Seminar general concepts of drug r&d

62
Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici Ricerca e Sviluppo dei Farmaci: Aspetti Generali 1

description

seminario Prof. Garotta - sviluppo di farmaci

Transcript of Seminar general concepts of drug r&d

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Ricerca e Sviluppo dei Farmaci: Aspetti Generali

1

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Ricerca e Sviluppo (R&D) dei Farmaci

Attività dell’industria farmaceutica e biotecnologica L’ accademia partecipa con un ruolo significativo Processo complesso e molto costoso

2

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

L‘Industria Farmaceutica-Biotecnologica Settore importante dell‘economia dei paesi industrializzati Il volume d’affari supera i 250 B$ ed è distribuito solo nei paesi a tecnologia avanzata che investono nella ricerca

53 % negli USA 21 % in Europa (UE) 19 % in Giappone 7 % nel resto del mondo

3

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

L‘Industria Farmaceutica-Biotecnologica contribuisce al benessere comune producendo farmaci

di valore Medico, Etico, Economico e Commerciale

ossia farmaci che sono:

•  Innovativi •  Necessari dal punto di vista medico, •  Diminuiscono i danni sociali ed economici dovuti alla malattia •  Di valore commerciale

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

I farmaci innovativi sono

Nuovo Non ovvio

Basato su nuovi meccanismi d’azione Utile

Brevettabile

Lo sviluppo clinico di un farmaco è difficile se non impossibile senza l’esistenza di un brevetto valido

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Drug Development is a Risky and Costly Business

•  Every 5,000 compounds tested, only 5 reach clinical trial

•  Only 5-20% of the drug in clinical trial make it to market (depending on Therapeutic Area)

•  The average cost of each novel medicine that reach the market range $ 800-2000 millions

•  Only 3 out of 10 drugs that reach the market recover the R&D costs

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

La Farmaceutica è un Settore Industriale Atipico ●  Il tempo che intercorre tra l‘identificazione di un nuovo farmaco e la sua registrazione

e commercializzazione varia tra 14 e 20 anni (per un tunnel, un ponte, una diga potrebbero essere necessari meno anni)

●  Lo sviluppo, la registrazione il prezzo e la rimborsabilità dei farmaci sono controllati da Enti Governativi (FDA, EMEA) e da Comitati Etici e regolati da leggi e direttive

●  I tempi dello sviluppo sono aumentati negli ultimi 50 anni (da 3 a 14 - 20 anni)

●  Un farmaco può fallire dopo l’ approvazione

●  I costi della ricerca e dello sviluppo costituiscono un notevole rischio finanziario (costi da 800 M$ a 2B$)

●  Un farmaco rimane sul mercato più a lungo di altri prodotti (oltre 20 anni)

●  Un farmaco di successo è molto remunerativo

7

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Regolamentazione e Sviluppo dei Farmaci

●  Nel XIX secolo la medicina curava con preparazioni galeniche o prodotti naturali

●  L’uso ed il prezzo dei medicamenti e’ sempre stato regolato

●  1861, negli USA nasce la Division of Chemistry

●  1891, l’ Aspirina appare sul mercato (1 anno dal banco al paziente)

●  1906, il Bureau of Chemistry nasce per controllare cibi e farmaci trasportati tra gli stati

●  1927, il Bureau of Chemistry diviene Food, Drug and Insecticide Administration e poi Food and Drug Administration (FDA)

●  1933, il Prontosil appare sul mercato (2 anni dal banco al paziente)

●  1938, muoiono 100 bambini intossicati da glicole dietilenico (solvente sulfonamide), FDA introduce l’ obbligo di studi tossicologici e del “truthful labelling”

●  1951, FDA obbliga la prescrizione medica per sulfaminici, barbiturati e anfetamine

8

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Regolamentazione e Sviluppo dei Farmaci (cont) ●  1960, Il caso Thalidomide

●  1962, FDA richiede ampi studi tossicologici e la dimostrazione che il nuovo farmaco e’ efficace nell’ uomo. FDA esamina i risultati preclinici e decide se iniziare gli studi clinici nell’uomo (IND o Investigational New Drug application). Alla fine degli studi clinici FDA esamina i risultati clinici e decide l’ approvazione (NDA o New Drug Application) e la registrazione (14 anni o piu’ dal banco al paziente)

