Der Innovationsprozess in der pharmazeutischen Life Science Industrie

Inhaltsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

1 Einleitung
1.1 Zielsetzung der Studienarbeit
1.2 Eingrenzung des Themenkomplexes

2 Theoretische Grundlagen
2.1 Der Innovationsprozess

3 Abgrenzung der relevanten Märkte
3.1 Besonderheiten des europäischen Pharmamarktes
3.2 Deutschland
3.3 USA

4 Von der Grundlagenforschung bis zur Zulassung
4.1 Rechtliche Aspekte der Arzneimittelforschung
4.2 Phasen der Arzneimittelforschung
4.2.1 Wirkstoffsuche
4.2.2 Präklinische Phase
4.2.2.1 Toxikologische Prüfung
4.2.2.2 Galenik
4.2.3 Klinische Phasen
4.2.3.1 Phase I
4.2.3.2 Phase II
4.2.3.3 Phase III
4.2.3.4 Phase IV
4.2.3.5 Phase V
4.3 Exkurs

5 Qualitätssicherung der klinischen Studien
5.1 Good Clinical Practice
5.2 Der Prüfplan
5.3 Ethik-Kommission

6 Zusammenfassung und Ausblick
6.1 Neue effizienzsteigernde Technologien
6.2 Strategische Neuorientierung der Pharmaindustrie

7 Literaturverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Faktoren und Netzwerke im Innovationssystem

Quelle: Fraunhofer Institut ISI, Einfluss der Biotechnologie auf Innovationssystem der pharmazeutischen Industrie, Juli 2001,

Abbildung 2: Aufgliederung der Unternehmen nach Zahl der Beschäftigten

Quelle: Verband Forschender Arzneimittelhersteller (VFA), Statistics: Die Arzneimittelindustrie in Deutschland, Juli 2003,

Abbildung 3: Anzahl neuer Wirkstoffe vs. F&E Ausgaben der EU und USA eigene Darstellung

Abbildung 4: F&E – Ausgaben pro neu zugelassenen Wirkstoff USA vs. EU eigene Darstellung

Abbildung 5: Quantitative Abnahme der Wirkstoffsubstanzen im Laufe der Medikamentenentwicklung

Quelle: Verband Forschender Arzneimittelhersteller (VFA), Wirkstoffsuche, September 2002,

Abbildung 6: Anwendungsdauer der toxikologischen Studien im Tierversuch..

Quelle: Schwarz, J., Leitfaden klinische Prüfungen, 1. Auflage 1995,

Abbildung 7: Klassisches „3+3“ Schema für die Bestimmung der MTD eigene Darstellung

Abbildung 8: Die wichtigsten Phasen der Arzneimittelforschung

Quelle: Stapff, M., Arzneimittelstudien 2. Auflage 2001,

Abbildung 9: Entwicklungssprünge in der Grundlagenforschung

Quelle: Steiner, U., Moderne Medikamentenforschung bei der Firma Bayer, Der gläserne Mensch 2003, LfD NRW,

Abbildung 10: Outsourcing der klinischen Phasen eigene Darstellung

1 Einleitung

Das Schicksal aller Pharmaunternehmen hängt an ihrer Fähigkeit, neue Medikamente mit großem Umsatzpotenzial zu entwickeln und erfolgreich auf den Markt zu bringen. Die Kapitalmärkte erwarten viel von den Unternehmen der Pharmabranche. Im Durchschnitt steckt im Aktienkurs die Erwartung, dass die Firmen den Umsatz jährlich um neun Prozent und den Gewinn jährlich um dreizehn Prozent steigern. Dies gelingt nur mit neuen Medikamenten, die weltweit auf breite Nachfrage stoßen, so genannte Blockbuster, mit einem Umsatzpotenzial von mehr als einer Milliarde Dollar pro Jahr. Doch Blockbuster werden immer seltener. Das liegt einerseits an mangelnder Produktivität in Forschung und Entwicklung und andererseits an den steigenden Anforderungen an die Zulassung von Medikamenten.

