Czym są leki biologiczne? Zastosowanie i skutki uboczne

Leki biologiczne zrewolucjonizowały leczenie wielu poważnych i przewlekłych chorób. W odróżnieniu od leków konwencjonalnych, takich jak aspiryna, ibuprofenu czy wielu antybiotyków, które zazwyczaj wytwarza się w drodze syntezy chemicznej, leki biologiczne są produkowane z żywych organizmów lub systemów biologicznych. Obejmują one szeroki wachlarz leków, od stosunkowo prostych białek, takich jak insulina i hormon wzrostu, po wysoce złożone przeciwciała monoklonalne oraz zaawansowane terapie komórkowe i genowe.

Leki biologiczne są obecnie szeroko stosowane w leczeniu nowotworów, reumatoidalnego zapalenia stawów, łuszczycy, chorób zapalnych jelit, astmy, cukrzycy, stwardnienia rozsianego oraz wielu rzadkich schorzeń. Europejska Agencja Leków (EMA) zwraca uwagę, że leki biologiczne mają szczególne znaczenie w przypadku chorób przewlekłych, często powodujących niepełnosprawność, takich jak cukrzyca, choroby autoimmunologiczne i nowotwory.

Czym są leki biologiczne?

Lek biologiczny to lek, którego substancja czynna pochodzi ze źródła biologicznego. Źródłem tym może być człowiek, zwierzę lub mikroorganizm, w tym bakterie lub drożdże, lub też lek może być wytwarzany z wykorzystaniem żywych komórek i biotechnologii.

Leki biologiczne mogą zawierać białka, cukry, kwasy nukleinowe, komórki, tkanki lub kombinacje tych substancji. W praktyce klinicznej wiele obecnie stosowanych leków biologicznych zawiera białka. Ich struktury obejmują zarówno stosunkowo małe białka, takie jak insulina i hormon wzrostu, jak i znacznie większe oraz bardziej złożone cząsteczki, takie jak przeciwciała monoklonalne.

Typowe przykłady leków biologicznych

Istnieją setki leków biologicznych, które są obecnie stosowane lub znajdują się w fazie rozwoju. Poniżej przedstawiono przykłady leków biologicznych powszechnie stosowanych w Europie i Stanach Zjednoczonych.

Jak działają leki biologiczne?

Różne leki biologiczne mają różne mechanizmy działania. Ich działanie zależy od konkretnej cząsteczki biologicznej, komórki lub szlaku, na które są ukierunkowane.

Wiele współczesnych leków biologicznych działa poprzez precyzyjną modyfikację konkretnego procesu biologicznego związanego z chorobą.

Przeciwciała monoklonalne

Jedną z najważniejszych grup są przeciwciała monoklonalne. Są to przeciwciała wytwarzane w laboratorium, zaprojektowane tak, aby rozpoznawać konkretny cel.

Na przykład:

• Adalimumab (Humira) blokuje czynnik martwicy nowotworów alfa (TNF-α) – białko sygnalizujące stan zapalny. Zmniejszenie aktywności TNF-α może złagodzić stan zapalny w chorobach takich jak reumatoidalne zapalenie stawów, łuszczyca i zapalne choroby jelit.
• Ustekinumab (Stelara) działa na szlaki interleukiny-12 i interleukiny-23 zaangażowane w proces zapalny.
• Omalizumab (Xolair) wiąże immunoglobulinę E (IgE), ograniczając w ten sposób ważny składnik zapalenia alergicznego.
• Rituximab (Rituxan/MabThera) działa na receptor CD20 na limfocytach B, co prowadzi do zmniejszenia liczby tych komórek i modyfikacji nieprawidłowej aktywności immunologicznej.
• Trastuzumab (Herceptin) wiąże się z receptorem HER2 na niektórych komórkach nowotworowych i zakłóca sygnalizację sprzyjającą wzrostowi guza.
• Pembrolizumab (Keytruda) blokuje punkt kontrolny układu odpornościowego PD-1, pomagając układowi odpornościowemu rozpoznawać i atakować określone komórki nowotworowe.

