Trends in Pharmaceutical Product Development 2000-2010

Merkittävä osa alkuperäislääkevalmistajien tutkimus- ja tuotekehityskuluista näyttää olevan suunnattu olemassa olevien lääkkeiden kehittämiseen. Tämä voi oletettavasti johtaa kiinnostaviin formulaatiokehitysstrategioihin. Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, voidaanko farmaseuttisen tuotekehityksen trendejä havaita myönnettyjen myyntilupien perusteella. Tutkimuksen mielenkiinnon kohteena olivat myös suurimpien lääkeyritysten käyttämät elinkaaren hallinnan keinot, joilla suojataan myyvimpiä tuotteita geneeriseltä kilpailulta ja varmistetaan markkinaosuus. Tutkimuksen painopiste oli kiinteissä oraalisissa lääkevalmisteissa. Laadullisten ja määrällisten menetelmien yhdistelmää käytettiin laajan näkökulman saamiseksi tutkittavaan aiheeseen. Suomalaisten myyntilupaviranomaisten haastatteluja käytettiin keräämään taustatietoa tutkimuksen määrällistä osaa varten. Määrällinen osa koostui myyntilupatietokannoista, jotka käsittivät kaikkien menettelyjen kautta Suomessa myönnetyt myyntiluvat, keskitetyn menettelyn kautta EU:ssa myönnetyt myyntiluvat ja maailman kymmenen suurinta lääkeyritystä USA:ssa. Tutkimustulosten perusteella rinnakkaislääkkeiden määrässä tapahtui merkittävä nousu Suomessa kaikkien menettelyjen kautta myönnetyissä myyntiluvissa ja EU:ssa keskitetyn menettelyn kautta myönnetyissä myyntiluvissa vuosina 2000-2010. Tämä muutos saattaa ainakin osaksi johtua lainsäädännöllisistä muutoksista, joilla luotiin kannustimia rinnakkaislääkkeiden käyttöön ja valmistukseen, kuten lääkevaihto ja viitehintajärjestelmä. USA:n tiedot osoittivat suurten lääkevalmistajien kiinnostuksen elinkaaren hallintaan: suurin osa maailman kymmenelle suurimmalle lääkeyritykselle myönnetyistä myyntiluvista vuosina 2005-2010 oli tähän tarkoitukseen. Elinkaaren hallinnan suhde uusiin lääkeaineisiin oli lähes 4:1. Kiinteä oraalinen lääkemuoto on kiistatta kaikista suosituin tapa annostella lääke, minkä vahvistivat sekä arvioijien haastattelut että myyntilupatiedot. Kiinteiden oraalisten rooli oli entistäkin korostuneempi rinnakkaislääkkeiden kohdalla. Kun innovatiivisuutta mitattiin epätyypillisten annosmuotojen määrällä, USA:n tiedot kiinteistä oraalisista lääkemuodoista osoittivat vahvaa innovatiivisuutta Suomen ja EU:n tietoihin verrattuna. Tämä saattaa heijastaa suurten lääkeyritysten innovatiivista tuotevalikoimaa. Epätyypillisten kiinteiden oraalisten annosmuotojen osuus oli huomattavasti pienempi rinnakkaislääkkeissä kuin alkuperäislääkkeissä kaikilla alueilla. Elinkaaren hallinnassa käytetyimmät strategiat olivat uusi formulaatio, uusi vahvuus ja uusi yhdistelmä olemassa olevasta valmisteesta. Kiinteiden oraalisten lääkemuotojen osalta kaksi kolmasosaa uusista elinkaaren hallinnan formulaatioista oli säädellysti vapauttavia valmisteita. Elinkaaren hallinta on olennainen osa suurten lääkeyritysten liiketoimintastrategiaa, ja sen tärkeyttä havainnollistettiin Coreg-tablettien tapausesimerkillä.

Effect of water vapour stabilization of raw materials on the quality of the inhalation product

