Para onde caminha a ciência médica

Download Report

Transcript Para onde caminha a ciência médica

Slide 1

Para onde caminha a ciência médica
Prof. Dr. Jorge Kalil


Slide 2

Agenda












Seqüenciamento genoma humano. Por que não resolveu tudo?
Suscetibilidade genética a doenças
Farmacogenética e a medicina personalizada
Proteômica – por onde vamos?
Descoberta de novos medicamentos
Empirismo x Ciência – Glivec
Vacinas
Combinação de medicamentos
Novos paradigmas para terapias
Produtos biológicos: macromoléculas e anticorpos monoclonais
Transplantes de órgãos e de células


Slide 3

Estratégia alternativa: sequenciamento de peptídeos
com espectrômetro Q-Tof MS

Spot
picking

Electric
milking

Trypsin
digestion

2D-SDS PAGE
of venom
Q-Tof-MS and
MS/MS
Tryptic fragments
sequencing
Protein Identification

MASCOT
engine search


Slide 4

Identificação dos spots
Seleção de spots específicos

gel

nitrocelulose

Western Blotting

Soro e conjugado anti-IgE

Qual a
identidade
dos alérgenos?


Slide 5

Veneno de insetos
Análise proteômica dos antígenos potenciais do venenos das vespas
Polybia paulista e Agelaia pallipes:

100 gls de veneno
de Polybia paulista

Eletroforese 2D
Digestão tríptica

Identificação das Proteínas
Leucotoxina
Proteinas do tipo: hsp70 e
hsp60
Protease dependente de ATP
Proteínas com domínio de
Zinco
Fosfolipase A2
Espectrometria
de massa:


Slide 6

Análises
proteômica e
genômica:
Workstation
robótica,
espectrômetro
de massa e
scanner
microarray
cDNA


Slide 7

Cadeia de Valor - Inovação em Saúde
• Transparência
• Proteção à propriedade
intelectual
• Mercados de capital
• Ciência baseada em
padrões internacionais
Pesquisa

Desenvolvimento

• A infra-estrutura
legal e regulatória
assegura inovação e
investimentos
• Cadeia produtiva segura

Marketing e Manufatura

Gera inovação

Pacientes com
doenças não
tratadas
contribuem
com o
aumento das
necessidades
médicas

Infra estrutura
Legal e
Regulatória
• Necessidade de
assuntos legais e
regulatórios
Saúde

Paciente com
acesso a
informação

Melhoria da
saúde

Identifica novos
tratamentos

Novo produto
aprovado

Distribuição

Trabalhadores
mais produtivos

Estudos
clinicos

• Desenvolvimento de
novas tecnologias

• Pesquisa básica em
instituições acadêmicas

• Pesquisa

Retorno do
Investimento
• Fábricas

• Educação e
treinamento

Universidade
Centros de Pesquisa

ROI

Setor Privado


Slide 8


Slide 9


Slide 10

Rotas tecnológicas

Reconhecimento T

Humanizaçao de anticorpos

Polimorfismos genéticos

Terapia celular

Vacina DNA

Agentes terapêuticos
Ensaio clínico

Proteômica

Pesquisa
fundamental

Clínica

Epidemiologia

Detecção citocinas

Array cDNA
Produção de
recombinantes

Sequenciamento DNA

Processo GMP

Produção em massa

Modelos animais


Slide 11

Custo da Inovação
Descoberta e Desenvolvimento de Novas Drogas

US$ 897 milhões
15

Introdução
Registro

Fase IV

1
Fase III

Anos

2
Desenvolvimento

Testes Clínicos
(Humanos))

2-5

Fase I

5

Pesquisa
Básica

0

Fase II

5.000
Substâncias

Testes Pré-clínicos

>10.000
Substâncias

Síntese
Busca &
Avaliação

Fonte: Tufts Center for the Study of Drug D


Slide 12

Gastos com P&D – 40 bilhões em 2000
21%

% sobre vendas

5%

Telecomunicações

4%

Média das
Indústrias dos
EUA

4%

6%

Automotiva

Eletrônica

P&D
Farmacêutica


Slide 13

% mundial de Artigos e Patentes

Artigos Científicos e Patentes
8%

% artigos

6%

% patentes

4%

2%

0%
Brasil

Inglaterra Alemanha

França

Itália

Israel

Coréia


Slide 14

Brasil e Coréia:
Cientistas e Engenheiros
100.000
94.333

Cientistas e Engenheiros

90.635

80.000
60.000
51.527

40.000
20.000

29.086
13.913

0

5.924

Brasil (2000)
Empresas

Coréia (2000)
Universidades

Institutos

Fontes: Br 1996: Anpei, INEP; Br 2000: MCT, Inep; Coréia:
http://www.most.go.kr/


Slide 15

Biofármacos





Processo de produção complexo:
 Clonagem, cultivo e purificação;
Sistemas de Expressão:
 Procarioto & Eucarioto
Diferem dos produtos farmacêuticos
convencionais (pequenas moléculas):
 Complexidade estrutural;
 Imunogenicidade;
 Dimensões;
 Processo;
 Etc...


