Внедрение альтернативных моделей исследовательского процесса как путь сокращения жизненного цикла фармацевтических инноваций

⟡ ⟡ ⟡

ГРНТИ 06.71.47

Ирина Сергеевна Недяк – аспирант кафедры экономики и управления предприятиями Санкт-Петербургского государственного экономического университета.

Публикуется по рекомендации д-ра экон. наук, проф. А.Г. Айрапетовой.

Статья поступила в редакцию 28.07.2015 г.

Для ссылок: Недяк И.С. Внедрение альтернативных моделей исследовательского процесса как путь сокращения жизненного цикла фармацевтических инноваций // Известия Санкт-Петербургского государственного экономического университета. 2015. № 5 (95). С. 126-129.

лы до готового лекарственного средства проходит от 10 до 15 лет. Стоимость таких долгосрочных исследований очень высока. Разработка инновационного лекарственного средства в разных сферах медицины колеблется от 0,5 до 1 млрд долларов США. Отметим, что эти данные актуальны для препаратов, разрабатываемых в США и Европе. В России разработка инновационного препарата обходится значительно (до 20 раз) дешевле.

Учитывая вышесказанное, разработчики инновационных лекарственных средств стремятся повысить продуктивность НИОКР путем снижения временных и денежных затрат. Основными направлениями снижения временных и финансовых затрат на сегодняшний день являются [2, 4 и др.]:

• -    получение необходимых данных, которые позволят дать максимально достоверную оценку работы человеческого организма не только на уровне клеток, но и на уровне молекул;

• -    максимизация понимания физиологических и патологических процессов, происходящих в человеческом организме во время развития и течения болезни;

• -    расширение использования прогрессивных технологий и их дальнейшее совершенствование для разработки новых методик экспериментального процесса, разработка на их основе и включение в поисковый процесс математических моделей («виртуализация» процесса исследования или его составных частей);

• -    развитие сотрудничества фармацевтических компаний с научно-исследовательскими организациями и медицинскими центрами с целью получения высококачественных и высокопрофессиональных услуг в области доклинических и клинических исследований, а также с государственными органами с целью оптимизации регуляторных процессов и совершенствования законодательства.

Именно в применении новых методик, базирующихся на альтернативных и аналитико-синтетических моделях и методиках исследовательского процесса, видятся большие перспективы в части сокращения затрат на разработку новых лекарственных средств, в частности сокращения временных издержек на создание нового продукта. Речь идет о той стадии жизненного цикла оригинального лекарственного средства, когда инвестиции в него являются наиболее рисковыми, а именно в период до его выхода на рынок. Поэтому в данной статье уделяется внимание применению новых методик и альтернативных моделей в исследовательском процессе, рассматриваются возможные «за» и «против», оценивается возможная выгода и потенциальный риск от применения прогрессивных технологий.

На сегодняшний день уже существуют и продолжают совершенствоваться различные методики и модели, с помощью которых предлагается оптимизировать исследовательские процессы, предшествующие выходу на рынок новых лекарственных средств. Основного внимания из них заслуживают следующие направления: биомоделирование; аналитико-синтетическое моделирование и виртуальные системы; генная инженерия. В биомоделировании, используемом непосредственно в пространстве биомедицины, различают биомодели первого, второго, третьего, четвертого и более высших порядков. В зависимости от используемой биомодели, методики могут опираться на изучение лабораторных животных, различных культур клеток, математических моделей, описывающих биологические процессы, происходящие в живых организмах. Результаты, полученные в результате применения биомоделей второго и более высоких порядков, предлагается непосредственно переносить на человека и включать данные модели в исследовательский процесс как базовые. Однако правомерность такого подхода сомнительна, т.к. полученные данные не всегда сопровождаются тщательным анализом [1].

Начиная с 1938 г. в науке образовалось направление, продвигающее идеи гуманной экспериментальной техники, а в 1959 г. были сформулированы основные принципы данного направления в науке. Суть этого подхода заключается в том, чтобы частично исключить из исследовательского процесса эксперименты на животных. Этот и еще ряд других научных подходов составляют основу развивающегося альтернативного моделирования при разработке новых лекарственных средств. На основе подходов альтернативного моделирования становится возможной разработка аналитико-синтетических систем и применение этих систем в поисковом процессе. С точки зрения экономики основной задачей и целью внедрения альтернативных методов исследования и математических подходов в жизненный цикл фармацевтических инноваций является экономия финансовых затрат и времени, отводимых на эксперимент в частности и на всю научно-исследовательскую работу в целом.

Несмотря на то, что альтернативные модели исследования интересны в первую очередь научным сотрудникам в области биомоделирования, не надо забывать и о том, что на них возлагаются надежды, связанные с совершенствованием административного планирования всей работы в целом. Про- цесс организации и планирования научно-исследовательской деятельности включает в себя следующие этапы: планирование работ (исследователь подозревает, что одна из обнаруженных макромолекул может быть потенциальным лекарством) – проведение исследования по стадиям ((проведение тестов с целью подтверждения или опровержения возможностей обнаруженной молекулы) – традиционное или альтернативное моделирование (модификация молекул) – доклинические исследования (оценка безопасности и эффективности на животных) – принятие решения о проведении дальнейших исследований – клинические исследования I, II, III стадии (оценка безопасности и эффективности лекарства для человека) – постклиническая стадия и неклинические исследования (контроль производства и мониторинг лекарства на безопасность). Основные этапы включают поисковые или исследовательские методы, в том числе третий этап, наряду с традиционными методиками, может включать в себя альтернативные поисковые методики.

