Introduzione
Con lo sviluppo di semaglutide, le persone che soffrono di diabete di tipo 2 e obesità hanno a disposizione una gamma più ampia di opzioni terapeutiche.
Con lo sviluppo di semaglutide, le persone che soffrono di diabete di tipo 2 e obesità hanno a disposizione una gamma più ampia di opzioni terapeutiche. Esistono tre marchi di semaglutide: Ozempic, che tratta il diabete di tipo 2; Rybelsus, che tratta il diabete di tipo 2; e Wegovy, che tratta l’obesità.
Ozempic e Rybelsus sono disponibili in penne iniettabili, mentre Rybelsus è disponibile in pillole. La semaglutide, un agonista del recettore GLP-1, imita il GLP-1, che attiva il rilascio di insulina quando i livelli di zucchero nel sangue aumentano. Favorisce la perdita di peso ritardando la digestione, aiutando i pazienti a sentirsi sazi più a lungo e riducendo l’appetito.
La ricerca suggerisce che potrebbe giovare alla salute cardiovascolare riducendo i rischi di infarto, ictus e morte. L’esame della produzione di semaglutide rivela come le aziende farmaceutiche producono i farmaci antidiabetici e quali rigorosi controlli di qualità utilizzano.
Panoramica di Semaglutide
La semaglutide è un agonista del recettore GLP-1 o GLP-1 Ra. Copia le funzionalità dei recettori GLP-1 presenti in natura, che si trovano tipicamente nelle cellule beta e alfa del pancreas. Le cellule beta producono insulina, mentre le cellule alfa inibiscono la produzione di glucagone.
Se l’insulina impedisce che i livelli di zucchero nel sangue diventino troppo alti, il glucagone, invece, impedisce che i livelli di zucchero nel sangue diventino troppo bassi.
Semaglutide e il suo meccanismo d’azione
Il “meccanismo d’azione” in farmacologia descrive il processo biochimico che i farmaci seguono per creare effetti nell’organismo.
La semaglutide stimola i recettori GLP-1, consentendo alle incretine di funzionare correttamente e di ridurre i livelli di zucchero nel sangue. Questo processo ritarda lo svuotamento gastrico, frena l’appetito, riduce l’assunzione di cibo, inibisce la secrezione di glucagone e riduce la produzione epatica di glucosio.
La produzione epatica di glucosio prende anche il nome di gluconeogenesi epatica. Si tratta di un processo in cui l’organismo immagazzina il glicogeno o l’energia in eccesso per utilizzarla successivamente.
Quando è necessario, il fegato scinde il glicogeno immagazzinato in glucosio e lo distribuisce in tutto il corpo.
Applicazioni terapeutiche
Diversi studi e sperimentazioni hanno dato risultati promettenti per quanto riguarda le applicazioni terapeutiche della semaglutide.
Gli studi dimostrano che può aiutare a proteggere il fegato da malattie o lesioniriducendo il contenuto di grasso nel fegato, l’infiammazione epatica e la fibrosi o cicatrizzazione del tessuto.tutte caratteristiche comuni della malattia epatica steatoepatite non alcolica (NASH).
La semaglutide può potenzialmente essere utile anche alle donne obese che soffrono di sindrome dell’ovaio policistico o PCOS.
La ricerca ha scoperto che le iniezioni di semaglutide una volta alla settimana hanno aiutato la maggior parte dei partecipanti a migliorare il proprio peso corporeo. La semaglutide ha anche ridotto i livelli di insulina e ha regolato i livelli di glucosio nel sangue a digiuno.
Semaglutide e il suo processo di produzione
Sebbene ci siano poche informazioni sul processo di produzione specifico della semaglutide, i farmaci peptidici seguono in genere un processo di produzione standard.
Raccolta delle materie prime e preparazione iniziale
Selezione degli ingredienti
I produttori di farmaci selezionano le materie prime necessarie per la produzione del farmaco.
Questi ingredienti includono gli aminoacidi e i reagenti necessari per la sintesi peptidica, ovvero il processo attraverso il quale si forma la catena peptidica di semaglutide.