●  1972, Tecnologia del cDNA, comincia l’ era delle proteine ricombinanti e dei biologicals

●  1980, l’ insulina ricombinante e’ approvata per l’uso clinico. Seguono immediatamente GH, G-CSF, Dornase, TPA, EPO, IFNα, IFNβ e gli ormoni per la fertilita’. IL-2, IFNγ e TNFα sono approvati senza successo (tossicita’ e applicazionie limitata)

●  1995, EU fonda “The European Agency for the Evaluation of Medicinal Product” nota come “European Medicine Agency” o EMA che opera con uffici decentralizzati nei vari paesi dell’ Unione. EMA esamina i risultati preclinici e decide se iniziare gli studi clinici nell’uomo (CTX o Clinical Trial Exemption). Alla fine degli studi clinici, EMA esamina i risultati e decide l’ approvazione (MAA o Marketing Authorization Application) e la registrazione

9

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Ricerca e Sviluppo

●  La Ricerca è un processo orizzontale che consente di individuare nuove molecole e caratterizzare nuovi farmaci utilizzando svariate tecnologie, paradigmi e procedure. Spesso esige inventività e nuove tecnologie. Sempre esige conoscenza.

●  Lo Sviluppo è un processo verticale elaborato specificatamente per ogni farmaco che si avvale di tecnologie, paradigmi e procedure note. Sempre esige conoscenza (i migliori ricercatori clinici sono quelli che seguono gli sviluppi della Ricerca)

10

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

RICERCA La comprende attività speculative e sperimentali che convertono idee, intuizioni ed osservazioni in conoscenze obbiettive ed organizzate. Fanno parte del processo:

●  L‘ottimizzazione delle tecnologie e degli strumenti di indagine ●  La scoperta di nuove molecole e la loro caratterizzazione strutturale,

farmacologica e biologica ●  La definizione dei processi di patogenesi, dei targets e dei meccanismi

d’azione ●  La prova del concetto terapeutico in vitro ed nei modelli animali

Il processo si conclude con la selezione di “Lead Molecules” da proporre per lo sviluppo preclinico e clinico come nuovi farmaci

11

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

SVILUPPO

1) Caratterizza un farmaco in modelli pre-clinici e nella sperimentazione clinica: •  Tossicità e tollerabilità nota •  Ampio rapporto tra dose effettiva e dose tossica •  Effetti collaterali il più possibile noti •  Via di somministrazione definita •  Dose e modalità di impiego definita •  Specifica indicazione clinica •  Provata efficacia nell’uomo.

2) Comprende le attività sperimentali, amministrative, regolatorie, legali e di marketing farmaceutico che per, ogni nuovo farmaco, consentono:

•  La sperimentazione nell‘uomo •  La produzione su scala industriale •  La registrazione per una specifica indicazione terapeutica •  La commercializzazione.

3) Si conclude con l‘abbandono del farmaco o con la sua approvazione e registrazione per l’uso umano

12

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Il Processo di Ricerca e Sviluppo

Processo lungo, dura da 10-15 anni, e’ costoso ed articolato, si conclude con l’ abbandono del farmaco o con la sua registrazione

Discovery

Pre

clin

ical

IND

Sviluppo Clinico

Ph 2 Ph 1 Ph 3

Farmacovigilanza Ph IV N

DA

App

rova

l

IND

Full Clinical

Development Marketing

ND

A

App

rova

l

Discovery Exploratory Development

Ph 2 Ph 3 Ph 1

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici 14

PRODUCT PURIFICATION Step 1 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

MICROFILTRATION

DRUG SUBSTANCE

DOWNSTREAM

FILLING

LYOPHILIZATION

DRUG PRODUCT

FILL AND FINISH

Metodi analitici

Produzione del Farmaco Biologico

INOCULUM

FERMENTATION

HARVESTING

CAPTURE STEP

UPSTREAM

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Sviluppo Preclinico

●  Ottimizzazione della produzione del farmaco sperimentale in condizioni GLP/GMP

