Ricercatori da Ricercatori da laboratorio: le laboratorio: le

complessità della ricerca complessità della ricerca di basedi base

Raffaella GiavazziRaffaella GiavazziIstituto di Ricerche Istituto di Ricerche

Farmacologiche Farmacologiche ““Mario Negri”Mario Negri”

Milano, 15 Settembre 2008Milano, 15 Settembre 2008

La ricerca di baseLa ricerca di base La ricerca scientifica La ricerca scientifica Gli attori della ricerca Gli attori della ricerca La ricerca in ItaliaLa ricerca in Italia Il ricercatoreIl ricercatore Il laboratorioIl laboratorio La complessità nello sviluppo di La complessità nello sviluppo di un farmacoun farmaco Il genoma umano e la ricerca Il genoma umano e la ricerca

3Orientarsi in salute & sanità per fare scelte consapevoli

La ricerca di baseLa ricerca di base

Per ricerca di base si intende l’attività Per ricerca di base si intende l’attività sperimentale o teorica sviluppata per sperimentale o teorica sviluppata per acquisire nuove conoscenze su fenomeni acquisire nuove conoscenze su fenomeni fondamentali, iniziata senza la previsione di fondamentali, iniziata senza la previsione di una particolare applicazione.una particolare applicazione.

L’attività di ricerca di base viene suddivisa, L’attività di ricerca di base viene suddivisa, dal punto di vista programmatico e operativo dal punto di vista programmatico e operativo in :in : Ricerca di base liberaRicerca di base libera Ricerca di base strategicaRicerca di base strategica

4Orientarsi in salute & sanità per fare scelte consapevoli

La ricerca di base liberaLa ricerca di base libera Definita anche pura o Definita anche pura o

fondamentalefondamentale Scopo principale: l’avanzamento della Scopo principale: l’avanzamento della

conoscenza e della compresione teorica delle conoscenza e della compresione teorica delle relazioni tra diverse variabili coinvolte in un relazioni tra diverse variabili coinvolte in un determinato processo.determinato processo.

Trae origine dalle proposte degli stessi Trae origine dalle proposte degli stessi ricercatori e viene svolta non necessariamente ricercatori e viene svolta non necessariamente con un obiettivo preordinato.con un obiettivo preordinato.

Si diversifica nei vari settori della conoscenza e Si diversifica nei vari settori della conoscenza e rappresenta uno degli ambiti fondamentali di rappresenta uno degli ambiti fondamentali di formazione di ricercatori e tecnici.formazione di ricercatori e tecnici.

5Orientarsi in salute & sanità per fare scelte consapevoli

La ricerca di base La ricerca di base strategicastrategica

Si rivolge a settori scientifici dove Si rivolge a settori scientifici dove l’accumulo di nuova conoscenza procede l’accumulo di nuova conoscenza procede in modo accelerato e che presentano in modo accelerato e che presentano importanti prospettive di applicazione nel importanti prospettive di applicazione nel breve/medio periodo, per esempio breve/medio periodo, per esempio le nanoscienze (nuovi materiali e sviluppi le nanoscienze (nuovi materiali e sviluppi

avanzati della microelettronica avanzati della microelettronica in medicina (la genomica , la proteomica)in medicina (la genomica , la proteomica)

6Orientarsi in salute & sanità per fare scelte consapevoli

La ricerca applicataLa ricerca applicata Svolta per trovare soluzioni pratiche e Svolta per trovare soluzioni pratiche e

specifiche.specifiche.

L’obbiettivo principale è lo sfruttamento della L’obbiettivo principale è lo sfruttamento della conoscenza a fini pratici.conoscenza a fini pratici.

Il confine tra ricerca di base e ricerca Il confine tra ricerca di base e ricerca applicata non è quasi mai netto: spesso è applicata non è quasi mai netto: spesso è solo l’intervallo di tempo tra il solo l’intervallo di tempo tra il raggiungimento dei risultati e la ricaduta raggiungimento dei risultati e la ricaduta applicativa che serve a differenziare tra applicativa che serve a differenziare tra ricerca di base e ricerca applicata.ricerca di base e ricerca applicata.

7Orientarsi in salute & sanità per fare scelte consapevoli

Scienza, tecnica e Scienza, tecnica e tecnologiatecnologia

SCIENZA: Complesso dei risultati dell’attività SCIENZA: Complesso dei risultati dell’attività speculativa volta alla conoscenza di cause, effetti, speculativa volta alla conoscenza di cause, effetti, leggi intorno a un determinato ordine di leggi intorno a un determinato ordine di fenomeni. fenomeni.