Slide 16


Slide 17

O futuro da indústria biofarmacêutica está nas proteínas
glicosiladas...


Slide 18

Biotecnologia Clássica
Produção de Insulina Humana Recombinante



Diabetes Tipo I
 Células beta-pancreáticas destruídas;
 Insulinoterapia;


Slide 19

Biotecnologia Moderna
Tipos de Insulina Humana Recombinante


Slide 20


Slide 21

Investimento SIA/SUS 2008


Slide 22

O que é um biossimilar?









Um produto medicinal biosimilar é um sucessor de um
produto biológico cuja proteção por patente não mais
se aplica;
É comparável ao produto “referência/comparador” em
termos de qualidade, segurança e eficácia;
O produto biosimilar geralmente é aprovado para as
mesmas indicações que o produto referência, visto
que eles possuem o mesmo mecanismo de ação.
Não passa por todas as fases de estudo clínico;
Um Biossimilar não é um biogenérico ou um
genérico biológico.
Principio da Intercambialidade!!


Slide 23

EFEITO DO USO DO ANTI-CD3 BUTANCOR NOS PACIENTES DE
TRANSPLANTE RENAL


Slide 24


Slide 25


Slide 26

CLINICAL UTILIZATION OF ANTI-CD3 MAb IN TRANSPLANTATION
PATIENT

CD3+ CELLS

GRAFT

CLINICAL RESPONSE

Before(mm3)

After (mm3)

MBM

KIDNEY

1.790

3

rejection reversion

MSP

LIVER

2.364

7

rejection reversion

EAR

LIVER

nd

16

rejection reversion

NSF

LIVER

1.140

27

rejection reversion

RRL

HEART

688

0

rejection reversion

ACG

LIVER

870

0

rejection reversion

JGCS

KIDNEY

ns

<10

profilaxy

LCMS

KIDNEY

ns

<50

rejection reversion

MED

KIDNEY

ns

<50

Organ loss*

NBS

KIDNEY

ns

<50

rejection reversion

MFA

KIDNEY

ns

<50

profilaxy

RPG

KIDNEY

ns

<50

profilaxy

MTCP

KIDNEY

ns

<50

profilaxy

EMG

KIDNEY

ns

<50

rejection reversion

DSS

KIDNEY

ns

<50

Organ loss**

RGV

KIDNEY

ns

<50

rejection reversion

The anti-CD3 MAb removes of circulation the CD3 positive cells, responsible for the acute cellular rejection of the grafted organ.
During its utilization the CD3 cells number drops drastically making possible the organ engraftment.
* Probably humoral rejection; ** nefrectomy due to infection
nd – not done; ns – not supplied


Slide 27

% d e so b revid a d o en xerto

Tx cardíaco em camundongos:
Curvas de sobrevida. Imunização intranasal de p277
(Hsp60)+microesferas lipofílicas
100

ME + p277 n= 5
ME n= 5

80

Tx NM n= 5
60

40

p=0,0017

20

0
0

10

20

30

40

50

D ias pós-transplante

Tx NM = 9 dias
Tx ME = 17 dias

p277+ ME Intranasal- Retardo rejeição ao Tx cardiaco

Tx p277+ME = 28 dias

Grupo Tx - Lab. Imunologia - InCor - 2002


Slide 28

ANTI-CD3 BUTANCOR
- Produzido no Instituto Butantan pelo cultivo de hibridoma em biorreator, em
sistema de perfusão, em meio livre de soro.
- Testado por citometria de fluxo em comparação com o Orthoclone e na
clínica, sob supervisão do InCor.


