Od psa do bakterii – historia pierwszego biotechnologicznego leku

Znaczenie i rola biotechnologii w naszym codziennym życiu, dynamicznie ewoluowała przez ostatnie dekady: z tradycyjnej biotechnologii opartej na wytwarzaniu domowych trunków, serów czy kiszonek, przeszliśmy do biotechnologii molekularnej, pozwalającej na tworzenie roślin genetycznie modyfikowanych, hormonów, szczepionek, czy nawet leków biologicznych [1].

Najbardziej znanym wynalazkiem biotechnologii molekularnej jest produkcja hormonu trzustkowego insuliny przez bakterie Escherichia coli. Wcześniej w latach 20-tych XX wieku, insulinę pozyskiwano z trzustek wieprzowych i bydlęcych. Na początku lat 70. do genomu bakterii E. coli udało się wprowadzić geny ssacze i poddać je ekspresji, otrzymując w ten sposób identyczną z ludzką insulinę. Syntetyzowana przez bakterie insulina, została zatwierdzona do stosowania w leczeniu cukrzycy przez Agencję Żywności i Leków (ang. FDA) w 1982 r. jako pierwszy tego typu lek [2]. 

Ciekawostka

Pierwsze badania na ludziach prowadzono z użyciem insuliny wypłukiwanej 65% roztworem etanolu z psich trzustek. Rozwiązanie nie zostało wprowadzone do użytku, ze względu na niską opłacalność w produkcji przez przemysł farmaceutyczny.

Biotechnologia w Polsce w liczbach

Teraz trochę suchej statystyki. W roku 2021, działalność w obszarze biotechnologii w Polsce według Głównego Urzędu Statystycznego prowadziły 173 przedsiębiorstwa (w 2020 r. – 177; w – 2019 r. – 181; 2018 r. – 208 przedsiębiorstw). Nakłady wewnętrzne, jakie te przedsiębiorstwa przeznaczyły na działalność biotechnologiczną, wyniosły 1,4 mld zł i zwiększyły się o 13,2% w ciągu roku. Badaniami i rozwijaniem dziedziny biotechnologii zajmowało się 217 podmiotów, co stanowi spadek o 4,4% w porównaniu do roku poprzedniego (2020 r. – 227; 2019 r. – 230; 2018 r. – 258) [3,4,5,6].

Wykres 1.: Przedsiębiorstwa biotechnologiczne prowadzące działalność w dziedzinie biotechnologii w Polsce (opracowanie wykresu: GUS [3]).

W roku 2021 w dziedzinie biotechnologii pracowało 8202 osób zajmujących się badaniami i rozwojem (B+R). To oznacza wzrost liczby pracujących osób o 5,4% w porównaniu do roku 2020. Niemal 75% pracowników zaangażowanych w B+R w dziedzinie biotechnologii stanowili badacze.

W roku 2021 przedsiębiorstwa przeznaczyły 1,4 mld zł na działalność w dziedzinie biotechnologii, przy czym 83,0% tych środków pochodziło z własnych zasobów tych przedsiębiorstw. Dokonując analizy według wielkości firm, można zauważyć, że największe inwestycje w biotechnologię, podobnie jak w poprzednim roku, pochodziły od przedsiębiorstw z kategorii średnich (653,1 mln zł). Niemniej jednak w porównaniu do roku poprzedniego odnotowano spadek tych inwestycji o 4,0% [3].

Wykres 2.: . Nakłady wewnętrzne przedsiębiorstw biotechnologicznych na działalność w dziedzinie biotechnologii (opracowanie wykresu: GUS [3]).

Charakterystyka największych Polskich spółek biotechnologicznych w Polsce

Najwięcej firm biotechnologicznych w Polsce, znajduje się na Mazowszu, w Krakowie i Gdańsku. Większość z nichto mikroprzedsiębiorstwa. W polskim sektorze biotechnologicznym produkuje się przede wszystkim leki, substancje uzupełniające (ang. drug components i drug carriers), biomateriały, testy diagnostyczne, probiotyki, suplementy diety, biopreparaty oraz innowacyjne rozwiązania technologiczne wykorzystywane w medycynie, farmacji i rolnictwie [12] .

