Čo je biologická liečba, biologické lieky? Pomáha tam, kde iné zlyhali

Ak si myslíte, že lieky sú vyrobené výlučne z chemických látok a v laboratórnom prostredí, biologické lieky vás môžu presvedčiť o opaku. Čo je to biologická liečba a ako dlho je už v našich životoch?

Nazrime do histórie...

Anglický lekár Edward Jenner, považovaný za otca imunológie, v roku 1796 na základe svojich dlhodobých pozorovaní vykonal pokus. Dojičke kráv, ktorá bola infikovaná kravskými kiahňami odobral tekutinu z kožných lézií a zámerne ju podal (naočkoval) osemročnému chlapcovi menom James.

Chlapec prekonal ochorenie kravských kiahní s ľahkým priebehom.

O dva mesiace neskôr Edward Jenner naočkoval tohto chlapca opäť, tentoraz však použil výlučky z kožných lézií spôsobených pravými kiahňami (variola). Ako sa predpokladalo, u Jamesa sa ochorenie pravých kiahní nerozvinulo.

Ochorenie pravých kiahní bolo pred vynájdením očkovania rozšírené, vysoko nákazlivé a smrteľné ochorenie, ktoré bolo niekoľko storočí postrachom ľudstva (v Európe bolo štatisticky príčinou 8 – 20 % všetkých úmrtí). 

Vakcína proti pravým kiahňam bola prvou vakcínou na svete.

O storočie neskôr, americký chirurg William Coley spozoroval u nemeckého imigranta Freda s neoperovateľným zhubným nádorom na krku zaujímavú spojitosť. Po tom, ako bola Fredovi diagnostikovaná kožná infekcia spôsobná baktériou z rodu Streptococcus, došlo u neho k vymiznutiu nádorových buniek.

William Coley predpokladal, že reakcia organizmu na infekciu musí mať určitý vplyv aj na nádor.

V skúmaní pokračoval ďalej. Pacientom s určitým typom rakoviny podával najskôr živé baktérie, neskôr len ich toxíny (pacientov infikoval), čo v niektorých prípadoch viedlo k remisii nádorového ochorenia, tzn. k ústupu príznakov a prejavov.

Táto metóda liečby bola dlhé roky známa ako Coleyove toxíny.

Čo majú tieto dva príbehy z našej histórie spoločné?

V obidvoch prípadoch hovoríme o imunizácii. Procese, kedy si imunitný systém nášho organizmu vytvára prirodzenú ochrannú bariéru a stáva odolný (imúnny) voči pôsobeniu cudzorodých látok. Tým sa znižuje riziko nákazy a rozvinutia ochorení.

Kľúčovým nástrojom pre proces imunizácie sú vakcíny (očkovacie látky).

A práve s objavením imunizácie sa pred viac ako 200 rokmi dostala do povedomia biologická liečba.

V súčasnosti predstavuje biologická liečba veľmi rýchlo sa rozvíjajúcu oblasť modernej medicíny.

Vďaka výraznému pokroku v chápaní a poznaní procesov prebiehajúcich v ľudskom organizme, či už hovoríme o prirodzených alebo chorobných procesoch, sa uplatňuje v mnohých medicínskych odboroch. Zároveň sa stáva čoraz používanejšou a účinnejšou formou terapie širokého spektra ľudských ochorení.

Čo rozumieme pod pojmom biologická liečba?

Na prvé počutie nám môže slovné spojenie biologická liečba alebo biologický liek, najmä teda slová „biologická“ a „biologický“, evokovať trendový význam súčasnosti „prírodné a bez chémie“.

Nemýľme si však biologickú liečbu s liekmi rastlinného pôvodu. Význam „biologické“ v prípade týchto liekov odkazuje skutočnosť, že sa na ich výrobu používajú živé organizmy.

Princíp biologickej liečby spočíva vo využívaní prirodzeného imunitného systému organizmu na boj proti ochoreniam prípadne proti infekciám.

