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

De oceaan herbergt een enorme, grotendeels onbenutte bibliotheek van chemische recepten. Decennialang wisten wetenschappers al dat mariene wezens—van sponsen en zeepieren tot microscopisch kleine bacteriën die op de zeebodem leven—unieke moleculen produceren die kankercellen kunnen doden, bacteriën kunnen bestrijden of pijn kunnen stoppen. Deze moleculen, bekend als mariene natuurlijke producten, zijn de grondstof voor nieuwe medicijnen. Het pad van het vinden van een veelbelovend molecuul in een potje naar het hebben ervan op een apotheekplank is lang en duur. Het omvat het screenen van duizenden monsters, het testen ervan in dieren en het uitvoeren van strenge veiligheidstests bij mensen. Hoewel universiteiten en publieke onderzoekslaboratoria uitstekend zijn in de eerste stappen van deze reis, worden er zeer weinig van deze nieuwe verbindingen daadwerkelijk doorgevoerd naar de laatste fase van het worden van een goedgekeurd medicijn.

Deze kloof tussen ontdekking en een verkoopbaar medicijn is het onderwerp van een nieuwe studie door onderzoekers van instellingen in België, het Verenigd Koninkrijk en de Verenigde Staten. Het team wilde begrijpen waarom zoveel veelbelovende mariene verbindingen niet verder gaan. In plaats van te kijken naar de projecten die nog lopen of de weinige die succesvol waren, kozen ze ervoor om zes specifieke projecten te onderzoeken die al gestaakt of mislukt waren. Door interviews af te nemen met de wetenschappers die aan deze gestopte projecten werkten, probeerden de onderzoekers de werkelijke redenen te achterhalen waarom het werk stopte. Ze ontdekten dat het probleem zelden lag aan de wetenschap zelf. In plaats daarvan stierven de projecten meestal door praktische hindernissen: een gebrek aan geld om door te gaan, complexe regels over het verzamelen van monsters uit de oceaan, en een mismatch tussen waar universiteiten voor worden beloond en wat de farmaceutische industrie nodig heeft om te slagen.

De studie begon met het reconstrueren van de geschiedenis van zes verschillende mariene drugsprojecten, die elk een punt hadden bereikt waarop het werk werd gestaakt. De onderzoekers interviewden zestien mensen die direct betrokken waren bij deze inspanningen, waaronder academische chemici, biologen en samenwerkingspartners uit de industrie en de overheid. Ze vroegen deze deelnemers hen door de tijdlijn van hun werk leiden, met de focus op de specifieke momenten waarop beslissingen werden genomen om te stoppen, te pauzeren of van richting te veranderen. Het doel was niet om de wetenschap te beoordelen, maar om het ecosysteem te begrijpen waarin die wetenschap leefde. De onderzoekers organiseerden de barrières die zij hoorden in vijf hoofdcategorieën: een tekort aan middelen, wrijving met regels en regelgeving, een mismatch met de markt, moeilijkheden bij het vertalen van kennis van de ene groep naar de andere, en tegenstrijdige prikkels voor de betrokken wetenschappers.

Het meest genoemde obstakel was simpelweg een gebrek aan middelen. In de vroege stadia van het onderzoek hebben wetenschappers vaak genoeg materiaal om een verbinding in een petrischaal te testen. Echter, het overgaan naar de volgende fase vereist veel grotere hoeveelheden van de stof om te testen in levende dieren en uiteindelijk in mensen. Voor mariene verbindingen is het verkrijgen van dergelijke grotere hoeveelheden berucht moeilijk. In tegen tegenover planten, die in een veld kunnen worden gekweekt, zijn veel mariene organismen moeilijk in grote aantallen te verzamelen zonder het ecosysteem te schaden, en zijn ze vaak moeilijk in een laboratorium te kweken. Eén onderzoeker beschreef de situatie als het hebben van een "schaarse hoeveelheid" die prima was voor kleinschalig werk, maar een grote stressfactor werd wanneer het project moest opschalen. Zonder een betrouwbare manier om meer van de verbinding te produceren, loopt het project tegen een muur aan. Deze schaarste wordt verergerd door financieringskloven. Subsidies dekken vaak de initiële ontdekking, maar bieden niet het duurzame kapitaal dat nodig is om de kloof naar klinische studies te overbruggen, waardoor veelbelovende leads stranden.