Größtes Problem der Branche ist die Innovationsschwäche in der Forschung und in der Entwicklung. Zwar nahm die Zahl der zugelassene Medikamente über 25 Jahre gesehen leicht zu, aber Pharmafirmen steigerten dafür die Forschungsausgaben auf das Fünf- bis Achtfache. Im global wichtigsten Markt, den USA, fiel die Zahl der zugelassenen neuen Wirkstoffe seit dem Rekordjahr 1996 stetig. Die Kosten dagegen stiegen dramatisch an, waren es 1987 noch 200-250 Millionen Dollar, die ein Pharmaunternehmen bis zur Marktzulassung aufbringen musste, sind es heute 300-600 Millionen Dollar.

1.1 Zielsetzung der Studienarbeit

Die vorliegende Arbeit hinterfragt die Gründe für die gegensätzliche Entwicklung von Forschungsaufwand und Forschungserfolg, sie geht dabei ausführlich auf die einzelnen Entwicklungsphasen der Medikamentenforschung ein und nennt darauf basierend Stärken und Schwächen der Arzneimittelforschung. Trends und Strategien der Unternehmen, die das derzeitige Missverhältnis zwischen Forschungsaufwand und Ertrag zu korrigieren versuchen, werden, soweit sie adaptiv und allgemeingültig sind, für die Pharmabranche erläutert.

1.2 Eingrenzung des Themenkomplexes

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat in ihrer 1999 veröffentlichten Denkschrift die klinische Forschung in drei verschiedene Bereiche aufgeteilt und über diese Differenzierung versucht diese Bereiche zu definieren.

Der erste Bereich ist die grundlagenorientierte Forschung. Durch sie sollen Erkenntnisse in biologischen Systemen mit Hilfe der Molekularbiologie, Genetik oder Biochemie gewonnen werden. Im Bereich der Medizin findet die grundlagenorientierte Forschung überwiegend in vorklinischen und klinischen theoretischen Instituten statt. Der zweite Bereich ist die krankheitsorientierte Forschung, die häufig über Tierversuche oder In-vitro-Tests (Reagenzglastests) zu neuen Erkenntnissen führt. In dieser Forschung sind viele Mitarbeiter der Universitätskliniken eingebunden, aber auch in Forschergruppen und Sonderforschungsbereichen finden krankheitsorientierte Forschungen im großen Umfang statt.

Für die vorliegende Arbeit ist die einzig relevante Form der klinischen Forschung, die patientenorientierte Forschung, der dritte Bereich, bei der am und mit dem Patienten geforscht wird. Hierbei steht die Forschung, die im wesentlichen Teil aus klinischen Studien besteht, in einem direkten Bezug zur

Patientenversorgung. Idealtypischerweise können die klinischen Studien in drei Gruppen unterschieden werden. Erstens die produktbezogenen Studien, die Arzneimittel bzw. Medizinprodukte im Hinblick auf ihre Zulassungsanforderungen untersuchen. Zweitens die akademische klinische Studie, die primär dem medizinischen Fortschritt dient und drittens die multizentrischen Therapiestudien, bei denen es um die Evaluation und Fortschreibung bestimmter Therapiestrategien geht. Auch hier ist nur eine Gruppe der Studien, nämlich die produktbezogene Studie, für die weitere Betrachtung von Relevanz.

2 Theoretische Grundlagen

Im Folgenden werden einige Fachtermini, die im Zuge der Arbeit grundlegend für das Verständnis von Bedeutung sind, genannt und erläutert. So werden Definitionen im Zusammenhang mit dem Innovationsprozess in der pharmazeutischen Life Sciences Industrie oft eine andere Bedeutung beigemessen als in anderen Bereichen.

2.1 Der Innovationsprozess

Einleitend zum Titel „Der Innovationsprozess in der pharmazeutischen Life Science Industrie“ ist der Begriff Innovation als „Generierung neuen Wissens und neuer Technologien zu verstehen. Er vollzieht sich in einem inaktiven und kollektiven Prozess, an dem Akteure und Institutionen beteiligt sind“ (Studie: Fraunhofer Institut Juli 2001). Wichtig dabei ist zu verstehen, dass der Innovationsprozess systematisch, d.h. einzeln aufeinander aufbauend, entstehen kann. Nach Nelson und Freeman lassen sich die Akteure, ihre Rollen und die wichtigsten Einflussgrößen in einem Innovationsprozess abbilden. Danach unterscheiden Nelson und Freeman in ihrem konzeptionellen Aufbau des Innovationssystems vier Teilsysteme.