TECNICA: Qualsiasi forma di attività umana che TECNICA: Qualsiasi forma di attività umana che sfrutta le conoscenze e le acquisizione della sfrutta le conoscenze e le acquisizione della scienza per creare materiali e strumenti in grado scienza per creare materiali e strumenti in grado di migliorare la qualità della vita umana. di migliorare la qualità della vita umana.

TECNOLOGIA: Studio della tecnica e delle sue TECNOLOGIA: Studio della tecnica e delle sue applicazioni pratiche.applicazioni pratiche.

La ricerca di base si rivolge alla scienza, La ricerca di base si rivolge alla scienza, la ricerca applicata attiene alla la ricerca applicata attiene alla tecnologia.tecnologia.

IL RICERCATOREIL RICERCATORE

10Orientarsi in salute & sanità per fare scelte consapevoli

La formazione del La formazione del ricercatorericercatore

La formazione 23-27 anni di studio: La formazione 23-27 anni di studio: Laurea (17-18 anni di studio)Laurea (17-18 anni di studio) Borsa di studio (1-3 anni di studio) Borsa di studio (1-3 anni di studio) Dottorato di ricerca (3-4 anni di studio)Dottorato di ricerca (3-4 anni di studio) ““Fellowship all’estero” (2-3 anni di studio)Fellowship all’estero” (2-3 anni di studio)

L’autosviluppo e l’aggiornamento L’autosviluppo e l’aggiornamento

10-15% del tempo di lavoro per tutta la 10-15% del tempo di lavoro per tutta la vita attiva.vita attiva.

12Orientarsi in salute & sanità per fare scelte consapevoli

I requisiti del I requisiti del ricercatorericercatore

DeterminazioneDeterminazione, , per affrontare le tappe lunghe e per affrontare le tappe lunghe e lente della sperimentazione. lente della sperimentazione.

CuriositàCuriosità, , di testare nuove ipotesi inesplorate di di testare nuove ipotesi inesplorate di lavoro.lavoro.

CreativitàCreatività, , per porsi domande e formulare nuove per porsi domande e formulare nuove teorie.teorie.

PreparazionePreparazione, , per saper partire da dove altri sono per saper partire da dove altri sono arrivati e portare un contributo significativo. arrivati e portare un contributo significativo.

EntusiasmoEntusiasmo, , per sapere ripartire dopo un per sapere ripartire dopo un insuccesso. insuccesso.

13Orientarsi in salute & sanità per fare scelte consapevoli

I comandamenti del I comandamenti del ricercatorericercatore

AssiduitàAssiduità alla propria idea e allaalla propria idea e alla sua sua conferma attraverso i dati.conferma attraverso i dati.

RigoreRigore nell’esecuzione degli nell’esecuzione degli esperimenti e nell’interpretazione dei esperimenti e nell’interpretazione dei risultati.risultati.

Trasparenza Trasparenza nella divulgazione dei nella divulgazione dei dati.dati.

14Orientarsi in salute & sanità per fare scelte consapevoli

La ricerca scientifica - 1La ricerca scientifica - 1

IdeeIdee IpotesiIpotesi TeorieTeorie Acquisizione di evidenzeAcquisizione di evidenze ConfermaConferma Discussione e confrontoDiscussione e confronto Rivalutazione alla luce di altre Rivalutazione alla luce di altre

acquisizioni acquisizioni

15Orientarsi in salute & sanità per fare scelte consapevoli

La ricerca scientifica - 2La ricerca scientifica - 2 La ricerca scientifica procede per piccoli La ricerca scientifica procede per piccoli

passi, apparentemente incurante delle passi, apparentemente incurante delle aspettative : aspettative : “Tre passi avanti e uno “Tre passi avanti e uno indietro”.indietro”.

I dati acquisitiI dati acquisiti e disseminati contribuiscono e disseminati contribuiscono alla conoscenza collettiva.alla conoscenza collettiva.

Non sempre hanno un significato immediato, Non sempre hanno un significato immediato, ma possono assumere significato a distanza ma possono assumere significato a distanza di tempo: di tempo: “servono da stimolo per altri “servono da stimolo per altri ricercatori, possono aprire nuove linee di ricercatori, possono aprire nuove linee di ricerca, portare ad applicazioni pratiche ”ricerca, portare ad applicazioni pratiche ” . .

