बायोलॉजिक्स

पुराना विचार, बायोलॉजिक्स का नया अनुकूलन
बायोलॉजिक्स कोई नई बात नहीं है; मानव विकास हार्मोन, इंसुलिन और लाल-रक्त कोशिका उत्तेजक एजेंटों का विकास दशकों पहले हुआ था, लेकिन नई आनुवंशिक जानकारी और उपसेलुलर कैस्केड और रोग प्रक्रियाओं की नई समझ के साथ लक्ष्य तेजी से बढ़ गए हैं। बायोलॉजिक्स विकसित करने में उपयोग किए जाने वाले वैज्ञानिक क्षेत्रों में जीनोमिक्स और प्रोटिओमिक्स, साथ ही माइक्रोएरे, सेल कल्चर और मोनोक्लोनल एंटीबॉडी प्रौद्योगिकियां शामिल हैं।

आनुवंशिकी और कोशिका प्रक्रियाओं का ज्ञान बढ़ने से प्रोटीन-उत्पादन प्रक्रिया के प्रत्येक चरण में संभावित नए जैविक (और औषधि) लक्ष्य प्राप्त होते हैं। इससे नए उपचारों की शुरुआत होती है, जिससे बीमारियों की नई समझ पैदा होती है।

बायोलॉजिक्स ने एनीमिया, सिस्टिक फाइब्रोसिस, विकास की कमी, मधुमेह, हीमोफिलिया, हेपेटाइटिस, जननांग मौसा, प्रत्यारोपण अस्वीकृति और कैंसर के इलाज के लिए नए लक्ष्यों की पहचान की है। बायोलॉजिक्स पार्किंसंस रोग जैसी बीमारियों के प्रति आनुवंशिक प्रवृत्ति की भविष्यवाणी करता है। नॉनड्रग बायोलॉजिक्स में प्रत्यारोपण के लिए सुसंस्कृत ऊतक और प्रतिरक्षा प्रणाली दमनकारी और मधुमेह संबंधी पैर के अल्सर जैसी स्थितियों के इलाज के लिए ऊतक पुनर्गठन के लिए वृद्धि कारक शामिल हैं।

छोटे-अणु वाली दवाओं की तरह, बायोलॉजिक्स का अनुसंधान और विकास महंगा और जोखिम भरा है, जो अक्सर विफलता में समाप्त होता है। जबकि फार्मास्युटिकल कंपनियाँ सबसे आम बीमारियों और स्थितियों को लक्षित करती हैं, बायोटेक अधिक कठिन-से-इलाज वाली आबादी को लक्षित करता है जो दवा-विकास लागतों को वसूलने में सक्षम होने के लिए फार्मास्युटिकल कंपनियों के लिए बहुत छोटी होगी। फिर भी, नए बायोलॉजिक्स भी गहन निहितार्थों के साथ व्यापक बीमारियों को लक्षित कर रहे हैं: एक दवा जिसकी लागत प्रति वर्ष $20,{5}} है जो 100 में से 1 व्यक्ति के लिए उपयोगी है,000 का स्वास्थ्य योजना की लागत पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है प्रति वर्ष 5 डॉलर की दवा की तुलना में संरचना, जो 100 में से 1 व्यक्ति के लिए उपयोगी है।

अगली कई ब्लॉकबस्टर फ़िल्में बायोलॉजिक हो सकती हैं। दो मधुमेहरोधी दवाएं, सिम्लिन (प्राम्लिंटाइड एसीटेट) और एक्सेनाटाइड (सिंथेटिक एक्सेंडिन-4), बायोलॉजिक की परिभाषा को पूरा करती हैं। मोनोक्लोनल एंटीबॉडी और टीएनएफ अवरोधक, साथ ही एंजियोजेनेसिस अवरोधक - जैसे कि हाल ही में जारी अवास्टिन (बेवाकिज़ुमैब) और एर्बिटक्स (सेटक्सिमैब) भी ऐसा ही करते हैं।

बायोलॉजिक्स की जैविक उत्पत्ति
वर्तमान में, उन सभी दवाओं को परिभाषित करने का कोई आसान तरीका नहीं है जिन्हें बायोलॉजिक्स बताया गया है। ऐसे कई गुट हैं जो जीवविज्ञान को विभिन्न तरीकों से परिभाषित करना चाहते हैं। कुछ लोग बायोलॉजिक्स की सख्त परिभाषा लागू करेंगे, जिसमें कहा गया है कि इन उत्पादों में दो महत्वपूर्ण गुण होते हैं जो रासायनिक रूप से प्राप्त दवाओं से उनके भौतिक स्वरूप को अलग करते हैं: केवल जीवित प्रणालियाँ ही उनका उत्पादन कर सकती हैं, और बायोलॉजिक्स अपेक्षाकृत बड़े अणु होते हैं, जिनमें स्वाभाविक रूप से विषम संरचना होती है जिसमें सैकड़ों शामिल हो सकते हैं। अमीनो अम्ल।