Rysunek 1.: Mapa Polski z siedzibami głównymi największych firm biotechnologicznych (opracowanie własne).1.    Spółka Ryvu Therapeutics (do 2019 r. działająca jako Selvita) – rozwój od małego startupu założonego w 2007 roku,  do globalnej organizacji, jednej z większych firm w Europie środkowo-wschodniej. Spółka zajmuje się opracowywaniem leków małocząsteczkowych, leków biologicznych oraz R&D (ang. Research and Development – rozwój nowych produktów). Najważniejszy projekt firmy to RVU120, inhibitor CDK8/CDK19, obecnie w fazie Ib badań klinicznych dla pacjentów z ostrą białaczką szpikową (AML), zespołem mielodysplastycznym (MDS) i badaniach dotyczących guzów litych. Drugi projekt spółki to SEL24 (MEN1703), dualny inhibitor kinaz PIM/FLT3, obecnie w fazie II badań klinicznych dla pacjentów z oporną lub nawrotową postacią ostrej białaczki szpikowej (AML), rozwijany we współpracy z Grupą Menarini na mocy umowy licencyjnej. Główna siedziba firmy znajduje się w Krakowie [7].

2.  Captor Therapeutics – firma wykorzystująca technologię celowanej degradacji białek (TPD) do opracowywania innowacyjnych terapii, skupiając się na lekach przeciwko chorobom takim jak nowotwory i schorzenia autoimmunologiczne. TPD rewolucjonizuje rozwijanie leków i tworzy nowe możliwości terapeutyczne dotąd nieosiągalne dla standardowego pacjenta. Główna siedziba Captor Therapeutics ma we Wrocławiu [8].

3.  PolTREG – misją spółki jest opracowywanie skutecznych terapii chorób autoimmunologicznych opartych na komórkach T-regulatorowych (TREG), które mają na celu poprawę jakości życia pacjentów i ich rodzin. Spółka PolTREG prowadzi cztery zaawansowane projekty badawcze w obszarze cukrzycy typu 1 i stwardnienia rozsianego. Dodatkowo, w portfolio firmy znajdują się projekty wykorzystujące nową generację genetycznie modyfikowanych limfocytów T-regulatorowych. Siedziba spółki i Centrum Badawczo-Rozwojowe znajdują się w Gdańsku [9].4.  Molecure – firma biotechnologiczna, która odkrywa i rozwija innowacyjne leki, wykorzystując swoje kompetencje w chemii medycznej i biologii. Leki małocząsteczkowe, poprzez bezpośrednią modulację nieznanych dotąd celów białkowych i RNA, mogą stanowić terapię dla nieuleczalnych chorób. Firma chwali się dwoma kandydatami na lek w zaawansowanej fazie badań. OATD-01, jest podwójnym inhibitorem chitynaz do leczenia chorób płuc, takich jak sarkoidoza i idiopatyczne włóknienie płuc. Drugi kandydat, OATD-02, to doustny podwójny inhibitor arginazy, rozwijany do terapii nowotworów. Molecure ma siedzibę i laboratoria w Warszawie oraz Łodzi [10].

5.  Synektik – firma, która może się poszczycić byciem wyłącznym dystrybutorem robota da Vinci. Jest to zaawansowany system robotyczny wykorzystywany do przeprowadzania zabiegów chirurgii małoinwazyjnej w dziedzinie urologii, ginekologii i chirurgii ogólnej. Dzięki wykorzystaniu tego systemu, ryzyko powikłań pooperacyjnych jest znacznie zmniejszone. Synektik jest również polskim producentem i dostawcą radiofarmaceutyków stosowanych w pozytonowej tomografii emisyjnej (PET) do diagnozy chorób onkologicznych, kardiologicznych i neurologicznych. Główna siedziba spółki znajduje się w Warszawie [11].