●  Compilazione del certificato di analisi

●  Safety in modelli animali

●  Farmacocinetica (PK) e Farmacodinamica (PD)

15

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Per ogni farmaco lo Sviluppo Preclinico prevede

●  Lo studio della tossicità acuta e cronica, genotossicità e teratogenicità con composto prodotto in condizioni GLP/GMP

●  l’ottimizzazione della produzione in condizioni GMP ●  La compilazione del certificato di analisi ●  Lo studio nell’uomo per definire

−  La tollerabilità −  La dose terapeutica −  L’ effetto terapeutico

●  La registrazione per una specifica indicazione terapeutica ●  La commercializzazione

Il processo si conclude con l’ abbandono del farmaco o con la sua registrazione

16

SVILUPPO PRECLINICO

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Preclinical Manufacturing The preclinical development needs a full characterization of the Lead Molecule including

●  Chemical-physical characterisation ●  Stability in different conditions ●  Formulations and stability of the formulations ●  Quantitative analytical methods in biological fluids ●  Specification of the purified molecule (Certificate of Analysis) ●  Identification and characterization of possible contaminant ●  Synthesis and purification and scaling up procedures ●  GLP and GMP manufacturing and related specifications

17

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Certificate of Analysis Certify the chemical characteristic of the Lead Molecule and the quality of the small and large scale productions (all preparations identical)

Indicates the polymorphism (color, status..), content of water and residual solvent (in case)

Each impurity is identified, described and quantified

Certify that all the preparations and procedures are according to GLP and GMP rules

Certify that the preparation is sterile or with low content of bacteria (a drug is not necessarily sterile) and endotoxin free

It is issued by a qualified expert in the field of quality assurance of the Company or CRO in charge of GLP and GMP production

18

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

GLP and GMP procedures guarantee

●  Quality and the uniformity of the work ●  Proper filing of the results ●  Skill and experience of the personnel ●  Possibility to retrieve protocols and results ●  Reproducibility of every step of a given procedure

GLP relates to preclinical studies ●  molecule production ●  protocol, planning, condition of in vitro or in vivo studies ●  storing and testing of the samples ●  test validations ●  recording and filing of the results ●  quality controls on the work done

GMP relates to clinical studies ●  molecule production and managing molecule stocks ●  managing of human samples and testing result ●  quality controls on the work produced

19

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Safety Studies In Preclinical Development

Acute toxicity (Maximal Tolerated Dose) Chronic toxicity (pharmacologic & non-pharmacologic tox)

Toxicokinetics using biological samples of tox studies Safety Pharmacology

Mutagenicity Teratogenicity Sensitisation

Carcinogenesis (if necessary) Effect on Fertility

20

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Pharmacokinetic

●  What the body does to the drug ●  Drug stability ●  Adsorption, distribution and bioavailability ●  Persistency in the blood ●  Liver metabolism ●  Interaction with specific receptor (Ka and Kd) ●  Secretion and clearance

21

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Pharmacodynamic ●  What the drug does to the body ●  Performed using biological samples of PK studies

●  Correlates the drug level in the blood with manifestation of biological effects induced by the drug

●  Biological effect detected by markers that are predictive of the drug activity

●  Provide important insight on the in vivo behaviour of the molecule in preclinical development

●  Is complementary or substitutive with the PK studies

●  Help to define the therapeutic dose of the new drug

22

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici 23

PK/PD relationships

HSR PK Lecture 6

PK/PD Relationships

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Safety Pharmacology

●  In two mammalian species, a rodent (mouse or rat) and a non-rodent specie (dog or monkey)

●  Possibly in some animals of a significant species

●  Drug given daily for up to 90 days by the route planned for human studies

●  In each species, a dose levels that show some subacute toxicity

●  Weekly testing of cardio-circulatory, CNS, kidney and liver parameters

●  Weekly hERG K channel assay

●  If possible experiments in telemetry (i.e cardiac and CNS parameters)

24

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Results of Preclinical Development Studies

Translation to man to drive the choice of dose and dosing regimen(s) for initial human safety studies (Phase I):

ED50 in vitro, ED50 from animal model, LD50, metabolism, PK, PD.

Is the man a 80 kg rodent?

