The Role and Challenges of Academia in the Marine Natural Products Pipeline

L'oceano custodisce una vasta, in gran parte inesplorata biblioteca di ricette chimiche. Per decenni, gli scienziati hanno saputo che le creature marine — dagli spugne e ascidie ai batteri microscopici che vivono sui fondali marini — producono molecole uniche in grado di uccidere le cellule cancerose, combattere i batteri o alleviare il dolore. Queste molecole, note come prodotti naturali marini, sono la materia prima per nuovi medicinali. Il percorso che porta dal ritrovamento di una molecola promettente in un barattolo al suo arrivo sullo scaffale di una farmacia è lungo e costoso. Comporta lo screening di migliaia di campioni, test su animali e rigorosi studi di sicurezza sulle persone. Sebbene le università e i laboratori di ricerca pubblica siano eccellenti nelle prime fasi di questo viaggio, pochissime scoperte riescono a raggiungere l'ultima fase per diventare un farmaco approvato.

Questo divario tra la scoperta e un medicinale commercializzabile è l'oggetto di uno studio recente condotto da ricercatori di istituzioni belghe, britanniche e statunitensi. Il team voleva capire perché così tanti composti marini promettenti si fermino a metà strada. Invece di esaminare i progetti ancora in corso o i pochi che hanno avuto successo, hanno scelto di analizzare sei progetti specifici che si erano già interrotti o erano falliti. Intervistando gli scienziati che avevano lavorato a questi progetti interrotti, i ricercatori hanno cercato di scoprire le vere ragioni per cui il lavoro si era fermato. Hanno scoperto che il problema raramente risiedeva nell'errore della scienza stessa. Al contrario, i progetti solitamente morivano a causa di ostacoli pratici: la mancanza di fondi per proseguire, regole complesse per la raccolta dei campioni dall'oceano e una discrepanza tra ciò che le università premiano e ciò di cui l'industria farmaceutica ha bisogno per avere successo.

Lo studio è iniziato ricostruendo la storia di sei distinti progetti di farmaci marini, ciascuno dei quali aveva raggiunto un punto in cui il lavoro era cessato. I ricercatori hanno intervistato sedici persone che erano state direttamente coinvolte in questi sforzi, inclusi chimici accademici, biologi e collaboratori provenienti dall'industria e dal governo. Hanno chiesto ai partecipanti di ripercorrere la cronologia del loro lavoro, concentrandosi sui momenti specifici in cui sono state prese le decisioni di interrompere, sospendere o cambiare direzione. L'obiettivo non era giudicare la scienza, ma comprendere l'ecosistema in cui quella scienza viveva. I ricercatori hanno organizzato le barriere emerse in cinque categorie principali: carenza di risorse, attrito con regole e regolamenti, disallineamento con il mercato, difficoltà nel trasferire le conoscenze da un gruppo all'altro e conflitti di incentivi per gli scienziati coinvolti.

L'ostacolo più comune riportato è stato semplicemente la mancanza di risorse. Nelle fasi iniziali della ricerca, gli scienziati spesso hanno abbastanza materiale per testare un composto in una piastra di Petri. Tuttavia, passare alla fase successiva richiede quantità molto più grandi della sostanza per testarla in animali viventi e, infine, negli esseri umani. Per i composti marini, ottenere tali quantità è notoriamente difficile. A differenza delle piante che possono essere coltivate in un campo, molti organismi marini sono difficili da raccogliere in grandi numeri senza danneggiare l'ecosistema, e sono spesso difficili da coltivare in laboratorio. Uno ricercatore ha descritto la situazione come il possedere una "quantità scarsa" che era sufficiente per il lavoro su piccola scala, ma che diventava una fonte di grande stress quando il progetto necessitava di aumentare la scala di produzione. Senza un modo affidabile per produrre di più, il progetto si scontra con un muro. Questa scarsità è aggravata dai vuoti di finanziamento. I fondi spesso coprono la scoperta iniziale, ma non forniscono il capitale sostenuto necessario per colmare il divario verso la sperimentazione clinica, lasciando le potenzialità in sospeso.