Generation of raw materials for dry powder inhalers by different size reduction methods can be expected to influence physical and chemical properties of the powders. This can cause differences in particle size, size distribution, shape, crystalline properties, surface texture and energy. These physical properties of powders influence the behaviour of particles before and after inhalation. Materials with an amorphous surface have different surface energy compared to materials with crystalline surface. This can affect the adhesion and cohesion of particles. Changes in the surface nature of the drug particles results in a change in product performance. By stabilization of the raw materials the amorphous surfaces are converted into crystalline surfaces. The primary aim of the study was to investigate the influence of the surface properties of the inhalation particles on the quality of the product. The quality of the inhalation product is evaluated by measuring the fine particle dose (FPD). FDP is the total dose of particles with aerodynamic diameters smaller than 5,0 μm. The secondary aim of this study was to achieve the target level of the FPD and the stability of the FPD. This study was also used to evaluate the importance of the stabilization of the inhalation powders. The study included manufacturing and analysing drug substance 200 μg/dose inhalation powder batches using non-stabilized or stabilized raw materials. The inhaler formulation consisted of micronized drug substance, lactose <100μm and micronized lactose <10μm. The inhaler device was Easyhaler®. Stabilization of the raw materials was done in different relative humidity, temperature and time. Surface properties of the raw materials were studied by dynamic vapour sorption, scanning electron microscopy and three-point nitrogen adsorption technique. Particle size was studied by laser diffraction particle size analyzer. Aerodynamic particle size distribution from inhalers was measured by new generation impactor. Stabilization of all three raw materials was successful. A clear difference between nonstabilized and stabilized raw materials was achieved for drug substance and lactose <10μm. However for lactose <100μm the difference wasn’t as clear as wanted. The surface of the non-stabilized drug substance was more irregular and the particles had more roughness on the surface compared to the stabilized drug substances particles surface. The surface of the stabilized drug particles was more regular and smoother than non-stabilized. Even though a good difference between stabilized and non-stabilized raw materials was achieved, a clear evidence of the effect of the surface properties of the inhalation particles on the quality of the product was not observed. Stabilization of the raw materials didn’t lead to a higher FPD. Possible explanations for the unexpected result might be too rough conditions in the stabilization of the drug substance or smaller than wanted difference in the degree of stabilization of the main component of the product <100μm. Despite positive effects on the quality of the product were not seen there appears to be some evidence that stabilized drug substance results in smaller particle size of dry powder inhalers.

Kohdennetut nanopartikkelit ja isotooppikuvantaminen syövän hoidossa

Syövän diagnostiikassa ja hoidossa nanopartikkelit voivat toimia kuljetinaineina lääke- ja diagnostisille aineille tai nukleiinihappojaksoille. Kantaja-aineeseen voidaan liittää kohdennusmolekyylejä partikkelien passiivista tai aktiivista kohdennusta varten tai radioleima kuvantamista tai radioterapiaa varten. Kantaja-aineiden avulla voidaan parantaa lääkeaineen fysikaalis-kemiallisia ominaisuuksia ja biologista hyötyosuutta, vähentää systeemisiä sivuvaikutuksia, pidentää lääkeaineen puoliintumisaikaa ja siten harventaa annosteluväliä, sekä parantaa lääkeaineen pääsyä kohdekudokseen. Näin voidaan parantaa kemo- ja radioterapian tehoa ja hoidon onnistumisen todennäköisyyttä. Kirjallisuuskatsauksessa perehdytään nanokantajien rooliin syövän hoidossa. Vuosikymmeniä jatkuneesta tutkimuksesta huolimatta vain kaksi (Eurooppa) tai kolme (Yhdysvallat) nanopartikkeliformulaatiota on hyväksytty markkinoille syövän hoidossa. Ongelmina ovat riittämätön hakeutuminen kohdekudokseen, immunogeenisyys ja nanopartikkelien labiilius. Kokeellisessa osassa tutkitaan in vitro ja hiirillä in vivo 99mTc-leimattujen, PEG-verhoiltujen biotiiniliposomien kaksivaiheista kohdennusta ihmisen munasarjan adenokarsinoomasoluihin. Kohdentamiseen käytetään biotinyloitua setuksimabi-(Erbitux®) vasta-ainetta, joka sitoutuu solujen yli-ilmentämiin EGF-reseptoreihin. Kaksivaiheista kohdennusta verrataan suoraan ja/tai passiiviseen kohdennukseen. Tehokkaampien kuvantamismenetelmien kehitys on vauhdittanut kohdennettujen nanopartikkelien tutkimusta. Isotooppikuvantamista käyttäen pystytään seuraamaan radioleiman jakautumista elimistössä ja kuvantamaan solutasolla tapahtuvia ilmiöitä. Kirjallisuuskatsauksessa perehdytään SPECT- ja PET-kuvantamiseen syövän hoidossa, sekä niiden hyödyntämiseen lääkekehityksessä nanopartikkelien kuvantamisessa. Kyseiset kuvantamismenetelmät erottuvat muista menetelmistä korkean erotuskyvyn, herkkyyden ja helppokäyttöisyyden suhteen. Kokeellisessa osassa 99mTc-leimattujen liposomien distribuutiota hiirissä tutkittiin SPECT-CT-laitteen avulla. Aktiivisuus kasvaimessa, pernassa ja maksassa kvantifioitiin InVivoScope-ohjelman ja gammalaskijan avulla. Tuloksia verrattiin keskenään. In vitro-kokeessa saavutettiin kaksivaiheisella kohdennuksella 2,7- 3,5-kertainen (solulinjasta riippuen) hakeutuminen soluihin kontrolliliposomeihin verrattuna. Kuitenkin suora kohdennus toimi kaksivaiheista kohdennusta paremmin in vitro. In vivo –kokeissa liposomit jakautuivat kasvaimeen tehokkaammin i.p.-annosteltuna kuin i.v.-annosteltuna. Kaksivaiheisella kohdennuksella saavutettiin 1,24-kertainen jakautuminen kasvaimeen (% ID/g kudosta) passiivisesti kohdennettuihin liposomeihin verrattuna. %ID/elin oli kohdennetuilla liposomeilla 5,9 % ja passiivisesti kohdennetuilla 5,4%. Todellinen ero oli siis pieni. InVivoScope:n ja gammalaskijan tulokset eivät korreloineet keskenään. Lisätutkimuksia ja menetelmän optimointia vaaditaan liposomien kohdennuksessa kasvaimeen.