25

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

IND or CTX Application

26

If the new molecule

●  is not mutagenic or genotoxic ●  does not show non-pharmacological toxicity ●  the ratio between toxic and therapeutic doses is large ●  a therapeutic dose for men can be extrapolated from the

animal experiments, The permission to start clinical studies is requested to the regulatory authorities (IND filed to FDA or CTX filed to EMA)

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

SVILUPPO CLINICO Per ogni farmaco lo Sviluppo Clinico prevede l’identificazione dei criteri e paradigmi da seguire perché‘ il nuovo farmaco possa essere approvato per l‘uso nell’uomo

•  Tossicità e tollerabilità nota •  Ampio rapporto tra dose effettiva e dose tossica •  Effetti collaterali il più possibile noti •  Via di somministrazione definita •  Dose e modalità di impiego definita •  Specifica indicazione clinica •  Provata efficacia nell’uomo

27

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Clinical Phases

Phase I First in Man •  Tolerability •  Maximal Tolerated Dose •  PK Profile •  Pharmacological activity (biomarkers)

10 to 80 healthy volunteers/patients

Phase II Best dose and therapeutic regimen to achieve •  Register adverse events •  Efficacy •  Tolerability

100-500 patients

Phase III Confirm dose/regimen and Efficacy •  Register adverse events •  Efficacy and Tolerability versus placebo or standard drug •  Pharmacological activity (biomarkers) 400 – 3000 patients

Phase IIIb Additional data for registration Patients > ?

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Post Approval Clinical Phases

Phase IV New clinical applications New labeling Pediatric, geriatric applications Application in pregnancy

Patients ?

Pharmacovigilance Data post-registration. Long-term evaluation of clinical benefit in a large number of patients and adverse events >3000 Patients

●  After approval of clinical results, FDA or EMEA require new trial or authorize the next phase

●  All plans and protocols are discussed with regulatory authorities

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Drug development

30

Discovery In vitro studies

In vivo studies

Acute tox PK, PD LADME

Chronic tox Reproduction tox , Teratogenicity, Cancerogenesis

IND

Phase I: Safety, PK, PD, LADME Volunteers, Patients

Phase II: Dose, Safety, Efficacy Patients

Phase III: Efficacy, Safety on large number of patients

NDA Approval

GLP/GMP Manufacturing Development

Production Plant

Phase IV Adverse reactions New indications Patients

Preclinical Testing Clinical Testing Surveillance

Life Cycle Management

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Life-Cycle Management di un farmaco approvato

31

Lo scopo è quello di sostenere la vitalità di un farmaco sul mercato tramite:

•  Sviluppo di nuove indicazioni terapeutiche (Fasi IV)

•  Miglioramento del comfort per il paziente (es. con formulazioni a lento rilascio, utilizzo di devices come autoiniettori, etc…)

•  Creazione di un vantaggio competitivo nei confronti dei farmaci concorrenti

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Approval and Registration of the New Drug If the results of the Phase III studies are positive, a file is submitted to the regulatory authorities FDA and EMEA define this procedure NDA (New Drug Application) and MAA (Marketing Authorization Application), respectively The file submitted includes all the studies on the new drug including chemistry, synthesis, analytical details, in vitro and in vivo (in man and animals) pharmacology, toxicology, PK , PD and the results of clinical trials (Ph I, Ph II, and Ph III) If the regulatory authorities accept the data, and recognize the medical need, the new drug is approved With the registration, the regulatory authorities define indication, dosage and prize and authorized the new drug for the market

32

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

A) Farmaci il cui principio attivo e’ una molecola di derivazione biologica ottenuta con l’applicazione delle biotecnologie

B) Farmaci il cui principio attivo e’ una piccola

molecola ottenuta utilizzando prodotti biotecnologici od applicando biotecnologie

33

I Farmaci Biologici

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici 34

I Farmaci Biologici Includono:

Peptidi Ormoni timici Neuropeptidi Dendrimeri

Proteine terapeutiche Ormoni Citochine Fattori di crescita

Binding proteins Recettori solubili Proteine chimeriche Anticorpi Scaffolds

Murini Chimerici Umanizzati Umani

Nucleotidi e derivati Naked DNA o RNA Vettori Aptameri

Bioconiugati

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Not Considered As Biopharmaceuticals