Jej účinok sa môže využívať v niekoľkých terapeutických smeroch, vždy v závislosti od toho, akým spôsobom dokáže liečba ovplyvňovať biologické procesy v organizme.

Ako ovplyvňuje organizmus:

• Môže ísť o stimuláciu niektorých zložiek imunitného systému s cieľom liečiť ochorenie, zápal alebo nádory.
• Naopak, biologická liečba sa môže použiť aj na potlačenie imunitného systému. To sa využíva najmä pri transplantáciách (prevencia odmietnutia transplantátu) alebo pri liečbe autoimunitných ochorení.
• Použitie biologickej liečby na ochranu organizmu pred vedľajšími účinkami inej súbežne prebiehajúcej liečby.
• Využitie v cielenej terapii – v tomto prípade sa biologická liečba využíva na podporu rastu buniek alebo na cielené ničenie buniek (napríklad nádorových), a to prostredníctvom ovplyvnenia špecifických molekúl potrebných pre rast a rozmnožovanie buniek.

Vo všeobecnosti rozoznávame dva základné typy biologickej terapie.

Prvým je imunoterapia, ktorá využíva rôzne metódy alebo liečivá s cieľom ovplyvňovať imunitný systém. Imunitný systém tak dokáže vytvárať nehostinné prostredie pre existenciu alebo rast napríklad nádorových buniek.

Druhým typom je cytotoxická terapia, nazývaná aj terapia zabíjajúca bunky. Pri tomto type liečby sa využívajú proteíny nazývané cytotoxíny, ktoré sú produkované telovými bunkami. Cytotoxíny napádajú cudzorodé bunky a priamo ich ničia, alebo dokážu zabraňovať rastu a množeniu týchto buniek.

Môžeme teda zhrnúť, že biologická liečba sa používa najčastejšie v onkológii na liečbu rôznych typov nádorových ochorení, v reumatológii, na liečbu autoimunitných alebo geneticky podmienených ochorení.

K biologickej liečbe sa zväčša pristupuje v prípadoch, kedy iná liečba (napríklad chemickými liekmi) nie je účinná alebo nie je k dispozícii. Čoraz častejšie sa však začína využívať aj ako terapia prvej voľby, najmä kvôli jej vysoko špecifickému účinku.

Akú úlohu zohráva imunita?

Imunitný systém predstavuje komplexnú sieť tvorenú orgánmi, tkanivami a špecifickými bunkami. Je schopný rozoznávať a ničiť cudzorodé látky, ako sú baktérie alebo vírusy, ale tiež poškodené, napadnuté a abnormálne bunky v organizme.

Taktiež si dokáže zapamätať útočníka, a tak pri najbližšom stretnutí reaguje rýchlejšie ako po prvýkrát.

Vo chvíli, keď imunitný systém rozpozná cudzorodú látku, tzv. antigén, dochádza k spusteniu série procesov, ktoré nazývame imunitná odpoveď.

Hlavnými hráčmi v imunitnej odpovedi sú biele krvinky (leukocyty). Každému leukocytu prislúcha špecifický typ účinku.

V tabuľke sú uvedené príklady leukocytov a ich hlavná úloha

Biologický liek – v čom je iný ako klasický liek?

Biologická liečba sa uskutočňuje prostredníctvom biologických liekov. Tie sú charakteristické tým, že sa na ich syntézu používajú živé organizmy, látky izolované zo živých organizmov alebo látky produkované živými organizmami.

Jedným z prvých biologických liekov bol inzulín.

Predchodcovia dnešných modernejších výrobných procesov biologických liečiv boli finančne náročné a nehospodárne procesy. Na získanie len jednej malej ampulky inzulínu boli potrebné takmer dve tony prasacieho pankreasu.

Prívlastok „biologické“ preto vychádza zo skutočnosti, že tieto lieky majú naturálny pôvod.

Môže ísť o látky získané z mikroorganizmov, rastlín alebo zvierat, ale hovoríme napríklad aj o bunkách alebo tkanivách ľudského pôvodu.