Slide 29


Slide 30

®

ENBREL (Etanercept)






Inibidor do TNF
Nova terapia para tratamento de artrite
reumatóide
Dose recomendada para adultos
injeção SC 25 mg 2X/semana


Slide 31

Mean joint count

Melhora da artrite reumatóide após tratamento com
Etanercept
Edema nas articulações
Dor nas articulações
40

40

35

35

30

30

25

25

20

20

15

15

10

10

5

5

TNFR:Fc/Placebo

0
0

1

2

3

4

5

Placebo
TNFR:Fc, 10 mg
TNFR:Fc, 25 mg

TNFR:Fc/Placebo

0
6
Months

0

1

2

3

4

5

6


Slide 32

Double-Blind Randomized Placebo Controlled Study of Mucosal
Leishmaniasis Treated with Pentoxifylline Plus Antimony0
Clinical data

Therapeutic failure

Time to cure (months)

Follow-up (months)

*Fisher’s exact test

Antimony plus
Pentoxifylline

Antimony plus
Placebo

P-value

0/10

4/10

.04*

75 ± 33

182 ± 120

.03**

11.4 ± 5.4

12.8 ± 5.7

.48**

** T test


Slide 33

TNF-a plasmático na Doença de Chagas: correlação com formas clínicas

**

***

TNFa plasmático (pg/ml)

30
20
10

6

4

*
2

0

Normais

IND

CCC FE>.5 CCC FE<.5

CDI

Ferreira et al, 2003


Slide 34

Curva de sobrevida durante fase crônica da infecção por T. cruzi e após

tratamento com Etanercept
100

controle (n=16)
controle inf (n=14)

80

% sobrevivência

inf + TNFR (n=13)

* p=0,03 vs. controle inf

60

*
40

Tratamento

Início: 262 dias PI

20

Término: 332 dias PI
duração: 70 dias

0
0

10

20

30

40

50

60

70

dias após tratamento

80


Slide 35

Group A streptococcal Diseases
GAS deaths
More than 500,000 /
year

Superficial Infection
•Pharyngitis
•Pyoderma

Post-streptococcal Autoimmune
Sequelae
•Acute Rheumatic Fever
•Rheumatic Heart Disease
•Post-streptococcal
Glomerulonephritis

Invasive Diseases
•Septicaemia
•Pneumonia
•Osteomyelitis
•Necrotising fasciitis

Toxin Mediated
Diseases
•Scarlet Fever
•Streptococcal
Toxic Shock
Syndrome


Slide 36

Rheumatic Fever
Universal incidence: 1 - 4% children (5 - 16 years)
• S. pyogenes untreated throat infection
•RHD - 30 to 45 % of RF patients

Registered cases in the world
GAS pharyngitis - 616 million cases
•RHD - 15.6 million cases
•More than 200,000 deaths/year
Carapetis J, WHO 2004


Slide 37

S. pyogenes

Ativação
Linf T e B
T and B lymphocytes
activation protetores
Anticorpos
Protective antibodies

Cels memória T e B

T and B memory cells

VaccinationThroat


Slide 38

Vaccine Design

Search of Protective T and B Epitopes

NH2

A
1-6

B
1-4

C
1, 2,3

D

COOH

M5 Protein
Robinson et al, Infect Immun, 1991

253 – 350 aa residues
20 mers overlapping
peptides

C-1

215-249

C-2

250-284

C-3

285-308

D

309-450

MHC/Peptide
APC

T Cell

Guilherme et al, Clin Dev Immunol, 2006


Slide 39

PepVac StreptIncor Vaccine Epitope
Magnetic Nuclear
Ressonance
PDB ID
2KK9 RCSB
101224

T epitope
(1-22 aa)
B epitope
(31-55 aa)
Patents INPI – 0501290 / 0604997-4, PCTBR07/000184

Guilherme et al, 2010
submitted


Slide 40

Adhesion - S. pyogenes

Adhesion/Invasion Inhibition, human sera

S. pyogenes Strains
Inhibition

Adhesion/Invasion

%
M5

99.0

M6

99.0

M44/61

98.0

M87

97.0

M1
M71 and M22
Guilherme et al, Clin Dev Immunol. 2006

UFC without sera > 200.000

90.0
Normal individuals
70.0 sera, epitope B
reactive


Slide 41

Adhesion/Invasion Inhibition
Adhesion - S. pyogenes

S. pyogenes strain M1
Inhibition

Sera of PepVac StreptinCor Immunized
Mice

Adhesion/Invasion

BALB/c (N=5)

95.0 %

C57BL6 (N=7)

92.0 %

Swiss (N=3)

98.5 %
CFU without sera > 200.000


Slide 42

Challenge After Vaccination
Outbred Mice – Swiss
S. pyogenes (M1strain) 1.107 CFU
Immunization

Exp. # 1

Exp. # 2

Survival (21days)

Survival (21 days)

(N)

(N)

PepVac
StreptInCor

4/5 - 80%

5/5 – 100%

Al(OH)3

Saline
Al(OH)3

2/6 – 30%

2/5 – 40%


Slide 43

Each biological fonction depends upon a molecular
NETWORK
which is robustly regulated

Proteins

Genes

sugars, lipids, vitamins, metals …
Environment
Pharnext September 2009 Confidential

44


Slide 44

Disease:
a molecular network in abnormal state
Normal state

Multifactorial
(robustness !!!)