Misure di controllo della qualità delle materie prime
Le materie prime devono essere di altissima qualità e sottoposte a rigorosi controlli di qualità prima di essere pronte per la fase successiva del processo di produzione.
Sintesi di peptidi in fase solida (SPPS)
Per produrre un farmaco peptidico come la semaglutide, i produttori devono innanzitutto creare una catena peptidica. Il semaglutide, in particolare, è costituito da una disposizione lineare di 31 aminoacidi che condividono legami peptidici, rendendolo un polipeptide.
La sintesi peptidica in fase solida utilizza un approccio sistematico per costruire catene di aminoacidi. Per produrre la semaglutide, gli scienziati aggiungono gli amminoacidi uno alla volta in un ordine specifico per creare la catena peptidica. Rimuovono i gruppi protettivi dalla catena peptidica durante la deprotezione e l’allungamento.
Permettendo agli scienziati di creare una sequenza specifica di aminoacidi, possono sviluppare peptidi sintetici, come quelli contenuti nei farmaci.
Passo 1: In primo luogo, gli scienziati aggiungono gli amminoacidi singolarmente in un ordine particolare a un pilastro di supporto fino a costruire la catena peptidica. I gruppi di protezione coprono temporaneamente alcuni gruppi funzionali reattivi degli amminoacidi durante la sintesi per evitare di modificare la sequenza del peptide.
Una volta che i gruppi protettivi schermano i gruppi funzionali specifici, la sintesi procede, con alterazioni specifiche per migliorarne la stabilità e l’efficacia.
Fase 2: Successivamente, gli scienziati aggiungono gli amminoacidi singolarmente nella sequenza corretta, partendo dal C-terminus della catena peptidica fino all’N-terminus.
Il C-terminus viene chiamato anche carbossi-terminus, carbossil-terminus, C-terminal tail, carboxy tail o COOH-terminus. Questi nomi si riferiscono all’ultima parte di una catena peptidica. L’N-terminus, invece, si riferisce all’inizio della catena peptidica.
Fase 3: L’accoppiamento, ovvero la reazione chimica per cui un amminoacido si collega alla catena peptidica in crescita, ha luogo.
Fase 4: gli scienziati rimuovonoi gruppi protettivi della fase 1 man mano che la catena peptidica cresce, come parte del processo di deprotezione e allungamento.
Aggiunta di una catena di acidi grassi
Poiché la semaglutide, un agonista del recettore del GLP-1, è un analogo o un composto così vicino per composizione chimica a una molecola di GLP-1 vera e propria, ci sono solo tre differenze principali nella sua composizione molecolare rispetto a quella del GLP-1:
- L’acido alfa-amminoisobutirrico sostituisce l’amminoacido alanina in posizione 8,
- Un acido grasso C-18 si unisce alla Lys in posizione 26, e
- L’arginina sostituisce l’amminoacido lisina in posizione 34.
L’aggiunta dell’acido grasso C-18 conferisce al semaglutide un’emivita più lunga nel plasma, che ne aumenta l’efficacia.
L’emivita si riferisce al tempo necessario affinché la concentrazione di un farmaco nel sangue diminuisca del 50%.
Purificazione e isolamento della semaglutide
I produttori purificano il peptide sintetizzato per rimuovere le impurità o i sottoprodotti. Queste impurità possono essere costituite da frammenti di sequenze peptidiche incomplete, prodotti collaterali indesiderati di reazioni chimiche, sostanze chimiche residue come reagenti o solventi e stereoisomeri di composti. Gli stereoisomeri si riferiscono a due o più composti che differiscono solo per la disposizione spaziale dei loro atomi.
Utilizzano la cromatografia liquida ad alta prestazione (HPLC) per separare le impurità dal peptide. purificano il peptide, quindi isolano la semaglutide come composto puro.
Formulazione e finalizzazione
Forma di dosaggio: Per formulare i farmaci peptidici si utilizzano processi specifici che ne garantiscono la stabilità, l’efficacia e la sicurezza.
Dopo la sintesi e la purificazione, i produttori formulano la semaglutide in forme di dosaggio come soluzioni, compresse, sciroppi o spray.