Látky následne prechádzajú úpravou s využitím rôznych biotechnologických procesov, aby nadobudli špecifické vlastnosti. U väčšiny biologických liekov sa používa metóda rekombinantnej DNA.

Charakter a vlastnosti biologického lieku sú rozhodujúce pre jeho účinnosť v liečbe daného ochorenia.

Z chemického hľadiska je biologický liek veľmi veľká, zložitá, komplexná molekula alebo zmes molekúl. Najčastejšie ide o bielkovinu, okrem nej to môže byť aj cukor, nukleová kyselina, hormón, enzým, krvná zložka alebo už spomenuté živé entity (bunky a tkanivá).

V závislosti od charakteru a vlastností účinnej látky môžu mať biologické lieky rôzne cesty podávania.

Príklady spôsobu podávania:

• Perorálne (cez ústa) – menej využívaná cesta podávania, nakoľko existuje riziko rozkladu veľkej molekuly biologického lieku v tráviacom trakte, čím dochádza k strate účinku.
• Injekčne alebo infúzne, napríklad intravenózne (do žily).
• Transdermálne - cez kožu.

Biologickú liečbu predpisujú zvyčajne lekári špecialisti. V závislosti od toho, aký problém sa bude liečiť biologickým liekom, môže ísť o onkológov, onko-hematológov, ale aj reumatológov a gastro-enterológov.

Hlavné rozdiely medzi biologickým a chemickým liekom

V prípade biologických liekov existuje vyšší potenciál, že vyvolajú imunitnú reakciu (v porovnaní s chemickými liečivami). Je to preto, lebo molekula chemického liečiva je príliš malá na to, aby ju imunitný systém rozpoznal ako cudzorodého útočníka.

Naopak pri biologických liekoch dokáže imunitný systém veľmi rýchlo identifikovať pomerne veľkú molekulu a iniciovať imunitnú odpoveď.

Biologické lieky taktiež dokážu presnejšie napodobniť prirodzené procesy prebiehajúce v našom tele, prípadne do týchto procesov zasahovať.

Práve preto sa používajú v prípadoch, kedy liečba chemickými liekmi neexistuje alebo je nedostačujúca.

Tabuľkový prehľad rozdielov medzi biologickým a chemickým liekom

Príklad biologického lieku 

A príklad kyseliny acetylsalicylovej

Aké poznáme štruktúry biologických liekov?

Z hľadiska štruktúry rozoznávame rôzne druhy biologicky aktívnych látok, ktoré sa využívajú v biologickej liečbe.

V mnohých prípadoch ide o telu vlastné látky, ktoré sa upravujú metódou rekombinantnej DNA. Touto úpravou cielene nadobúdajú špecifické vlastnosti, ktoré sa následne využívajú pri liečbe ochorení.

Hormóny

Napríklad rastový hormón, inzulín, parathormón.

Chemické látky, ktoré vykazujú fyziologickú aktivitu. Najčastejšie ide o peptidy alebo steroidy.

Interferóny

Proteíny produkované bunkami imunitného systému ako odpoveď na vírusovú infekciu alebo iný stimul.

Zabraňujú rozmnožovaniu vírusov v organizme.

Interleukíny

Bioaktívne proteíny produkované leukocytmi, monocytmi prípadne inými bunkami imunitného systému.

Jedným z účinkov je zvyšovanie aktivity lymfocytov.

Rastový faktor

Podporuje najmä rast a dozrievanie buniek.

Môže sa využívať na stimuláciu kostnej drene k produkcii buniek alebo účinkuje ako protinádorová látka.

Monoklonové protilátky

Najpoužívanejšia forma biologickej liečby.

Ide o laboratórne syntetizované látky. Napodobňujú protilátky, ktoré sú prirodzene produkované imunitným systémom. Sú schopné rozoznávať a viazať sa na cudzorodé častice – antigény.

Vďaka ich širokej škále použitia sa uplatňujú v rôznych oblastiach medicíny – onkológia, imunológia, reumatológia, gastroenterológia atď. Môžu sa používať samostatne alebo v kombinácii s klasickou chemoterapiou.