- Wissenschaft und Ausbildung
- industrielle Akteure
- Kapitalmärkte und Wettbewerb
- Nachfrage sowie gesetzliche und gesellschaftliche Rahmenbedingungen

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1 Faktoren und Netzwerke im Innovationssystem

In einem wachsenden Innovationssystem sind nicht nur die einzelnen Teilsysteme ähnlich stark ausgebildet, sondern untereinander auch hochgradig vernetzt. Gerade im Pharmasektor, der von wissenschaftlichen und ökonomischen Trends stark geprägt ist, nimmt die Vernetzung mit branchenfremden Institutionen besonderen Stellenwert ein.

Als Innovation in der Arzneimittelindustrie werden speziell Neuerungen gesehen, die die Möglichkeit bieten, Patienten besser und verträglicher zu behandeln, also einen therapeutischen Fortschritt darstellen. Arzneimittelinnovationen, die neue Behandlungsmöglichkeiten generieren, lassen sich in sechs Innovationsfelder unterscheiden, die nachfolgend aufgelistet sind und kurz erläutert werden.

I. Eine neue, bislang therapeutisch nicht genutzte Substanz einer Wirkstoffklasse. Innovationen im ursprünglichen Sinn sind neue chemische Wirkstoffe, definierte Naturstoffe, die Vorteile gegenüber den bekannten Therapiemöglichkeiten bieten oder völlig neue Behandlungsmöglichkeiten erschließen.
II. Neue Herstellung für einen bekannten Wirkstoff und wirksamere Arzneimittelkombination. Eine neue Herstellung für einen Wirkstoff, wodurch eine bessere oder zuverlässigere Erreichung des Therapieziels erreicht wird, ist eine Innovation.
III. Neue Behandlungsmöglichkeit. Innovationen sind auch neue Behandlungsmöglichkeiten mit einem bereits bekannten Arzneimittel, das eine spezifischere Wirkung oder geringere Nebenwirkungen aufweist.
IV. Erweiterung der Anwendungsgebiete vorhandener Wirkstoffe. Werden die Anwendungsgebiete eines bereits bekannten Wirkstoffs erweitert, so ist diese Indikation als Innovation zu definieren.
V. Spezifische klinische Studien. Ebenso zählt zu Innovation die Verbesserung und Indikationserweiterung eines bekannten Wirkstoffes, die durch zusätzliche klinische Studien belegt werden.
VI. Verbesserte oder neue Herstellungsverfahren von Wirkstoffen. Hierzu zählen Arzneimittel, die vollständig neu oder deren Rohstoff mittels neuer Herstellungsverfahren, beispielsweise der Bio- und Gentechnologie, hergestellt werden, die anders nicht herstellbar waren oder einen zusätzlichen Patientennutzen gegenüber bisherigen Produkten aufweisen.

Ob ein neuer Wirkstoff, ein Therapieprinzip, eine Art oder Anwendung der Herstellung eine Innovation ist, entscheidet immer erst die Anwendung am Patienten. Definitionsgemäß ist eine Neuerung eine neue Herstellungsweise oder Anwendung von biologischen oder chemischen Wirkstoffen und damit nie gleich zu setzen mit einer Innovation. Neuerungen werden erst dann zu Innovationen, wenn sie zu medizinischen, pharmazeutischen, technischen oder ökonomischen Verbesserungen der Behandlungsmöglichkeiten führen.

Innovationen finden in allen Zweigen der Gesundheitsbranche ihre Anwendung. Die Gesundheitsindustrie kann in einzelne Sparten aufgeteilt werden, die sowohl in Zusammenschlüssen und Kooperationen, als auch unabhängig voneinander die Patientenbedürfnisse bedienen und sozialpolitische Aufgaben wahrnehmen. Die „Life Science Industrie“ ist nur eine der vier Säulen der Gesundheitsindustrie. Sie umfasst die pharmazeutische, diagnostische und forschende Seite bei dem Prozess Krankheiten zu verstehen und die zu Grunde liegenden Ursachen zu kontrollieren. Die weiteren Säulen sind „patient care“, die den unmittelbaren Umgang mit Patienten in der akuten medizinischen Versorgung wie auch in der Langzeitpatientenpflege beinhaltet, „Medtech“ und „E-Health“. Die letzten beiden Standbeine der Gesundheitsindustrie sollen hier nicht weiter betrachtet werden.