●  Peptide mimetics ●  Oligonucleotyde based medicines

–  Antisense compounds –  Silencing RNAs (RNAi and/or SiRNA) –  Aptamers

●  Antibiotics ●  Allergene extracts ●  Vitamins ●  Viral vaccines ●  Natural extracts

35

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Problems with biologic drugs •  Processes of manufacturing (Expression,

fermentation, purification, formulation) •  Post-transcriptional modifications •  Specie specificity, active in humans only •  Immunogenicity in man •  Patient selection •  Need of markers •  Overall costs

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Preclinical Development of specie specific biologic drugs

A specie specific drug is active in man only

No significant specie (primates are not options) and no animal models

Pre-clinical proof of concept not possible

Pre-clinical safety assessment not possible (no acute and chronic toxicity, no toxicokinetics, no safety pharmacology, limited PK, no LADME, no PD)

Mutagenicity (minimal impact with biologics)

Safety assessed by in vitro toxicology (i.e. mAb): crossreactivity, citotoxicity, stimulation of cytokine release and ADCC

Safety, immunogenicity and proof of concept assessment in men during clinical phases

37

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Immunogenicita’ dei farmaci biologici

38

●  L’immunogenicità è la capacità di una sostanza, definita antigene, di provocare una risposta immunitaria mediata da cellule e da anticorpi

●  L’immunogenicità è una caratteristica dei farmaci biotecnologici e ne può influenzare lo sviluppo sia in termini di tempo che di costi. Per questo motivo un assessment è necessario prima che il farmaco entri nelle fasi di sviluppo clinico ed è richiesto in studi preclinici

●  Esistono diversi saggi per determinare la presenza di anticorpi indotti contro un farmaco e generalmente sono saggi immunologici

●  Saggi specifici sono richiesti per caratterizzarne il potere neutralizzante degli anticorpi

●  I saggi di immunogenicità specialmente se di supporto a studi clinici richiedono un processo di sviluppo e validazione simile a quello applicato agli studi di farmacocinetica

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Possibili conseguenze dell’Immunogenicità di un Farmaco Biologico

●  Nessun impatto dal punto di vista clinico

●  Causa effetti avversi se gli anticorpi o l’ immunita’ contro il farmaco producono ipersensibilita’

●  Diminuisce l’effetto del farmaco neutralizzando l’attivita’ del farmaco stesso

●  Produce tossicita’ neutralizzando l‘attivita’ della versione endogena della proteina iniettata

●  Complica lo sviluppo di un farmaco in termini di rischio, tempo e costi con implicazioni commerciali per le industrie.

39

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Marketed Biopharmaceutical

40

Approval Biologic Trade Name ®

1982 Insulin Humulin

1985 GH Protropin

1986 IFN-α Mouse mAb to CD3

Roferon A, Intron A OKT3

1987 tPA Activase

1989 Erithropoietin-α Epogen

1990 IFN-γ Actimmune

1991 G-CSF GM-CSF

Neupogen Leukine

1992 IL-2 Factor VIII Antihemophilic

Proleukin Recombinate

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Marketed Biopharmaceutical

41

Approval Biologic Trade Name ®

1993 IFN-β Dornase-α

Betaseron Pulmozyne

1994 Imiglucerase mAb to GPIIb/IIIa

Cerezyme ReoPro

1997

mAb to CD20 mAb to CD25

IL-11 PDGF gel

Rituxan Zenpax

Neumega Regranex

1998

mAb to Her2neu mAb to TNFα mAb to CD25 mAb to RSV TNFRp75-Fc

Herceptin Remicade Simulect Synagis Embrel

2000 tPA TNKase

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Marketed Biopharmaceutical

42

Approval Biologic Trade Name ®

2001

PegG-CSF Erithropoietin-α mAb to CD52

rh Activated Protein C PegIFN-α2b

Neulasta Aranesp (device)

