バイオ医薬品

生物製剤の最も古い形態のいくつかは、動物の体、特に他の人間の体から抽出されたものである。重要な生物製剤には以下のようなものがある。

• 全血およびその他の血液成分
• 臓器移植および組織移植
• 幹細胞療法
• 受動免疫のための抗体（例：ウイルス感染症の治療）
• ヒト生殖細胞
• 人間の母乳
• 糞便微生物叢

インスリンなど、以前は動物から抽出されていた一部の生物製剤は、現在では組換えDNAによって生産されることがより一般的になっている。

生物製剤とは、医学における幅広い生物学的製品を指す場合がある。しかし、ほとんどの場合、この用語は、組換えDNA技術を用いた生物学的プロセスによって製造される治療薬（承認済みまたは開発中のもの）のクラスに対して、より限定的に用いられる。これらの医薬品は通常、次の3つのタイプのいずれかに分類される。

1. 体内の主要なシグナル伝達タンパク質と（ほぼ）同一の物質。例としては、造血刺激タンパク質であるエリスロポエチン、成長刺激ホルモンである「成長ホルモン」、あるいは生合成ヒトインスリンとその類似体などが挙げられる。
2. モノクローナル抗体。これらは、ヒトの免疫系が細菌やウイルスと戦うために使用する抗体と似ていますが、ハイブリドーマ技術などの方法を用いて「カスタム設計」されているため、体内の特定の物質に対抗したり、特定の細胞型を標的にしたりするように特化して作製することができます。様々な疾患に使用されるこのようなモノクローナル抗体の例を以下の表に示します。
3. 受容体構築物（融合タンパク質）は、通常、天然に存在する受容体を免疫グロブリン骨格に結合させた構造に基づいています。この場合、受容体は構築物に詳細な特異性を与え、免疫グロブリン構造は安定性や薬理学的に有用な特性をもたらします。いくつかの例を以下の表に示します。

狭義の生物学的製剤は、多くの医療分野、特にリウマチ学と腫瘍学に大きな影響を与えてきましたが、心臓病学、皮膚科学、消化器病学、神経学などにも及んでいます。これらの分野のほとんどにおいて、生物学的製剤は、これまで有効な治療法がなかった疾患や、既存の治療法では不十分だった疾患を含む、多くの疾患の治療において、新たな主要な治療選択肢をもたらしました。しかし、生物学的製剤の登場は、複雑な規制上の問題（下記参照）や、生物学的製剤の費用が従来の（薬理学的）医薬品よりも大幅に高いため、重大な医薬品経済学上の懸念も引き起こしました。この点は、多くの生物学的製剤が、関節リウマチや炎症性腸疾患などの慢性疾患の治療、あるいは残りの人生において他に治療法のない癌の治療に使用されているため、特に重要です。比較的よく見られる疾患に対する典型的なモノクローナル抗体療法による治療費は、一般的に患者1人あたり年間7,000～14,000ユーロの範囲である。

関節リウマチ、乾癬性関節炎、強直性脊椎炎などの疾患に対して生物学的療法を受けている高齢患者は、生命を脅かす感染症、心血管系の有害事象、悪性腫瘍のリスクが高くなります。^{[ 15 ]}

治療用途として承認された最初の物質は、組換えDNAによって製造された生合成「ヒト」インスリンであった。rHIとも呼ばれ、ヒューマリンという商品名で販売されたこの物質は、ジェネンテック社によって開発されたが、イーライリリー社にライセンス供与され、1982年から同社によって製造・販売された。

主なバイオ医薬品の種類は以下のとおりです。

• 血液因子（第VIII因子および第IX因子）
• 血栓溶解剤（組織プラスミノーゲン活性化因子）
• ホルモン（インスリン、グルカゴン、成長ホルモン、ゴナドトロピン）
• 造血成長因子（エリスロポエチン、コロニー刺激因子）
• インターフェロン(インターフェロン-α、-β、-γ)
• インターロイキン製剤（インターロイキン-2）
• ワクチン（B型肝炎表面抗原）
• モノクローナル抗体（各種）
• その他の製品（腫瘍壊死因子、治療用酵素）

バイオ医薬品業界による新薬の研究開発投資は、2008年には652億ドルに達した。^{[ 16 ]}組換えDNA技術を用いて製造された生物製剤の例としては、以下のようなものがある。

多くのワクチンは組織培養で生産される。

ウイルス遺伝子治療とは、望ましい遺伝物質を組み込むようにウイルスを人工的に操作する治療法である。

遺伝子操作された植物ウイルスを用いたウイルス遺伝子治療は、作物の生産性を向上させ、持続可能な生産を促進するために提案されている。^{[ 13 ]}

バイオ医薬品の製造方法として、遺伝子組み換え生物、特に医薬品を生産するように遺伝子操作された植物や動物を用いる方法が、物議を醸す可能性もある。このような製造方法は、生産失敗や、リスクや倫理的問題に基づく規制当局の監視などにより、投資家にとって大きなリスクとなる。また、バイオ医薬品作物は、遺伝子組み換えされていない作物、あるいは医療目的以外で遺伝子操作された作物との交差汚染のリスクも伴う。

この技術の潜在的なアプローチの1つは、乳、血液、または尿中にバイオ医薬品を生成できる遺伝子組み換え哺乳類を作成することです。通常、前核マイクロインジェクション法を使用して動物が作られると、クローン技術を使用して、好ましい改変ゲノムを持つ追加の子孫を作成することが有効になります。^{[ 27 ]}遺伝子組み換えヤギの乳から製造された最初のそのような薬はATrynでしたが、 2006年2月に欧州医薬品庁によって販売許可が阻止されました。^{[ 28 ]}この決定は2006年6月に覆され、2006年8月に承認されました。^{[ 29 ]}

欧州連合では、生物学的医薬品^{[ 30 ]}は、生物（生きた）システムから生産または抽出された有効成分の1つであり、物理化学的試験に加えて、完全な特性評価のための生物学的試験が必要です。生物学的医薬品の特性評価は、有効成分と最終医薬品、製造プロセスおよびその管理を一緒に試験することの組み合わせです。例えば、

• 製造工程は、バイオテクノロジーまたはその他の技術に基づいて行われる場合がある。血液や血漿由来の製品、および多くのワクチンと同様に、より従来的な技術を用いて製造される場合もある。
• 有効成分 –微生物、動物、ヒト、または植物由来の、微生物全体、哺乳類細胞、核酸、タンパク質、または多糖類成分からなる。
• 作用機序 – 治療用および免疫学的医薬品、遺伝子導入材料、または細胞療法材料。

米国では、生物製剤は生物製剤承認申請（BLA）を通じて認可され、FDAの生物製剤評価研究センター（CBER）に提出され、同センターによって規制されるのに対し、医薬品は医薬品評価研究センターによって規制される。承認には、ヒトボランティアによる試験を含む数年間の臨床試験が必要となる場合がある。医薬品が発売された後も、その性能と安全性のリスクについて監視が続けられる。製造プロセスはFDAの「医薬品製造管理基準（GMP）」を満たす必要があり、通常は医薬品の有効性を変化させる可能性のある空気中の粒子やその他の微生物汚染物質の量を厳しく制限したクリーンルーム環境で製造される。^{[ 31 ]}

カナダでは、生物製剤（および放射性医薬品）は、カナダ保健省内の生物製剤および遺伝子治療局によって審査されます。^{[ 32 ]}