의약품 개발

Drug development
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Drug discovery cycle schematic

약물 개발은 약물 발견 과정을 통해 납 화합물이 확인되면 신약을 시장에 내놓는 과정이다.미생물 및 동물에 대한 임상 전 연구, 미국 식품의약국(FDA)을 통해 인간에 대한 임상시험을 개시하기 위한 조사용 신약을 신청하는 등 규제 지위를 신청하는 것을 포함하며,[1][2] 의약품 시판을 위한 신약 신청과 함께 규제 승인을 받는 단계를 포함할 수 있다.개념부터 실험실에서의 임상 전 테스트, 임상시험 개발까지 단계 I를 포함한 전체 프로세스 -III 시험 – 승인된 백신 또는 약물에 일반적으로 10년 [3][1][2][4]이상이 소요됩니다.

새로운 화학적 실체 개발

약물 개발 과정은 크게 임상 전 작업과 임상 작업으로 나눌 수 있다.

다양한 의약품 승인 트랙 및 연구 단계를[5] 보여주는 타임라인

임상 전

주요 기사: 임상 전 개발

새로운 화학적 실체(NCEs, new molecular entity, NMEs)는 약물 발견 과정에서 나타나는 화합물이다.이것들은 질병에서 중요한 특정 생물학적 표적에 대해 유망한 활성을 가지고 있다.그러나 인체에서 이 NCE의 안전성, 독성, 약물 동태, 신진대사에 대해서는 거의 알려져 있지 않다.인체 임상시험 전에 이러한 모든 매개변수를 평가하는 것이 약물개발의 기능이다.의약품 개발의 또 다른 주요 목표는 인간 임상 시험에서 첫 번째 사용을 위한 선량과 일정을 권고하는 것이다("First-in-Human [FIH] 또는 First Human Dose [FHD](이전에는 "First-in-man"으로 알려짐).

또한 약물 개발은 NCE의 물리적 화학적 특성, 즉 화학적 구성, 안정성 및 용해성을 확립해야 한다.제조업체는 화학물질을 만드는 과정을 최적화해야 합니다. 그래야 밀리그램을 생산하는 약용 화학자에서 킬로그램과 톤 단위로 제조할 수 있습니다.또한 캡슐, 정제, 에어로졸, 근육 내 주입, 피하 주입 또는 정맥 내 제제로 포장할 수 있는 제품의 적합성을 검사합니다.이러한 프로세스는 임상 전 및 임상 개발에서 화학, 제조 및 제어(CMC)로 알려져 있습니다.

약물 개발의 많은 측면은 신약 적용에 대한 규제 요건을 충족하는 데 초점을 맞추고 있다.이는 일반적으로 사람에게 처음 사용하기 전에 새로운 화합물의 주요 독성을 판단하기 위해 설계된 여러 가지 테스트를 구성합니다.주요 장기 독성 평가(심장과 폐, 뇌, 신장, 간 및 소화 시스템에 대한 영향)는 물론 약물에 의해 영향을 받을 수 있는 신체의 다른 부분(예: 신약이 피부에 전달될 경우 피부)을 수행해야 한다.그러한 예비 테스트는 체외 방법(예: 격리된 세포)을 사용하여 이루어지지만, 많은 테스트는 실험 동물만 사용하여 신진대사와 [6]독성에 대한 약물 노출의 복잡한 상호작용을 증명할 수 있다.

이 정보는 CMC에 대한 정보뿐만 아니라 이 임상 전 테스트에서 수집되며, Investigational New Drug(IND) 애플리케이션으로 규제 당국(미국, FDA)에 제출된다.IND가 승인되면 개발은 임상 단계로 이동합니다.

임상상

임상시험에는 3단계 [7]또는 4단계가 포함됩니다.

  • 1단계 임상시험은 보통 건강한 지원자에게서 안전성과 투약 여부를 판단합니다.
  • 2단계 시험은 NCE가 목표로 하는 질병을 가진 소수의 환자들에게 유효성의 초기 판독치를 얻고 안전을 더 탐구하기 위해 사용된다.
  • 3단계 시험은 대상 질환을 가진 충분히 많은 환자의 안전성과 유효성을 결정하기 위한 대규모 중추적 시험이다.안전성과 효능이 적절히 입증되면 임상시험은 이 단계에서 중단될 수 있으며 NCE는 신약 응용(NDA) 단계로 진행됩니다.
  • 4단계 시험은 때때로 FDA에 의해 부가되는 승인 후 시험으로, 사후 시장 감시 연구라고도 불립니다.

