Nieuwe geneesmiddelen: eerst rekenen, dan pas testen op patiënten
Acht op de tien experimentele geneesmiddelen overleven de testfase op patiënten niet. Piet Hein van der Graaf, hoogleraar Systeemfarmacologie, wil die verspilling van tijd en geld voorkomen met nieuwe meet- en rekenmethoden. Oratie 27 mei.
Meer dan 1,5 miljard euro per nieuw medicijn
De productiviteit van het onderzoek in de farmaceutische industrie stagneert de laatste jaren. Er komen minder nieuwe medicijnen op de markt en de kosten blijven stijgen. ‘Van start tot finish kost het ontwikkelingstraject van een nieuw medicijn gemiddeld meer dan 1,5 miljard euro’, zegt Van der Graaf. ‘Dat bedrag is zo gigantisch hoog omdat van de tien trajecten er acht mislukken. Dat gebeurt nu meestal pas wanneer het medicijn getest wordt op echte patiënten, na ruim tien jaar onderzoek. Dan pas blijkt het geneesmiddel niet of onvoldoende te werken.’ Hij wil nieuwe meet- en rekenmethoden ontwikkelen waardoor in eerdere testfases duidelijk wordt welke effecten een medicijn heeft.
Eerst effecten doorrekenen
De farmacoloog stapte onlangs over van medicijnfabrikant Pfizer naar de Universiteit Leiden. Naast hoogleraar is Van der Graaf directeur van het Leiden Academic Center for Drug Research (LACDR). ‘Er zijn wereldwijd weinig academische researchcentra met zo’n brede expertise in huis: we maken moleculen, ontwikkelen toedieningsvormen en testen stoffen. En door samenwerking, bijvoorbeeld met het Centre for Human Drug Research, kunnen we ook prototype medicijnen testen in de mens.’
Biomarkers
Als hoogleraar Systeemfarmacologie integreert Van der Graaf biofysische, chemische, farmacologische en wiskundige benaderingen. Een dergelijke multidisciplinaire aanpak is nodig voor de ontwikkeling van geavanceerde biomarkers: indicatoren die laten zien of stoffen op de plaats van bestemming komen en hun werk doen. ‘Dat betekent concreet veel meer eerst effecten doorrekenen in computermodellen om de kans op succes in onderzoek in patiënten groter te maken.’
Cruciale randvoorwaarden
Van der Graaf onderzocht onlangs zo’n honderd medicijnprojecten en checkte of in eerdere testfases drie cruciale randvoorwaarden waren gemeten: of de dosering voldoende was, of de stof voldoende hechtte op de gewenste plaats en of de stof zijn werk kon doen door receptoren (de eiwitten waaraan het medicijn zich kan binden) voldoende te activeren of blokkeren. Deze factoren bepalen het effect van een geneesmiddel. Maar, ontdekte hij, bij een groot deel van de onderzoeken waren deze effecten niet gemeten voordat patiënten het medicijn kregen.
Schokgolf
Hoe kan dat? ‘Veel farmaceutisch onderzoekers zijn gewend om meteen te ontwikkelen in plaats van eerst alles met wiskundige modellen door te rekenen. Ook zijn goede biomarkers niet altijd beschikbaar. Het is bijvoorbeeld niet eenvoudig om te bepalen of een medicijn in de hersenen werkt. Daarvoor moeten we nieuwe meetmethoden en concepten ontwikkelen.’ De uitkomst van het onderzoek zorgde voor ‘een schokgolf’ in de farmaceutische industrie, aldus Van der Graaf. Door het gebrek aan deze drie randvoorwaarden mislukken projecten en moeten onderzoekers achteraf gissen naar de oorzaak: werkt het medicijn niet door de keuze van de bestanddelen? Ligt het aan de dosering? Of aan de keuze van het eiwit dat gemanipuleerd moet worden?
Meer samenwerken
Van der Graaf pleit niet alleen voor meer samenwerking tussen vakgebieden. Ook universiteiten en bedrijven moeten nauwer samenwerken en nog beter kennis delen, vooral in vroege fasen van geneesmiddelonderzoek. ‘Open beschikbare kennis versnelt het proces omdat meer partijen tegelijk aan de ontwikkeling van geneesmiddelen kunnen werken. Het gaat er niet om dat we op onze kennis zitten, ons uiteindelijke doel is patiënten beter maken. Gelukkig ontstaan er nieuwe ecosystemen voor medicijnonderzoek zoals het Bioscience Park in Leiden waar bedrijven en de universiteit kunnen samenwerken op een nieuwe manier.’
Prototype medicijnen ontwikkelen
Het LACDR heeft heel veel expertise in huis. Kan het centrum niet zelf geneesmiddelen op de markt brengen? ‘Nee. Dat is niet de rol van een academisch centrum en dat moeten we aan commerciële bedrijven overlaten. Wat wij wel kunnen doen is concepten en prototypes ontwikkelen. Dat zijn medicijnen die niet voor een specifieke ziekte bedacht zijn, maar waarvan we wel precies weten wat ze in het lichaam doen, bijvoorbeeld het afremmen van een enzym.’
En dat kan grote gevolgen hebben. Als voorbeeld noemt Van der Graaf het molecuul sildenafil dat Pfizer in eerste instantie ontwikkelde voor de behandeling van hart- en vaatziekten zoals hoge bloeddruk. Nu wordt het voor erectiestoornissen en longproblemen gebruikt. Dit kwam min of meer toevallig tijdens klinische studies aan het licht. ‘Die multi-inzetbaarheid moeten we van te voren gaan inbouwen.’
Oratie Prof.dr. P.H. Van der Graaf - Farmaceutische wetenschappen Systems pharmacology
Datum: maandag 27 mei 2013
Tijd: 16:00 uur
Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen
Locatie: Academiegebouw Rapenburg 73 2311 GJ Leiden