Was ist Bioprospektion und warum ist es so wichtig?

Was ist Bioprospektion und warum ist es so wichtig

Bioprospektion

Vor den frühen 1940er Jahren war der Tod durch Infektion häufig.

Wenn du einen Krankheitserreger wie Lungenentzündung oder Streptokokken bekommst, könntest du damals sehr wohl daran gestorben sein.

Hier kommt Alexander Fleming, der Wissenschaftler, der das erste Antibiotikum, Penizillin, entdeckt hat ins Spiel. Er schuf diese Verbindung nicht, sondern isolierte sie nur aus einem gewöhnlichen Schimmelpilz, wie man ihn auf alten Orangenschalen oder Brot findet.

Dank dieses medizinischen Fortschritts ist der Tod durch Infektionskrankheiten für die meisten Menschen kein Thema mehr. Diese Entwicklung kam uns durch einen Prozess zu Herzen, der als Bioprospektion bezeichnet wird.

Es gibt viele andere Beispiele für Medikamente, die durch das Konzept der Bioprospektion bezogen wurden, darunter Chemotherapeutika, Schmerzmittel, Antidepressiva und sogar psychedelische Medikamente wie LSD. Die Bioprospektion ist auch heute noch ein wesentliches Element der Entdeckung neuer Medikamente. (1)

Auf der Suche nach neuen Medikamenten

Der menschliche Körper ist unglaublich komplex. Das bedeutet, dass es eine unvorstellbare Anzahl von Dingen gibt, die mit dem menschlichen Körper schief gehen können.

Wir sind ständig auf der Suche nach neuen Lösungen für alte Probleme, wie unseren uralten Krieg gegen den Krebs, sowie nach Verbesserungen alter Medikamente mit eingeschränkter Wirksamkeit (wie Antidepressiva und Medikamente gegen Krampfanfälle).

Außerdem können Medikamente, die in der Vergangenheit wirksam waren, heute möglicherweise nicht mehr wirksam sein. Ein gutes Beispiel dafür sind Antibiotika.

Diese Medikamente sind für die öffentliche Gesundheit unerlässlich, verlieren aber ihre Wirksamkeit, da Bakterien gegen ihre Wirkung resistent werden. Dies stellt eine große Belastung für die Forscher dar, neue Medikamente zu entwickeln, die sie ersetzen, bevor es zu spät ist und ein weltweiter Ausbruch eintritt.

Neue Wirkstoffkandidaten zu finden ist keine leichte Aufgabe. Die Mehrheit der Arzneimittelforschung fällt trotz jahrelanger harter Arbeit und rigoroser Tests flach auf den Rücken.

Zusätzlich ist die Suche nach neuen chemischen Substanzen von Grund auf so, als würde man versuchen, eine Nadel im Heuhaufen zu finden…. während man mit verbundenen Augen und den Händen hinter dem Rücken gebunden ist.

Es gibt einfach zu viele chemische Kombinationen, um wirksame Medikamente mit roher Gewalt zu erzwingen.

Deshalb suchen viele Wissenschaftler nach zukünftigen neuen Medikamenten aus Pflanzen und Pilzen.

Mit ihrer langen Geschichte der Anwendung und ihrer unglaublichen chemischen Vielfalt bieten uns Pflanzen einen Schub in der Medikamentenentwicklung.

Basierend auf traditionellen Anwendungen können Wissenschaftler die Wirkstoffe von Pflanzen, die für einen bestimmten Zustand verwendet werden, genauer untersuchen. Basierend auf diesen Erkenntnissen können diese Substanzen dann isoliert oder synthetisiert werden, um neue Medikamente herzustellen. (2)

Die Arzneimittelentwicklung wird durch das Patentrecht gesteuert

Die Pharmaindustrie ist bekanntlich ein Halsabschneider. Die hohen Kosten für die Entdeckung neuer Medikamente und die Entwicklung neuer Medikamente machen es wichtig, dass die endgültigen Gewinne aus dem Medikament in den Händen derjenigen bleiben, die hart daran gearbeitet haben. Dies wird durch Patentgesetze kontrolliert.

Patentgesetze sind wichtig. Versetzen wir uns für einen Moment in die Lage dieser Pharmaunternehmen. Stellt euch vor, ihr investiert in die Entwicklung einer Behandlung der Multiplen Sklerose für 10 Jahre und 100 Millionen Dollar.

Das Medikament ist fertig und freigegeben…. Ihr könnt endlich anfangen, die wahnsinnigen Entwicklungskosten, die ihr für die Herstellung ausgegeben habt, auszugleichen.

Sobald das Medikament jedoch freigegeben ist, erkennen andere Unternehmen den Nutzen dieses Medikaments und beginnen mit der Herstellung und dem Verkauf zu einem günstigeren Preis. Der Grund, warum sie es billiger verkaufen können als du, ist, weil sie nicht 100 Millionen Dollar in seine Entwicklung gesteckt haben, wie du es getan hast.