NCE가 인간 임상시험에 들어가면 약물의 특성을 정의하는 과정은 멈추지 않는다.새로운 백신이나 항바이러스제를 처음으로 클리닉으로 이동시키는 데 필요한 테스트와 더불어 제조업체는 이전에 모니터링되지 않은 시스템(특히 [8][9]불임, 생식, 면역 시스템)에 대한 영향을 포함하여 장기 또는 만성 독성이 명확하게 정의되어 있는지 확인해야 합니다.

백신 후보 또는 항바이러스 화합물이 허용 가능한 독성 및 안전성 프로파일을 가진 테스트에서 나오고 제조자가 임상시험에서 원하는 효과를 추가로 보여줄 수 있는 경우,[4] NCE 증거 포트폴리오를 제출하여 제조자가 판매할 예정인 다양한 국가에서 시판 승인을 받을 수 있다.미국에서는 이 과정을 "신약 응용 프로그램" 또는 [4][8]NDA라고 부른다.

대부분의 신규 약물 후보(NCE)는 허용할 수 없는 독성을 가지고 있거나 단순히 단계 II에서 보듯이 표적 질환에 대한 유효성을 입증하지 못하기 때문에 의약품 개발 중에 실패한다.III 임상 [4][8]시험의약품 개발 프로그램에 대한 비판적 검토 결과 2단계는 다음과 같다.III 임상시험은 주로 알려지지 않은 독성 부작용(제2상 심장학 시험의 50% 실패)과 부적절한 자금 조달, 시험 설계 약점 또는 시험 [10][11]실행 불량으로 인해 실패한다.

1980-90년대 임상연구를 대상으로 한 연구에 따르면 1단계 시험을 시작한 약물 후보 중 21.5%만이 결국 [12]시판 승인을 받았다.2006-15년 동안, 1단계에서 3단계 시험 성공까지의 승인 성공률은 평균 10% 미만이었으며,[13] 특히 백신의 경우 16%였다.의약품 개발과 관련된 높은 실패율은 "감소율"이라고 불리며, 이는 비용이 많이 [13][14]드는 실패를 피하기 위해 의약품 개발 초기 단계에서 프로젝트를 "죽이기" 위한 결정을 필요로 한다.

비용.

주요 기사:의약품 개발 비용

2010년 한 연구에서는 단일 신약을 시장에 출시하는 데 드는 자본 비용과 현금 비용 모두를 각각 [15]약 18억 달러와 8억 7천만 달러로 평가했다.10개 항암제 개발에 대한 2015-16년 시험의 중간 비용 추정치는 6억4800만 [16]달러였다.2017년 전체 임상 징후에서 중추적 시험의 중간 비용은 1,900만 [17]달러였습니다.

임상 연구의 각 단계의 평균 비용(2013달러)은 1단계 안전성 연구의 경우 2,500만 달러, 2단계 무작위 대조 효능 연구의 경우 5,900만 달러, 3단계 임상시험의 경우 기존 승인된 [18]약물과 동등하거나 우수함을 입증하기 위한 2억5,[17]500만 달러였다.2015-16년 전염병 약물 후보를 대상으로 한 3단계 임상시험을 실시하기 위한 평균 비용은 2,200만 [17]달러였다.

신약(즉, 새로운 화학적 실체)을 시장에 출시하는 데 드는 전체 비용은 임상시험에서 승인에 이르기까지 복잡하고 논란의 여지가 [8][19][17][20]있다.임상시험을 통해 평가된 106개 의약품 후보를 대상으로 한 2016년 리뷰에서 3단계 시험을 통해 승인된 의약품 제조사의 총 자본 지출은 26억 달러(2013년 달러)로 연간 8.5%[18]의 비율로 증가하고 있다.2003-2013년 8-13개 의약품을 승인한 기업의 경우, 의약품당 비용은 마케팅을 위한 국제적 지리적 확장과 지속적인 안전 [21]감시를 위한 IV 단계의 지속적인 비용 때문에 55억 달러까지 증가할 수 있다.

