Este documento describe la historia de la invención de fármacos, desde el uso de plantas medicinales hasta el desarrollo de fármacos sintéticos a través de la química orgánica. Explica el proceso de descubrimiento de fármacos, que incluye pruebas en bibliotecas de compuestos, optimización de propiedades y ensayos clínicos. También cubre temas como regulación de medicamentos, propiedad intelectual y acceso equitativo a tratamientos.

1. “Invención de fármacos e industria
Farmacéutica”
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES
FACULTAD DE MEDICINA
ESCUELA DE ENFERMERIA
DIPLOMADO BASICO EN FARMACOLOGIA
Profesores: Raphael Arias
Eduardo Sánchez

2. “El tema de la farmacología es amplio e incluye el
conocimiento de los orígenes, propiedades físicas y
químicas, compuestos, acciones fisiológicas, absorción,
distribución, excreción y usos terapéuticos de los fármacos.
Un fármaco puede definirse en términos generales como un
agente químico que afecta el protoplasma de organismos
vivos y pocas sustancias podrían escapar de su inclusión en
esta definición”

3. Farmacodinámica, farmacocinética (que incluye transporte
y metabolismo de fármacos) y farmacogenómica

4. En el pasado se descubrieron fármacos como
productos naturales y se utilizaron como tales.
Hoy en día, los fármacos son producidos y hechos
realidad a través de la experimentación y optimización
de muchas propiedades independientes.
Existe poca
probabilidad de que
esto ocurra por
accidente.

5. DE LAS EXPERIENCIAS INICIALES CON LAS PLANTAS A LA
QUÍMICA MODERNA
…”la observación de un prior de un convento árabe de que el café (cafeína)
modificaba la conducta de las cabras, quienes retozaban toda la noche después
de consumir ballas de la planta de café…”.
…”el uso de hongos o de la planta belladona (que contiene alcaloides de la
belladona como atropina y escopolamina) por envenenadores profesionales y
el uso diferente de la belladona (“bella dama”) para producir dilatación de las
pupilas…..”

6. …”Otros ejemplos incluyen el uso de la hierba china ma huang (que
contiene efedrina) por más de 5 000 años como estimulante circulatorio…”
…”el uso de flechas envenenadas con curare utilizadas por varios siglos por
indígenas sudamericanos para paralizar y cazar para alimentarse….”
…”el jugo de amapola (opio) que contiene morfina (del griego, Morfeo, el
dios del sueño) para el alivio del dolor…”

7. La invención de fármacos se inclinó más hacia el uso de la química
orgánica de síntesis, una disciplina que floreció en los últimos 150 años.
Esta revolución inició con la industria de los colorantes
Los colorantes son compuestos con afinidad selectiva por tejidos biológicos
Los estudios de estas interacciones fueron estimulados por Paul Ehrlich para
postular la existencia de receptores químicos en los tejidos que interactuaban
y “fijaban” los colorantes.

8. ORIGEN DE LOS FÁRMACOS
Con excepción de unas cuantas hormonas naturales, como la insulina, la
mayor parte de los fármacos eran moléculas orgánicas pequeñas (por lo
común <500 daltones [Da])
Las moléculas pequeñas son la tradición
Hasta que la tecnología de DNA recombinante permitió la síntesis de
proteínas por diversos microorganismos (bacterias, levaduras) y células de
mamífero, procedimiento que inició en el decenio de 1980.
Los métodos actuales se basan en la detección de bibliotecas que
contienen cientos o miles, incluso millones de compuestos por su
capacidad para interactuar con objetivos moleculares específicos o para
desencadenar una respuesta biológica específica

9. El análisis debe ser sensible, específico y diseñado para producir resultados
fácilmente detectables utilizando un cambio en la absorción o en la emisión de
luz (fluorescencia, luminiscencia, fosforescencia)
Del hallazgo al éxito
Muchos parámetros podrían requerir optimización, lo que incluye la afinidad
por el sitio de unión, actividad agonista/antagonista, permeabilidad a través de
las membranas celulares, absorción y distribución en el cuerpo, metabolismo
del fármaco y efectos indeseables.

