Cos’è?

Che cosa distingue un farmaco biologico da un farmaco “classico”? Nel linguaggio comune il termine ha assunto una connotazione più ampia di quella corretta: con farmaco biologico si intende spesso, erroneamente, un sinonimo di “farmaco intelligente”, ovvero disegnato per interagire, all’interno dell’organismo umano, con un bersaglio specifico. Se tutti i farmaci biologici sono anche pensati per colpire un obiettivo specifico, non è strettamente necessario che un farmaco sia biologico perché abbia questa caratteristica. Con questo termine si intende infatti un prodotto che contiene materiali biologici: sono quindi farmaci biologici anche i vaccini o derivati del sangue, oltre ai lisati cellulari o ai tessuti. Più comunemente si tratta di proteine come anticorpi. Tutti i farmaci biologici sono prodotti attraverso processi biologici e non sintetizzati chimicamente.

Esistono tre grandi categorie di farmaci biologici.

  1. Farmaci estratti da esseri viventi: fanno parte di questa categoria, ad esempio, il sangue per trasfusioni, i derivati del sangue (come alcuni fattori della coagulazione), i tessuti e gli organi per trapianti, le terapie cellulari (come quelle a base di staminali).
  2. Farmaci prodotti con la tecnica del DNA ricombinante (qui link alla descrizione della tecnica in articolo a sé): si tratta di proteine sintetiche analoghe in tutto e per tutto a quelle prodotte dall’organismo umano (per esempio ormoni come l’insulina); oppure di anticorpi monoclonali (qui link al glossario), analoghi a quelli che l’organismo produce per combattere virus e batteri, disegnati ad hoc per interferire con uno specifico target all’interno della cellula.
  3. Proteine di fusione, formate dalla combinazione tra un recettore sintetico e la relativa immunoglobulina. Questa struttura consente al prodotto di mantenersi stabile e di poter essere somministrato come farmaco, in genere con lo scopo di interferire con uno dei meccanismi del sistema immunitario.

Chi ha inventato i farmaci biologici?

L’idea che si potesse costruire a tavolino un farmaco preciso e mirato verso un bersaglio all’interno della cellula malata si deve a un chimico, Paul Ehrlich, che all’inizio del XX secolo ha elaborato la teoria del “proiettile magico”. Ehrlich riteneva che fosse possibile produrre una sostanza trasportatrice in grado di condurre un’ipotetica “tossina” fino al suo luogo di azione. Per questa teoria, che favorì lo sviluppo della prima terapia efficace contro la sifilide, fu insignito del Premio Nobel nel 1908.

Negli anni Settanta del XX secolo si scoprì che le cellule di mieloma multiplo (una forma tumorale del sangue) erano costituite da un numero molto elevato di linfociti B, uno il clone dell’altro, che producevano un unico tipo di anticorpo, chiamato appunto anticorpo monoclonale. In quegli anni si riuscì a capire qual è la struttura degli anticorpi ma non a produrre anticorpi contro uno specifico bersaglio. Nel 1975 tre immunologi, Georges Köhler, César Milstein e Niels Kaj Jerne, riuscirono a creare i cosiddetti ibridomi (una fusione di cellule di mieloma e di linfociti B di topo) a loro volta capaci di produrre anticorpi contro un bersaglio specifico. Per questa scoperta vinsero, nel 1984, il Premio Nobel per la medicina. Nel 1988 Greg Winter, con il suo gruppo, sviluppò per primo le tecniche per l’umanizzazione degli anticorpi monoclonali, riducendo drasticamente gli effetti collaterali causati dagli anticorpi non umanizzati. Ma è con la diffusione della tecnica del DNA ricombinante che l’era degli anticorpi monoclonali in medicina è davvero cominciata.

Come agisce?

I farmaci di sintesi agiscono interferendo con una via metabolica, cioè modificando il rilascio di altre sostanze in tutto l’organismo, senza una particolare selettività.

La conoscenza dei meccanismi molecolari e genetici che conducono allo sviluppo di una malattia sono il presupposto indispensabile per la messa a punto di un farmaco mirato per quella stessa malattia. Le terapie mirate costituiscono uno degli strumenti più avanzati della cosiddetta medicina personalizzata, in cui le cure sono scelte in base ad una conoscenza precisa dei meccanismi che sono fuori controllo all’interno del singolo organismo.

Gli anticorpi monoclonali, per esempio, vengono costruiti per interagire con uno specifico bersaglio, in genere per stimolare o modulare la risposta del sistema immunitario del paziente. Questo meccanismo d’azione è particolarmente importante nelle malattie che hanno una base eziologica autoimmune, come la sclerosi multipla, il morbo di Crohn, l’artrite reumatoide oppure in cui il sistema immunitario del paziente, se opportunamente stimolato, può facilitare l’eliminazione delle cellule malate, come nel caso del cancro.

Come si produce?

I farmaci biologici sono, nella maggior parte dei casi, prodotti attraverso l’utilizzo di organismi geneticamente modificati secondo la tecnica del DNA ricombinante (qui link al testo relativo). Sono, ad esempio, proteine dette anticorpi monoclonali perché prodotte da cellule che sono tutte identiche tra loro e discendenti di un’unica cellula progenitrice. Agiscono attraverso molti meccanismi diversi, per esempio bloccando la funzione di una molecola specifica nell’organismo (per esempio nelle malattie infiammatorie), inducendo la morte programmata delle cellule bersaglio (per esempio nel cancro) o modulando i segnali di una determinata via metabolica (per esempio nelle malattie autoimmuni).

Come si sperimenta?

I protocolli di sperimentazione seguono le stesse fasi previste per i farmaci chimici, con qualche differenza. Per esempio, poiché si tratta di sostanze che sono attive solo se è presente il bersaglio contro il quale sono stati costruiti, si procede a sperimentarli sui pazienti fin dalla fase 1. In altri casi si misurano gli effetti sulla base di parametri diversi da quelli utilizzati per le terapie finora utilizzate. Tutto ciò rende la sperimentazione e la produzione di un farmaco biologico più complessa e costosa di quella di un farmaco comune.

Quali sono i vantaggi per il paziente?

Le terapie mirate e i farmaci biologi offrono diversi vantaggi a fronte di qualche limite. Tra i vantaggi:

  • la possibilità di personalizzare la cura;
  • minori effetti collaterali dati dalla maggiore selettività della molecola rispetto all’organismo;
  • la semplicità di somministrazione: molte terapie sono orali. 

Vi sono però alcuni svantaggi:

  • la possibilità che il paziente sviluppi resistenze verso il farmco che rendono la cura inefficace;
  • i costi mediamente più elevati rispetto ai farmaci chimici;
  • la tossicità: alcune molecole si sono rivelate tossiche, in particolare in alcuni soggetti predisposti.