Szemle - 2002. 04.

FEHÉRVÁRI ANIKÓ

Kombinatorikus kémiai találmányok szabadalmazhatósága

---

1. Bevezetés
2. A kombinatorikus kémia
2.1. A megosztásos-keveréses eljárás
2.2. A párhuzamos szintézis
2.3. High throughput screening (Nagy áteresztőképességű tesztelés)
3. Szadalmazhatósági lehetőségek és nehézségek
3.1. Kombinatorikus kémia
3.2. High throughput screening
3.3. Szabadalomjogi megfontolások
4. Összefoglalás

---

1. Bevezetés

A tudomány és a technika fejlődésében nagy szerepet játszik az új anyagok és új vegyületek előállítása. Az egészségügy fejlődése jelentős mértékben függ az új és hatásosabb gyógyszerek megjelenésétől, ami új szerves vegyületek sokaságának előállítását, azok hatástani vizsgálatát igényli.
Egy új gyógyszer kifejlesztéséhez több tízezer új vegyületet kell megvizsgálni és tesztelni. Ezeket a vegyületeket a nyolcvanas évek végéig egyenként állították elő, és egyenként végezték el a hatásvizsgálatokat. Más iparágakban ugyanakkor a nagy sorozatú műszaki termékek előállításához már régóta alkalmazták a futószalagot, majd az automatizálást, ami a termelékenység növekedésével és a költségek csökkenésével járt.
Az az igen nagyszámú vegyület, aminek előállítása egy-egy új gyógyszer kifejlesztéséhez szükséges, olyan mennyiség, amely már megkövetelne valamilyen automatizálást, valamilyen ipari szervezési módszer bevezetését. Ez az, amire a nyolcvanas évekig nemigen gondoltak és ezt a helyzetet változtatta meg alapvetően a kombinatorikus kémia, ami először a gyógyszeriparban nyert alkalmazást, de ma már nem csak gyógyszerek, hanem katalizátorok és sok más molekula előállításához is segítséget nyújt.
A dolgozat célkitűzése rendszerezni a kombinatorikus kémia területén előforduló lehetséges találmányok típusait és rávilágítani arra, hogy milyen kihívásokat jelenthet az iparjogvédelemmel foglalkozó szakemberek számára ezen találmányoknak a szabadalmi oltalmazása.

2. A kombinatorikus kémia

A molekulák oldatfázisú, hagyományos szintézise igen sikeres eljárás. A molekulák egymás utáni előállítása azonban igen időigényes, a gyógyszervegyészek évente kb. 50-100 vegyületet állíthatnak elő így. Ugyanakkor az előállított vegyületeknek csak igen kis hányadából válik piaci termék, ami azt jelenti, hogy az új gyógyszerek feltalálásának "hagyományos" módja időigényes és nem utolsósorban költséges eljárás.
A kombinatorikus kémia alkalmazásakor kettős célt követnek. Az első a molekulák gyors szintézise a legalkalmasabb vegyület megtalálása érdekében, majd a megfelelő vegyület kiszűrése után analóg, gazdaságos szintéziseket dolgoznak ki.
A kombinatorikus kémia lényege olyan, nagyszámú kismolekulájú szerves vegyületből álló könyvtárak, illetve gyűjtemények létrehozása, amelyeket aztán biológiai aktivitás szempontjából vizsgálni kell.
Kémiai építőelemekből különféle technikák alkalmazásával vegyületek sokaságát állítják elő. Némelyik technikát annyira elterjedten alkalmazzák, hogy az szinte "klasszikus" kombinatorikus kémiai módszernek tekinthető.
A kombinatorikus kémia alapjainak ismertetéséhez kézenfekvő visszanyúlni az amerikai Merrifield professzor 1963-ból származó szilárdfázisú peptidszintéziséhez. A peptidek két vagy több aminosav összekapcsolódásával képződő vegyületek, lánchosszúságuk sokkal rövidebb a fehérjékénél. Attól függően, hogy felépítésükben hány aminosav vesz részt, beszélhetünk dipeptidekről (2 aminosav), tripeptidekről (3 aminosav), tetrapeptidekről (4 aminosav) és így tovább. Így például az APTKL és a PATKL egyaránt pentapeptid, eltérés csak az első és második aminosav sorrendjében van. A peptidek lehetséges száma kiszámítható. A számításhoz a fehérjéket felépítő aminosavak száma szolgál (a természetben előforduló aminosavak száma 20), így a lehetséges dipeptidek száma 400, a tripeptideké 8000, a tetrapeptideké 160 000, a pentapeptideké 5 200 000 (és ahogy nő az aminosavszám, úgy húszszorozódik a lehetséges szám).
A Merrifield-féle peptidszintézis leegyszerűsített lényege, hogy az első aminosavat hozzákapcsolják egy finomszemcsés szilárd hordozóhoz, majd újabb aminosavat kapcsolnak az előzőhöz, és az aminosavak egyenkénti kapcsolását a kívánt lánchossz eléréséig folytatják. Ezután a kész peptidet lehasítják a hordozóról (1. ábra).