11. La cristalografía de rayos X ofrece información estructural más
detallada si la proteína a la cual se unirá el fármaco puede
cristalizarse con el fármaco unido a ella.
Utilizando técnicas de modelado molecular y química
computacional, la estructura proporciona al químico información
con respecto a las sustituciones que probablemente mejorarían la
afinidad del fármaco con el sitio con el que se unirá
La espectroscopia por resonancia magnética nuclear (NMR,
nuclear magnetic resonance) es otra técnica útil para conocer la
estructura del complejo farmacorreceptor.

12. Las proteínas utilizadas con fines terapéuticos incluyen diversas
hormonas, factores de crecimiento p. ej.,
Eritropoyetina,
Factor estimulador de las colonias de granulocitos)
Citocinas
Anticuerpos monoclonales que hoy en día se utilizan ampliamente en el
tratamiento de cáncer y enfermedades autoinmunitarias.

13. SITIOS DE ACCIÓN DEL FÁRMACO
Analgésicos
Antimicóticos
Anestésicos
Hipoglicemientes
Ejemplo: la hormona leptina, que suprime
el apetito
Ejemplo: el gen PCSK9 (que codifica la proproteína subtilisina
convertasa/quexina tipo 9) reduce en gran medida las concentraciones
de colesterol LDL en plasma y disminuye el riesgo de infarto
miocárdico (Horton et al., 2009).

14. Estudios clínicos de un nuevo fármaco
Antes de que el posible fármaco pueda administrarse a un ser humano, el
patrocinador debe hacer una solicitud de investigación de nuevo fármaco
(IND, Investigational New Drug)
La solicitud de IND describe las bases y la evidencia preliminar para la
eficacia en sistemas experimentales, así como los aspectos farmacológicos,
toxicológicos, químicos
Es solicitada por la Food and Drug Administration (FDA); para obtener los
permisos para administrar el fármaco a seres humanos en etapa de prueba.

15. La FDA es una agencia reguladora que pertenece a los U.S.
Department of Health and Human Services.
Tiene la responsabilidad de proteger la salud pública al verificar la seguridad
y eficacia de los fármacos, productos biológicos, dispositivos médicos,
alimentos, cosméticos y productos que emitan radiación para su uso con fines
veterinarios y para seres humanos.
La FDA también tiene la responsabilidad de favorecer la salud pública al
acelerar innovaciones para la producción de medicamentos y alimentos más
eficaces, más seguros y más accesibles; a ayudar al público en general a
obtener la información precisa, científica necesaria para el uso de
medicamentos y alimentos con el fin de mejorar su salud (FDA, 2009).

18. El fármaco torcetrapib proporciona un ejemplo relacionado en la misma área
terapéutica; incrementa la concentración de colesterol HDL (“colesterol bueno”)
y las concentraciones elevadas de HDL tienen asociación estadística con
disminución en la incidencia de infarto miocárdico (un criterio de valoración). De
manera sorprendente, la administración clínica de torcetrapib ocasionó
incremento significativo en la tasa de mortalidad por eventos cardiovasculares,
terminando una vía de desarrollo de 15 años de duración con una inversión de
8000 millones de dólares (un análisis de sistemas biológicos por ordenador
pueden explicar el fracaso, (Xie et al., 2009).
Estableciendo la “seguridad” y “eficacia”
Ejemplo

19. Propiedad intelectual y patentes
La invención de fármacos, al igual que cualquier otro tipo de
invención da origen a propiedad intelectual que es susceptible de
protección por patente.
El sistema de protección de patentes de Estados Unidos obliga que
cuando se inventa un nuevo fármaco, la patente cubra sólo 20 años a
partir del momento en que ésta se registra.

20. Explotación o “imperialismo médico”
Existe preocupación con respecto al grado en el cual en Estados Unidos y en
Europa las leyes de protección de patentes han restringido el acceso a
fármacos que podrían salvar la vida en países en vías de desarrollo.
Algunos especialistas en ética han argumentado que esta práctica viola los
principios de justicia publicados en el reporte Belmont (1979), que establece
que “la investigación no debe involucrar a grupos de personas que tienen
poca probabilidad de beneficiarse con la aplicación de los resultados de
dicha investigación”.