W związku z tym niektóre leki biologiczne, zamiast po prostu oddziaływać na wiele komórek w całym organizmie, są zaprojektowane tak, aby oddziaływać na konkretną cząsteczkę, receptor, typ komórek lub szlak sygnałowy.

Uzupełnianie brakujących białek

Niektóre leki biologiczne działają poprzez zastąpienie substancji, której organizm nie jest w stanie wytworzyć w wystarczającej ilości.

Insulina jest dobrze znanym przykładem. Osoby z cukrzycą typu 1 potrzebują insuliny, ponieważ komórki beta trzustki wytwarzają jej niewiele lub wcale. Preparaty insulinowe zastępują ten niezbędny hormon i umożliwiają regulację poziomu glukozy.

Podobnie somatropina – rekombinowana forma ludzkiego hormonu wzrostu – może zastąpić hormon wzrostu u osób z określonymi niedoborami tego hormonu.

Stymulowanie lub wspomaganie produkcji komórek krwi

Inne leki biologiczne naśladują naturalnie występujące czynniki wzrostu.

Filgrastym (Neupogen) jest rekombinowaną formą czynnika stymulującego tworzenie kolonii granulocytów (G-CSF). Stymuluje on szpik kostny do wytwarzania większej liczby neutrofili, pomagając zmniejszyć ryzyko zakażeń związanych z ciężką neutropenią wywołaną chemioterapią.

Epoetyna alfa działa podobnie do naturalnej erytropoetyny wytwarzanej przez organizm i stymuluje produkcję czerwonych krwinek. Dzięki temu może być stosowana w leczeniu niektórych postaci niedokrwistości.

Jakie choroby leczy się lekami biologicznymi?

Zakres chorób leczonych lekami biologicznymi znacznie się poszerzył. Do głównych obszarów terapeutycznych należą:

Choroby autoimmunologiczne i zapalne

Leki biologiczne odgrywają szczególnie ważną rolę w leczeniu chorób, w których nadmierna lub nieprawidłowo ukierunkowana odpowiedź immunologiczna powoduje przewlekłe stany zapalne.

Przykłady obejmują:

• Reumatoidalne zapalenie stawów
• Łuszczycowe zapalenie stawów
• Zesztywniające zapalenie stawów kręgosłupa i osiowe zapalenie stawów kręgosłupa
• Łuszczyca plackowata
• Choroba Leśniowskiego-Crohna
• Wrzodziejące zapalenie jelita grubego
• Atopowe zapalenie skóry
• Niektóre postacie zapalenia naczyń
• Inne choroby autoimmunologiczne i zapalne.

Na przykład leki hamujące TNF, takie jak adalimumab, etanercept i infliksimab, osłabiają sygnalizację zapalną. Leki biologiczne stosowane w reumatoidalnym zapaleniu stawów zakłócają działanie określonych substancji chemicznych biorących udział w aktywacji układu odpornościowego.

Nowotwory

Leki biologiczne stanowią obecnie ważną część leczenia nowotworów.

Niektóre leki biologiczne bezpośrednio oddziałują na białka związane z nowotworem, podczas gdy inne stymulują lub przekierowują układ odpornościowy przeciwko komórkom nowotworowym.

Przykłady obejmują:

• Trastuzumab (Herceptin) stosowany w nowotworach HER2-dodatnich
• Rituximab (Rituxan/MabThera) stosowany w niektórych nowotworach złośliwych komórek B
• Bevacizumab (Avastin), który hamuje czynnik wzrostu śródbłonka naczyniowego (VEGF) i może ograniczać tworzenie się naczyń krwionośnych w guzie
• Pembrolizumab (Keytruda) – lek z grupy inhibitorów punktów kontrolnych układu odpornościowego stosowany w leczeniu wielu nowotworów.