Merrifield-féle peptidszintézis vázlata

A módszerrel naponta egy-egy kapcsolási lépést lehetett elvégezni. Tehát egy tetrapeptid előállításához négy napra volt szükség, és a lehetséges 160 000 tetrapeptid előállításához 160 000-szer 4 napra lett volna szükség, ami kb. 1750 évnek felel meg!
Az azt követő két évtizedben, hogy Merrifield kidolgozta a szilárdfázisú peptidszintézist - amelynek a kivitelezése is sokat fejlődött ez idő alatt - már sok más szintézisnél is sikeresen alkalmazták a főleg polisztirol-divinil-benzol gyantákon alapuló technikákat. Sokáig elsősorban a polipeptid- és oligonukleotid-kémiában használták a szilárdfázisú technikát. Így nem meglepő, hogy a kombinatorikus és a párhuzamos szintézis első megvalósítása a polipeptid kémiában tevékenykedő Houghten és Geysen nevéhez fűződik. Ez a terület már akkor is nagy lehetőségeket rejtett magában, de valójában a biológia, a molekuláris biológia és a genetika területén végbemenő hatalmas fejlődés nyomán vált szükségessé nagyszámú, kismolekulájú szerves vegyületek szintézisét lehetővé tevő hatékony módszerek kidolgozása. A vegyészek érdeklődése a már ismert szilárdfázisú peptid- és oligonukleotid szintézis felé fordult. A ‘90-es évek elején sok kutatócsoport próbálkozott az oldatfázisú szintézisek szilárd fázisra való átvitelével, különféle linker- és védőcsoport- lehasítási módszereket fejlesztve ki, hogy kiszélesítsék a szilárdfázisú kémiára alkalmas vegyületek skáláját.

2.1. A megosztásos-keveréses eljárás

E módszer alapjainak kidolgozása magyar tudós, Furka Árpád professzor nevéhez fűződik.
A kombinatorikus kémia egyik típusa, a megosztásos-keveréses eljárás a Merrifield-féle peptidszintézisen alapul úgy, hogy annak kapcsolási lépéseit három művelettel helyettesítik:
a szilárd hordozót annyi egyenlő adagra osztják, ahány aminosavból akarják felépíteni - peptideknél maradva - a peptidtárat (teljes peptidtár esetén 20 adag);
mindegyik adaghoz más-más aminosavat kapcsolnak;
kapcsolás után az adagokat egyesítik és összekeverik.

Ezután addig ismétlik a fenti műveleteket, amíg a peptidek elérik a kívánt lánchosszúságot és a keletkezett peptideket lehasítják a hordozóról. A szintézis folyamatábráját egy egyszerű esetre vonatkozóan a 2. ábra szemlélteti. Dipeptidek két lépésben történő szintéziséről van szó, amikor mindkét lépésben ugyanazt a három aminosavat (E, G, K) használják a kapcsolásban. A szilárd hordozót a körök szimbolizálják, a hordozó szétosztását a szétágazó nyilak, a kapcsolásokat a lefelé mutató párhuzamos nyilak, a minták egyesítését és keverését az összetartó nyilak jelzik. A folyamat során keletkező 9 dipeptid mindazt az aminosav sorrendet tartalmazza, amely a három kiindulási aminosavból levezethető. A folyamatnak ez a jellegzetessége - hogy végrehajtása során minden lehetséges szerkezeti kombináció keletkezik - akkor is érvényesül, ha akárhány kiindulási aminosavat használnak. Kiindulási anyagokként aminosavak helyett bármilyen szerves vegyületet lehet használni.

