Co je to biologická léčba, biologické léky? Pomáhá tam, kde ostatní selhávají

Biologické léky přinášejí inovativní léčbu i tam, kde konvenční léčba selhala.

Pokud si myslíte, že léky se vyrábějí výhradně z chemikálií a v laboratorních podmínkách, biologické léky vás možná přesvědčí o opaku. Co je to biologický lék a jak dlouho už je v našem životě?

Pojďme se podívat do historie...

V roce 1796 provedl anglický lékař Edward Jenner, považovaný za otce imunologie, na základě svých dlouhodobých pozorování experiment. Odebral tekutinu z kožních lézí dojičky krav, která byla nakažena kravskými neštovicemi. Záměrně ji podal (naočkoval) osmiletému chlapci jménem James.

Chlapec prodělal onemocnění kravskými neštovicemi se snadným průběhem.

O dva měsíce později Edward Jenner chlapce naočkoval znovu, tentokrát však pomocí sekretu z kožních lézí způsobených pravými neštovicemi (variola). Podle očekávání se u Jamese onemocnění neštovicemi nevyvinulo.

Neštovice byly před vynálezem očkování rozšířenou, vysoce nakažlivou a smrtelnou nemocí a po několik století byly metlou lidstva (v Evropě byly statisticky zodpovědné za 8–20 % všech úmrtí).

Očkovací látka proti neštovicím byla první vakcínou na světě.

O sto let později si americký chirurg William Coley všiml zajímavé souvislosti u německého přistěhovalce Freda, který měl neoperovatelný zhoubný nádor na krku. Poté, co byla u Freda diagnostikována kožní infekce způsobená bakterií rodu Streptococcus, jeho nádorové buňky zmizely.

William Coley vyslovil hypotézu, že reakce organismu na infekci musí mít určitý vliv na nádor.

Pokračoval ve výzkumu. Pacientům s určitými typy rakoviny podával nejprve živé bakterie, poté pouze jejich toxiny (pacienty nakazil). To v některých případech vedlo k remisi nádoru, tj. ke zmírnění pří znaků a projevů.

Tento způsob léčby byl po mnoho let znám jako Coleyovy toxiny.

Co mají tyto dva příběhy z historie společného?

V obou případech se jedná o imunizaci. Proces, při kterém si imunitní systém našeho těla vytvoří přirozenou ochrannou bariéru a stane se odolným (imunním) vůči působení cizorodých látek. Tím se snižuje riziko infekce a vzniku onemocnění.

Klíčovým nástrojem pro proces imunizace jsou očkovací látky (inokulanty).

A právě s objevem imunizace se před více než 200 lety dostala do popředí biologická medicína.

V současné době je biologická léčba rychle se rozvíjející oblastí moderní medicíny.

Díky výraznému pokroku v chápání a poznání procesů probíhajících v lidském organismu, ať už hovoříme o přirozených, nebo chorobných procesech, se uplatňuje v mnoha lékařských oborech. Zároveň se stává stále častěji využívanou a účinnou formou terapie široké škály lidských onemocnění.

Co máme na mysli pod pojmem biologická léčba?

Na první pohled může slovní spojení "biologická léčba" nebo slovo "biologický" evokovat současný módní význam "přírodní a bez chemie".

Nezaměňujme však biologickou léčbu s rostlinnými léčivy. Význam slova "biologický" v případě těchto léků odkazuje na skutečnost, že k jejich výrobě se používají živé organismy.

Principem biologické medicíny je využití přirozeného imunitního systému organismu v boji proti nemoci nebo infekci.

Jeho účinek lze využít v několika terapeutických směrech, vždy v závislosti na způsobu, jakým je léčba schopna ovlivnit biologické procesy v organismu.

