Lægemidler skabes ved at finde 'molekylet i høstakken'
Der går en lang og kompliceret proces forud for ethvert nyt lægemiddel. Før man kan give medicin til mennesker, skal man nemlig finde de helt rigtige molekyler og teste stofferne på mange forskellige måder – og her spiller forsøgsdyr en afgørende rolle.
rotter_forsøgsdyr_medicin_ny_molekyler

Ofte skal man igennem flere millioner nye molekyler i jagten på at producere det helt rigtige medikament uden bivirkninger. I den proces er computermodeller og forsøgsdyr begge særdeles vigtige på forskellige tidspunkter. (Foto: Shutterstock)

Når du tager en pille mod høfeber eller sprøjter dig med insulin på grund af din diabetes, har der siddet nogen i et laboratorie og produceret det lægemiddel, som du indtager.

Men det er slet ikke så ligetil. Inden lægemidlet kan hjælpe dig med at lindre din allergi eller holde dit blodsukker på et sundt niveau, skal udviklerne sikre sig, at du og andre patienter kan tåle stoffet.

I denne artikel kan du læse om, hvordan et lægemiddel bliver til – herunder hvilken rolle dyreforsøg spiller, og hvordan man finder frem til det helt rigtige kurerende molekyle.

Ideer opstår ofte under grundforskning

Første skridt på den lange vej til et nyt lægemiddel sker i laboratorier, hvor tusindvis – ja, nogle gange millioner af nye molekyler bliver afprøvet.

Typisk bygger ideen til et nyt lægemiddel på, at lægemiddelfirmaet selv, eller en akademisk gruppe eller en universitets-samarbejdskollega, har opdaget en ny receptor, enzym, gen eller protein, som man mener at kunne gøre brug af til behandling af sygdomme, hvor der er et behov for en ny eller bedre medicinsk behandling.

Ofte er sådanne ideer opstået under forsøg med dyr – eller dyremodeller, som vi kalder det – for den pågældende sygdom. Dyremodellerne kan bygge på dyrearter, der spontant udvikler sygdommen, eller hvor man eksperimentelt kan give dyret sygdomme for at lære mere om sygdommenes årsager og udvikling.

Dyreforsøg skal sikre mennesker

Lægemiddelforskningen gør brug af forsøgsdyr, dels til at identificere nye molekyler, der kan tænkes at være anvendelige som lægemidler, som forklaret foroven, og dels til efterfølgende at vise, hvordan de virker, og om de eventuelt har skadelige effekter.

I Storbritannien bliver op mod hvert tredje forsøgsdyr således anvendt til lægemiddelforskning. I Danmark er tallet nok henved hver anden forsøgsdyr, da vi har en ret stor medicinalindustri. Det er nemlig et lovkrav, at alle nye lægemidler bliver grundigt testet i forsøgsdyr, før man kan afprøve dem i mennesker.

Det er der gode historiske grunde til, eftersom der er eksempler på, at mennesker er blevet kritisk syge af medicin, som ikke har været tilstrækkeligt undersøgt i forsøgsdyr forud.

Kun få forsøgsdyr i idéfasen

Når lægemiddelfirmaet eksempelvis har opdaget et interessant nyt enzym, går de videre med at undersøge ideen nærmere og sikre sig, at det pågældende enzym – også kaldet target – er af betydning for den relevante sygdom.

Herefter begynder en proces med at finde et egnet molekyle, der kan påvirke target i den rigtige retning. Eksempelvis ved enten at fremme dets effekt eller ved at deaktivere det.

Når de finder nogle, der formodes at have en ønsket effekt, begynder de at finjustere de forskellige molekyler, indtil de til sidst har fundet nogle gode kandidater at gå videre med.

Tidligere brugte medicinalindustrien mange forsøgsdyr i denne fase, men i dag foregår screeningen langt sjældnere på forsøgsdyr, idet de mange molekyler i stedet testes i computerbaserede modeller og databaser eller in vitro, altså i reagensglas-forsøg uden brug af forsøgsdyr.

Man regner således med, at kun 5-15 procent af det samlede antal forsøgsdyr brugt indenfor lægemiddelforskningen anvendes i denne indledende fase, hvor man identificerer nye mulige molekyler.

Molekylet afprøves i forsøgsdyr

Når lægemiddelfirmaet har identificeret en række lovende molekyler, går de i gang med at afprøve dem i levende forsøgsdyr. Påvirker de target på samme måde i levende organismer, som computeren forudså, eller som de gjorde i in vitro-testen?

Måske når molekylet aldrig frem til target, fordi det ikke optages eller fordeles til den rigtige del af kroppen – eller fordi molekylet slet og ret bliver nedbrudt i kroppen, inden det når derhen.

Denne fase af udviklingen af nye lægemidler kræver ofte mange forsøgsdyr og tæller derfor alene 60-80 procent af alle forsøgsdyr anvendt i hele forløbet.

Mus og rotter er de mest anvendte forsøgsdyr, men også grise og hunde samt andre dyrearter anvendes. I min artikel 'Hvad bruger vi forskere forsøgsdyr til' kan du se en tabel over de mest brugte forsøgsdyr i Danmark.

rotte forsøg medicin produktion

Forsøgsdyr, som for eksempel rotter, er en vigtig del af produktionen af medikamenter til mennesker. Men kun ganske få af forsøgsdyrene bliver brugt i den indledende idéfase. (Foto: Shutterstock)

Skal det indtages som injektion eller tablet?