A megosztásos-keveréses eljárás folyamatábrája

Annak, hogy a szintézis során a hordozót egyenlő adagokra osztják, és az adagokat aminosav-keverék helyett egyetlen aminosavval kapcsolják, lényeges következményei vannak. Az egyenlő adagokra osztás biztosítja, hogy a vegyülettár komponensei egyenlő moláris mennyiségben képződjenek. Az egyetlen aminosavval történő kapcsolás az aminosavak eltérő reakciókészségéből eredő hibákat küszöböli ki. Az adott aminosavat nagy feleslegben is lehet alkalmazni, a kapcsolást pedig akárhányszor meg lehet ismételni mindaddig, amíg az átalakulás teljesen lejátszódik. A kapcsolás mindig csak egyetlen aminosavval történik, így nincs lehetőség arra sem, hogy a hordozóanyag egyes szemcséin egynél több vegyület keletkezzen. Az, hogy egy tetszőlegesen kiválasztott szemcsén mely vegyület - azaz peptideknél milyen aminosav sorrendű peptid - képződik, attól függ, hogy az egyes reakciólépéseket megelőző porciózások során a kérdéses szemcse véletlenszerűen mely adagokba került, és ezeket az adagokat mely aminosavakkal reagáltatták. Végeredményben a fentiek azt jelentik, hogy a megosztásos-keveréses eljárásnál az előállított vegyületkönyvtár komponensei a hordozóról történő lehasítás előtt egyedi vegyületekként vannak jelen. A tényleges keverék a hordozóról való lehasítás után keletkezik. Meg kell jegyezni, hogy ránézésre mindegyik szemcse egyforma, vagyis nem lehet megmondani, hogy melyik szemcsén melyik vegyület van. A vegyületek azonosítását külön kísérlettel kell megállapítani, ennek ellenére az egy szemcse-egy vegyület sajátságának messzemenő előnyei vannak, amelyek a hatásos vegyület kiválasztásának megkönnyítésében nyilvánulnak meg.
Az eljárás igen nagy előnye rendkívüli hatékonysága. A peptideknél maradva, ha minden kapcsolási lépésben 20 aminosavval dolgoznának, és a 20-20 kapcsolást mindennap elvégeznék, az eltelt napok számától függően a következő számú peptidet lehetne előállítani: 2 nap: 400 dipeptid, 3 nap: 8000 tripeptid, 4 nap: 160 000 tetrapeptid, 5 nap: 3 200 000 pentapeptid, 6 nap: 64 000 000 hexapeptid, és a sort lehetne folytatni.
A megosztásos-keveréses vegyületkönyvtár "felgöngyölítése" tulajdonképpen egy újabb módszer, amely sorozatos optimalizálást foglal magába. A vegyületek keverékének szintézise (pl. peptidek) után a valamilyen szempontból legfontosabb reagens-kombinációkat azonosítják. Bizonyos szerkezeti jellemzők rögzítése után egy újabb szintézislépés következik, ebből újra kiválasztásra kerül a legígéretesebb komponens, újabb szerkezeti jellemzőket rögzítenek, majd újabb szintézis következik és így tovább. A folyamatot addig ismétlik, amíg kezelhető mennyiségű vegyület keletkezik és kerül tesztelésre.

2.2. A párhuzamos szintézis

A kombinatorikus kémiának van egy olyan ága is, amely nem a fent bemutatott szintézisen alapul, hanem több hagyományos szintézis párhuzamos elvégzésén. A párhuzamos szintézis elvét először Geysen és munkatársai alkalmazták peptidek szintézisére. Készülékük vázlata a 3. ábrán látható.

A Geysen-féle multipin készülék

A készülék egyik részét egy műanyag lap alkotja, amelyekbe lyukacskákat fúrtak. A lyukak alkotják a reakcióedényeket. Ezekbe helyezték el a különböző aminosav-származékok oldatát és a kapcsoló reagenseket. A másik lap a fedél, amelybe merőlegesen gombostűszerű elemek vannak illesztve, ezek végén bevonat van (szálacskák). A bevonat azt a szerepet tölti be, mint egy szilárd hordozó. A fedél ráhelyezésekor a szálacskák benyúlnak a reakcióedényekbe, és rajtuk végbemegy a kapcsolási reakció.
A kapcsolási reakció végén a szálacskákat bemártással többször kimossák. Attól függően, hogy az egyes kapcsolási lépésekben az egyes reakcióedényekbe melyik aminosav-származékot tették, a szálacskák végén más-más peptid képződik. A szintézis végén a keletkezett peptideket (vagy más vegyületeket) lehasíthatják a szálacskákról, de úgy is végezhetők hatásvizsgálatok, ha a vegyületeket a szálacskákon hagyják.
Ez a készülék a párhuzamos szintézishez használt első típusú készülék, azóta különféle technikák alakultak ki, és a párhuzamos szintézis automatizált változatait is kidolgozták.
A párhuzamos szintézis lassúbb és költségesebb a valódi kombinatorikus kémiai szintézisek teljesítményeihez viszonyítva, de a programkészítés során meg lehet határozni, hogy az egyes reakcióedényekben mely vegyületek keletkezzenek, tehát az előállított vegyületekről pontosan tudni lehet, hogy melyik micsoda. Ezenkívül van egy másik előnye is, ami az előállított anyag mennyiségével kapcsolatos. Amíg a megosztásos-keveréses eljárás során egy-egy szemcsén csupán egy-két kísérletre elegendő anyagmennyiség keletkezik, a párhuzamos reakciókban előállított 10-50 mg anyag több kísérletre is elegendő.
Ma már mind a kombinatorikus kémiát, tehát a nagyszámú vegyület (keverék) szintézisét, mind ezek biológiai vizsgálatát automatizálták és a fent vázolt műveleteket számítógépekkel végzik. Számos olyan jól programozható robot áll rendelkezésre, amelyek alkalmasak a létrehozandó vegyületek nagyszámú, egyidejű szintézisére és tesztelésére.
Összegezve elmondhatjuk, hogy a kombinatorikus kémiával olyan technika került a vegyészek kezébe, amely szinte korlátlan számú új vegyület előállítását teszi lehetővé.