Jakým způsobem na organismus působí:

• Může se jednat o stimulaci některých složek imunitního systému za účelem léčby onemocnění, zánětu nebo nádorů.
• Naopak biologika mohou být použita i k potlačení imunitního systému. Toho se využívá zejména při transplantacích (prevence odmítnutí transplantátu) nebo při léčbě autoimunitních onemocnění.
• Použití biologika k ochraně organismu před vedlejšími účinky jiné souběžné léčby.
• Použití v cílené léčbě – v tomto případě se biologikum používá k podpoře růstu buněk nebo k cílenému usmrcení buněk (např. nádorových) ovlivněním specifických molekul potřebných pro růst a množení buněk.

Obecně existují dva základní typy biologické léčby.

Prvním je imunoterapie, která využívá různé metody nebo léky k ovlivnění imunitního systému. Imunitní systém tak může vytvořit nehostinné prostředí pro existenci nebo růst například nádorových buněk.

Druhým typem je cytotoxická terapie, nazývaná také terapie zabíjející buňky. Tento typ léčby využívá bílkoviny zvané cytotoxiny, které jsou produkovány buňkami organismu. Cytotoxiny napadají cizorodé buňky a přímo je usmrcují. V některých případech mohou inhibovat růst a množení těchto buněk.

Můžeme tedy shrnout, že biologická léčba se nejčastěji používá v onkologii k léčbě různých typů rakoviny, v revmatologii k léčbě autoimunitních nebo geneticky podmíněných onemocnění.

Biologická léčba se častěji používá v případech, kdy jiná léčba (např. chemickými léky) není účinná nebo není dostupná. Stále častěji se však používá i jako léčba první volby, a to především díky svému vysoce specifickému účinku.

Jakou roli hraje imunita?

Imunitní systém je složitá síť orgánů, tkání a specifických buněk. Je schopen rozpoznat a zničit cizorodé látky, jako jsou bakterie nebo viry, ale také poškozené, infikované a abnormální buňky v těle.

Dokáže si také útočníka zapamatovat, takže při dalším setkání s ním reaguje rychleji než při prvním.

V okamžiku, kdy imunitní systém rozpozná cizorodou látku, tzv. antigen, spustí se řada procesů nazývaných imunitní odpověď.

Hlavními účastníky imunitní reakce jsou bílé krvinky (leukocyty). Každý leukocyt má specifický typ působení.

V následující tabulce jsou uvedeny příklady leukocytů a jejich hlavní role

Biologická medicína – jak se liší od konvenční medicíny?

Biologická léčba se provádí pomocí biologických léčiv. Ta se vyznačují tím, že k jejich syntéze se používají živé organismy, látky izolované ze živých organismů nebo látky produkované živými organismy.

Jedním z prvních biologických léků byl inzulin.

Předchůdci dnešních modernějších postupů výroby biologických léčiv byli finančně náročné a neekonomické procesy. K výrobě pouhé jedné malé ampulky inzulinu bylo zapotřebí téměř dvou tun prasečí slinivky.

Přídavné jméno "biologický" tedy vychází ze skutečnosti, že tyto léky jsou přírodního původu.

Mohou to být látky získané z mikroorganismů, rostlin nebo zvířat, ale hovoříme také například o buňkách nebo tkáních lidského původu.

Tyto látky pak procházejí úpravou pomocí různých biotechnologických postupů, aby získaly specifické vlastnosti. Pro většinu biologických léčiv se používá metoda rekombinantní DNA.

Povaha a vlastnosti biologického léčiva jsou rozhodující pro jeho účinnost při léčbě daného onemocnění.

Z chemického hlediska je biologický lék velmi velká, komplexní a složitá molekula nebo směs molekul. Nejčastěji se jedná o bílkovinu. Ale může to být také cukr, nukleová kyselina, hormon, enzym, složka krve nebo již zmíněné živé entity (buňky a tkáně).

V závislosti na povaze a vlastnostech účinné látky mohou mít biologika různé cesty podání.

Příklady způsobů podání:

• Perorální (ústy) – méně používaná cesta podání, protože existuje riziko degradace velké molekuly biologika v gastrointestinálním traktu, což vede ke ztrátě účinku
• Injekce nebo infuze, např. intravenózní (do žíly)
• Transdermálně – přes kůži

Biologickou léčbu obvykle předepisují odborní lékaři. V závislosti na problému, který má být biologikem léčen, to mohou být onkologové, onkohematologové, ale i revmatologové a gastroenterologové.