Die Leute beginnen, die Version des Medikaments deiner Konkurrenz anstelle deiner zu kaufen, weil es billiger ist. All deine harte Arbeit und deine Investitionen in Zeit und Geld waren umsonst.

Dieses Beispiel ist genau das, was ohne Patentgesetze passieren würde und würde ausreichen, um die zukünftige Medikamentenentwicklung vollständig zu stoppen. Es wäre keine nachhaltige Geschäftspraxis, das gesamte Geld auszugeben, um allen Wettbewerbern den Weg zu ebnen, von dem sie profitieren können.

Patentgesetze stellen sicher, dass die Unternehmen, die Zeit und Geld für die Entwicklung neuer, innovativer Medikamente aufwenden, in den ersten 10 Jahren nach der Entdeckung Anspruch auf die Gewinne haben.

Aufgrund der hohen Kosten, die für die Herstellung dieser Medikamente erforderlich sind, ist es für diese Unternehmen notwendig, die Ausgaben für diese Medikamente zu rechtfertigen.

Hinweis

Viele Menschen werden argumentieren, dass die Entwicklung neuer Medikamente zur Heilung von Krankheiten unabhängig von den Kosten erfolgen sollte und dass die Sicherung von Gewinnen durch Patentgesetze unethisch ist.

Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass Pharmaunternehmen einen Gewinn erzielen müssen, um Konkurs zu vermeiden.

Die Gewinne werden zur Deckung der Kosten für die Medikamentenentwicklung sowie zur Finanzierung der Entwicklung neuer Medikamente verwendet. Ich streite nicht ab, dass Medikamente für jeden Bewohner der Erde kostenlos sein sollten, weil ich glaube, dass sie es sollten.

Der einzige Weg, dies zu erreichen, ist jedoch der Übergang von der marktorientierten Arzneimittelentwicklung (Pharmaunternehmen der Privatwirtschaft) zur staatlich finanzierten Entwicklung (alias höhere Steuern und geringere Effizienz).

Wir können die Optionen von beiden abwägen, aber ich sehe nicht, wie eine der beiden viel besser ist als die andere.

Auf der Suche nach neuen Substanzen aus natürlichen Quellen

Pflanzen, Pilze und Tiere sind meisterhafte Chemiker. Tatsächlich könnte das Leben selbst bis hin zu einer chemischen Reaktion isoliert werden.

Wann immer wir unserem Körper chemische Stoffe hinzufügen, sei es aus Pflanzen, Tieren oder künstlichen Verbindungen, wird dies in irgendeiner Weise die natürlichen chemischen Prozesse unseres Körpers beeinflussen. Der Trick ist, herauszufinden, welche positive Veränderungen verursachen und wie man sie am besten nutzt.

Pflanzen bieten einen Vorteil bei dieser Suche durch die traditionelle Medizin. Wir können eine lange Liste von pflanzlichen Arzneimitteln für fast alle Krankheiten, in fast jedem Teil der Welt, identifizieren.

Von hier aus können wir den langen und mühsamen Prozess des Sichtens mit Hilfe der wissenschaftlichen Methode und der chemischen Hightech-Analyse beginnen, um dieses Verständnis noch weiter zu vertiefen.

Pharmakognosie & Pflanzenmedizin Definitionen

Medizinische Ethnobotanik

Die Studie über die traditionelle Verwendung von Pflanzen für medizinische Zwecke; Ethnopharmakologie: Die Studie über die pharmakologischen Eigenschaften traditioneller Arzneimittel

Pharmakognosie

Ein Wissensstand über die Verwendung von Arzneimitteln aus Pflanzen und Tieren.

Phytochemie

Die medizinische Verwendung von Pflanzenextrakten; und Phytochemie, das Studium von Chemikalien aus Pflanzen (einschließlich der Identifizierung neuer Arzneimittelkandidaten aus pflanzlichen Quellen).

Zoopharmakognosie

Der Prozess, bei dem Tiere sich selbst behandeln, indem sie Pflanzen, Erde und Insekten auswählen und verwenden, um Krankheiten zu behandeln und zu verhindern.

Maritime Pharmakognosie

Die Untersuchung von Substanzen, die aus Meeresorganismen stammen.

Pharmakovigilanz

Die ständige Überprüfung und Sicherstellung, dass Medikamente auch nach Abschluss der Entwicklung sicher und wirksam sind.

Bioprospektion

Die Suche nach medizinischen oder industriell relevanten Inhaltsstoffen aus organischem Material.

Biopiraterie

Die Ausbeutung genetischer oder biochemisch aktiver Bestandteile von Pflanzen, Tieren oder Pilzen ohne angemessene Kompensation für die Gemeinschaft, aus der sie stammen.

Der Prozess von Bioprospektion und Medikamentenentwicklung

Der Prozess der Medikamentenentwicklung kann sehr lange dauern und ist außergewöhnlich teuer. (3)

Ein kürzlich erschienenes Dokument, das die Entwicklungskosten von Krebsmedikamenten untersuchte, berichtete, dass die durchschnittlichen Ausgaben 648 Millionen Dollar betrugen und 7,3 Jahre andauerten. (4)

Der Prozess ist auch nicht so geradlinig, wie man vielleicht denkt. Die Entwicklung des Medikaments selbst wird in der Regel von einem Pharmaunternehmen durchgeführt, das Zugang zu den Werkzeugen und Materialien hat, die für die Entwicklung und den Test des Medikaments benötigt werden, sowie zu den Marketing- und legalen Vertriebswegen.