2.3. High throughput screening
(Nagy áteresztőképességű tesztelés)

A fenti vagy más módszerekkel létrejött könyvtárakat tesztelésnek kell alávetni. A vegyületek nagy száma miatt a tesztelési módszerek újfajta megközelítései alakultak ki, amelyek általában párhuzamosan futtatott lépésekből állnak, a robottechnika és bonyolult adatfeldolgozási technikák felhasználásával. Az összes high-tech felszerelés esetében azonban a több ezer teszt során feltett kérdés ugyanaz, mint a hagyományos in vitro tesztelésnél: pl. hogy a kérdéses molekula egy bizonyos receptornál agonistaként vagy antagonistaként viselkedik.
A találatazonosítási könyvtárak - amelyek lehetnek megosztásos-keveréses vagy párhuzamos szintézises könyvtárak - létrehozása általában az első lépés. Ezek lehetnek "pártatlanok", hogy a legnagyobb változatosság jöjjön létre, vagy célzottak, hogy szűkebb tárat kapjanak. A kezdő tesztelés találatai utat mutathatnak egy irányítottabb kombinatorikus szintézis felé (optimalizált tárak), vagy útmutatásként szolgálhatnak a vegyészek számára, hogy a hagyományos úton végrehajtott szintézisek során az egyes vegyületcsoportok szerkezete és aktivitása közti összefüggést meghatározzák, annak érdekében, hogy a további fejlesztésre megfelelő termék kiválasztásra kerüljön.

A találmány tárgya	Jellemzők	Szabadalmak
Vegyületek	Kombinatorikus módszerekkel előállított gyógyszer-hatóanyagok, növényvédő szerek, stb	US 5668110, US 5648458
Alapvázak és szerkezetek, eljárások ezek előállítására	Ciklusos, heterociklusos és más alapvázak, amelyek alkalmasak komplex könyvtárak előállítására	US 5679773, US 5646285, US 5525735, US 5506337, (& EP 216860 B1)
Eljárások (módszerek), készülékek	Készülékek a szintézis optimalizálására, automatizálására vagy a könyvtárak tesztelésére	US 5684711, US 5609826, US 5603351, US 5585275,
Manipulációk ("trükkök")	Kémiai, analitikai, matematikai vagy gyakorlati megközelítések a könyvtárak és az elrendezések megtervezésére és más, nem hagyományos megközelítések	US 5670054, US 5604097, (& EP 786014 B1), US 5573905, (& EP 643778 B1) US 5571681,
Kombinatorikus módszerek	A kombinatorizálás stratégiai megközelítései	US 5677195, US 5663046, US 5651943, US 5639603, (& EP 604552 B1)
Könyvtárak	A vegyületek gyűjteménye, mint keverékek vagy mint kombinatorikus úton létrejött elrendezés	US 5650489, US 5645996, US 5545568, US 5445934, (& EP 476014 B1)
Specializált kémiai módszerek kombinatorizálás céljára	Speciális reakcióleírások, reakcióvázlatok és reagensek	US 5632898, US 5670480, US 5605616, US 5599695

1. táblázat

3. Szadalmazhatósági lehetőségek és nehézségek

A technikai rész áttekintése után felmerülő kérdés, hogy ezen a területen mi szabadalmazható és hogy milyen elvek érvényesülhetnek a szabadalmazásnál.
Egyes vélemények szerint a kombinatorikus kémia és a high throughput screening alapjaiban nincs feltalálói tevékenység, mindkettő inkább eddig különálló technológiák összefonódásából jött létre: a kémiából, a finommechanikából, a robottechnikából, az adatfeldolgozásból és a rekombináns DNS-technológiából.
A kombinatorikus kémia esetében az alkotórészek a kémia, a finommechanika, a robottechnika és az adatfeldolgozás. A kémiai résznél ahhoz, hogy a vegyületek szabadalmazhatóak legyenek, meg kell adni azok biológiai tulajdonságait.
A felhasznált robottechnikának lehetnek szabadalmazható elemei. Ami pedig az adatfeldolgozást illeti, a szoftverek a különböző országok joggyakorlatai szerint inkább a szerzői jogvédelem alá tartoznak, mint ahogy Magyarországon is.
A high throughput screening esetében az összetétel kicsit más, a finommechanika, a robottechnika és az adatfeldolgozás ugyanúgy megvan, mint a kombinatorikus kémiánál. A találmány tárgyát a biológiai rész - amely rekombináns DNS-technológiát foglalhat magába - alkothatja.
Szakemberek közötti vita tárgya, hogy mi szabadalmazható a kombinatorikus területen.
Az 1. táblázat a kombinatorikus kémiát alkalmazó találmányok egyik lehetséges típusokba sorolását mutatja be. A legtöbb bejelentés és engedélyezés az Amerikai Egyesült Államokban történik, ezért a táblázatban US szabadalmak szerepelnek, és ha van európai megadott családtagja, az szintén fel van tüntetve.
Néhány konkrét példa, először a kombinatorikus kémia, majd a high throughput screening területéről.