Naast het fysieke gebrek aan materiaal, vonden de onderzoekers dat het navigeren door de regels van het spel een enorme aanslag was op tijd en energie. Het verzamelen van mariene monsters houdt een complex web van internationale regelgeving in met betrekking tot toegang en het delen van voordelen (access and benefit sharing). Deze regels zijn bedoeld om ervoor te zorgen dat landen waar de monsters worden verzameld een eerlijk deel van de voordelen ontvangen als er een medicijn uit wordt ontwikkeld. Hoewel noodzakelijk, kan het proces van het verkrijgen van vergunningen en het onderhandelen over overeenkomsten maanden of zelfs jaren duren. Eén deelnemer merkte op dat hun project pas vier maanden nadat het werk al was begonnen, goedkeuring kreeg voor een overeenkomst voor de overdracht van materiaal, een vertraging die waardevolle tijd en momentum kostte. Bovendien creëren de juridische vereisten voor patenten een aparte reeks uitdagingen. Academici worden vaak aangemoedigd om hun bevindingen snel te publiceren, maar het publiceren van een ontdekking voordat een patent is veiliggesteld, kan de klok voor de vervaldatum van het patent doen lopen. Aangezien het ontwikkelen van een medicijn vele jaren duurt, kan een te vroeg ingediend patent verlopen voordat het medicijn ooit de markt bereikt, waardoor het bedrijf geen financiële stimulans meer heeft om het werk voort te zetten.

De studie benadrukte ook een culturele kloof tussen de wereld van het academisch onderzoek en de wereld van de commerciële medicijnontwikkeling. Universiteiten belonen wetenschappers doorgaans voor het publiceren van artikelen in wetenschappelijke tijdschriften, wat in de academie een teken van succes is. De farmaceutische industrie kijkt echter naar andere resultaten: een veilig, effectief medicijn dat geproduceerd en verkocht kan worden. Deze mismatch betekent dat een project door de universiteit als een succes kan worden beschouwd omdat het een publicatie heeft opgeleverd, zelfs als de verbinding nooit dichter bij een medicijn is gekomen. De onderzoekers ontdekten dat veel projecten niet eindigden omdat de wetenschap faalde, maar omdat het team geen partner of financieringsbron kon vinden die bereid was de volgende stap te zetten. In verschillende gevallen besloten industriële partners een verbinding opzij te leggen, niet omdat het niet werkte, maar omdat het niet paste bij hun huidige bedrijfsstrategie of portfolio.

Ondanks deze mislukkingen benadrukten de onderzoekers dat deze gestopte projecten geen verspilde inspanningen waren. Hoewel de verbindingen geen medicijnen werden, genereerde het werk aanzienlijke waarde. Elk project leverde nieuwe kennis op, zoals een beter begrip van hoe een specifiek marien organisme werkt of een nieuwe manier om een molecuul te synthetiseren. Sommige projecten creëerden "optiewaarde", wat betekent dat ze patentrechten veiligstelden die de deur openhielden voor toekomstige ontwikkeling, zelfs als het huidige team niet kon doorgaan. Anderen produceerden "gebruikswaarde", waarbij de verbindingen werden gebruikt als instrumenten door andere wetenschappers om ziekten te bestuderen of nieuwe methoden te testen. De studie suggereert dat de waarde van deze projecten vaak wordt beperkt door de barrières die ze tegenkwamen, in plaats van door de kwaliteit van de wetenschap zelf. Wanneer een project stopt, komt dat vaak omdat de overdracht van ontdekking naar ontwikkeling is mislukt, en niet omdat de ontdekking gebrekkig was.

Om deze problemen aan te pakken, stellen de auteurs gerichte interventies voor die zich richten op de punten waar het systeem uiteenvalt. Ze suggereren dat financieringsmodellen flexibeler moeten zijn, zodat geld binnen een grote onderzoeksgroep kan worden omgeleid van een gestrand project naar een veelbelovender project, in plaats van dat de fondsen verdwijnen. Ze pleiten ook voor gedeelde middelen, zoals een toegewijde expert op het gebied van regelgeving rondom toegang en het delen van voordelen, die meerdere onderzoeksgroepen kan helpen door het complexe juridische landschap te navigeren. Daarnaast pleiten de onderzoekers voor betere training voor wetenschappers in de praktische aspecten van medicijnontwikkeling, inclusief hoe ze met patenten moeten omgaan en hoe ze met industriële partners moeten communiceren. Door de verbindingen tussen de academische ontdekkingsfase en de latere stadia van ontwikkeling te versterken, kan de wetenschappelijke gemeenschap er beter voor zorgen dat het potentieel van de chemische bibliotheek van de oceaan niet verloren gaat aan bureaucratische en economische hindernissen.

De bevindingen van deze studie dienen als een herinnering dat de reis van de oceaan naar de apotheek niet alleen een wetenschappelijke uitdaging is, maar ook een logistieke en systemische. De oceaan bevat een rijkdom aan potentiële geneesmiddelen, en de wetenschappers die deze bestuderen zijn in staat ze te vinden. Echter, de weg vooruit vereist meer dan alleen ontdekking; het vereist een systeem dat de lange, moeilijke transitie van een laboratoriumbevinding naar een medicijn ondersteunt dat patiënten kan helpen. Door te begrijpen waar en waarom projecten stoppen, kunnen onderzoekers en beleidsmakers beginnen met het bouwen van een veerkrachtiger traject, zodat de volgende generatie mariene medicijnen een betere kans heeft om de mensen te bereiken die ze nodig hebben.