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Progettazione e sviluppo di un farmaco

Di

Shalini S. Lynch

, PharmD, University of California San Francisco School of Pharmacy

Ultima revisione/verifica completa lug 2019| Ultima modifica dei contenuti lug 2019
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Risorse sull’argomento

Molti dei farmaci attualmente in uso sono stati scoperti mediante esperimenti condotti sugli animali e sull’uomo. Tuttavia, numerosi farmaci vengono ormai progettati in base alla patologia precisa da trattare. Innanzitutto vanno identificate le alterazioni biochimiche e cellulari determinate dalla patologia; quindi, possono essere progettate sostanze in grado di prevenire o correggere in modo specifico tali alterazioni (tramite interazione con siti specifici nell’organismo). Quando un nuovo composto si dimostra promettente, la sua struttura viene solitamente modificata molte volte, al fine di

Vengono presi in considerazione anche altri fattori, come la determinazione della modalità di assorbimento attraverso la parete intestinale e della stabilità nei tessuti e nei liquidi corporei. Tali fattori comprendono il modo in cui l’organismo reagisce al farmaco (farmacocinetica) e il modo in cui il farmaco agisce sull’organismo (farmacodinamica).

Idealmente, un farmaco è

  • Altamente selettivo per la sua sede di destinazione: Incide in misura minima o nulla su altri sistemi organici, ovvero, gli effetti collaterali sono minimi o assenti (vedere Panoramica sulle reazioni avverse ai farmaci).

  • È molto potente ed efficace: Si possono utilizzare dosi basse anche per disturbi difficili da trattare.

  • È efficace quando assunto per bocca (assorbito bene dall’apparato digerente): Per praticità d’uso.

  • È ragionevolmente stabile nei tessuti e nei liquidi corporei: Quindi, idealmente, è sufficiente una dose al giorno (per disturbi che necessitano solo di un trattamento breve possono essere preferibili farmaci con minore durata d’azione).

Durante lo sviluppo dei farmaci, si stabiliscono le dosi medie o abituali. Tuttavia, la sensibilità a un farmaco è soggettiva. Numerosi fattori intervengono nel meccanismo di risposta, come l’età (vedere Invecchiamento e farmaci), il peso, l’assetto genetico e la presenza di altre patologie (vedere Panoramica sulla risposta ai farmaci). Questi fattori devono essere presi in considerazione quando i medici stabiliscono la dose per un determinato paziente.

Fasi dello sviluppo dei farmaci

(Vedere tabella Dal laboratorio al paziente per una sintesi delle fasi dello sviluppo dei farmaci).

Studi preclinici

Dopo l’identificazione o la progettazione di un farmaco che mostri un potenziale di trattamento per una patologia, si passa allo studio del farmaco su animali di laboratorio (attraverso i cosiddetti studi preclinici). Gli studi preclinici forniscono informazioni sul meccanismo d’azione di un farmaco, sulla sua efficacia, sugli eventuali effetti tossici, come la possibilità di compromettere la fertilità e lo stato di salute della prole. Durante questa fase, molti farmaci vengono bocciati per l’inefficacia o l’elevata tossicità.

Se dopo gli studi preclinici un farmaco si dimostra promettente, il Comitato etico (CE) pertinente deve approvare un programma che descrive lo studio clinico e viene quindi presentata alla FDA una domanda di approvazione del nuovo farmaco sperimentale. Se la FDA approva la domanda, il farmaco può essere testato su soggetti umani (attraverso i cosiddetti studi clinici).

Studi clinici

Questi studi si svolgono in diverse fasi e solo su soggetti volontari che abbiano espresso il proprio pieno consenso.

  • Nella Fase 1 si valutano la sicurezza e la tossicità del farmaco in soggetti umani. Lo studio prevede la somministrazione di quantità diverse di farmaco a un ridotto gruppo di soggetti sani, giovani, generalmente di sesso maschile, al fine di stabilire la dose alla quale si manifestano i primi esiti tossici.

  • Nell’ambito della Fase 2 si valuta l’effetto prodotto dal farmaco sulla patologia in studio e la possibile dose corretta. Diverse quantità di farmaco vengono somministrate a un numero massimo di 100 soggetti affetti dalla patologia target, al fine di verificare eventuali benefici. Sebbene il farmaco abbia dato prova di efficacia su animali nell’ambito degli studi preclinici, non significa che sia efficace anche nell’uomo.