3.1. Kombinatorikus kémia

-A találmány tárgya tehát lehet egy módszer könyvtárak létrehozására.
US 5958792 (Chiron Corporation)
1. Módszer szubsztráthoz kötött ciklikus szerves vegyületekből álló vegyületkönyvtár szintézisére, amely a következő lépéseket foglalja magába:
a) különböző felülettel rendelkező szilárd hordozóanyagok sokaságát állítják elő,
b) a különféle hordozókat derivatizálják XH képletű csoportokkal, ahol X egy O és egy NH részt tartalmazó csoport, amelynek során P-XH szerkezetű derivatizált hordozófelületek sokasága keletkezik, ahol P jelentése valamely hordozófelület,
c) a derivatizált hordozókat részekre bontják,
d) az alábbi általános képletű különféle szubmonomereket reagáltatják az egyes derivatizált hordozófelületek -XH csoportjával

- ahol R1 és R2 bármilyen, a szénhez kovalensen köthető csoport, Z jelentése halogénatom -, majd a reakciókat addig folytatják, amíg
e) a részek újraegyesítésével és keverésével különböző vegyületeket tartalmazó hordozófelületek sokaságát kapják,
f) a keveréket részmennyiségek sokaságára osztják fel,
g) a részmennyiségeket az alábbi általános képletű ciklikus vegyületekkel reagáltatják

- ahol a képletben Y jelentése -O- vagy -S-tartalmú csoport és A1, A2, A3, A4 és A5 jelentése egymástól függetlenül hidrogénatomból, vagy szénhidrogén-, keton-, aldehid-, karboxil-, észter-, amid-, amin-, nitril- és étercsoportból álló rész - és a következő általános képletű vegyületet kapják:

és
h) a részmennyiségek újraegyesítésével létrejött, szilárd hordozófelületek sokaságához kötött, ciklikus szerves vegyületeket tartalmazó vegyületkönyvtár.

-A könyvtárak értelemszerűen függetlenek az előállításukhoz felhasznált módszertől, és szintén képezhetik szabadalmi oltalom tárgyát. Az igénypont vonatkozhat a teljes könyvtárra, mint pl.:
US 5962736 (Arqule Inc.)
1. Egy 10240 különböző vegyületből álló elrendezés, ahol mindegyik vegyület egy oxazolon, aldehid és amin reakciójának terméke, ahol az oxazolon az I. táblázatban felsorolt nyolc oxazolon egyike, az aldehid a 2. táblázatban feltüntetett 32 aldehid egyike és az amin a 3. táblázatban feltüntetett 40 amin egyike.

-Vagy az igénypont vonatkozhat a könyvtár egy alcsoportjára, mint pl.:
US 5972719 (Pharmacopeia Inc.)
1. Kombinatorikus kémiai vegyületkönyvtár, amely az (I) általános képletű tagok sokaságából áll:

(T’-L)q-S-C(O)-L’-Z (I)

ahol:
S jelentése szilárd hordozó,
T’-L- jelentése egy jelölő ágens,
-L’-Z jelentése egy kapcsoló ágens,
q értéke 0-30,
-Z jelentése -N(R1)R2Y, ahol
R1 jelentése hidrogénatom, alkil-, cikloalkil- vagy szubsztituált alkilcsoport,
R2 jelentése -C(O)CH2CH(OH)CH(R3)NH- általános képletű csoport, ahol
R3 jelentése hidrogénatom, alkil-, aril-, arilalkil- vagy heteroarilalkil-csoport,
Y jelentése -C(O)R4, -AaC(O)R4 vagy -C(O)R5 általános képletű csoport, ahol
R4 jelentése alkil-, aril-, heteroaril-, szubsztituált alkil-, cikloalkil-, szubsztituált cikloalkil-, heterocikloalkil- vagy szubsztiuált heterocikloalkil csoport,
Aa jelentése egy aminosav,
R5 jelentése (a) vagy (b) általános képletű csoport:

                    (a)                                         (b)

ahol:
x értéke 0 vagy 1,
R6 és R7 jelentése egymástól függetlenül hidrogénatom, alkilcsoport, szubsztituált alkilcsoport, alkilkarbonil-, szubsztituált alkilkarbonil-csoport vagy egy C(O)R4 általános képletű csoport, és
R8 jelentése alkil vagy arilalkil-csoport.

Fontos hangsúlyozni, hogy egyik igénypont sem egyedi vegyületet ír le. A kutatásnak azon a pontján, amikor előállt a könyvtár, még azt sem lehetett eldönteni, hogy valamely vegyület megfelel-e az ipari alkalmazhatóság követelményének, egyáltalán iparilag alkalmazható-e.
Talán ez az oka annak, hogy a fent ismertetett három szabadalomnak az amerikai joggyakorlattól eltérő joggyakorlatú országokban nincsenek megadott családtagjai.

