Farmacevtska tehnologija: od dostavnih sistemov učinkovin do terapijskih izidov zdravil pri otrocih in starostnikih

Glavni poudarek programa “Farmacevtska tehnologija: od dostavnih sistemov učinkovin do terapijskih izidov zdravil pri otrocih in starostnikih” je na dostavnih sistemih učinkovin in njihovem transportu na mesto delovanja v telesu ter na optimiranju zdravljenja z zdravili pri izbranih skupinah bolnikov. Raziskovalni program je zasnovan v obliki treh stebrov, katerih vsebine se povezujejo horizontalno in vertikalno ter sledijo pristopu naraščajoče kompleksnosti, kar pomeni od razvoja dostavnih sistemov, njihovega fizikalno-kemijskega, tehnološkega, biološkega, biofarmacevtskega in farmakokinetičnega vrednotenja do izidov zdravljenja predvsem pri otrocih in starostnikih. Razviti bodo večenotni in fleksibilni dostavni sistemi kot so zrnca, pelete in minitablete. Za izdelavo oralnih filmov bomo uporabili tehnologijo vlivanja, elektrostatskega sukanja in 2D-tiskanja, medtem ko bomo orodisperzibilne tablete izdelovali z liofilizacijo ali direktnim stiskanjem. Raziskave bodo potekale tudi na bioadhezivnih polimerih, ki izboljšajo biološko uporabnost. Razviti bodo tudi na lipidih osnovani sistemi in ostali tehnološki pristopi za reševanje težav, povezanih z variabilno (nizko) biološko uporabnostjo in z velikim obsegom predsistemskega metabolizma. Razviti bodo tudi napredni dostavni sistemi za transport makromolekul do mesta delovanja v aktivni biološki obliki. Sproščanje učinkovin iz dostavnih sistemov bo proučevano pod fiziološkimi in patofiziološkimi pogoji in pod pogoji, značilnimi za izbrane populacije bolnikov. Raziskali bomo tudi vpliv topnosti in supersaturacije učnikovin na sproščanje. Permeabilnost, distribucija in metabolizem učinkovin bodo raziskani z ustreznimi in vitro in in vivo modeli. Z namenom zmanjšanja obsega eksperimentiranja bodo razviti tudi in silico modeli z metodami matematičnega modeliranja in računalniške simulacije. Za podporo različnim področjem programa (od vrednotenja dostavnih sistemov, biofarmacevtskih in farmakokinetičnih parametrov, do terapevtskega spremljanja koncentracij ter analize okoljskih vzorcev) bomo zagotovili napredne analitske metodologije za kvantifikacijo učinkovin in njihovih metabolitov v obravnavanih vzorcih. Ovrednotili bomo tudi klinične, humanistične in ekonomske izide zdravljenja z zdravili z namenom izboljšanja sodelovanja pacientov pri zdravljenju z zdravili, ugotavljanja vpliva bremena zdravljenja z zdravili ob sočasni uporabi alkohola na pojav sindroma krhkosti in ugotavljanja učinkovitosti obstoječih načinov zagotavljanja dostopnosti zdravil pacientom v različnih zdravstvenih sistemih, kar še posebej velja za nova in inovativna zdravila.

Programska skupina “Farmacevtska tehnologija: od dostavnih sistemov učinkovin do terapijskih izidov zdravil pri otrocih in starostnikih” je organizacijska enota Fakultete za farmacijo, Univerze v Ljubljani. Sestavljena je iz treh kateder (Katedre za biofarmacijo in farmakokinetiko, Katedre za farmacevtsko tehnologijo in Katedre za socialno farmacijo) ter ekspertov iz industrije. Široka in interdisciplinarna znanstvena ekspertiza raziskovalne skupine omogoča in olajša večplasten pristop k reševanju razvojnih izzivov generičnih in bioloških podobnih zdravil in tako omogoča vrhunsko temeljno in aplikativno znanstveno-raziskovalno delo na področjih farmacevtske tehnologije, biofarmacije, eksperimentalne in klinične farmakokinetike ter socialne in klinične farmacije. V okviru področja farmacevtske tehnologije se bomo osredotočili na razvoj bolnikom prijaznih dostavnih sistemov učinkovin, ki predstavljajo osnovo personalizirane farmakoterapije in prispevajo k izboljšanju adherence bolnikov pri zdravljenju. Študij dostavnih sistemov z vidika formulacije in procesa izdelave bo omogočil razvoj večenotnih in fleksibilnih farmacevtskih oblik. Razvili bomo nove pristope izdelave dostavnih sistemov, ki temeljijo na elektrostatskem sukanju in razprševanju, 2D-tiskanju in liofilizaciji, in tako omogočili izdelavo sodobnih (nano)dostavnih sistemov in fleksibilnih formulacij. Raziskovali bomo na lipidih osnovane sisteme, suhe emulzije, samo-(mikro)emulgirajoče oblike in oblike za (trans)dermalno aplikacijo temelječe na koloidnih asociacijskih strukturah površinsko aktivnih snovi. Proučevali bomo nanoteranostike, nanovlakna z biomolekulami za regeneracijo tkiv in razvijali tehnologijo nanooblaganja površin dostavnih sistemov in živih celic. Rezultati bodo omogočili boljše poznavanje struktur teh sistemov in mehanizmov procesov med njihovo pripravo in po aplikaciji. Raziskave novih dostavnih sistemov bodo spremljale raziskave biofarmacevtskih in farmakokinetičnih procesov, katerim zapade v te sisteme vgrajena učinkovina po aplikaciji, vrednotenja teh procesov, ter vzporeden razvoj napredne analitske metodologije za določanje vsebnosti učinkovin in njihovih metabolitov v tehnoloških in bioloških vzorcih. Raziskali bomo mehanizme sproščanja in vplive nanje v simuliranih in vivo pogojih, in proučili dostavne sisteme, ki sproščajo učinkovino s prenasičenjem ter mehanizme procesov, ki pri tem potekajo. Vpogled v mehanizme prehoda skozi biološke bariere in klasifikacijo permeabilnosti in porazdeljevanja bomo dobili z modeli različnih stopenj kompleksnosti, kot so celične linije in živalska tkiva ex vivo; metabolizem ter porazdeljevanje pa bomo vrednotili tudi z in vivo živalskimi modeli. Primarno bomo proučili mehanizme permeabilnosti skozi sluznice prebavil in porazdeljevanja med krvjo in možgani. Z razvojem kompleksnejših celičnih modelov bomo omogočili preučevanja hkratnega transporta in metabolizma ob ohranitvi znotrajcelične arhitekture ter zunajceličnih povezav. Podporo študiju vseh opisanih procesov pa bo nudil tudi razvoj napredne analitske metodologije. Razvoj matematičnega modeliranja bo omogočil dodatne vpoglede v mehanizme različnih procesov, tudi v primerih, ko so možnosti eksperimentiranja na realnih sistemih omejene in je variabilnost rezultatov velika. V ta namen bomo razvili metode za modeliranje vpliva sočasnih spremenljivk, tudi genetskih dejavnikov, z namenom vrednotenja interindividualnih razlik v učinkovanju zdravil in farmakokinetično-farmakodinamične modele za majhne molekule in biološka zdravila (peptidi, proteini in monoklonska protitelesa). Zadnji sklop raziskovalnih aktivnosti programske skupine se v večji meri usmerja k pacientu in optimizaciji njegovega zdravljenja. Ovrednotili bomo sodelovanje in napovedne dejavnike pri sočasnem zdravljenju z več zdravili, ter razvili in ovrednotili pacientu prilagojene ukrepe za izboljšanje sodelovanja pri zdravljenju z zdravili. Proučili bomo vpliv bremena zdravljenja z zdravili ob

