Quá trình Phát triển thuốc COVID-19

Phát triển thuốc là quá trình đưa vắc-xin bệnh truyền nhiễm hoặc thuốc điều trị mới ra thị trường một khi hợp chất chì đã được xác định thông qua quá trình phát hiện thuốc.[23] Nó bao gồm nghiên cứu trong phòng thí nghiệm về vi sinh vật và động vật, nộp đơn xin tình trạng quy định, chẳng hạn như thông qua FDA, cho một loại thuốc mới điều tra để bắt đầu thử nghiệm lâm sàng trên người, và có thể bao gồm bước để có được sự chấp thuận theo quy định với một đăng ký thuốc mới để bán loại thuốc này.[28][29] Toàn bộ quá trình – từ ý tưởng thông qua thử nghiệm tiền lâm sàng trong phòng thí nghiệm đến phát triển thử nghiệm lâm sàng, bao gồm cả thử nghiệm giai đoạn I-III – đến vắc-xin hoặc thuốc được phê duyệt thường mất hơn một thập kỷ.

Thực thể hóa học mới

Phát triển vắc-xin COVID-19 hoặc thuốc chống vi-rút điều trị bắt đầu bằng việc kết hợp một khái niệm hóa học với cơ chế dự phòng tiềm năng của vắc-xin hoặc hoạt động chống virus trong tương lai.[28][29][30]

Tập tin:Drug Evaluation Process.jpg Dòng thời gian hiển thị các giai đoạn phê duyệt thuốc và các giai đoạn nghiên cứu [23][28][31]

Thiết kế thuốc và thử nghiệm trong phòng thí nghiệm

Các thực thể hóa học mới (NCE, còn được gọi là các thực thể phân tử mới hoặc NMEs) là các hợp chất xuất hiện từ quá trình khám phá thuốc để chỉ định một ứng cử viên vắc-xin hoặc thuốc chống virus. Chúng có hoạt động đầy hứa hẹn chống lại một mục tiêu sinh học liên quan đến bệnh COVID-19. Khi bắt đầu phát triển vắc-xin hoặc thuốc, người ta biết rất ít về sự an toàn, độc tính, dược động họcchuyển hóa của NCE ở người.[23][28][29] Đây là chức năng và nghĩa vụ của sự phát triển thuốc để đánh giá tất cả các thông số này trước khi thử nghiệm lâm sàng ở người để chứng minh tính an toàn và hiệu quả. Mục tiêu chính khác của sự phát triển thuốc là khuyến nghị liều lượng và lịch trình cho lần sử dụng đầu tiên trong thử nghiệm lâm sàng ở người ("first in human" [FIH] hoặc First human dose [FHD], trước đây còn được gọi là "first in man "[FIM]).

Ngoài ra, phát triển thuốc phải thiết lập các tính chất hóa lý của NCE: trang điểm hóa học, tính ổn định và độ hòa tan của nó. Các nhà sản xuất phải tối ưu hóa quy trình họ sử dụng để tạo ra hóa chất để họ có thể mở rộng quy mô từ một nhà hóa học dược phẩm sản xuất vài miligam, đến sản xuất trên quy mô kilôgam và tấn.[28][29] Họ tiếp tục kiểm tra các sản phẩm cho phù hợp với gói như viên nang, viên nén, bình phun, tiêm bắp, tiêm dưới da hoặc tiêm tĩnh mạch. Cùng với nhau, các quá trình này được biết đến trong sự phát triển lâm sàng và tiền lâm sàng là hóa học, sản xuất và kiểm soát (chemistry, manufacturing, and control - CMC).

Nhiều khía cạnh của phát triển thuốc tập trung vào việc đáp ứng các yêu cầu quy định của cơ quan cấp phép thuốc.[23] Chúng thường tạo thành các xét nghiệm được thiết kế để xác định độc tính chính của một hợp chất mới trước khi sử dụng lần đầu tiên ở người.[28] Yêu cầu quy định là phải đánh giá độc tính cơ quan chính (ảnh hưởng đến tim và phổi, não, thận, gan và hệ tiêu hóa), cũng như tác động lên các bộ phận khác của cơ thể có thể bị ảnh hưởng bởi thuốc (ví dụ, da nếu được tiêm vắc-xin mới bằng cách tiêm da). Càng ngày, các xét nghiệm này càng được thực hiện bằng phương pháp in vitro (ví dụ, với các tế bào biệt lập), nhưng nhiều xét nghiệm chỉ có thể được thực hiện bằng cách sử dụng động vật thí nghiệm để chứng minh sự tương tác phức tạp của quá trình trao đổi chất và phơi nhiễm thuốc với độc tính.