Common drugs modulate the activity
of a single target
within the disease network
--Can we really cure diseases ,
by essence multi-factorial,
using
Mono-factorial treatments ???

Disease state

Pharnext September 2009 Confidential

45


Slide 45

An evolution
from
to

MONO THERAPY
- has reached its limit -

PLEOTHERAPY
- The next paradigm -

Drugs already known but
for other diseases

Targeting single protein

Targeting whole network
Much LOWER dose

Network pharmacology
46
Pharnext September 2009 Confidential


Slide 46

Two approaches already used separately




Drug Association (polytherapy):
 Tri-therapy for AIDS
 Hypertension, The polypill combining 5 different cardiovascular drugs
 Diabetes
 Asthma
 Parkinson
 Tuberculosis and other infectious diseases
 Poly-chemiotherapy in Cancers
Drug repurposing :
 Aspirin : fever, pain, coagulation
 More than 20 other approved drugs
 Most often discovered by serendipity after launch for the first
indication.
Pharnext September 2009 Confidential

47


Slide 47

O Alvo Ideal para Terapia Molecular


Alteração responsável pela carcinogênese



Molécula tem atividade que é:


Indispensável para indução da doença



Dispensável para funcionamento celular normal



Anormalidade presente na maioria dos pacientes com a
doença específica



Anormalidade presente na maioria das células tumorais


Slide 48

O Cromossomo Filadélfia

1

6

2

7

3

8

13

14

19

20

4

9

15

21

5

10

16

22

11

17

x

12

18

Y


Slide 49

Translocação t(9;22)

9

9 q+

22

Ph ( or 22q-)

bcr
bcr-abl
abl

Proteina de Fusão com
atividade de Tirosino
Kinase


Slide 50

Imatinib Mesylate (Gleevec, STI-571)

• CH3SO3H
C29H31N7O•CH4SO3
Phenylaminopyrimidines, 589.7 mw


Slide 51

Mecanismo de Ação

Goldman JM, Melo JV. N Engl J Med. 344:1084-1086.


Slide 52

Seletividade Celular do Imatinib Mesylate: IC50 M
Kinases Inibidas
v-ABL
p210Bcr-Abl
p185Bcr-Abl
TEL-Abl
PDGF-R
TEL-PDGF-R
c-Kit

Kinases Não Inibidas
0.1–0.3
0.25
0.25
0.35
0.1
0.15
0.1

Flt-3
c-Fms, v-Fms
EGF receptor
c-erbB2
Insulin receptor
IGF-I receptor
v-Src
JAK-2

>10
>10
>100
>100
>100
>100
>10
>100

PDGF-R = platelet-derived growth factor receptor; EGF = epidermal growth factor; IGF-I = insulin-like
growth factor-I.
Druker BJ et al. Nat Med. 1996;2:561-566.


Slide 53

Câncer

Vacinas terapêuticas para Câncer

Validação pré-clinica
Ensaio Clínico Fase II

Ensaio Clínico Fase I
Injeção intratumoral de vacina de

vacina de DNA recombinante
Melanoma metastático e CA próstata

DNA recombinante contendo
Hsp65, CA cabeça e pescoço

Conhecimento novo
Pre-vac.

Jan 19 04

Vol:52,87mL

GLP , GMP , GCP
Post-vac.

Mar 19 04

Vol:25mL


Slide 54



Células Indiferenciadas/Progenitoras

Duas populações de células progenitoras foram identificadas na medula
óssea
 Células progenitoras hematopoéticas – CPH
 Células progenitoras mesenquimais – CPM


Slide 55

DESENVOLVIMENTO CELULAR

CPM
Stem Cell

PLASTICIDADE
CPH

AutoRenováveis

céls
precursoras

céls ósseas
céls cartilagíneas
céls musculares
células nervosas

Céls.
Comprometidas

pré-eritróide
pré-mielóide
pré-linfóide

Céls.
Diferenciadas

eritrócitos
macrófagos
granulócitos
megacariócitos
eosinófilos
basófilos
linfócitos
Céls.
Maduras


Slide 56

INTRODUÇÃO
Lesão Medular


Slide 57


Slide 58

RESULTADOS PARCIAIS


Células tronco colhidas de trinta pacientes



Trinta pacientes submetidos a reinfusão de células tronco através de
angiografia medular



20 pacientes submetidos a PESS pós reinfusão



10 pacientes com alterações de PESS evidenciando registro de respostas
corticais a partir dos nervos tibiais posteriores


Slide 59

PESS
PRÉ INFUSÃO

PÓS INFUSÃO