Programska skupina 'Farmacevtska tehnologija: od dostavnih sistemov učinkovin do terapijskih izidov zdravil pri otrocih in starostnikih' predstavlja nacionalni raziskovalni center za razvoj zdravil od izdelave, preko laboratorijskih in vitro ter in vivo testiranj do vrednotenja terapijskih in farmakoekonomskih izidov. Razvija tehnološke, biofarmacevtske, farmakokinetične in farmako-socilane ekpertize,  jih komplementarno združuje in tako zagotavlja uspešno  delovanje in konkurenčno sposobnost  nacionalne farmacevtske industrije. Tako ta programska skupina bistveno prispeva k razvoju boljših zdravil in izidov zdravljenja s poudarkom na izboljšanju kakovosti življenja bolnikov in se bo tudi v prihodnosti osredotočala na reševanje teh izzivov. Republika Slovenija se podobno kot druge države EU sooča z izrazitimi demografskimi spremembami v smeri staranja prebivalcev. Posledica tega je povečan delež porabe sredstev proračuna za sektor javnega zdravstva. V letu 2013 je izdatek za zdravstvo narasel na 8,7 % slovenskega BDP, od tega se letno več kot 500 milijonov € porabi za zdravila. V povezavi z demografskimi spremembami v Evropi je Evropska agencija za zdravila sprejela tudi Smernice za razvoj zdravil za pediatrično uporabo (EMA/480235/2010) in Strategijo o uporabi zdravil v geriatriji (EMA/CHMP/137793/2011). Izzive, ki jih predstavlja razvoj novih zdravil in drugačnih terapevtskih režimov za zdravljenje otrok in starostnikov, bomo v okviru predlaganega programa reševali z znanstvenimi pristopi v treh stebrih, katerih vsebine se povezujejo horizontalno in vertikalno ter sledijo pristopu naraščajoče kompleksnosti, kar pomeni od razvoja dostavnih sistemov, njihovega fizikalno-kemijskega, tehnološkega, biološkega, biofarmacevtskega in farmakokinetičnega vrednotenja do izidov zdravljenja. Znanje, ki je pridobljeno na področju razvoja, proizvodnje in uporabe zdravil, je strateško pomembno tudi za izobraženost diplomantov ter magistrov in doktorjev znanosti Fakultete za farmacijo v Ljubljani. Večina med njimi se zaposluje v slovenski farmacevtski industriji in so v največjem deležu strokovnjaki s področja farmacevtske tehnologije in biofarmacije. Mladi strokovnjaki z obeh področij so pomemben dejavnik razvoja podjetij in regij, kjer poteka proizvodnja zdravil. Podobno velja za zaposlene v slovenskem zdravstvu (farmacevti v lekarnah, bolnišnični/klinični farmacevti, farmakoinformatorji - zaposleni predvsem v predstavništvih multinacionalk), ki so sposobni podpirati optimalno zdravljenje bolnikov v povezavi z optimiranjem porabe sredstev za zdravila. Rezultati predlaganih raziskav vodijo v zmanjšanje porabe zdravil in posledično pozitivno povečujejo učinkovitost in varnost zdravljenja ob zmanjšanih stroških. Verjamemo, da bodo rezultati predlaganega programa zelo pomembni tako za slovensko farmacevtsko industrijo kot tudi za slovenski zdravstveni sistem.