기존의 의약품 개발에 대한 대안은 대학, 정부 및 제약업계가 협력하고 [22]자원을 최적화하는 것을 목적으로 한다.공동 의약품 개발 이니셔티브의 예로는 COVID Moonshot이 있다. COVID Moonshot은 [23][24]SARS-CoV-2 치료를 위한 특허가 없는 경구 항바이러스제를 개발하는 것을 목표로 2020년 3월에 시작된 국제 개방형 과학 프로젝트이다.

평가

의약품 개발 프로젝트의 성격은 높은 감소율, 대규모 자본 지출 및 긴 일정으로 특징지어진다.이 때문에, 그러한 프로젝트나 기업의 평가는 어려운 과제가 되고 있습니다.모든 평가방법이 이러한 특수성을 다룰 수 있는 것은 아니다.가장 일반적으로 사용되는 평가방법은 위험조정순현재가치(rNPV), 의사결정목, 실물옵션 또는 비교가능성이다.

가장 중요한 가치 요인은 사용되는 자본 비용 또는 할인율, 기간, 성공률, 비용 등의 단계적 속성 및 상품, 마케팅 및 판매 비용을 포함한 예상 매출입니다.경영진의 질이나 기술의 참신성과 같이 덜 객관적인 측면은 현금흐름 [25][26]추정에 반영되어야 한다.

성공률

이론적으로 질병을 치료하기 위한 신약의 후보에는 5,000개에서 10,000개의 화학 화합물이 포함될 수 있다.이들 중 평균 약 250마리는 실험실 실험, 쥐 및 기타 실험 동물을 사용하여 추가 평가를 할 수 있는 충분한 가능성을 보여준다.전형적으로, 이들 중 약 10개는 [27]인간에 대한 테스트를 받을 자격이 있다.1980년대와 1990년대를 망라한 터프츠 약물개발연구센터가 실시한 연구에 따르면 1단계 실험을 시작한 약물의 21.5%만이 결국 [28]시판 허가를 받았다.2006년부터 2015년까지의 성공률은 9.6%[29]였습니다.의약품 개발과 관련된 높은 실패율을 "감소율" 문제라고 합니다.비용이 많이 드는 [30]실패를 피하기 위해서는 약물 개발 중 신중한 의사결정이 필수적이다.많은 경우 지능형 프로그램 및 임상시험 설계는 잘못된 음성 결과를 예방할 수 있다.잘 설계된 선량 찾기 연구와 위약과 금 표준 치료 암 모두에 대한 비교는 신뢰할 [31]수 있는 데이터를 달성하는 데 중요한 역할을 한다.

컴퓨팅 이니셔티브

새로운 이니셔티브에는 유럽 혁신 의약품 [32]이니셔티브와 같은 정부 조직과 산업 간의 파트너십이 포함됩니다.미국 식품 의약품 안전청 개발과 예비 임상 증거를 후보 실질적으로 심각한 장애에 대해 치료를 개선할 수도 있다고 후보 약의 규제 검토를 촉진하기 위하여 약물 development,[33]의 혁신, 올해의 신인 치료 지정을 향상시키기 위해 가장"비판적 경로 구상"을 만들었다.[34]

2020년 3월, 미국 에너지부, 국립과학재단, NASA, 산업계 및 9개 대학이 IBM의 슈퍼컴퓨터에 액세스하기 위해 자원을 모으고 [35][36]Hewlett Packard Enterprise, Amazon, Microsoft 및 Google의 클라우드 컴퓨팅 리소스와 결합했습니다.COVID-19 고성능 컴퓨팅 컨소시엄은 또한 질병 확산을 예측하고, 가능한 [35][36][37]백신을 모델링하고, COVID-19 백신 또는 치료제를 설계하기 위해 수천 개의 화학 화합물을 선별하는 것을 목표로 한다.2020년 5월 스크립스 리서치와 IBM의 월드 커뮤니티 그리드 간의 OpenPandemics – COVID-19 파트너십이 시작되었습니다.파트너십은 "[연결된 가정용 PC] 배경에서 시뮬레이션 실험을 자동으로 실행하여 COVID-19에 대한 가능한 치료제로서 특정 화합물의 효과를 예측하는 데 도움이 될 것"이라는 분산 컴퓨팅 프로젝트이다.[38]

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레퍼런스

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외부 링크