16Orientarsi in salute & sanità per fare scelte consapevoli

La ricerca scientificaLa ricerca scientifica - 3- 3

La ricerca scientifica e i suoi risultati La ricerca scientifica e i suoi risultati sono patrimonio universale sono patrimonio universale dell’umanità.dell’umanità.

I principi della ricerca scientifica sono I principi della ricerca scientifica sono trasversali a tutte le scienze, nel trasversali a tutte le scienze, nel tempo e per qualsiasi nazione:tempo e per qualsiasi nazione:

Riproducibilità dell’esperimento Riproducibilità dell’esperimento Generalizzabilità del risultatoGeneralizzabilità del risultato

17Orientarsi in salute & sanità per fare scelte consapevoli

La specializzazione della La specializzazione della ricercaricerca

La ricerca tende ad essere La ricerca tende ad essere sempre più specialistica.sempre più specialistica.

E’ facile per il ricercatore E’ facile per il ricercatore perdere di vista l’obbiettivo perdere di vista l’obbiettivo finale della ricerca.finale della ricerca.

18Orientarsi in salute & sanità per fare scelte consapevoli

Le difficoltà di Le difficoltà di trasferimento dei dati trasferimento dei dati

della ricerca di base alla della ricerca di base alla ricerca clinicaricerca clinica

Source: EFPIAHttp//imi.europa.eu

Come si sviluppa un farmaco ?

E’ un processo lungo Moltitudine di attività Differenti discipline e attori

La complessità dello sviluppo del La complessità dello sviluppo del farmacofarmaco

SCOPERTASCOPERTA

SVILUPPOSVILUPPO FarmaceuticoFarmaceutico Fase preclinicaFase preclinica Fase I clinicaFase I clinica Fase II clinicaFase II clinica Fase III clinicaFase III clinica

REGISTRAZIONE REGISTRAZIONE e VENDITAe VENDITA

DataminingSintesi e studio di circa 20.000 molecole

Su 20.000, 20 passano allo sviluppo preclinico

10 su 20 alle prove cliniche di Fase I

5 alle prove cliniche di Fase II

2 alla fase III

1 farmaco

Il costo dello sviluppo del farmacoIl costo dello sviluppo del farmaco

L’intero arco dello sviluppo del farmaco richiede 8-15 L’intero arco dello sviluppo del farmaco richiede 8-15 anni di studi.anni di studi.

L’investimento medio per lo sviluppo di un farmaco è L’investimento medio per lo sviluppo di un farmaco è stimato in 1 miliardo di euro.stimato in 1 miliardo di euro.

Il costo dello sviluppo del farmaco è il costo di questi Il costo dello sviluppo del farmaco è il costo di questi anni di impegno e dell’insuccesso di 19.999 sulle 20.000 anni di impegno e dell’insuccesso di 19.999 sulle 20.000 molecole prese in esame all’inizio dello sviluppo.molecole prese in esame all’inizio dello sviluppo.

Un esempio di successo Un esempio di successo della ricerca italianadella ricerca italiana

Principali tappe nello sviluppo del farmaco Trabectedina (ET-743)

estratto da un tunicato (Ectainascidia turbinata) isolato ai Caraibi che

hanno coinvolto i laboratori del Dipartimento di Oncologia dell’Istituto

“Mario Negri

1994 Tra molti composti naturali di origine marina isolati da una

Biotech spagnola si identifica Trabectedina come un potente agente

antiproliferativo su linee cellulari di tumori umani.

E. turbinata

(Cortesia Dr. M. D’Incalci)

1994 - 1996 Si caratterizza il meccanismo d’azione che

sembra differente da quello degli altri antitumorali e si osserva che il

composto è attivo su cellule tumorali resistenti ai farmaci più utilizzati.

1997 - 1999 Si osserva che Trabectedina è molto attivo su

tumori umani trapiantati in topi immunodeficienti tra i quali sarcomi e

carcinomi ovarici poco responsivi alle terapie disponibili.

• Studi tossicologici indicano che Trabectedina è

epatotossico. Le proprietà farmacocinetiche di Trabectedina vengono

caratterizzate e si osserva che il farmaco viene eliminato per via biliare

e causa infiammazione epatica a livelli dei dotti biliari.

(Cortesia Dr. M.