Der er mange spørgsmål, der skal afklares, før man kan gå videre med molekylet til de efterfølgende undersøgelser, og mange molekyler bliver sorteret fra undervejs.

Eksempelvis skal man have afklaret, præcis hvordan og hvor hurtigt stoffet optages, fordeles og nedbrydes i kroppen, samt hvordan lægemidlet kan indgives: Skal det være som injektion, eller kan det gives som en tablet, patienten kan spise?

Hvis man skal kunne tage lægemidlet i tabletform, er det vigtigt, at der er en god optagelse af stoffet fra tarmen, og at leveren ikke nedbryder det hele, når det fra tarmen passerer leveren.

Disse såkaldte prækliniske forsøg skal også give et fingerpeg om, hvor ofte de mulige lægemidler skal gives og hvilke doser, der har den ønskede effekt. Nogle gange får medicinalfirmaerne lægemidlerne mærket radioaktivt, så man med en skanner kan følge deres fordeling i kroppen.

Næppe muligt helt at undgå forsøgsdyr

Sideløbende med afprøvning i raske forsøgsdyr afprøves lægemidlerne også i sygdomsmodeller, hvor syge forsøgsdyr forsøges behandlet med lægemidlerne.

Det giver de første prækliniske tegn på, om lægemiddel-kandidaten overhovedet vil kunne virke i mennesker. De omfattende undersøgelser i forsøgsdyrene skal danne baggrund for planlægning af kommende forsøg på mennesker.

I de seneste årtier har en del medicinalfirmaer bestræbt sig på at reducere antallet af forsøgsdyr ved at erstatte forsøgene med alternativer, men det er næppe muligt helt at undgå forsøgsdyr.

Molekylerne sikkerhedstestes

Inden de mulige nye lægemidler kan afprøves på mennesker, skal deres bivirkninger undersøges i forsøgsdyr. Til dette anvendes omkring 10-20 procent af alle forsøgsdyrene, som bruges i lægemiddelforskningen.

Kun lægemiddelkandidater, der er sluppet igennem nåleøjet indtil videre, bliver undersøgt, og derfor er antallet af molekyler nu skåret ned fra en million til ret få.

Under sikkerhedstestningen anvendes mindst to forskellige dyrearter til at teste lægemidlet på, da man vil minimere risikoen for, at lægemidlet bliver testet på en dyreart, der ikke udvikler de samme bivirkninger som mennesker.

Traditionelt anvendes en gnaver og en ikke-gnaver, eksempelvis i form af rotter og grise. Valget af forsøgsdyr bliver truffet ud fra, at det bedst muligt skal afspejle mennesker – dyrearten skal have den samme receptor, enzym, gen eller protein i kroppen, som man målretter sit lægemiddel imod hos mennesker.

Man afprøver bivirkningerne i langt højere doser af lægemidlet, end det senere hen kommer til at blive givet til mennesker. Dels kan det tænkes, at forsøgsdyret er mindre følsomt for lægemidlet, og dels er man også interesseret i at kende bivirkninger, hvis eksempelvis børn ved et uheld kommer til at spise en hel pakke af lægemidlet.

Myndighederne stiller endvidere krav om, at der bliver testet for en række andre bivirkninger, såsom risikoen for cancer og for fosterskader. Denne del af forskningen udfører mange medicinalfirmaer hos kontraktforsknings-firmaer, som er specialiserede i at undersøge nye lægemidlers toksiske effekter.

Fra dyr til mennesker

Måske en million molekyler er nu blevet testet, og lægemiddelfirmaet står tilbage med en håndfuld eller færre molekyler, som har vist sig at opfylde alle kravene. Tiden er nu inde til at teste disse i mennesker.

ForskerZonen

Denne artikel er en del af ForskerZonen, som er stedet, hvor forskerne selv kommer direkte til orde. Her skriver de om deres forskning og forskningsfelt, bringer relevant viden ind i den offentlige debat og formidler til et bredt publikum.

ForskerZonen er støttet af Lundbeckfonden.

Før det kan ske, må firmaet søge om tilladelse hos myndighederne, og her skal de tilgængelige data for molekylets afprøvning i forsøgsdyr og andre undersøgelser fremlægges.

Myndighederne kan bede om flere dyreforsøg, før de godkender kliniske undersøgelser på mennesker.

Derefter kan afprøvningen i mennesker begynde, hvilket først sker på en mindre gruppe af raske frivillige forsøgspersoner, hvorefter der afprøves på gradvist større grupper af patienter.

Sideløbende med afprøvninger i mennesker fortsætter medicinalfirmaet med at undersøge lægemidlet i forsøgsdyr.

Nogle lægemiddel-kandidater vil falde fra på grund af manglende effekt i mennesker. Hvis man ser den ønskede effekt i patienterne uden uacceptable bivirkninger, vælges den lægemiddelkandidat, som firmaet vil tage videre gennem den kliniske udvikling. Hele denne lange proces betyder, at det ofte koster adskillige milliarder kroner at udvikle et nyt lægemiddel.

Flere af lægemidlerne vil falde fra i den kliniske fase, så man måske ender op med blot et enkelt godkendt lægemiddel ud af en million testede molekyler. Som at finde en nål i en høstak – bare i meget, meget mindre skala.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.