Campath Xigris

PegIntron

2002

IFN-β 1-a mAb to CD20 c Yt * or In*

PegIFN-α2a hmAb to TNFα

Rebif Zevalin

Pegasys Humira

2003

LF3-Fc mAb to CD20 c I*

mAb to CD11a mAb to IgE

Amevive Bexxar Raptiva Xolair

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Marketed Biopharmaceutical

43

Approval Biologic Trade Name ®

2004 mAb to α4 Integrin

KGF Mouse mAb to CD15 c Tc*

Tysabi Kepivance

NeutroSpec

2005 CTL4-Fc Orencia

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Antibody Products (I) Company Product Target Indications Approval Ab Ortho Biotech Orthoclone CD3 Transplant Rejection 1986 M J&J/Eli Lilly ReoPro glIIb/IIa Acute Cardiac Conditions 1994 C Biogen/Genent/Roche Rituxan CD20 NHL 1997 C Roche Zenapax IL2Rα Acute Transplant Rejection 1997 H Medlmmune/Abbott Synagis RSV Viral Respiratory Disease 1998 H Genentech Herceptin Her2 Breast Cancer 1998 H J&J Remicade TNFα Crohn's, RA 1998 C Novartis Simulect IL2R (CD25) Acute Transplant Rejection 1998 C Wyeth Mylotarg CD33 AML 2000 H Schering/ILEX Campath CD52 CLL 2001 H Biogen Zevalin CD20 NHL 2002 M-In* Abbott/CAT Humira TNFα RA 2002 PD Genent/Novartis/Tanox Xolair IgE Asthma 2003 H Corixa/GSK Bexxar CD20 Follicular NHL 2003 M-I* Genentech/Serono Raptiva CD11a Psoriasis 2003 H Genentech//Roche Avastin VEGF-A Colorectal Cancer 2004 H Imclone/B-M Squibb Erbitux EGFR Colorectal Cancer 2004 C Tysabri Biogen/Idec VLA4 MS 2004 H

44

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Antibody Products (II)

Company Product Target Indications Approval Ab Roche/Chugai Actemra IL-6R Juvenile RA 2005 H Genentech/Novartis Lucentis VEGF-A Diabetic Retinopathy 2006 FH Fab UCB Vectibix EGFR Colorectal Cancer 2006 FH Alexion Soliris C5a PNH 2007 H UCB Cimzia TNFα RA & Chron 2007 FH HGS AbThrax Antrax Antrax infection 2009 FH J&J Stelara p40 IL12/IL23 Psoriasis 2009 H J&J/Merck Simponi TNFα Arthritis & A. Spondylitis 2009 FH GSK/Genmab Arzerra CD20 CLL, NHL 2009 FH FRES Removab EcCAM & CD3 Malignant Ascitis 2009 M Novartis Ilaris IL1β Cold Autoimmunity 2010 FH Amgen Prolia RANKL Osteoporosis, RA 2010 FH HGS Benlysta Blys LES 2011 H BMS Yervoy CTLA-4 Melanoma 2011 FH Seattle Genetics Adcetris CD30 HL, ALCL 2011 H-dc

45

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici 46

Fase Sviluppo % Costo Anni

Discovery 9 4.5

Preclinica 10 2

Clinica Fase 1 15 1.5

Clinica Fase 2 22 2

Clinica Fase 3 41 2.5

Registrazione 3 1.5

Totale 100 14

Costi Percentuali e Tempi Medi delle Fasi di Sviluppo

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Attrition Rate In Development

Phase I

Phase II

Phase III

Preclinical

Development Candidates

NDA

100

40

30

14

9

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Cause di Fallimento Durante Lo Sviluppo

Cause of Failure % of Failure

1990 2000 Clinical Safety 10 13 Efficacy 30 27 Formulation - 4 PK/Bioavailabilty 40 9 Toxicology 12 20 Commercial 5 20 Cost of goods - 9 Other 4 6

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Attrition Rate of the Discovery

•  Non esistono dati certi sulla nascita e la morte dei progetti nella fase di “Discovery”

•  Nella grossa industria farmaceutica un progetto diventa ufficiale quando viene selezionato per lo sviluppo preclinico

•  Spesso non esiste attivita’ di “Discovery” nell’ industria farmaceutica

•  Si valuta che nella ‘Discovery” il 62% dei progetti muore per una ragione qualsiasi)

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Biotech Products Launched 1982-1999