Der Prozess beginnt eigentlich an anderer Stelle durch die Zusammenarbeit von leidenschaftlichen unabhängigen Forschern.

Der Entwicklungsprozess von Arzneimitteln durch Bioprospektion

1. Welches Problem versuchen wir zu lösen?

Das ist der Sinn der Medikamentenentwicklung selbst. Obwohl einige Entdeckungen zufällig sind, besteht der erste Schritt darin, das Problem zu identifizieren, das gelöst werden muss.

2. Ethnobotanische Überprüfung von Pflanzen und Pilzen

Der nächste Schritt besteht darin, die Pflanzen oder Pilze zu identifizieren, die weiter untersucht werden sollen, um die Wirksamkeit für das aufgezeigte Problem zu identifizieren.

Wenn nur traditionelles Wissen zur Identifizierung von Pflanzenarten verwendet wird, sind weitere evidenzbasierte Tests zur Bestätigung dieser Verwendungen erforderlich, bevor sie in die nächste Stufe aufgenommen werden können.

Viele Pflanzen und Pilze haben bereits eine breite wissenschaftliche Evidenzgrundlage. Eine systematische Überprüfung dieser Forschung ist am vorteilhaftesten, um den/die besten Kandidaten zu identifizieren, bevor man zur nächsten Stufe übergeht.

3. Isolierung und Identifizierung von Inhaltsstoffen

In dieser Entwicklungsphase wird das Rohpflanzen- oder Pilzmaterial extrahiert und in seine einzelnen Bestandteile isoliert. Dies kann die Isolierung einer bestimmten Substanz oder die Trennung in Massenteile (Alkaloidkomponenten, Flavonoidkomponenten usw.) beinhalten.

4. Prüfung der Verbindungen

Jede der in den vorangegangenen Schritten isolierten Komponenten wird dann über ein Screening sowie weitere In-vitro- und schließlich In-vivo-Tierversuche getestet. Hier übernehmen oft die Pharmaunternehmen die Leitung.

5. Synthese der Verbindung

Die Forscher, die das Medikament entwickeln, stellen sich die Frage, ob es synthetisiert werden kann.

Es gibt spezifische Gesetze über die Arten von Substanzen, die patentiert werden können, was in der Regel eine gewisse Modifikation an einem natürlich vorkommenden Stoff bedeutet.

In einigen Fällen werden kleine Änderungen an der Substanz vorgenommen, um sie effektiver zu machen. Aspirin zum Beispiel hat eine zusätzliche Acetylgruppe am Molekül, die die Absorption effektiver macht.

6. Pharmazeutische Studien

Sobald das Medikament entwickelt wurde, durchläuft es eine Reihe von In-vitro- und Tierversuchen, um die Pharmakokinetik und Pharmakodynamik zu identifizieren (wie es wirkt und wie es aufgenommen/ausgeschieden wird). Sicherheit und Wirksamkeit werden zur Vorbereitung auf klinische Studien bewertet.

7. Klinische Studien

Klinische Studien können mehrere Jahre dauern und erfordern die Genehmigung durch Ethikkommissionen und -ausschüsse. Diese Studien sind der letzte Schritt, um die Wirksamkeit des Medikaments bei menschlichen Patienten nachzuweisen.

Nach mehreren erfolgreichen klinischen Versuchen, die jeweils mit wachsender Patientenzahl durchgeführt wurden, kann das Medikament schließlich veröffentlicht und an die breite Öffentlichkeit verkauft werden.

8. Veröffentlichung

Nach jeder Phase des Entwicklungsprozesses eines Medikaments wird ein Dokument veröffentlicht, das die Ergebnisse hervorhebt. Es ermöglicht den Wissenschaftlern hinter der Entwicklung, Anerkennung für ihre harte Arbeit zu erhalten und andere Forscher, die ähnliche Forschungsarbeiten durchführen, zu informieren.

Ein Zukunftsperspektive

Da sich unser Verständnis von Biochemie, Phytochemie und Medizin verbessert, identifizieren wir neue potenzielle Kandidaten für neue Medikamente mit immer höherer Geschwindigkeit.

Dr. Trudi Collet von der Queensland University of Technology hat offenbar eine einheimische australische Arzneipflanzenart mit Substanzen identifiziert, die in der Lage sind, das Zika-Virus effektiv abzutöten. Die betreffende Pflanzenart wurde noch nicht benannt.

Entwicklungen mit dieser Untersuchung könnten zur Entwicklung von Medikamenten führen, die andere Mitglieder der Zika-Virusfamilie (Flaviviridae) wie Dengue-Virus, West Nile Virus und Hepatitis C Virus behandeln können.


 

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