D’Incalci)

1999 - 2000 Si iniziano le sperimentazioni cliniche. Si osservano delle

risposte antitumorali, ma la tossicità epatica limita l’impiego del farmaco.

2000 - 2001 Studi condotti nell’animale indicano che la tossicità

epatica del farmaco può essere neutralizzata quasi completamente con

dei pretrattamenti antiinfiammatori.

2002 - 2004 Si conferma in clinica che il farmaco è ben tollerato

utilizzando i pretrattamenti messi a punto in laboratorio e utilizzando

schemi adeguati.

Si evidenzia un’attività del farmaco in pazienti con sarcomi e con

carcinomi dell’ovaio.

(Cortesia Dr. M. D’Incalci)

2004 - 2007 Studi clinici dimostrano l’efficacia di

Trabectedina in pazienti con sarcomi resistenti ad altre terapie. In

alcuni tipi di sarcomi il trattamento con il farmaco rende possibile

l’asportazione chirurgica del tumore con un vantaggio clinico molto

marcato.

2007 L’EMEA dà l’approvazione del farmaco per la

commercializzazione in Europa per pazienti con sarcomi, dopo un

trattamento convenzionale.

• (Settembre) Uno studio controllato internazionale dimostra

l’efficacia di Trabectedina in carcinoma dell’ovaio in combinazione

con un’antraciclina liposomiale.

(Cortesia Dr. M.

D’Incalci)

28Orientarsi in salute & sanità per fare scelte consapevoli

La complessità si aggiunge alla complessitàLa complessità si aggiunge alla complessità

Proteine ricombinanti e anticorpi hanno arricchito il nostro Proteine ricombinanti e anticorpi hanno arricchito il nostro armamentario farmacologico.armamentario farmacologico.

La scienza del genoma, combinata con l’informatica ci La scienza del genoma, combinata con l’informatica ci permette di capire le basi genetiche delle malattie e permette di capire le basi genetiche delle malattie e determinare i punti di attacco per le future medicine.determinare i punti di attacco per le future medicine.

La complessità della ricerca è rinforzata dalla La complessità della ricerca è rinforzata dalla biotecnologia. biotecnologia.

L’accesso al genoma (e la tecnologia )hanno L’accesso al genoma (e la tecnologia )hanno migliorato drasticamente le strategie presupposto migliorato drasticamente le strategie presupposto alla scoperta e sviluppo di nuovi farmacialla scoperta e sviluppo di nuovi farmaci

Esperimenti che prima si sognavano, ora possono Esperimenti che prima si sognavano, ora possono essere condotti (tecnologia). essere condotti (tecnologia).

Tempi più rapidi (uso di robot). Tempi più rapidi (uso di robot).

Costi più contenuti ?? Costi più contenuti ??

Complessità ??Complessità ??

L’accesso al genoma (e la tecnologia )hanno L’accesso al genoma (e la tecnologia )hanno migliorato drasticamente le strategie presupposto migliorato drasticamente le strategie presupposto alla scoperta e sviluppo di nuovi farmacialla scoperta e sviluppo di nuovi farmaci

33Orientarsi in salute & sanità per fare scelte consapevoli

Gli attori della ricercaGli attori della ricercaI principali protagonisti della ricerca e I principali protagonisti della ricerca e

sviluppo:sviluppo: Enti pubblici di ricerca, che la svolgono per fini Enti pubblici di ricerca, che la svolgono per fini

istituzionali, istituzionali, per esempio CNR, Università. per esempio CNR, Università.

Imprese industriali, che la svolgono per fini Imprese industriali, che la svolgono per fini commerciali, commerciali, per esempio le aziende per esempio le aziende farmaceutiche.farmaceutiche.

Enti privati senza fini di lucro, Enti privati senza fini di lucro, per esempio per esempio Istituti di Ricerca Istituti di Ricerca , , AssociazioniAssociazioni . .

Le istituzioni che attraverso i finanziamenti Le istituzioni che attraverso i finanziamenti incentivano la ricerca e lo sviluppo di enti pubblici incentivano la ricerca e lo sviluppo di enti pubblici e privati, e privati, per esempio Ministeri e Regioni, la UE.per esempio Ministeri e Regioni, la UE.

34Orientarsi in salute & sanità per fare scelte consapevoli

La divulgazione dei risultati della La divulgazione dei risultati della ricercaricerca

Il ricercatore crede nella pubblicazione dei propri risultati su riviste scientifiche.

Crede molto meno nella

comunicazione attraverso i media.