3 Abgrenzung der relevanten Märkte

Die Untersuchung und Betrachtung der Arzneimittelforschung und -entwicklung ist in dieser Arbeit hauptsächlich auf den europäischen und speziell auf den deutschen Markt fokussiert. Als Vergleich und bedingt durch die enge wirtschaftliche Verknüpfung wird die amerikanische Pharmabranche und deren Markt mit herangezogen.

3.1 Besonderheiten des europäischen Pharmamarktes

Arzneimittelmärkte sind im hohen Maße reguliert. In jedem Staat werden sowohl Herstellung als auch Vermarktung von Medikamenten durch nationale Gesetze kontrolliert. Patente sind nationales Territorialrecht der einzelnen europäischen Staaten. Mehr als in anderen Industrien ist der europäische Heimatmarkt in eine Vielzahl von kleinen nationalen Teilmärkten segmentiert. Diese Segmentierung ist für die Pharmaunternehmen mit hohen Marktzugangskosten verbunden.

Gravierender sind jedoch die staatlichen Eingriffe in die nationalen Gesundheitssysteme. Alle europäischen Staaten haben Gesundheitssysteme, in denen die Höhe der nationalen Arzneimittelausgaben sowie die Preise der Arzneimittel staatlich festgelegt oder stark beeinflusst werden.

Generell erzielen Pharmaunternehmen hohe Margen, die jedoch auch notwendig sind, angesichts der hohen Kosten und Risiken die mit der Forschung und Entwicklung verbunden sind. So sind Schadensersatzforderungen in der Vergangen­heit in Millionenhöhe keine Seltenheit gewesen. So zum Beispiel hat 2001 die Grünenthal AG insgesamt 13 Mio. Euro Rentenleistungen gezahlt für die Betroffenen des Contergan-Skandals im Jahre 1961. Bei rezeptpflichtigen Medikamenten, die das wachstumsstärkste und profitabelste Segment im Geschäft mit der Gesundheit repräsentieren, sind daher Margen von mehr als 30 Prozent möglich.

Die Entwicklung von Arzneimittel gegen seltene Krankheiten gewinnt aus betriebswirtschaftlicher Sicht an Bedeutung. Bei den so genannten Orphan Drugs (Waisenmedikamente) lassen sich die Forschungskosten unter den normalen Bedingungen des Marktes nicht finanzieren. Da rund 5.000 der insgesamt 30.000 bekannten Krankheiten zu den seltenen Erkrankungen zählen, droht fast immer ein Verlustgeschäft, wenn nicht eine Mindestanzahl von Patienten das teuer entwickelte Produkt auch benötigt.

Daher bietet die Europäische Kommission seit Januar 2000, mit der Verordnung über Arzneimittel für seltene Krankheiten, einige Anreize zur Entwicklung von Orphan Drugs. Als besonders wirkungsvoll hat sich dabei die Exklusivitätsklausel erwiesen. Wonach das Arzneimittel weitreichenden Schutz auf dem Markt hat. Gegen die gleiche Krankheit werden zehn Jahre lang keine vergleichbaren Präparate zugelassen. Weitere Arzneimittel erhalten die Zulassung nur, wenn sie zum Beispiel besser wirken, ein anderes Wirkprinzip haben oder weniger Nebenwirkungen verursachen. Die Anerkennungskriterien gelten für Arzneimittel, die zur Diagnose, Verhütung oder Behandlung von Krankheiten, die lebensbedrohend sind und für die es bisher keine Therapie in der EU gibt. Des Weiteren dürfen höchstens fünf von zehntausend EU-Bürgern von dieser Krankheit betroffen sein.

Als Anlauf- und Prüfstelle für Anträge auf Anerkennung des Status „Arzneimittel gegen seltene Krankheiten“ gründete die Europäische Kommission ein Ausschuss für Orphan Medicinal Products, das Committee for Orphan Medicinal Products (COMP). Seit Einrichtung des COMP gingen mehr als 200 Anträge ein, wovon 100 Produkten bereits der Status Orphan Medicinal Product zugesprochen werden konnte.