Choroby alergiczne i układu oddechowego

Leki biologiczne odgrywają coraz większą rolę w leczeniu ciężkiej astmy oraz innych alergicznych lub zapalnych schorzeń układu oddechowego.

Przykłady obejmują:

• Omalizumab (Xolair)
• Mepolizumab (Nucala)
• Benralizumab (Fasenra)
• Dupilumab (Dupixent)
• Tezepelumab (Tezspire).

Leki te działają na różne elementy stanu zapalnego typu 2 i są zazwyczaj zarezerwowane dla określonych pacjentów, u których choroba nie jest odpowiednio kontrolowana za pomocą standardowego leczenia.

Cukrzyca i zaburzenia hormonalne

Leki biologiczne, takie jak insulina, są stosowane od dziesięcioleci.

Dostępne są różne preparaty insuliny o różnym czasie działania, w tym preparaty szybko działające, krótko działające, o średnim czasie działania i długo działające. Inne biologiczne terapie hormonalne stosuje się w leczeniu schorzeń związanych z niedoborem naturalnie występujących hormonów.

Dlaczego leki biologiczne są tak ważne?

Jedną z głównych zalet leków biologicznych jest ich specyficzność.

Wiele leków konwencjonalnych oddziałuje na szlaki biochemiczne w całym organizmie. Leki biologiczne można natomiast zaprojektować tak, aby rozpoznawały konkretne białko, receptor lub typ komórek. Dzięki temu naukowcy mogą ingerować w mechanizmy chorobowe, które wcześniej były trudne lub niemożliwe do zwalczania.

Na przykład u pacjentów z ciężkimi chorobami autoimmunologicznymi zablokowanie jednej cząsteczki zapalnej może czasami przynieść znaczną poprawę, gdy leki konwencjonalne zawiodły. W przypadku nowotworów leki biologiczne mogą identyfikować specyficzne cechy komórek nowotworowych lub usuwać sygnały hamujące, które uniemożliwiają układowi odpornościowemu atakowanie nowotworu.

Jednak specyficzność nie oznacza, że leki biologiczne nie powodują działań niepożądanych. Szlak biologiczny, na który skierowane jest działanie leku, może pełnić również ważne funkcje w innych częściach organizmu.

Działania niepożądane leków biologicznych

Oto typowe skutki uboczne leków biologicznych.

1. Zakażenia

Jedną z najważniejszych obaw jest zwiększona podatność na zakażenia, szczególnie w przypadku leków biologicznych, które hamują lub modyfikują funkcje układu odpornościowego.

U pacjentów stosujących te leki mogą wystąpić łagodne infekcje, takie jak infekcje górnych dróg oddechowych, jednak niektóre leki biologiczne zwiększają ryzyko poważnych lub oportunistycznych infekcji. Niektóre leki ukierunkowane na układ odpornościowy mogą również sprzyjać reaktywacji wcześniej utajonych infekcji.

Na przykład leki z grupy inhibitorów TNF mogą zwiększać podatność na infekcje i mogą wiązać się z reaktywacją gruźlicy u osób z utajoną infekcją. Adalimumab może zwiększać ryzyko infekcji, natomiast leki biologiczne stosowane w reumatoidalnym zapaleniu stawów czasami prowadzą do reaktywacji gruźlicy.

2. Reakcje w miejscu wstrzyknięcia

Leki biologiczne podawane podskórnie mogą powodować miejscowe reakcje, w tym ból, zaczerwienienie skóry, obrzęk, swędzenie lub łagodne podrażnienie. Reakcje te są często przejściowe.

3. Reakcje związane z infuzją

Niektóre leki biologiczne podaje się dożylnie w formie infuzji. U pacjentów może wystąpić reakcja w trakcie infuzji lub krótko po jej zakończeniu. Reakcje te mogą obejmować:

• Gorączka lub dreszcze
• Ból głowy
• Naciek skóry
• Wysypka skórna
• Nudności
• Zmiany ciśnienia krwi
• Duszność.