Oltre alla mancanza fisica di materiale, i ricercatori hanno scoperto che navigare tra le regole del gioco rappresentava un enorme drenaggio di tempo ed energia. La raccolta di campioni marini comporta un complesso intreccio di regolamentazioni internazionali riguardanti l'accesso e la condivisione dei benefici. Queste regole sono progettate per garantire che i paesi in cui i campioni vengono raccolti ricevano una quota equa dei benefici derivanti dallo sviluppo di un farmaco. Sebbene necessarie, il processo di ottenimento dei permessi e la negoziazione degli accordi possono richiedere mesi o addirittura anni. Un partecipante ha osservato che il suo progetto ha ricevuto l'approvazione per un accordo di trasferimento del materiale quattro mesi dopo l'inizio effettivo del lavoro, un ritardo che ha consumato tempo prezioso e slancio. Inoltre, i requisiti legali per i brevetti creano un insieme separato di sfide. Gli accademici sono spesso incoraggiati a pubblicare rapidamente le loro scoperte, ma pubblicare una scoperta prima di assicurarsi un brevetto può far scattare il conteggio della scadenza del brevetto stesso. Poiché lo sviluppo di un farmaco richiede molti anni, un brevetto depositato troppo presto potrebbe scadere prima che il farmaco raggiunga il mercato, lasciando l'azienda senza incentivi finanziari per continuare il lavoro.

Lo studio ha anche evidenziato una divisione culturale tra il mondo della ricerca accademica e quello dello sviluppo commerciale di farmaci. Le università tipicamente premiano gli scienziati per la pubblicazione di articoli in riviste scientifiche, che è segno di successo in ambito accademico. Tuttavia, l'industria farmaceutica cerca risultati diversi: un farmaco sicuro ed efficace che possa essere fabbricato e venduto. Questo disallineamento significa che un progetto può essere considerato un successo dall'università perché ha prodotto una pubblicazione, anche se il composto non si è avvicinato affatto al diventare un medicinale. I ricercatori hanno scoperto che molti progetti sono terminati non perché la scienza fosse fallita, ma perché il team non riusciva a trovare un partner o una fonte di finanziamento disposta a compiere il passo successivo. In diversi casi, i partner industriali hanno deciso di accantonare un composto non perché non funzionasse, ma perché non si adattava alla loro attuale strategia di business o al loro portafoglio prodotti.

Nonostante questi fallimenti, i ricercatori hanno sottolineato che questi progetti interrotti non sono stati sforzi sprecati. Anche se i composti non sono diventati farmaci, il lavoro ha generato un valore significativo. Ogni progetto ha prodotto nuove conoscenze, come una migliore comprensione del funzionamento di un particolare organismo marino o un nuovo modo per sintetizzare una molecola. Alcuni progetti hanno creato "valore d'opzione", ovvero hanno garantito diritti di brevetto che mantengono aperta la porta per uno sviluppo futuro, anche se l'attuale team non poteva procedere. Altri hanno prodotto "valore d'uso", dove i composti sono stati utilizzati come strumenti da altri scienziati per studiare malattie o testare nuovi metodi. Lo studio suggerisce che il valore di questi progetti è spesso limitato dalle barriere che hanno affrontato, piuttosto che dalla qualità della scienza stessa. Quando un progetto si ferma, è spesso perché il passaggio dalla scoperta allo sviluppo è fallito, non perché la scoperta fosse difettosa.

Per affrontare queste problematiche, gli autori propongono diverse interventi mirati che si concentrano sui punti in cui il sistema si interrompe. Suggeriscono che i modelli di finanziamento dovrebbero essere più flessibili, permettendo di reindirizzare i fondi all'interno di un grande gruppo di ricerca da un progetto interrotto a uno più promettente, invece di lasciare che i fondi vadano perduti. Chiamano inoltre alla creazione di risorse condivise, come un esperto dedicato alle regolamentazioni sull'accesso e la condivisione dei benefici, che possa aiutare più gruppi di ricerca a navigare nel complesso panorama legale. Inoltre, i ricercatori sostengono una migliore formazione per gli scienziati sugli aspetti pratici dello sviluppo dei farmaci, inclusi la gestione dei brevetti e la comunicazione con i partner industriali. Rafforzando i collegamenti tra la fase di scoperta accademica e le fasi successive dello sviluppo, la comunità scientifica può garantire meglio che il potenziale della biblioteca chimica dell'oceano non vada perduto a causa di ostacoli burocratici ed economici.

Le conclusioni di questo studio servono da promemoria: il viaggio dall'oceano alla farmacia non è solo una sfida scientifica, ma anche logistica e sistemica. L'oceano contiene una ricchezza di potenziali cure e gli scienziati che le studiano sono capaci di trovarle. Tuttavia, la strada da percorrere richiede più della semplice scoperta; richiede un sistema che supporti la lunga e difficile transizione da un risultato di laboratorio a un medicinale che possa aiutare i pazienti. Comprendendo esattamente dove e perché i progetti si fermano, i ricercatori e i decisori politici possono iniziare a costruire una pipeline più resiliente, assicurando che la prossima generazione di medicine marine abbia una migliore possibilità di raggiungere le persone che ne hanno bisogno.