कुछ समूह जैविक अणुओं से बने किसी भी पदार्थ को शामिल करने के लिए बायोलॉजिक्स की परिभाषा का विस्तार करेंगे, चाहे वह कितना भी छोटा क्यों न हो। फिर भी दूसरों को लगता है कि किसी भी जैविक रूप से व्युत्पन्न उत्पाद को जैविक कहा जा सकता है, और इससे भी अधिक लोग सोचते हैं कि कोई भी जटिल अणु - चाहे वह कैसे भी निर्मित हो - इस वर्ग में होना चाहिए। अन्य में वे पदार्थ शामिल होंगे जो अन्य जीवों में निर्मित होते हैं लेकिन अत्यधिक जटिल नहीं होते हैं, जैसे कि गर्भवती घोड़ी के मूत्र (प्रेमारिन) से निकाले गए एस्ट्रोजन हार्मोन।

इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि किस परिभाषा का उपयोग किया जाता है, नए उत्पादों को बाजार में लाए जाने पर इसे संशोधित करने की आवश्यकता होने की संभावना है। कुछ अपवादों के साथ, यह लेख इस परिभाषा का उपयोग करेगा कि बायोलॉजिक्स या तो सूक्ष्मजीव या स्तनधारी कोशिका द्वारा निर्मित होते हैं और बड़े जटिल अणु होते हैं, जिनमें से अधिकांश प्रोटीन या पॉलीपेप्टाइड होते हैं।

रासायनिक दवाओं की उत्पादन प्रक्रिया अपेक्षाकृत अच्छी तरह से परिभाषित है, जो इन दवाओं को एक समान बड़ी मात्रा में उत्पादित करने की अनुमति देती है। हालाँकि, बायोलॉजिक्स में एक जटिल उत्पादन प्रक्रिया होती है जिससे कम मात्रा में उत्पादन होता है। प्रारंभिक विश्लेषण और प्रीक्लिनिकल परीक्षण के लिए उपयोग की जाने वाली प्रयोगशाला मात्रा से बायोलॉजिक्स को बड़े पैमाने पर बैचों तक बढ़ाना और उत्पाद की शुद्धता और बैच-टू-बैच तुल्यता बनाए रखना मुश्किल है।

बायोलॉजिक्स अक्सर भौतिक स्थितियों (तापमान, कतरनी बल, रासायनिक चरण और प्रकाश) और एंजाइमेटिक क्रिया के प्रति बेहद संवेदनशील होते हैं। उन्हें आम तौर पर पहचान और शुद्धता के लिए रासायनिक परीक्षणों के बजाय बैच रिलीज और स्थिरता मूल्यांकन के लिए जटिल बायोएसेज़ की आवश्यकता होती है।

वे बायोलॉजिक्स कैसे काम करते हैं
किसी बायोलॉजिक का चिकित्सीय लक्ष्य हमेशा एक जीन या प्रोटीन होता है। तथ्य यह है कि आनुवंशिक जानकारी प्रजातियों की परवाह किए बिना सभी कोशिकाओं में समान रूप से डिकोड की जाती है, जो मनुष्यों को कीड़े या ज़ेबरा मछली में जीन फ़ंक्शन का अध्ययन करने की अनुमति देती है।

रीकॉम्बिनेंट डीएनए, बायोलॉजिक्स के उत्पादन के लिए एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है, जिसमें मानव कोशिकाओं से डीएनए को अलग करने और संभावित रूप से उस डीएनए खंड को संशोधित करने, इसे बैक्टीरिया या स्तनधारी कोशिका में डालने और उस जीव या कोशिका को इसे व्यक्त करने की आवश्यकता होती है। विकास प्रक्रिया में कई चरण शामिल हैं: प्रोटीन के लिए कोड करने वाले जीन का पता लगाना, जीन की क्लोनिंग करना, जीन से जुड़े प्रोटीन को पुन: उत्पन्न करना, रोग प्रक्रिया में प्रोटीन की भूमिका निर्धारित करना और फिर एक संभावित चिकित्सा विकसित करना।

पहचाने गए सभी नए प्रोटीन कोशिका-आधारित परीक्षणों की एक श्रृंखला से गुजरते हैं जो यह जानकारी प्रदान करते हैं कि एक विशिष्ट प्रोटीन एक जैविक प्रक्रिया को कैसे बदलता है। क्षमता निर्धारित करने के लिए बायोएसेज़ जीवित जीवों या ऊतकों के जैविक संकेतकों का उपयोग करते हैं। इनमें कोशिका-आधारित ऊतक संवर्धन, माइक्रोएरे अभिव्यक्ति तकनीक, नॉकआउट पशु मॉडल, ट्रांसजेनिक पशु मॉडल और एंटी-सेंस या एंटीबॉडी तकनीक (उदाहरण के लिए, नैदानिक ​​​​एंटीबॉडी लक्षण वर्णन) शामिल हो सकते हैं।