3.2. High throughput screening

A high throughput screeningre vonatkozó szabadalmi igények különféle tudományterületeken jelentkezhetnek. A különböző robottechnikai és elektronikai szabadalmak mellett a legérdekesebbek minden bizonnyal a biológiai résszel foglalkozók. Az ilyen szabadalmak sokszor nem is a nagy áteresztőképességű tesztelésre vonatkozóan fogalmazódnak meg. Egy szabadalom, amely általánosságban vonatkozik valamely tesztelési eljárásra, kiterjed az ilyen eljárás nagy hatékonyságú megvalósítási módjára is.

Egy példa:
US 4985532 (Columbia University)
1. Egy szerotonin 5HT1C receptort kódoló izolált DNS molekula.
2. Az 1. igénypont szerinti molekula, amely cDNS.
6. Emlős sejtben történő expresszióhoz adaptált plazmid, amely tartalmaz egy 2. igénypont szerinti cDNS-t és azokat a regulációs elemeket, amelyek szükségesek ahhoz, hogy a cDNS kifejeződjön egy emlős sejtben.
10. A 3. igénypont szerinti plazmidot tartalmazó emlőssejt.
17. Eljárás emlőssejt felszínén szerotonin 5HT1c receptorral kölcsönhatásba lépni vagy ahhoz kötődni képes gyógyszerhatóanyagok azonosítására, amely a következő lépéseket tartalmazza:
a 10. igénypont szerinti sejtet gyógyszer-hatóanyagok sokaságával érintkeztetik, azonosítják azokat a hatóanyagokat, amelyek kötődnek az emlőssejthez, és ezáltal azonosítják azokat a gyógyszer-hatóanyagokat, amelyek kölcsönhatásba lépnek a szerotonin 5HT1c receptorral vagy kötődni képesek ahhoz.