Ozempic è disponibile in tre dosi: 0,5 milligrammi, 1 milligrammo e 2 milligrammi, mentre Wegovy è disponibile in dosi da 2,4 milligrammi.
Rybelsus, invece, è disponibile in compresse da 7 o 14 milligrammi.
Come già accennato, sia Ozempic che Wegovy sono disponibili in penne iniettabili pre-riempite, mentre Rybelsus è disponibile in formato pillola.
Stabilizzazione: Poiché i peptidi possono essere soggetti a degradazione, le forme di dosaggio svolgono un ruolo cruciale nel mantenere l’integrità strutturale del peptide.
Alcuni metodi come la liofilizzazione o la liofilizzazione utilizzano agenti stabilizzanti per favorire la stabilità del peptide.
In alcuni casi, aumentare la solubilità di un peptide può garantire che venga disciolto nel modo giusto quando viene somministrato.
Selezione dell’eccipiente: Gli eccipienti farmaceutici sono sostanze diverse dal principio attivo utilizzate in un farmaco. Nel caso della semaglutide, la semaglutide è il principio attivo di Ozempic, Wegovy e Rybelsus.
Gli eccipienti di Ozempic sono fosfato disodico diidrato, glicole propilenico, fenolo e acqua per iniezioni, mentre quelli di Rybelsus sono stearato di magnesio, cellulosa microcristallina, povidone e salcaprozato di sodio.
Wegovy, invece, ha i seguenti ingredienti inattivi: fosfato disodico diidrato, cloruro di sodio, acido cloridrico, idrossido di sodio e acqua per iniezione.
Test di compatibilità: In seguito, conducono test di compatibilità (DECS) per assicurarsi che gli eccipienti lavorino efficacemente con il principio attivo.
L’intento è quello di arrivare a una formulazione stabile ed efficace.
Produzione e controllo di qualità: I farmaci peptidici sono sottoposti a condizioni di formulazione rigorose e a test meticolosi per garantire purezza, qualità, efficacia e sicurezza.
Confezionamento, conservazione e utilizzo di semaglutide
I produttori inseriscono i farmaci in contenitori appropriati per evitare la contaminazione o la degradazione. I farmaci vengono poi conservati in strutture adeguate in condizioni controllate, come umidità e temperatura, per mantenerne la qualità e la potenza.
Una volta distribuiti alle farmacie e ad altri operatori sanitari, i farmaci peptidici sono ora disponibili per l’acquisto e l’utilizzo da parte dei consumatori idonei.
La semaglutide richiede una prescrizione medica prima di poter essere acquistata e somministrata con il dosaggio corretto.
Sfide nella produzione di semaglutide
Sebbene la sintesi peptidica in fase solida sia una pratica standard nella produzione di farmaci a base di peptidi, essa comporta una serie di difficoltà che influiscono sul processo di produzione.
Gli amminoacidi, ad esempio, possono diventare irregolari e causare reazioni chimiche indesiderate nella catena peptidica che si sta costruendo.
Anche la rimozione dei gruppi di protezione sui gruppi funzionali degli amminoacidi può alterare accidentalmente la struttura della catena peptidica.
Quando una catena peptidica cresce, è più probabile che presenti errori nella sua struttura. Ciò influisce non solo sulla purezza del farmaco, ma anche sulla sua efficacia.
La SPPS richiede tempo e comporta costi elevati per i produttori di farmaci a causa delle spese combinate di attrezzature, materie prime e reagenti.
Nonostante questi potenziali inconvenienti, la semaglutide rimane un attore chiave, se non il precursore, nel settore degli anti-diabete e della gestione del peso. Ulteriori innovazioni sono attese nel 2024 con la conclusione di sei studi clinici sull’obesità.
Conclusione
Il processo di produzione di farmaci a base di peptidi come la semaglutide è complesso e noioso e si basa sul successo della sintesi peptidica in fase solida. Poiché molti fattori possono influenzare la potenza e la sicurezza del farmaco, le aziende farmaceutiche prestano particolare attenzione alla preparazione e all’utilizzo di materie prime di altissima qualità.
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