Biotechnologia, określona jako zastosowanie procesów, organizmów lub systemów biologicznych do wytwarzania produktów mających na celu poprawę jakości życia człowieka, towarzyszy nam od tysiącleci. W swoich najprostszych formach służy m.in. do produkcji piwa, wina i wódek. W tym procesie wykorzystujemy naturalne zdolności drożdży do metabolizowania cukrów do dwutlenku węgla i alkoholu etylowego. W medycynie natomiast biotechnologia znalazła zastosowanie w latach 40. ubiegłego wieku do produkcji penicyliny.

Historia biotechnologii w medycynie
    W 1928 roku antybiotyk ten został po raz pierwszy wyodrębniony z grzyba mikroskopowego Penicillum notatum, a następnie oczyszczony i zidentyfikowany jako względnie prosty związek chemiczny przez Aleksandra Fleminga i jego zespół chemików. Produkcja penicyliny drogą syntezy okazała się jednak bardzo trudna. Dopiero po dekadzie niepowodzeń w latach 1941-44 w Stanach Zjednoczonych naukowcy z firmy Pfizer opracowali jej metodę wytwarzania na skalę przemysłową z wykorzystaniem fermentacji głębinowej. Początkowo produkcja penicyliny, tak jak i alkoholu etylowego, choć mogła być technologicznie bardzo zaawansowana, koncepcyjnie polegała na prostym wykorzystaniu naturalnych, niskocząsteczkowych metabolitów wytwarzanych przez mikroorganizmy, z których je oryginalnie wyizolowano. Z czasem zaczęto systematyczne poszukiwania naturalnie występujących odmian (szczepów) mikroorganizmów, które zapewniałyby większe wydajności produkcji oraz wprowadzono syntetyczne modyfikacje produktów fermentacji w celu podniesienia ich bezpieczeństwa i skuteczności jako leków. Postępy wiedzy, a szczególnie biologii molekularnej, umożliwiły w latach 70. ub. w. pierwsze racjonalne próby genetycznego modyfikowania mikroorganizmów tak, aby produkowały one ?zadane? przez człowieka niskocząsteczkowe metabolity o ulepszonych właściwościach farmakologicznych. Następnie przyszła kolej na ?zlecanie? mikroorganizmom produkcji cząsteczek, które oryginalnie nie były przez nie wytwarzane, poprzez wprowadzanie do komórek sekwencji DNA kodujących takie produkty. Szybko otworzyło to nieznane dotąd możliwości produkowania preparatów biologicznych o rosnącej wielkości i skomplikowanej strukturze. Na tych podstawach na przełomie lat 70. i 80. XX w. utworzono w USA pierwsze współczesne firmy biotechnologiczne, takie jak Genentech (1977) i Amgen (wówczas AMGen, 1980 r.). Pierwsze dwa leki biologiczne powstały w firmie Genentech ? Humulin? (rekombinowana ludzka insulina), zatwierdzony przez FDA w 1982 r. oraz Protropin? (rekombinowany hormon wzrostu), zatwierdzony przez FDA w 1985 r. Wkrótce opracowano kolejne białko rekombinowane ? Interferon ??2a, a ilość firm rozwijających preparaty biologiczne zaczęła szybko rosnąć.

Najbliższe kilka lat przyniesie wygaśnięcie ochrony patentowej dla wielu przeciwciał monoklonalnych, włączając w to 5 obecnie najlepiej sprzedających się preparatów, takich, jak: Remicade, Avastin, Rituxan, Humira i Herceptin. Otwiera to możliwość opracowania i wprowadzenia na rynki ich generycznych wersji zwanych biopodobnymi.

Osiągnięcia a koszty
    Osiągnięcia te utorowały drogę jeszcze bardziej złożonym lekom biologicznym, takim jak przeciwciała monoklonalne, które można było od tego czasu produkować na skalę przemysłową w komórkach ssaczych, hodowanych w tankach o pojemności kilku tysięcy litrów. Przeciwciała monoklonalne umożliwiły skuteczne leczenie chorób, które nie odpowiadały na żadne terapie niskocząsteczkowe, w tym niedomagań układu immunologicznego czy niektórych nowotworów. Z drugiej jednak strony sukcesy terapeutyczne tych farmaceutyków były okupione wysokimi kosztami, dosłownie, jak i w przenośni. Wieloletnie prace nad badaniem i rozwojem pierwszych przeciwciał monoklonalnych były pełne niespodzianek i pochłonęły miliardy dolarów, które następnie firmy farmaceutyczne musiały odzyskać z dochodów ze sprzedaży tych preparatów. Dodatkowo, sama produkcja jest bardzo kosztowna, co czyni oryginalne preparaty biologiczne jednymi z najdroższych leków na rynku. Przy szybko rosnących kosztach opieki zdrowotnej i ograniczonych budżetach na refundację leków w praktycznie każdym kraju ceny leków biologicznych stanowią istotną barierę w ich zastosowaniu. Powoduje to ich ?reglamentacje? przez organy odpowiedzialne za pokrywanie ich kosztów, bez względu na to, czy są to instytucje rządowe, czy ubezpieczyciele prywatni. W roku 2010 tylko na 10 najbardziej popularnych preparatów biologicznych wydano na świecie ponad 45 miliardów dolarów. Najbliższe kilka lat przyniesie wygaśnięcie ochrony patentowej dla wielu przeciwciał monoklonalnych, włączając to 5 obecnie najlepiej sprzedających się preparatów, jak: Remicade, Avastin, Rituxan, Humira i Herceptin. Otwiera to możliwość opracowania i wprowadzenia na rynki ich generycznych wersji zwanych biopodobnymi.

Biologiczne generyki?
    Nazwa ?biopodobne? sugeruje, że biologiczne preparaty generyczne nie będą identyczne z preparatami oryginalnymi. Istotnie, w przeciwieństwie do leków niskocząsteczkowych, niemożliwe jest wytworzenie identycznych kopii preparatów biologicznych. Nawet kolejne szarże biologicznych leków oryginalnych mogą się różnić między sobą w znaczący sposób w wielu mierzalnych parametrach analitycznych, choć muszą oczywiście zachowywać bezpieczeństwo i efektywność, na podstawie których preparaty te zostały zarejestrowane. Niemożliwość wiernego skopiowania leku biologicznego, takiego jak przeciwciało monoklonalne, wynika głównie z faktu, że struktura pierwszorzędowa dużych białek jest zdefiniowana nie tylko przez sekwencję DNA wprowadzaną do linii komórkowej, której ?zlecamy? produkcję danego białka. Wprawdzie sekwencja DNA określa jednoznacznie podstawowy aminokwasowy ?kr