Vakcíny (očkovacie látky)

Produkty s obsahom antigénov, ktoré sa vyrábajú zo živých, oslabených alebo usmrtených mikroorganizmov, syntetických peptidov alebo rekombinantných organizmov.

Podávajú sa ako prevencia vzniku infekcií (závažných a väčšinou smrteľných), pre ktoré nie je k dispozícii iná efektívna liečba.

Vakcíny proti nádorom

Tvoria súčasť imunoterapie.

Stimulujú prirodzený imunitný systém, aby reagoval na nádorové bunky.

Génová terapia

Stále experimentálna forma liečby.

Princípom je vloženie genetického materiálu (DNA alebo RNA) do živých buniek. Genetický materiál sa do buniek dostáva prostredníctvom vektora, ktorým je napríklad vírus.

Ostatné

Ďalšie štruktúry:

• Polypeptidy
• Proteíny
• Krv a zložky krvi
• Somatické (telové) bunky
• Tkanivá

Názvoslovie biologických liečiv

Názvy biologických liečiv sa môžu na prvý pohľad zdať komplikované. V názvosloví však existujú definované pravidlá, podľa ktorých je možné pomerne jednoducho zistiť, akú má dané liečivo štruktúru, charakter alebo na čo sa používa.

Pravidlá vytvárania názvov liečiv vychádzajú zo schválenej nomenklatúrnej klasifikácie USANC (United States Adopted Names Council) a zároveň musia byť v súlade s INN programom WHO (Svetová zdravotnícka organizácia), ktorý prideľuje liečivám oficiálne názvy.

United States Adopted Names Council je americká rada pozostávajúca z piatich členov, ktorá posudzuje a schvaľuje názvy pre liečivá, aby boli jednoduché, informatívne, jedinečné, a aby ich názvy mali logiku z hľadiska farmakológie a chemickej štruktúry.

Hovoríme o tzv. International Nonproprietary Names (INN), čo v preklade znamená medzinárodne nechránené názvy.

Ako teda podľa názvu biologického liečiva zistíme, o aký druh látky sa z hľadiska štruktúry jedná?

Je potrebné si všímať charakteristické predpony, prípony alebo zoskupenia písmen uprostred názvov. Podľa nich je možné orientovať sa v jednotlivých skupinách biologických liečiv alebo zistiť, na liečbu čoho sa dané liečivo používa.

Tabuľkový prehľad názvoslovia biologických liečiv podľa chemickej štruktúry

Tabuľkový prehľad názvoslovia biologických liečiv podľa miesta pôsobenia

Ako biologický liek vzniká?

Ako sme už v článku niekoľkokrát spomenuli, účinná látka biologického lieku je časťou obrovskej makromolekuly, ktorej štruktúra je veľmi často nedefinovaná. Z hľadiska prítomnosti molekúl je biologický liek heterogénny (rôznorodý).

Samotnému vzniku biologického lieku predchádza výskum a vývoj. Vo všeobecnosti platí, že pri liekoch (aj chemických) je fáza výskumu a vývoja mimoriadne náročný a dlhodobý proces. Je potrebné definovať takú štruktúru, ktorá bude mať dostatočný potenciál na to, aby sa stala budúcim liečivom.

Na to, aby bolo možné novú štruktúru liečiva získať, je potrebné objaviť látku, ktorá bude kódovať syntézu tejto štruktúry. Najčastejšie je touto látkou gén alebo bielkovina.

Následne sa táto látka prenesie do vhodného hostiteľského organizmu (napríklad baktéria alebo bunky cicavcov). V hostiteľskom organizme sa začne produkovať látka požadovanej štruktúry.

Ako hostiteľský organizmus sa najčastejšie používa baktéria Escherichia coli alebo kvasinka Saccharomyces boulardii.

Všetky nové vyprodukované biologické liečivá prechádzajú sériou testov a hodnotení, aby sa zistilo, ako tieto látky dokážu meniť biologické procesy v organizme.