  • Gli studi di Fase 3 valutano il farmaco in un campione di soggetti molto più esteso (spesso composto da centinaia a migliaia di partecipanti) affetti dalla patologia target. Questi soggetti vengono selezionati secondo criteri che rendano il campione valutato quanto più simile possibile ai soggetti che potrebbero fare uso del farmaco nel mondo reale. Nell’ambito di questa fase si valutano ulteriormente l’efficacia del farmaco e si rilevano eventuali nuovi effetti collaterali. Gli studi di Fase 3 confrontano generalmente il nuovo farmaco con un farmaco comprovato, con un placebo o con entrambe le formulazioni.

Oltre a determinare l’efficacia del farmaco, gli studi si focalizzano sul tipo e sulla frequenza degli effetti collaterali e sui fattori che predispongono a tali reazioni (come età, sesso, patologie associate e impiego di altri farmaci).

Approvazione

Se gli studi indicano che il farmaco è efficace e sicuro, viene presentata alla FDA una richiesta di approvazione di nuovo farmaco (New Drug Application, NDA), che include i dati provenienti dalle sperimentazioni sugli animali e sull’uomo, le procedure di fabbricazione del farmaco previste, le informazioni prescrittive e l’etichetta del prodotto; l’ente governativo esamina, quindi, tutte le informazioni e decide se il farmaco è sufficientemente sicuro ed efficace per l’immissione sul mercato. In caso di approvazione da parte della FDA, il farmaco diventa disponibile a scopo terapeutico. L’intero processo normalmente richiede circa 10 anni. In media, solo 5 sui circa 4.000 farmaci studiati in laboratorio passano alla sperimentazione clinica, mentre solo 1 farmaco su 5 studiati sui pazienti viene autorizzato e prescritto.

Ogni Paese segue un proprio processo di approvazione, che può essere diverso da quello in essere negli Stati Uniti. Il fatto che un farmaco sia approvato per l'uso in un Paese non significa che lo stesso sia disponibile in un altro Paese.

Fase 4 (postcommercializzazione)

Dopo che il farmaco è stato approvato, il produttore deve monitorarne l’uso e riferire tempestivamente alla FDA eventuali effetti collaterali nuovi precedentemente non rilevati. I medici e i farmacisti sono invitati a partecipare al monitoraggio continuo del farmaco. Tale processo di vigilanza è importante perché, prima che il farmaco sia messo in commercio, anche gli studi più completi sono in grado di rilevare solo effetti collaterali relativamente comuni (ovvero, che si manifestano una volta circa ogni 1.000 dosi). Importanti effetti collaterali che insorgono una volta ogni 10.000 (o più) dosi possono essere riscontrati solo quando il farmaco tratta un’ampia fetta di popolazione, ovvero dopo che il prodotto è stato messo in commercio. L’FDA ha facoltà di ritirare l’approvazione se nuove evidenze sono indicative di potenziali gravi effetti collaterali causati dal farmaco. Per esempio, il farmaco anoressizzante fenfluramina è stato ritirato dal mercato perché alcuni soggetti che lo avevano assunto hanno successivamente sviluppato serie cardiopatie.

Tabella
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From Laboratory to Medicine Cabinet

Fase

Gruppo in studio

Scopo

Lunghezza

Studi preclinici

Ambienti di laboratorio (come colture cellulari e animali)

Stabilire le caratteristiche chimiche e fisiche del farmaco e valutarne la sicurezza e gli effetti in organismi viventi

2–6,5 anni

Studi clinici

Fase 1

20-80 volontari sani

Stabilire la sicurezza e i livelli nel sangue di base raggiunti con dosi di farmaco diverse

1,5 anni

Fase 2

Fino a 100 soggetti che sono affetti o potrebbero sviluppare la patologia in studio

Stabilire l’efficacia e il range di dosaggio del farmaco e identificare gli effetti collaterali

2 anni

Fase 3

300-30.000 soggetti affetti dalla patologia in studio

Confermare il regime posologico più efficace per ottenere ulteriori informazioni sull’efficacia e sugli effetti collaterali del farmaco non rilevati nell’ambito delle fasi 1 e 2, e confrontare il farmaco con farmaci esistenti, con placebo o entrambi

3,5 anni

Valutazione della FDA

Valutazione del governo federale di tutte le informazioni relative agli studi preclinici e agli studi clinici

Stabilire se il farmaco abbia dimostrato di essere efficace e sicuro

0,5–1 anno

Fase 4 (sorveglianza post-commercializzazione)

Tutti i soggetti trattati con il farmaco, in particolare sottogruppi come donne gravide, bambini e anziani

Rilevare eventuali problemi che non si erano verificati nelle fasi 1, 2 o 3, come disturbi a esordio tardivo o raro

Continuo

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