Lean Thinking in Software Development : Impacts of Kanban on Projects

The history of software development in a somewhat systematical way has been performed for half a century. Despite this time period, serious failures in software development projects still occur. The pertinent mission of software project management is to continuously achieve more and more successful projects. The application of agile software methods and more recently the integration of Lean practices contribute to this trend of continuous improvement in the software industry. One such area warranting proper empirical evidence is the operational efficiency of projects. In the field of software development, Kanban as a process management method has gained momentum recently, mostly due to its linkages to Lean thinking. However, only a few empirical studies investigate the impacts of Kanban on projects in that particular area. The aim of this doctoral thesis is to improve the understanding of how Kanban impacts on software projects. The research is carried out in the area of Lean thinking, which contains a variety of concepts including Kanban. This article-type thesis conducts a set of case studies expanded with the research strategy of quasi-controlled experiment. The data-gathering techniques of interviews, questionnaires, and different types of observations are used to study the case projects, and thereby to understand the impacts of Kanban on software development projects. The research papers of the thesis are refereed, international journal and conference publications. The results highlight new findings regarding the application of Kanban in the software context. The key findings of the thesis suggest that Kanban is applicable to software development. Despite its several benefits reported in this thesis, the empirical evidence implies that Kanban is not all-encompassing but requires additional practices to keep development projects performing appropriately. Implications for research are given, as well. In addition to these findings, the thesis contributes in the area of plan-driven software development by suggesting implications both for research and practitioners. As a conclusion, Kanban can benefit software development projects but additional practices would increase its potential for the projects.

Integrated climatic impacts of forestry and fibre-based packaging

The purpose of this study was to examine the integrated climatic impacts of forestry and the use fibre-based packaging materials. The responsible use of forest resources plays an integral role in mitigating climate change. Forests offer three generic mitigation strategies; conservation, sequestration and substitution. By conserving carbon reservoirs, increasing the carbon sequestration in the forest or substituting fossil fuel intensive materials and energy, it is possible to lower the amount of carbon in the atmosphere through the use of forest resources. The Finnish forest industry consumed some 78 million m3 of wood in 2009, while total of 2.4 million tons of different packaging materials were consumed that same year in Finland. Nearly half of the domestically consumed packaging materials were wood-based. Globally the world packaging material market is valued worth annually some €400 billion, of which the fibre-based packaging materials account for 40 %. The methodology and the theoretical framework of this study are based on a stand-level, steady-state analysis of forestry and wood yields. The forest stand data used for this study were obtained from Metla, and consisted of 14 forest stands located in Southern and Central Finland. The forest growth and wood yields were first optimized with the help of Stand Management Assistant software, and then simulated in Motti for forest carbon pools. The basic idea was to examine the climatic impacts of fibre-based packaging material production and consumption through different forest management and end-use scenarios. Economically optimal forest management practices were chosen as the baseline (1) for the study. In the alternative scenarios, the amount of fibre-based packaging material on the market decreased from the baseline. The reduced pulpwood demand (RPD) scenario (2) follows economically optimal management practices under reduced pulpwood price conditions, while the sawlog scenario (3) also changed the product mix from packaging to sawnwood products. The energy scenario (4) examines the impacts of pulpwood demand shift from packaging to energy use. The final scenario follows the silvicultural guidelines developed by the Forestry Development Centre Tapio (5). The baseline forest and forest product carbon pools and the avoided emissions from wood use were compared to those under alternative forest management regimes and end-use scenarios. The comparison of the climatic impacts between scenarios gave an insight into the sustainability of fibre-based packaging materials, and the impacts of decreased material supply and substitution. The results show that the use of wood for fibre-based packaging purposes is favorable, when considering climate change mitigation aspects of forestry and wood use. Fibre-based packaging materials efficiently displace fossil carbon emissions by substituting more energy intensive materials, and they delay biogenic carbon re-emissions to the atmosphere for several months up to years. The RPD and the sawlog scenarios both fared well in the scenario comparison. These scenarios produced relatively more sawnwood, which can displace high amounts of emissions and has high carbon storing potential due to the long lifecycle. The results indicate the possibility that win-win scenarios exist by shifting production from pulpwood to sawlogs; on some of the stands in the RPD and sawlog scenarios, both carbon pools and avoided emissions increased from the baseline simultaneously. On the opposite, the shift from packaging material to energy use caused the carbon pools and the avoided emissions to diminish from the baseline. Hence the use of virgin fibres for energy purposes, rather than forest industry feedstock biomass, should be critically judged if optional to each other. Managing the stands according to the silvicultural guidelines developed by the Forestry Development Centre Tapio provided the least climatic benefits, showing considerably lower carbon pools and avoided emissions. This seems interesting and worth noting, as the guidelines are the current basis for the forest management practices in Finland.