Το μορφολογικό δακτυλικό αποτύπωμα θα μπορούσε να βοηθήσει στον εντοπισμό παρενεργειών και νέων βιοδραστικών ενώσεων στην ανακάλυψη φαρμάκων


Το μορφολογικό δακτυλικό αποτύπωμα θα μπορούσε να βοηθήσει στον εντοπισμό παρενεργειών και νέων βιοδραστικών ενώσεων στην ανακάλυψη φαρμάκων

Διαδικασία μορφολογικού προφίλ. Credit: MPI of Molecular Physiology

Οι φαρμακευτικοί ερευνητές κάνουν λόγο για επιτυχία όταν συναντούν μια πολλά υποσχόμενη ουσία με επιθυμητό αποτέλεσμα στην πρώιμη ανακάλυψη φαρμάκων. Δυστυχώς, τα χτυπήματα είναι σπάνια ταυροειδείς, συχνά εμφανίζουν ανεπιθύμητες παρενέργειες που όχι μόνο περιπλέκουν την αναζήτηση νέων επιτυχιών, αλλά και την επακόλουθη εξέλιξη σε φάρμακο. Μια νέα μελέτη από τους Slava Ziegler και Herbert Waldmann από το Ινστιτούτο Μοριακής Φυσιολογίας Max Planck στο Ντόρτμουντ θα μπορούσε τώρα να βοηθήσει στον καλύτερο εντοπισμό μιας από τις πιο συχνά παρατηρούμενες παρενέργειες ήδη στην πρώιμη ανακάλυψη φαρμάκων, αλλά και στην εύρεση νέων βιοδραστηριοτήτων.


Τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα αντικαρκινικά φάρμακα περιέχουν δραστικές ουσίες που χειραγωγούν τον κυτταροσκελετό του κυττάρου δεσμεύοντας τους μικροσωληνίσκους. Αυτό μπορεί να διαταράξει την κυτταρική διαίρεση καθώς και να βλάψει άλλες βασικές διαδικασίες και να οδηγήσει σε κυτταρικό θάνατο. Ένα τέτοιο αποτέλεσμα δεν είναι φυσικά επιθυμητό για άλλες θεραπείες. Ωστόσο, η επιφάνεια των μικροσωληνίσκων έχει πολλές βαθιές θήκες σύνδεσης που τους καθιστά ιδιαίτερα ευαίσθητους στη διαμόρφωση από μια μεγάλη ποικιλία χημικών ουσιών με ποικίλα χημικά ικριώματα.

Η ανακάλυψη ναρκωτικών είναι μεροληπτική

Στην αναζήτηση και ανάπτυξη νέων δραστικών ουσιών, η μελέτη των γνωστών παρενεργειών παίζει καθοριστικό ρόλο, ειδικά αν σκεφτεί κανείς ότι χρειάζονται περίπου 13 χρόνια και περισσότερα από ένα δισεκατομμύριο δολάρια ΗΠΑ για την ανάπτυξη ενός νέου φαρμάκου. Αν και υπάρχουν ήδη τυποποιημένες διαδικασίες δοκιμών (οθόνες) για τον εντοπισμό ανεπιθύμητων παρενεργειών, σίγουρα δεν καλύπτουν όλους τους στόχους στα κύτταρα, συχνά δεν αντικατοπτρίζουν σωστά το κυτταρικό πλαίσιο ή επιτρέπουν την παράβλεψη των στόχων, π.χ. σύνδεση με τουμπουλίνη. Ετσι, είναι πάντα προκατειλημμένο σε κάποιο βαθμό.