3.3. Szabadalomjogi megfontolások

Az 1995. évi XXXIII. törvény (Szt.) 1. §-ának (1) bekezdése értelmében szabadalmazható minden új, feltalálói tevékenységen alapuló, iparilag alkalmazható találmány. A törvény nem definiálja a találmány fogalmát, csupán a szabadalmazható találmány ismérveit állapítja meg. Példálózó felsorolással iránymutatást nyújt a joggyakorlat számára a találmányok és a találmánynak nem minősülő szellemi eredmények megkülönböztetéséhez.
1. § (2) Nem minősül az (1) bekezdés szerinti találmánynak különösen
a) a felfedezés, a tudományos elmélet és a matematikai módszer;
b) az esztétikai alkotás;
c) a szellemi tevékenységre, játékra, üzletvitelre vonatkozó terv, szabály vagy eljárás, valamint a számítógépi program;
d) az információk megjelenítése.
1. § (3) A (2) bekezdésben felsoroltak szabadalmazhatósága csak annyiban kizárt, amennyiben a szabadalmat rájuk kizárólag e minőségükben igénylik.
a) A kombinatorikus kémiai találmányok szabadalmazhatósági feltételeinek vizsgálatával foglalkozó több szakirodalmi cikk felveti, hogy egyáltalán megfelel-e az ipari alkalmazhatóság követelményének egy vegyületkönyvtár vagy egy térbeli elrendezésen alapuló szintézismódszer.
Az Szt. 4. §-ának (1) bekezdése értelmében iparilag alkalmazható a találmány, ha az ipar vagy a mezőgazdaság valamely ágában előállítható, illetve használható. Az ipari alkalmazhatóság követelményével a törvény a találmány reprodukálhatóságát, az ipari, illetve mezőgazdasági felhasználásra való alkalmasságát teszi a szabadalmazhatóság feltételévé.
A szabadalmi bejelentésben meg kell adni a találmány alkalmazási területét. További kérdésként merül fel, hogy abban az esetben, ha a védeni kívánt könyvtárról leírják, hogy pl. antibakteriális hatású, és megadják a vegyületek hatékonyságának alátámasztására a megfelelő aktivitási tesztet, akkor teljesül-e az ipari alkalmazhatóság követelménye?
Az ipari alkalmazhatóság megléte, illetve hiánya nem csak a könyvtár vagy a kombinatorikus szintézismódszer esetében merül fel, hanem szinte az összes az 1. táblázatban bemutatott találmány esetében, tehát az alapvázak és szerkezetek, a specializált kémiai módszerek, az ún. manipulációk, a kombinatorikus módszerek esetében is.
Az igénypontokat bemutató példákként felhozott szabadalmak egyike sem egyedi vegyületet ír le. És vajon lehet-e szabadalmi oltalmat igényelni a könyvtár egyetlen elemére? Valószínű, hogy nem, mert ez esetben sem fog teljesülni az ipari alkalmazhatóság követelménye.
b) Ha végigtekintünk az 1. táblázatban felsorolt lehetséges találmányokon, nézzük meg, hogy az ipari alkalmazhatóságon kívül milyen más szempontok merülhetnek fel a szabadalmazhatóság megítélése során.
Az alapvázakat és azok előállítási módszereit úgy kezelhetjük, mint a hagyományos módon előállított vegyületek intermedierjeit és azok előállítási eljárásait. Ezek a vázak szerkezetükben jelentős eltérést mutathatnak az ún. célvegyületektől, ezért feltétlenül szükséges megadni az ilyen molekulák alkalmazási területét. Természetesen előfordulhat az is, hogy a vázaknak a kombinatorizáláson kívül egyéb alkalmazási területe is van, ebben az esetben a szabadalmi bejelentésben ezt is meg kell nevezni. A vázak leírása és igénypontokba foglalása a hagyományos kémiai szabadalmi gyakorlathoz vezethető vissza, ahol egy alapszerkezetet különböző "R" csoportokkal szubsztituálnak. Az is előfordulhat, hogy az alapvázak már ismert vegyületek, szerkezetek, pl. ciklusos, heterociklusos, aromás vegyületek. Ilyen esetben az elvárás annak megnevezése lehet, hogy milyen módosítások teszik a már ismert vegyületeket kombinatorizálásra alkalmassá.
Az ún. manipulációk, ami a könyvtárak és az elrendezések megtervezésének a kémiai, analitikai, matematikai vagy gyakorlati megközelítéseit jelentik, azaz a kombinatorikus kémiát működőképessé teszik, egyáltalán találmánynak minősülnek-e? Egyes vélemények szerint ez a terület jelenti a legnagyobb kihívást a bejelentők és a szabadalmi hivatalok számára.
A kombinatorikus módszerek klasszikus szintéziseket foglalnak magukba, a cél azonban ezek kombinatorizálása. A könyvtárak és elrendezések létrehozására, kidolgozására ezek a módszerek speciális megközelítéseket tartalmaznak. Figyelni kell arra, hogy a kémiai megszerkesztéshez, a felépítéshez kapcsolódó manipuláció is megjelenjen az igénypontban, ne pusztán az algoritmusra épüljön.
A legkevesebb nehézséget a mechanikai és robotrendszerek, az alkalmazott készülékek szabadalmi bejelentésbe foglalása, az ilyen tárgyú igénypontok megfogalmazása jelentheti.
c) A high throughput screeningre példaként bemutatott szabadalom nem ír le egyetlen vegyületet sem, amelyet a tesztelés azonosított, ennek ellenére számos következménye lehet, pl.: a különböző joggyakorlatok milyen mértékben befolyásolják az ilyen igénypontok érvényesíthetőségét? Követ-e el szabadalombitorlást az a harmadik személy, aki a tesztelést végzi és ezzel a módszerrel azonosít egy hatásos vegyületet, amely az érintett könyvtárra vonatkozó oltalmi körbe tartozik?
A szabadalmi törvény úgy rendelkezik, hogy a kizárólagos hasznosítási jog nem terjed ki többek között a találmány tárgyával kapcsolatos kísérleti célú cselekményekre, ideértve a gyógyszer forgalomba hozatalának engedélyezéséhez szükséges kísérleteket és vizsgálatokat [Szt. 19. § (6) b)].
Kísérletnek számít-e, ha a fenti módon azonosítanak egy gyógyszer-hatóanyagot és milyen formában lehet erre szabadalmi oltalmat szerezni?
d) A high throughput screening alkalmazása esetén milyen igényponti forma lehet alkalmas az azonosított gyógyszer termékként történő védelmére? Mértékadónak látszik az az álláspont, hogy erre egy második indikációs igényponti forma lehet alkalmas, amely összhangban van azzal, hogy a vegyületet a könyvtárra vonatkozó szabadalom védi, annak alkalmazását pedig a gyógyszerkészítményre vonatkozó.
A fenti álláspont szerinti igényponti javaslat a következő: "X receptor antagonista alkalmazása Y betegség kezelésére szolgáló gyógyszer előállítására", ami mellett a megfelelő aktivitási tesztet meg kell adni. Megjegyzendő azonban, hogy az ilyen típusú alkalmazási hatásterület megnevezése joggyakorlatunk szerint határozatlannak minősül, mert az "X receptor antagonista" megfogalmazás túl általános.
e) Vajon ha egy kombinatorikus kémiai vegyületkönyvtár szabadalmi oltalomban részesül, akkor annak minden eleme a későbbiekben újdonságrontónak minősül-e egy- egy hagyományos szerves kémiai preparatív úton előállított, fizikai azonosító adatokkal és azonosított biológiai hatással rendelkező vegyületre?
f) Végezetül mi lehet a válasz arra, hogy a high throughput screening alkalmazásakor egyáltalán ki a feltaláló? Az a személy, aki a tesztelést végzi?
Valószínű, hogy nem, mert a tesztelési előiratok követésére való képesség nem tesz valakit feltalálóvá. Egyébként is manapság inkább robot végzi a tesztelést. Vagy az, aki a tesztet megtervezte? Ez már közelebb lehet a megoldáshoz, különösen, ha adott céllal indították el a tesztelést. De mi van akkor, ha a tesztelési eljárás közkincs, és gyakran alkalmazzák rutintesztelésre? Ki maradt? Aki eldöntötte a teszt lefolytatását?
Ebből a kis felvetésből is látszik, hogy a robottechnika és az automatizálás elterjedése a gyógyszerkutatásban tucatnyi eldöntendő problémát vet fel, melyekre a megfelelő válaszok megfogalmazása egyre sürgetőbb igényként jelentkezik.