Większość reakcji można opanować, ale sporadycznie mogą wystąpić reakcje ciężkie. Przeciwciała monoklonalne często powodują reakcje związane z infuzją.

4. Reakcje alergiczne i anafilaksja

Ponieważ leki biologiczne są białkami lub innymi złożonymi substancjami biologicznymi, układ odpornościowy może czasami rozpoznawać je jako substancje obce.

Może to skutkować reakcjami nadwrażliwości, od łagodnych wysypek skórnych po ciężką anafilaksję. Na przykład poważna reakcja alergiczna jest rzadkim, ale potencjalnie zagrażającym życiu działaniem niepożądanym adalimumabu.

5. Wpływ na komórki krwi

Niektóre leki biologiczne mogą wpływać na liczbę komórek krwi. W zależności od leku u pacjentów może wystąpić neutropenia, limfopenia, niedokrwistość lub trombocytopenia.

Jest to jeden z powodów, dla których w przypadku niektórych leków biologicznych konieczne jest przeprowadzanie okresowych badań krwi.

6. Wpływ na wątrobę i inne narządy

Niektóre leki biologiczne mogą powodować nieprawidłowości w poziomach enzymów wątrobowych lub wpływać na inne narządy. Prawdopodobieństwo wystąpienia takich zdarzeń zależy w dużym stopniu od konkretnego leku.

Z tego powodu lekarze mogą monitorować morfologię krwi, czynność wątroby, czynność nerek lub inne wyniki badań laboratoryjnych w trakcie leczenia.

7. Powikłania związane z układem odpornościowym

Ponieważ wiele leków biologicznych celowo modyfikuje układ odpornościowy, sporadycznie mogą wystąpić nietypowe reakcje immunologiczne. Niektóre leki powodują pojawienie się nowych zjawisk autoimmunologicznych lub innych powikłań o podłożu immunologicznym.

8. Ryzyko długoterminowe

Niektóre leki biologiczne były badane pod kątem potencjalnego związku z nowotworami złośliwymi i innymi poważnymi powikłaniami długoterminowymi. Ryzyko to jest trudne do oszacowania, ponieważ pacjenci otrzymujący leki biologiczne często cierpią już na choroby, które same w sobie wpływają na ryzyko infekcji i nowotworów, a wiele leków biologicznych działa na różnych mechanizmach.

W związku z tym nie należy automatycznie zakładać, że ryzyko zgłoszone w odniesieniu do jednego leku biologicznego dotyczy wszystkich leków biologicznych. Dowody naukowe należy oceniać w odniesieniu do konkretnego leku i leczonej choroby.

Czym są leki biopodobne?

Rozwój leków biopodobnych zyskuje na znaczeniu w miarę wygasania patentów i ochrony regulacyjnej dotyczących oryginalnych leków biologicznych.

Lek biopodobny to lek biologiczny, który jest wysoce podobny do już zatwierdzonego leku biologicznego referencyjnego. Należy wykazać, że nie ma żadnych klinicznie istotnych różnic w zakresie bezpieczeństwa, jakości i skuteczności w porównaniu z lekiem referencyjnym.

Lek biopodobny różni się zatem od konwencjonalnego leku generycznego. W przypadku konwencjonalnych leków, takich jak proste leki małocząsteczkowe, producenci zazwyczaj są w stanie odtworzyć tę samą cząsteczkę czynną. Jednak złożone trójwymiarowe struktury i procesy wytwarzania leków biologicznych sprawiają, że dokładne odtworzenie jest niepraktyczne.

Rosnąca dostępność leków biopodobnych zwiększa możliwości terapeutyczne i obniża koszty leków biologicznych, umożliwiając systemom opieki zdrowotnej leczenie większej liczby pacjentów.