0

10

20

30

40

50

60

1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999

Year of first marketing

Num

ber o

f NM

Es

0

5

10

15

20

25

30

% N

ME

s w

hich

are

bi

otec

h pr

oduc

ts

Other NMEs (n=735)

Biotech products (n=77)

Percentage of NMEs which are biotech products

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Ciclo Economico Del Settore Farmaceutico

Investimenti

Ricerca

Sviluppo

Farmaco

Mercato

Redditivita’

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

R&

D S

pend

ing

% o

f Sal

es

Costi dell R&D

6.0%

8.0%

10.0%

12.0%

14.0%

16.0%

18.0%

20.0%

1970

1972

1974

1976

1978

1980

1982

1984

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000

Cos

to d

ella

Ric

erca

e S

vilu

ppo

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

•  Costs of development are increasing

•  Easy targets are disappearing

•  Me-too drugs don’t pay back

•  Competition is high

•  Cycle times are long (nearly 10-14 years)

•  Risk of failure is high

NMEs are diminishing while their cost is increasing

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

The success of Pharma Business requires

•  Invest in Discovery

•  Increase supply of high-value NMEs

•  Reduced failures

•  Reduced R&D costs

•  Reduced R&D cycle time

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

●  Grande attenzione alla ricerca “in house” evitando il complesso “NIH” (Not Invented in House)

●  Capacità di riconoscere e catturare l’innovazione che avviene nel mondo

●  Attenzione all’Accademia e capacità di comunicare e interagire con essa

●  Attenzione alle Biotech e capacità di comunicare e interagire con esse

●  Integrazione delle nuove conoscenze scientifiche nel processo di “Drug Discovery”

●  Risorse

Gestione Della Ricerca e Dell‘Innovazione

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Collaborazioni nella Ricerca

L’ Industria Farmaceutica considera le collaborazioni come una parte integrante della ricerca (“Discovery Strategy”)

La ricerca universitaria produce innovazione tecnologica, nuove molecole e nuove idee per applicazioni cliniche

Le “Biotech Companies” (spesso “Spin-off Universitarie”) producono innovazione tecnologica, nuove molecole ed integrano le nuove scoperte nel processo di ricerca e sviluppo

L’Universita’ le “Biotech Companies” costituiscono spesso la divisione di ricerca dell’ Industria Farmaceutica

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Sources Outside Top 50 Pharma’s Are Increasingly Contributing to NME Development

010002000300040005000600070008000

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999NCEs from outside Top 50*

NCEs in Top 50 Pharmacompanies

Tota

l No.

NC

Es i

n pi

pelin

e

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Trend Evolutivo Nella Gestione della Ricerca

Academia

1980 2000 2020

Res

B B

Mkt. Dev.

Res.

B

Mkt. Dev.

Res.

Res

Mkt. Dev.

Res.

B

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Pharma VS Biotech

●  Merk Sharp and Dome −  Capitalizzazione 127 B$ −  Addetti R&D 60’000 −  Progetti nello sviluppo clinico 60

●  2000 Biotech USA −  Capitalizzazione 83 B$ −  Addetti R&D 60’000 −  Progetti nello sviluppo clinico 700

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Partnerships & Collaborations of Serono

Zymogenetics

Vertex

Genentech

Signal Celgene

Shearwater Axonyx Spherics

Bioject

Evotec OAI Inpharmatica Novalon Celera

Amrad

Alkermes

Discovery

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Active Partnerships on a Specific Technology

Sviluppo e caratterizzazione dei farmaci biotecnologici

Fatturato dei 200 Farmaci più Venduti L’insieme di questo fatturato costituisce i 2/3 del totale

(dati in M$)

Malattie cardiovascolari 40’334 Metabolismo osseo 3’873 Sistema nervoso 27’304 Disordini urinari 2’901 Antiinfettivi 18’587 Ormoni 2’828 Sistema respiratorio 15’480 Immunosoppressivi 2’447 Sistema gastrointesinale 15’129 Sclerosi multipla 2’325 Tumori 10’456 Disfunzioni sessuali 1’518 Artrite 9’651 Infertilità 706 Disordini sangue 8’157 Obesità 570 Diabete 6’951 Contraccettivi 283