4. Összefoglalás

A kombinatorikus kémia olyan technológia, ami még jelenleg is a kibontakozás stádiumában van, fejlődésének csak a legelején tart, de lehet belőle akár az új évszázad szintetikus kémiája is. Határai túlmutatnak a szigorúan vett szintetikus kémia korlátain. Több kutató gondolja úgy, hogy a kombinatorikus kémia eddigi legfőbb eredménye az a változás, amelyet a szakemberek gondolkodásmódjában idézett elő. Sokan szemlélik szkeptikusan a kémiának ezt a területét, mások szerint a kombinatorikus kémia mára már elismert, önálló tudományág. Az Egyesült Államokban például a stratégiailag fontos tudományágak közé sorolják. Sok-sok új, elsősorban gyógyszerkutató vállalatot alapítottak ennek a technikának a hasznosítására, a vezető gyógyszergyárak pedig rendre kombinatorikus részlegeket hoztak létre. Magyarországon is működik egy kombinatorikus cég, a ComGenex (alapítója dr. Darvas Ferenc), és gyógyszergyárainkban is alakultak kombinatorikus kémiai csoportok.
Az új szintézismódszer és a kapcsolódó tesztelési eljárások elterjedésével egyre fokozódó igény jelentkezik az ilyen eljárások, a velük létrehozható vegyületkönyvtárak, az azokból kiválasztható hatásos vegyületek és egyéb, a kombinatorikus kémiával kapcsolatos eljárások és anyagok - pl. alapvázak, ezek előállítási eljárása, linkerek, manipulációk, speciális eljárások, reakciókészülékek - szabadalmaztatására. A szokványos szemlélet alapján ennek számos részlete nem tisztázott; bizonyos esetekben még az is kétséges, hogy egyáltalán találmánynak minősül-e az adott módszer (gondolok itt pl. a könyvtárak megtervezésének módszereire), más esetekben a feltalálói tevékenység, az ipari alkalmazhatóság vagy az újdonság megítélése lehet bizonytalan. További problémát jelenthet a megfelelő szabadalmi leírás és igénypontsorozat elkészítése is.
A kombinatorikus kémia sikere a terméken mérhető le. Ebben az évezredben már kiderül, hogy az új gyógyszerek, katalizátorok és egyéb anyagok könyvtárszintézisekből származnak-e és hogy megfelelő oltalomban részesültek-e.

Irodalomjegyzék

1. Furka Árpád: A kombinatorikus kémia. Természet Világa, 131. évf., 6. sz., 2000. június
2. Andrew G. Sheard: High throughput screening, combi-chem and libraries of compounds: What type of patent protection is available? 7th Annual International Conference Patent Protection, London, 2000. 11. 18.
3. John W. Caldwell: Patents in Combi-Space: Patent Challenges in Combinatorial Chemistry. Biotechnology and bioengineering (Combinatorial Chemistry), vol. 61, no. 1, Winter, 1998.
4. Daniel Obrecht, José M. Villalgordo: Solid-supported and combinatorial and parallel synthesis of small-molecular-weight compound libraries. Pergamon, Elsevier Science Ltd., 1998.
5. Anthony W. Czarnik, Sheila H. DeWitt: A practical guide to combinatorical chemistry. American Chemical Society, 1997.
6. Combinatorial chemistry. Nature Biotechnology, vol. 18, Supplement 2000.
7. Mark F. Harper, Christopher G. Newton : Patenting combinatorial libraries and associated technologies: review of June 1997 to November 1998. Expert Opinion on Therapeutic Patents, vol. 9, No. 5, 1999. május.
8. Gurdip Bhalay: A lottery for chemists. Chemistry in Britain, 1999. március
9. 1995. évi XXXIII. törvény a találmányok szabadalmi oltalmáról (Iparjogvédelmi jogszabályok 1, Magyar szabadalmi jog, MSZH, Budapest, 1996.)
10. Chemical Abstracts Online / STN
11. Inpadoc PFS (online)
12. Internetes keresőrendszerek (Archie, AltaVista stb.)