Dlaczego warto inwestować w polski rynek biotechnologiczny?

Coraz częściej zwraca się uwagę na znaczący potencjał badawczy Polski, co wynika z rosnącej liczby absolwentów i studentów w dziedzinach nauk biomedyczno-technologicznych. Studenci ci, zdobywają cenne doświadczenie podczas staży i pracy w renomowanych jednostkach naukowych, głównie w Europie Zachodniej i Stanach Zjednoczonych. Ponadto, obecność specjalnych stref ekonomicznych umożliwiających zwolnienia podatkowe, czyni Polskę atrakcyjnym miejscem inwestycji dla zachodnich przedsiębiorców [12].

Biotechnologiczny rynek w Polsce sięga wartości 15 mld złotych. Podczas pandemii, notowania spółek biotechnologicznych mocno wzrosły, obecnie raczej zaliczają spadek. Mimo to, prognozuje się, że do 2027 r. wartość rynku urośnie do nawet 22 mld złotych. Finansowanie badań naukowych we współpracy z przemysłem jest zapewniane przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju, jednak tylko 20-25% funduszy na badania pochodzi z grantów rządowych i innych źródeł publicznych. Zostawia to duże pole na inwestycje w akcje i obligacje firm, oraz ciągły rozwój poprzez polskie i europejskie granty [12].

Bibliografia:

1.  David P. Clark, Nanette J. Pazdernik: Biotechnology, Newnes, 2015, ISBN 0123850169, 9780123850164

2.    Arthur D Riggs, Making, Cloning: Expression of Human Insulin Genes in Bacteria: The Path to Humulin, Endocrine Reviews, Volume 42, Issue 3, June 2021, Pages 374–380, https://doi.org/10.1210/endrev/bnaa029

3.  Dane i wykresy Głównego Urzędu Statystycznego z roku 2021: https://stat.gov.pl/obszary-tematyczne/nauka-i-technika-spoleczenstwo-informacyjne/nauka-i-technika/biotechnologia-i-nanotechnologia-w-polsce-w-2021-roku,10,10.html

4.  Dane Głównego Urzędu Statystycznego z roku 2020: https://stat.gov.pl/obszary-tematyczne/nauka-i-technika-spoleczenstwo-informacyjne/nauka-i-technika/biotechnologia-i-nanotechnologia-w-polsce-w-2020-roku,10,9.html

5.  Dane Głównego Urzędu Statystycznego z roku 2019: https://stat.gov.pl/obszary-tematyczne/nauka-i-technika-spoleczenstwo-informacyjne/nauka-i-technika/biotechnologia-i-nanotechnologia-w-polsce-w-2019-roku,10,8.html

6.  Dane Głównego Urzędu Statystycznego z roku 2018: https://stat.gov.pl/obszary-tematyczne/nauka-i-technika-spoleczenstwo-informacyjne/nauka-i-technika/biotechnologia-i-nanotechnologia-w-polsce-w-2018-roku,10,7.html

7.  Strona internetowa Ryvu Therapeutics, https://ryvu.com/pl, (dostęp 30.10.2023 r.)

8.  Strona internetowa Captor Therapeutics, https://captortherapeutics.pl, (dostęp 30.10.2023 r.)

9.  Strona internetowa Poltreg, https://poltreg.com/pl/o-nas/, (dostęp 30.10.2023 r.)

10.  Strona internetowa Molecure, https://molecure.com/pl/o-nas/, (dostęp 30.10.2023 r.)

11.  Strona internetowa Synektik, https://synektik.com.pl/o-firmie/, (dostęp 30.10.2023 r.)

12.  Anna Bogdali: CHARAKTERYSTYKA RYNKU BIOTECHNOLOGICZNEGO W POLSCE, Zeszyty Naukowe Towarzystwa doktorantów UJ, Nauki Ścisłe, nr 6 (1/2023)