Hlavní rozdíly mezi biologickou a chemickou medicínou

Biologika mají vyšší potenciál vyvolat imunitní reakci (ve srovnání s chemickými léky). Je to proto, že molekula chemického léku je příliš malá na to, aby ji imunitní systém rozpoznal jako cizího vetřelce.

Naproti tomu u biologických léčiv může imunitní systém velmi rychle rozpoznat relativně velkou molekulu a zahájit imunitní odpověď.

Biologická léčiva mohou také přesněji napodobovat přirozené procesy probíhající v našem těle nebo do nich zasahovat.

Proto se používají v případech, kdy léčba chemickými léky neexistuje nebo je nedostatečná.

Tabulkový přehled rozdílů mezi biologickými a chemickými léky

Příklad biologického léčivého přípravku

A příklad kyseliny acetylsalicylové

Jaké jsou známé struktury biologických léčivých přípravků?

Z hlediska struktury rozeznáváme různé typy biologicky aktivních látek, které se používají v biologické léčbě.

V mnoha případech se jedná o tělu vlastní látky, které jsou modifikovány rekombinantní DNA. Díky této modifikaci získávají specifické vlastnosti, které se následně využívají při léčbě nemocí.

Hormony

Například růstový hormon, inzulin, parathormon.

Chemické látky, které vykazují fyziologickou aktivitu. Nejčastěji se jedná o peptidy nebo steroidy.

Interferony

Proteiny produkované buňkami imunitního systému v reakci na virovou infekci nebo jiný podnět.

Zabraňují virům v replikaci v těle.

Interleukiny

Bioaktivní bílkoviny produkované leukocyty, monocyty nebo jinými buňkami imunitního systému.

Jedním z účinků je zvýšení aktivity lymfocytů.

Růstový faktor

Podporuje zejména růst a zrání buněk.

Může být použit ke stimulaci kostní dřeně k produkci buněk nebo působit jako protinádorová látka.

Monoklonální protilátky

Nejpoužívanější forma biologické léčby.

Jedná se o laboratorně syntetizované látky. Napodobují protilátky, které jsou přirozeně produkovány imunitním systémem. Jsou schopny rozpoznat a navázat se na cizorodé částice – antigeny.

Díky širokému spektru použití se používají v různých oblastech medicíny – onkologii, imunologii, revmatologii, gastroenterologii atd. Mohou být použity samostatně nebo v kombinaci s klasickou chemoterapií.

Vakcíny (očkovací látky)

Produkty obsahující antigeny, které jsou vyrobeny z živých, oslabených nebo usmrcených mikroorganismů, syntetických peptidů nebo rekombinantních organismů.

Podávají se k prevenci infekcí (závažných a obvykle smrtelných), u nichž není k dispozici jiná účinná léčba.

Nádorové vakcíny

Tvoří součást imunoterapie.

Stimulují přirozený imunitní systém k reakci na nádorové buňky.

Genová terapie

Stále experimentální forma léčby.

Principem je vložení genetického materiálu (DNA nebo RNA) do živých buněk. Genetický materiál je do buněk vnášen pomocí vektoru, kterým je například virus.

Další

Další struktury:

• Polypeptidy
• Proteiny
• Krev a krevní složky
• Somatické (tělní) buňky
• Tkáně

Názvosloví biologických léčivých přípravků

Názvy biologických léčiv se mohou na první pohled zdát složité. V názvosloví jsou však definována pravidla, díky nimž je poměrně snadné zjistit, jaká je struktura, povaha nebo použití léku.

Pravidla pro tvorbu názvů léčivých přípravků vycházejí z klasifikace nomenklatury schválené Radou pro názvy přijaté ve Spojených státech amerických (USANC). Musí být také v souladu s programem INN Světové zdravotnické organizace (WHO), který přiděluje oficiální názvy léčivým přípravkům.