3.2 Deutschland

In der Bundesrepublik Deutschland existieren zurzeit 1100 Arzneimittelhersteller, in der Bandbreite von der Apotheke bis zu multinationalen Konzernen. Jedoch sind in der deutschen Pharmaindustrie kleine und mittelständische Unternehmen mit einem Anteil von mehr als 90 % in der Mehrzahl. Deutlich wird diese Tatsache erkennbar, wenn man die Mitarbeiterzahlen der Pharmaindustrie in Abhängigkeit zur Unternehmensgröße betrachtet. Unternehmen mit mehr als 1000 Beschäftigten sind lediglich 9 % der Betriebe, erwirtschaften aber 69 % der Produktionsleistung.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2 Aufgliederung der Unternehmen nach Zahl der Beschäftigten Stand: 2000 links: prozentual nach Betrieben, rechts: prozentual nach Produktionswert (23,2 Mrd. Euro)

Bei einer Beschäftigungsanzahl von 114.800 Mitarbeitern in der deutschen Pharmaindustrie und einem Umsatz von 23,2 Mrd. Euro, wobei davon 11,8 Mrd. Euro im Ausland erwirtschaftet werden, gehört die pharmazeutische Industrie zu den leistungsfähigsten und produktivsten Wirtschaftszweigen in Deutschland.

Im Vergleich zu diesem hohen Stellenwert, den die pharmazeutische Industrie für Deutschland hat, spielt Deutschland als Entwicklungs- und Forschungsstandort jedoch eine zunehmend geringere Rolle. Die Pharmaindustrie hat in Deutschland im Jahre 2002 insgesamt 3,82 Mrd. Euro in Forschung und Entwicklung investiert. Dies entspricht einer Steigerung von 13,4 % gegenüber dem Vorjahr und setzt den stark steigenden Trend der letzten Jahre fort. Die Forschungs- und Entwicklungsleistungen wachsen zu anderen Wirtschaftszweigen überproportional. Liegt der Investitionsanteil der pharmazeutischen Industrie mit 5,9 % des Umsatzes deutlich über dem Investitionsanteil anderer Branchen, beispielsweise Elektrotechnik 5,1 % oder Kraftfahrzeugtechnik 4,5 %, ist die Zahl der neu auf den Markt gebrachten Wirkstoffe nicht proportional zu den wachsenden F&E - Aufwendungen der Unternehmen. Im Jahr 2002 konnten in Deutschland 27 Arzneimittel mit neuen Wirkstoffen am Markt eingeführt werden, davon stammen aber nur zwei Arzneimittel aus deutschen Forschungslabors. Die Zahl der in Deutschland eingeführten Arzneimittel, meist aus den USA kommend, hängt eng mit der internationalen Entwicklung zusammen, denn die meisten neuen Wirkstoffe werden möglichst zeitnah in alle wichtigen Märkte zur Zulassung gebracht. Dabei stand der US-Markt bei deutschen Entwicklungen besonders stark im Fokus der heimischen Arzneimittelhersteller. Die Forschung an neuen Wirkstoffen und die Entwicklung neuer Medikamente wird immer kostspieliger und im Rahmen des internationalen Wettbewerbs auch schwieriger. Obwohl die deutsche, wie auch die gesamteuropäische Pharmaindustrie seit 1992 weltweit ihre Aufwendungen für Forschung und Entwicklung verdoppelt hat, ist in den Jahren 2000 bis 2002 die niedrigste Anzahl von Neuzulassungen der letzten zehn Jahre zu verzeichnen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3 Anzahl der neuen Wirkstoffe versus der F&E Aufwendungen der EU und USA

Bis 1997 wurden die meisten neuen Wirkstoffe erstmals in Europa zugelassen, seit 1998 entfallen ca. 40 % der Erstzulassung auf die USA. Deutlich steht dabei die Effizienz der Arzneimittelforschung im Fokus. So hat die amerikanische Pharmaindustrie im Jahre 2002 einen mehr als doppelt so hohen Output pro aufgebrachte Mrd. US - $ als die europäischen Gegenspieler.

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