Thông tin được thu thập từ thử nghiệm tiền lâm sàng này, cũng như thông tin về CMC, và nộp cho các cơ quan quản lý (ở Mỹ, FDA), dưới dạng Đơn xin cấp phép thuốc mới (IND) hoặc Đơn xin cấp phép Sinh học cho một loại vắc-xin.[23][28][29][30] Nếu IND được phê duyệt, sự phát triển sẽ chuyển sang giai đoạn lâm sàng, và tiến trình thực hiện ở người – nếu một loại vắc-xin đang được phát triển ở Hoa Kỳ – được FDA theo dõi trong một "quy trình phê duyệt vắc-xin".[32]

Các giai đoạn thử nghiệm lâm sàng

Các chương trình thử nghiệm lâm sàng bao gồm ba giai đoạn kéo dài nhiều năm đối với phê duyệt sản phẩm và giai đoạn thứ tư, sau phê duyệt để theo dõi an toàn vắc-xin hoặc điều trị bằng thuốc:[23][33]

  • Thử nghiệm pha I, thường ở những người tình nguyện khỏe mạnh, xác định sự an toàn và liều lượng.
  • Các thử nghiệm ở giai đoạn II được sử dụng để thiết lập kết quả ban đầu về hiệu quả và khám phá thêm về sự an toàn ở một số ít người mắc bệnh do NCE nhắm đến.
  • Các thử nghiệm pha III là các thử nghiệm lớn, quan trọng để xác định tính an toàn và hiệu quả ở số lượng người đủ lớn bị nhiễm COVID-19. Nếu an toàn và hiệu quả được chứng minh đầy đủ, thử nghiệm lâm sàng có thể dừng ở bước này và NCE tiến tới giai đoạn ứng dụng thuốc mới (NDA) để bắt đầu tiếp thị.[23]
  • Các thử nghiệm giai đoạn IV là các thử nghiệm sau phê duyệt có thể là một điều kiện gắn liền với FDA, còn được gọi là nghiên cứu giám sát sau khi đưa ra thị trường. Cho đến khi vắc-xin được cung cấp cho toàn bộ dân cư, tất cả các sự kiện bất lợi tiềm ẩn vẫn chưa được xác định, đòi hỏi vắc-xin phải trải qua các nghiên cứu pha IV với các báo cáo thường xuyên của Nhà sản xuất cho Hệ thống báo cáo về tác dụng phụ của vắc-xin (VAERS) để xác định các vấn đề sau khi bắt đầu sử dụng.[32]

Quá trình xác định các đặc tính của thuốc không dừng lại khi NCE bắt đầu thử nghiệm lâm sàng ở người. Ngoài các xét nghiệm cần thiết để lần đầu tiên đưa vắc-xin hoặc thuốc chống vi-rút mới vào phòng khám, các nhà sản xuất phải đảm bảo rằng mọi độc tính lâu dài hoặc mãn tính đều được xác định rõ, bao gồm cả các tác dụng trên các hệ thống không được theo dõi trước đó (khả năng sinh sản, hệ thống miễn dịch, và các hệ thống khác).[28][32]

Nếu một ứng cử viên vắc-xin hoặc hợp chất chống vi-rút qua được các xét nghiệm này với hồ sơ an toàn và độc tính chấp nhận được, và nhà sản xuất có thể cho thấy nó có hiệu quả mong muốn trong các thử nghiệm lâm sàng, thì danh mục bằng chứng NCE có thể được đệ trình để phê duyệt tiếp thị ở các quốc gia khác nhau nơi nhà sản xuất có kế hoạch bán nó.[23] Tại Hoa Kỳ, quy trình này được gọi là "ứng dụng thuốc mới" hoặc NDA.[28]

Tỷ lệ thất bại

Hầu hết các NCE thất bại trong quá trình phát triển thuốc, vì chúng có độc tính không thể chấp nhận được hoặc vì đơn giản là chúng không chứng minh được hiệu quả đối với căn bệnh mục tiêu, như thể hiện trong các thử nghiệm lâm sàng giai đoạn II-III.[23][28] Một đánh giá năm 2018 chỉ ra rằng các thử nghiệm lâm sàng thất bại do kinh phí không đủ, điểm yếu trong thiết kế thử nghiệm và thực hiện thử nghiệm kém.[34]