Rada Spojených států amerických pro přijaté názvy je pětičlenná rada USA. Přezkoumává a schvaluje názvy léčivých přípravků s cílem zajistit, aby byly jednoduché, informativní, jedinečné a aby jejich názvy byly logické z hlediska farmakologie a chemické struktury.

Hovoříme o tzv. mezinárodních nechráněných názvech (INN).

Jak z názvu biologického léčivého přípravku poznáme, o jakou látku se z hlediska struktury jedná?

Je třeba si všímat charakteristických předpon, přípon nebo skupin písmen uprostřed názvů. Pomocí nich se lze orientovat v různých skupinách biologických léčivých přípravků nebo zjistit, k léčbě čeho se přípravek používá.

Tabulkový přehled názvosloví biologických léčivých přípravků podle chemické struktury

Tabulkový přehled názvosloví biologických léčivých přípravků podle místa účinku

Jak se vyrábí biologický lék?

Účinná látka biologického léčiva je součástí obrovské makromolekuly, jejíž struktura je velmi často nedefinovaná. Z hlediska přítomnosti molekul je biologické léčivo heterogenní (různorodé).

Vlastnímu vytvoření biologického přípravku předchází výzkum a vývoj. Obecně je fáze výzkumu a vývoje léčiv (i chemických) nesmírně náročný a dlouhodobý proces. Je nutné definovat strukturu, která má dostatečný potenciál stát se budoucím lékem.

Pro získání nové struktury léčiva je nutné objevit látku, která bude syntézu této struktury kódovat. Nejčastěji je touto látkou gen nebo protein.

Tato látka se pak přenese do vhodného hostitelského organismu (např. bakterie nebo savčí buňky). Hostitelský organismus začne produkovat látku požadované struktury.

Nejčastěji používaným hostitelským organismem je bakterie Escherichia coli nebo kvasinka Saccharomyces boulardii.

Všechny nově vyrobené biologické látky procházejí řadou testů a hodnocení, aby se zjistilo, jak jsou schopny změnit biologické procesy v organismu.

Zároveň se ověřuje jejich účinnost a bezpečnost pomocí preklinických (testování na zvířatech) a klinických studií (testování na lidech).

Výrobní proces biologických léčivých přípravků v současné době

Jedním z posledních zbývajících kroků na cestě biologického léku k pacientovi je proces registrace, tj. uvedení léku na trh. Registraci biologických léčiv v současné době posuzuje a schvaluje Evropská agentura pro léčivé přípravky.

Výdej všech biologických léčivých přípravků je v současné době vázán na lékařský předpis.

Nejsou proto volně dostupné v lékárnách. Důvodem je především jejich povaha a bezpečnost při používání.

Můžeme u biologické léčby očekávat i vedlejší účinky?

Stejně jako u všech ostatních léčivých přípravků existuje i u biologické léčby riziko nežádoucích účinků.

Je třeba mít na paměti, že nežádoucí účinky se nemusí vyskytnout u každého léčeného pacienta. Liší se také počet a závažnost nežádoucích účinků, které se vyskytnou.

Riziko výskytu a závažnost nežádoucích účinků biologických léčivých přípravků vždy závisí na typu léčby nebo na celkovém zdravotním stavu pacienta. Trvání nežádoucích účinků je obvykle krátké a odeznívají po několika hodinách nebo dnech.

Tabulkový přehled nejčastějších nežádoucích účinků biologických léčivých přípravků

Každý biologický lék má jiný, specifický vzorec možných nežádoucích účinků. Ne všechny jsou zahrnuty ve výše uvedené tabulce.

Výskyt nových, dříve nehlášených nežádoucích účinků je předmětem neustálého sledování ze strany zdravotnických pracovníků a národních regulačních orgánů.

Některé příklady biologických léčivých přípravků a jejich použití

Jak jsme již uvedli, biologická léčiva mají širokou škálu použití v různých oblastech medicíny.

Pro lepší představu můžeme uvést několik konkrétních příkladů látek a jejich použití při léčbě určitého zdravotního problému nebo onemocnění.

Tabulkový přehled některých biologických látek a jejich použití