Таким образом, современная методология исследовательского процесса наряду с традиционной схемой разработки лекарственных средств, в которой обязательно используются лабораторные животные, требует применения системных биомедицинских технологий, в которых помимо животных обязательно присутствуют альтернативные биомодели. Исследования проводятся на клеточных материалах, тканях, органах и организме в целом.

Одним из возможных способов организации работ, который может позволить сократить временные и финансовые затраты, является разработка виртуальных систем, на базе которых будет возможно проводить некоторые этапы разработки новых препаратов. К 2020 г. планируется широко использовать в фармацевтических исследованиях виртуальные клетки и органы, виртуальных подопытных животных и даже человека. В рамках проекта создания «виртуального человека» планируется математически описать все процессы, которые проходят на молекулярном и клеточном уровне человеческого организма. С помощью данной программы предполагается получить возможность симулировать физиологические реакции организма в ответ на применение различных веществ.

В настоящее время правомерность такого подхода, а именно дальнейший перенос полученных результатов на живого человека, вызывает обоснованные сомнения. Несмотря на настороженность в научном сообществе относительно необходимости и правомерности применения прогрессивных методик в экспериментальном процессе, фармацевтические компании будут заинтересованы в разработке и совершенствовании моделей, отличных от традиционных методик исследования. В США и Европе проведение доклинических и клинических исследований становится все более дорогостоящей и проблематичной процедурой.

Так, в США требуется специальное разрешение для получения возможности работать с животными в лабораторных условиях. Сами лаборатории должны иметь лицензию для проведения работ с живыми моделями. Получить все эти разрешения от регуляторного органа США не просто и с точки зрения финансовой, и с точки зрения трудозатрат. Требуются очень весомые обоснования. Исследователи вынуждены доказывать на специальных комиссиях необходимость, важность и научную ценность таких исследований. Несмотря на сопротивление и негативную реакцию американской научной общественности, летом 2015 года американские организации по защите прав животных добились запрета на использование в экспериментах приматов. Речь идет не только об экспорте животных, пойманных в дикой природе, но и о тех приматах, популяции которых поддерживаются вивариями научноисследовательских институтов и организаций. Аргументом в пользу такого запрета явилось снижение популяции обезьян в дикой природе и угроза вымирания некоторых видов. Животные, выведенные и содержащиеся в вивариях, также были приравнены к диким животным.

В Европе подобные дебаты ведутся с 2008 г. и вызывают бурную реакцию научной общественности. В России жесткое законодательное регулирование в этой области на сегодняшний день отсутствует. Сложность проведение клинических исследований в США и Европе связана со сложностью набора необходимого количества пациентов, сложностью наблюдения за пациентом в долгосрочной перспективе, большим процентом выбытия пациентов из исследования, дороговизной затрат на одного пациента. Американские и европейские компании, предвидя возможный бурный спрос на современные методики и технологии исследований со стороны крупных игроков фармацевтического бизнеса, занимаются разработками моделей разнообразных органов и клеток организма, созданием виртуальных экспериментальных животных, разрабатывают модели опорно-двигательного аппарата для компьютерного моделирования биологических экспериментов, предпринимают попытки создания целостной модели функционирования человеческого организма.

С точки зрения экономической целесообразности, применение компьютерных технологий при создании новых лекарственных средств позволит сократить время, необходимое на разработку, и сэкономить финансовые средства. Использование альтернативных моделей позволит сократить количество животных в эксперименте на 30-40%, а после создания «виртуального человека» исключить животных из эксперимента вообще. Если переводить эти данные в цифры, то в текущих ценах Российской Федерации такая экономия составит 4,5 трлн долл. Что касается экономии времени, то такая экономия может составить 3-4 года работы.

Помимо указанных методов в исследовательском процессе используется генная инженерия. С помощью этой технологии получают модели генов и тканей человека, на которых можно моделировать взаимодействия, происходящие в организме. Однако использовать полученные модели для изучения течения болезни нельзя, результаты не будут идентичны течению болезни в организме человека.

Несмотря на усилия многих разработчиков и широкое развитие различных методов моделирования в настоящее время не найдено адекватных альтернативных способов замены лабораторных животных, полностью соответствующих требованиям экспериментальной работы. Даже в условиях серьезного давления на научные организации со стороны различных организаций по защите животных относительно частичного замещения живых моделей альтернативными или полного их исключения из экспериментов, в научной среде такие подходы считают неприемлемыми. Исследователи предостерегают, что не только исключение, но и частичное ограничение использования лабораторных животных может оказать негативное влияние на прогресс в познании живых систем. А в условиях агрессии биологических, химических и физических факторов это создает угрозу для безопасности человечества [3]. К примеру, множество ошибок в оценке безопасности лекарств ведет к тому, что ежегодно в ЕС от нежелательных последствий при приеме лекарств умирают 197 тыс. чел., потери составляют 79 млрд евро.

Таким образом, суммируя все вышесказанное, необходимо помнить, что, несмотря на предполагаемую возможность значительной, до 40-50%, экономии ресурсов и времени в результате применения альтернативных моделей в разработке оригинальных лекарственных средств, несмотря на сильные экономические аргументы в пользу применения перспективных технологий, имеется множество рисков, которые надо учитывать при выборе моделей исследовательского процесса. Особое внимание необходимо уделять вопросу: до какой степени новые альтернативные модели отражают моделируемый объект, и можем ли мы использовать полученные результаты в полной мере? Необходимо проводить постоянную оценку, позволяющую сделать адекватные заключения о прогностических эффектах инновационных лекарств в отношении человека.