Ζωγραφική σε κελιά

Μια ομάδα με επικεφαλής τους Slava Ziegler και Herbert Waldmann χρησιμοποίησε μια νέα στρατηγική για τον αξιόπιστο εντοπισμό παρενεργειών, όπως η διακοπή της , σε πρώιμο στάδιο της αναζήτησης βιοδραστικών ενώσεων. Για να γίνει αυτό, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τη λεγόμενη προσέγγιση «ζωγραφικής κυττάρων». Εδώ, αρκετές λειτουργικές περιοχές του κυττάρου χρωματίζονται και στη συνέχεια εξετάζονται μικροσκοπικά για αλλαγές μετά την προσθήκη χημικών ουσιών. Αυτό επιτρέπει την καταγραφή εκατοντάδων κυτταρικών παραμέτρων σε ένα μόνο μορφολογικό αποτύπωμα. Αν κάποιος εντοπίσει ομοιότητα αυτού του δακτυλικού αποτυπώματος με εκείνα των γνωστών ουσιών αναφοράς, μπορούν να εξαχθούν συμπεράσματα σχετικά με την επίδραση της άγνωστης ουσίας. Η αξία αυτής της προσέγγισης έγκειται στη δυνατότητα δημιουργίας δακτυλικών αποτυπωμάτων για χιλιάδες ουσίες σε μια διαδικασία υψηλής απόδοσης. Με αυτόν τον τρόπο, οι ερευνητές αποκάλυψαν ότι περισσότερο από το 1% των περίπου 15.000 ουσιών που μελετήθηκαν είχαν ρυθμιστική επίδραση της τουμπουλίνης. Μεταξύ αυτών ήταν επίσης ένας μεγάλος αριθμός γνωστών ουσιών αναφοράς για τις οποίες η επίδραση στην τουμπουλίνη ήταν προηγουμένως άγνωστη.

Χρήσιμο πρόσθετο για την ανάπτυξη φαρμάκων

“Οι ουσίες αναφοράς παίζουν ουσιαστικό ρόλο στην ερμηνεία μιας οθόνης, επομένως θα πρέπει να αξιολογούνται και να ελέγχονται προσεκτικά. Οι ενώσεις που προσδιορίζονται από τη ζωγραφική των κυττάρων δείχνουν μια μεγάλη ποικιλία χημικών ικριωμάτων και ακόμη και μικρές χημικές τροποποιήσεις μπορεί να έχουν δραματικό αντίκτυπο στη τουμπουλίνη -δεσμευτικές ιδιότητες μιας ένωσης Αυτός ο κίνδυνος είναι πανταχού παρών, ειδικά κατά τη φάση βελτιστοποίησης της ένωσης, όπου ανταλλάσσονται ή αφαιρούνται υπάρχοντα άτομα και προστίθενται νέα άτομα προκειμένου να βελτιωθούν οι φαρμακολογικές ιδιότητες. Πρόσθετο μορφολογικό προφίλ κατά την αναζήτηση επιτυχιών και τη βελτιστοποίησή τους δεν μπόρεσε μόνο να βοηθήσει στην απομάκρυνση όπως διαφοροποίηση από νωρίς, αλλά και εντοπισμός επιθυμητών και νέων βιοδραστηριοτήτων», λέει ο Slava Ziegler. «Επιπλέον, αυτή η προσέγγιση θα μπορούσε να εξοικονομήσει χρόνο και χρήμα, καθώς βοηθά στην έγκαιρη αξιολόγηση εάν μια πολλά υποσχόμενη ουσία έχει ό,τι χρειάζεται για να γίνει χρήσιμη ένωση ή όχι».


Τα χαρακτηρισμένα φάρμακα παρουσιάζουν απροσδόκητα αποτελέσματα


Περισσότερες πληροφορίες:
Mohammad Akbarzadeh et al, Το μορφολογικό προφίλ μέσω της ανάλυσης Cell Painting επιτρέπει την ταυτοποίηση ενώσεων που στοχεύουν την τουμπουλίνη, Κυτταρική Χημική Βιολογία (2021). DOI: 10.1016 / j.chembiol.2021.12.009

Παραπομπή: Το μορφολογικό δακτυλικό αποτύπωμα θα μπορούσε να βοηθήσει στον εντοπισμό παρενεργειών και νέων βιοδραστικών ενώσεων στην ανακάλυψη φαρμάκων (2022, 27 Ιανουαρίου) που ανακτήθηκε στις 27 Ιανουαρίου 2022 από τη διεύθυνση https://phys.org/news/2022-01-morphological-fingerprinting-side-effects-bioactive. html

Αυτό το έγγραφο υπόκειται σε πνευματικά δικαιώματα. Εκτός από κάθε δίκαιη συναλλαγή για σκοπούς ιδιωτικής μελέτης ή έρευνας, κανένα μέρος δεν επιτρέπεται να αναπαραχθεί χωρίς τη γραπτή άδεια. Το περιεχόμενο παρέχεται μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς.



Source link

By koutsobolis

koutsobolis.com

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται.