro fattore importante che determina se un farmaco e terapeutico: il contesto in cui viene utilizzato. Gli oppioidi trattano il dolore intrattabile ma possono portare a una dipendenza debilitante e letale se somministrati in modo improprio. La chemioterapia uccide i tumori ma provoca danni collaterali ai tessuti sani nel processo.
L’aconito e un’erba velenosa che veniva usata per trattare i sintomi del raffreddore nell’antica pratica medica cinese. Biblioteca del Congresso, Divisione asiatica, Libri rari cinesi
Un altro paradigma farmaceutico, la medicina tradizionale cinese, ha storicamente riconosciuto la malleabilita dei farmaci attraverso l’uso di veleni come terapeutici.
Yan Liu, uno storico della medicina dell’Universita di Buffalo che studia questa pratica, osserva che i testi antichi non distinguevano tra veleni e non veleni, anzi, i medici cinesi esaminavano i farmaci in base a un continuum di potenza, o capacita di danneggiare e guarire. Hanno usato diverse tecniche di elaborazione e somministrazione per regolare la potenza dei veleni. Hanno anche adottato un approccio personalizzato al trattamento, consapevoli che ogni farmaco funziona in modo diverso in base a una serie di diversi fattori individuali.
“Il paradosso della guarigione con i veleni nella medicina tradizionale cinese rivela un messaggio chiave: non esiste un nucleo essenziale, assoluto o immutabile che caratterizzi una medicina”, scrive Liu. “Invece, l’effetto di un determinato farmaco e sempre relazionale: dipende da come viene utilizzato il farmaco, da come interagisce con un particolare organismo e dai suoi effetti previsti”.