Một nghiên cứu bao gồm nghiên cứu lâm sàng trong những năm 1980-90 cho thấy chỉ có 21,5% ứng cử viên thuốc bắt đầu thử nghiệm giai đoạn I cuối cùng đã được chấp thuận cho phép đưa ra thị trường.[35] Trong giai đoạn 2006-15, tỷ lệ thành công trong việc đạt được phê duyệt từ Giai đoạn I đến các thử nghiệm Giai đoạn III thành công trung bình dưới 10% và đặc biệt là 11,5% đối với vắc-xin ("sinh học").[36] Tỷ lệ thất bại cao liên quan đến phát triển dược phẩm được gọi là "tỷ lệ tiêu hao", đòi hỏi các quyết định trong giai đoạn đầu phát triển thuốc để "tiêu diệt" các dự án sớm để tránh các thất bại tốn kém.[37]

Chi phí

Một nghiên cứu năm 2010 đã đánh giá cả chi phí vốn hóa và chi phí tự trả khi đưa một loại thuốc mới ra thị trường lần lượt là khoảng 1,8 tỷ đô la Mỹ và 870 triệu đô la Mỹ.[38] Ước tính chi phí trung bình của các thử nghiệm 2015-16 để phát triển 10 loại thuốc chống ung thư là 648 triệu đô la Mỹ.[39] Trong năm 2017, chi phí trung bình của một thử nghiệm quan trọng trên tất cả các chỉ định lâm sàng là 19 triệu đô la Mỹ.[40]

Chi phí trung bình (tính trên đô la Mỹ năm 2013) của mỗi giai đoạn nghiên cứu lâm sàng là 25 triệu đô la Mỹ cho nghiên cứu an toàn giai đoạn I, 59 triệu đô la cho nghiên cứu hiệu quả ngẫu nhiên có kiểm soát giai đoạn II và 255 triệu đô la Mỹ cho thử nghiệm giai đoạn III để chứng minh tính tương đương hoặc ưu việt của nó đến một loại thuốc đã được phê duyệt hiện có,[41] có thể lên tới 345 triệu đô la Mỹ.[40] Chi phí trung bình để thực hiện thử nghiệm giai đoạn III 2015-16 cho một ứng cử viên thuốc điều trị bệnh truyền nhiễm là 22 triệu đô la Mỹ.

Toàn bộ chi phí đưa một loại thuốc mới (tức là thực thể hóa học mới) ra thị trường - từ khám phá qua thử nghiệm lâm sàng đến phê duyệt - rất phức tạp và gây tranh cãi.[28][29][40][42] Trong một đánh giá năm 2016 của 106 ứng cử viên thuốc được đánh giá qua các thử nghiệm lâm sàng, tổng chi phí vốn cho một nhà sản xuất thuốc được phê duyệt qua các thử nghiệm giai đoạn III thành công là 2,6 tỷ đô la (năm 2013 đô la), số tiền tăng với tỷ lệ hàng năm là 8,5%.[41] Trong giai đoạn 2003-2013 đối với các công ty đã phê duyệt 8-13 loại thuốc, chi phí cho mỗi loại thuốc có thể tăng lên tới 5,5 tỷ USD, chủ yếu do mở rộng địa lý quốc tế để tiếp thị và chi phí liên tục cho các thử nghiệm giai đoạn IV để giám sát an toàn liên tục.[43]

Các lựa chọn thay thế cho phát triển thuốc thông thường có mục tiêu cho các trường đại học, chính phủ và ngành công nghiệp dược phẩm hợp tác và tối ưu hóa các nguồn lực.[44]

Tài liệu tham khảo

WikiPedia: Phát triển thuốc COVID-19 http://www.highbeam.com/doc/1G1-102908512.html http://www.koreabiomed.com/news/articleView.html?i... http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S... http://adsabs.harvard.edu/abs/1995SciAm.272c..48K http://adsabs.harvard.edu/abs/2012Natur.490...20B http://adsabs.harvard.edu/abs/2016Natur.536..388M //www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5710275 //www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6092479 //www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6248200 //www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6688523