Zároveň sa overuje ich účinnosť a bezpečnosť predklinickými (testovanie na zvieratách) a klinickými štúdiami (testovanie na ľuďoch).

Výrobný proces biologických liekov v súčasnosti

Jedným z posledných krokov, ktoré zostávajú na ceste biologického lieku k pacientovi je proces registrácie, tzn. uvedenie lieku na trh. Registráciu biologických liekov v súčasnosti posudzuje a schvaľuje Európska lieková agentúra.

Výdaj všetkých biologických liekov je aktuálne viazaný na lekársky predpis.

Nie je preto možné ich voľne dostať v lekárni. Súvisí to najmä s ich charakterom a bezpečnosťou pri používaní.

Môžeme očakávať vedľajšie účinky aj od biologickej liečby?

Rovnako, ako je to u všetkých iných liekov, aj v súvislosti s biologickou liečbou sa stretávame s rizikom výskytu vedľajších účinkov.

Je potrebné mať na pamäti, že vedľajšie účinky sa nemusia vyskytnúť u každého liečeného pacienta a taktiež existuje rozdiel v počte a závažnosti vzniknutých neželaných účinkov.

Riziko výskytu a závažnosť vedľajších účinkov biologických liekov závisí vždy od typu liečby, prípadne od celkového zdravotného stavu pacienta. Dĺžka trvania vedľajších účinkov je zvyčajne krátka a po niekoľkých hodinách alebo dňoch ustupujú.

Tabuľkový prehľad najčastejších vedľajších účinkov biologických liekov

Každý biologický liek má inú, osobitnú schému možných vedľajších účinkov a nie všetky sú zahrnuté do uvedenej tabuľky.

Výskyt nových, doteraz neregistrovaných vedľajších účinkov je predmetom neustáleho sledovania zo strany zdravotníckych pracovníkov a národných kontrolných autorít.

Niekoľko príkladov biologických liečiv a ich použitie

Ako sme už spomenuli, biologické lieky majú široké použitie v rôznych oblastiach medicíny.

Pre lepšiu predstavu si môžeme uviesť niekoľko konkrétnych príkladov látok a ich použitia v liečbe konkrétneho zdravotného problému alebo ochorenia.

Tabuľkový prehľad niektorých biologických liečiv a ich použitia

Zdroje

• V anglickom jazyku 
  • training.seer.cancer.gov - Introduction to Biological Therapy
  • topdoctors.co.uk - What is biological therapy?
  • medicinenet.com - Biological Therapy, Melissa Conrad Stöppler, MD, Jerry R. Balentine, DO, FACEP
  • who.int - Vaccines and immunization
  • oncologynurseadvisor.com - Biological Therapies for Cancer (Fact Sheet)
  • archive.bio.org - How do Drugs and Biologics Differ?
  • iapo.org.uk - Introduction to Biologics
  • ncbi.nlm.nih.gov - Defining the difference: What Makes Biologics Unique, Thomas Morrow, MD
  • ncbi.nlm.nih.gov - Biologic therapies: what and when?, Sarah L Johnston
  • uspharmacist.com - Naming of Biological Products, Golden L. Peters, PharmD, BCPS, Erin K. Hennessey, PharmD, BCPS
  • journals.lww.com - Injectable Biologics, Kubrova, Eva MD; D’Souza, Ryan S. MD; Hunt, Christine L. DO; Wang, Qian MD, PhD; van Wijnen, Andre J. PhD; Qu, Wenchun MD, MS, PhD
• V slovenskom jazyku 
  • solen.sk - Cielená biologická liečba najčastejšíchnádorových ochorení a jej vedľajšie účinky, doc. MUDr. Peter Beržinec, CSc.Onkologické oddelenie, Špecializovaná nemocnica sv. Svorada Zobor, n. o., Nitra
  • solen.sk - Biologické liečivá z pohľadu farmácie, PharmDr. Katarína Bruchatá, PhD., Mgr. Peter HeinzUniverzita veterinárskeho lekárstva a farmácie v Košiciach, Ústav farmaceutickej chémie, Košice