रासायनिक दवाओं की तुलना में बायोलॉजिक्स के प्रति प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं की अधिक संभावना है। रासायनिक दवाओं में अणु इम्यूनोजेनिक माने जाने के लिए बहुत छोटे होते हैं और आम तौर पर प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा उन्हें "आक्रमणकारियों" के रूप में मान्यता नहीं दी जाती है। बायोलॉजिक्स के साथ, दवा के आधार पर, मानव प्रतिरक्षा प्रणाली जल्दी से अणु की पहचान कर सकती है और फिर एक बड़े अणु को दूर करने के लिए प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया स्थापित कर सकती है जिसे वह एक विदेशी पदार्थ मानता है। यह बायोफार्मास्युटिकल की गतिविधि को नष्ट कर सकता है - या दुर्लभ मामलों में बढ़ा सकता है।

लगभग सभी जीवविज्ञान एंटीबॉडी के उत्पादन को प्रेरित कर सकते हैं, हालांकि अधिकांश एंटीबॉडी के सौम्य नैदानिक ​​​​परिणाम होते हैं। एंटीबॉडीज़ छोटे संदूषक टुकड़ों, रोगी के सीरम के संपर्क, या खुराक के बाद एंजाइमेटिक कैस्केड के कारण हो सकते हैं।

बायोलॉजिक्स का जटिल निर्माण
जैविक मैक्रोमोलेक्युलस की नाजुकता और बायोलॉजिक्स का उत्पादन करने वाली जीवित कोशिकाओं की संवेदनशीलता किण्वन, सड़न रोकनेवाला प्रसंस्करण, भंडारण और परीक्षण के लिए जटिल विनिर्माण आवश्यकताओं को प्रदान करती है। यद्यपि किसी रासायनिक दवा का सक्रिय घटक आम तौर पर एक अद्वितीय अणु होता है जो अच्छी तरह से स्थापित विश्लेषणात्मक परीक्षणों के अधीन होता है, बायोलॉजिक्स के लिए, सक्रिय घटक अक्सर एक बड़े मैक्रोमोलेक्यूल का एक हिस्सा होता है। वह मैक्रोमोलेक्यूल बदले में मूल प्रोटीन या पॉलीपेप्टाइड और अन्य जैविक पदार्थों का एक संशोधन है जिसे स्पष्ट रूप से चित्रित नहीं किया जा सकता है। प्रोटीन और पॉलीपेप्टाइड उत्पादों में परिवर्तनशील कॉम्प्लेक्स हो सकते हैं, जिसका अर्थ है कि उनके अणुओं में समान घटकों की परिवर्तनीय संख्या होती है। इसके अलावा, बायोलॉजिक्स में उनके सतह शर्करा (ग्लाइकोसिलेशन) या फोल्डिंग पैटर्न में अंतर हो सकता है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि वे कैसे उत्पादित होते हैं। बायोलॉजिक्स के साथ, शुरुआती सामग्रियों के सूक्ष्मजीवविज्ञानी संदूषण की भी संभावना है।

क्योंकि बायोलॉजिक्स अक्सर मौजूद अणुओं और/या पॉलीपेप्टाइड्स में विषम होते हैं, उनमें एक अशुद्धता प्रोफ़ाइल होती है जो प्रत्येक बैच को बनाने और परीक्षण करने के लिए उपयोग की जाने वाली प्रक्रियाओं पर निर्भर करती है - और भिन्न हो सकती है। बायोलॉजिक्स के साथ, प्रोटीन मिश्रण को परिभाषित किया जाना चाहिए, और सक्रिय एजेंट और सहायक एजेंटों की विशेषता बताई जानी चाहिए। दूसरे शब्दों में, यदि जैविक उत्पाद आणविक समूह के माध्यम से कार्य करता है तो उत्पाद को सजातीय होने की आवश्यकता नहीं है। उदाहरण के लिए, रक्त एक जैविक (अमेरिकी खाद्य एवं औषधि प्रशासन वर्गीकरण के अनुसार) है जो एक समान अणु से बना नहीं है।

इसका मतलब यह नहीं है कि जैविक निर्माण के लिए गुणवत्ता-नियंत्रण उपायों की कमी है; वास्तव में, ठीक इसके विपरीत सत्य है। किसी रासायनिक दवा के लिए एक विशिष्ट विनिर्माण प्रक्रिया में 40 से 50 महत्वपूर्ण परीक्षण शामिल हो सकते हैं। किसी बायोलॉजिक की प्रक्रिया में 250 या अधिक शामिल हो सकते हैं। जैविक उत्पादन में विशेष प्रक्रियाओं का उपयोग किया जाता है जो हमेशा रासायनिक दवाओं के उत्पादन के लिए उपयोग की जाने वाली सुविधाओं, मशीनरी या उपकरणों से मेल नहीं खाती हैं। नई सुविधाओं का निर्माण और सत्यापन अत्यधिक महंगा है और इसमें समय भी लगता है। इससे जैव-विनिर्माण क्षमता की वैश्विक कमी और जैविक और रासायनिक दवाओं के बीच लागत अंतर को समझाने में मदद मिलती है।