>
in vivo випробування - (Моделі тварин)
- мала продуктивність;
- тривалість експериментів (до декількох місяців);
- проблематичність ефективної оптимізації на основі отриманих результатів
Cоединение з фармакологічно значущою активністю, але з невідомим механізмом дії
В«зворотнийВ» скринінг - на панелі біомішеней
- мала продуктивність за кількістю з'єднань;
- висока швидкість аналізу;
- можливість оцінки активності з'єднання по відношенню до десятків і навіть сотням біомішеней
Cоединение з охарактеризованих мішень-специфічним профілем і потенційними новими терапевтичними індикаціями
Альтернативна стратегія біологічних випробувань - цей, при якій хімічні сполуки тестуються з використанням модельних систем, більш наближених до живим організмам об'єктам терапевтичного впливу. Прикладами можуть служити культури клітин або тканин, патогенні організми (наприклад, бактерії) і навіть тварини. Сполуки, активні по відношенню до таких об'єктів, є набагато ціннішими кандидатами в ліки, ніж речовини, що проявили активність в пробірочних тестах на виділених білках. Однак тут теж існують перешкоди:
- вартість випробувань на тварин у багато разів перевищує вартість in vitro випробувань. Це призводить до неможливості випробувань великих бібліотек сполук.
- на активність сполук у подібних експериментах впливає безліч факторів, таких як природа молекулярної біомішені, ефективність проникнення сполук через біологічні мембрани, швидкість метаболічної деградації сполук у тестованих об'єктах та інші.
Тому на підставі подібного тестування складно створити адекватні моделі зв'язку структури з активністю, які є цінним підмогою при оптимізації активних молекул. Пробирочную випробування на виділених біомішені також не дозволяють адекватно судити про мішень-специфічної фармакології лікарського кандидата.
Відомо, що в даний час лікарські сполуки в більшості є за своєю природою поліфункціональними. Тобто в реальних фізіологічних умовах вони діють на ряд біомішеней в організмі людини. Отже, навіть у разі успішного подолання бар'єру В«in vitroВ» дослідники не мають повної ясності щодо механізмів функціонування [5]. p> Виробничі штами мікроорганізмів повинні відповідати певним вимогам: здатність до зростання на дешевих поживних середовищах, висока швидкість росту і освіти цільового продукту, мінімальне утворення побічних продуктів, стабільність продуцента щодо виробничих властивостей, нешкідливість продуцента та цільового продукту для людини і навколишнього середовища. У зв'язку з цим всі мікроорганізми, використовувані в промисловості проходять тривалі випробування на нешкідливість для людей, тварин і навколишнього середовища. Важливою властивістю продуцента є стійкість до інфекції, що важливо для підтримки стерильності, і фагоустойчівость.
Розробники лікарських засобів опиняються в непростій ситуації: пробирочную випробування на виділених біомішені виявляються надмірно спрощеною моделлю, а більш наближені до реальності експерименти відрізняються високою вартістю і малою продуктивністю. В обох випадках отримані результати слабо піддаються інтерпретації з точки зору механізму дії активних сполук.
Експериментальним підходом, що дозволяє ефективно доповнити описані вище стратегії біологічних випробувань і істотно підвищити ефективність створення лікарських засобів, є В«зворотнийВ» скринінг. На відміну від прямого біологічного скринінгу великих бібліотек хімічних сполук на одній або декількох біологічних мішенях, в рамках концепції В«ЗворотногоВ» скринінгу одне або кілька сполук, що володіють доведеними фармакологічні ефекти, але невідомими (або не до кінця зрозумілими) механізмами дії, тестуються на великій панелі біомішеней, відповідних типом фармакологічної активності (див. рис.1).
У результаті виявляються біомішені для дії досліджуваної речовини, що є ключовим кроком до оцінки його мішень-специфічної фармакології. Якщо тестоване речовина є дозволеним лікарським препаратом, уточнення профілю мішень-специфічної активності може дозволити знайти нові потенційні області його терапевтичного застосування. У цьому випадку можливе створення препарату причому зі значно меншими витратами.
Порівняльні характеристики трьох описаних стратегій біологічного скринінгу представлені в таблиці (див. вище). Слід зазначити, що на практиці всі ці стратегії не є конкуруючими, а взаємодоповнюючими, і вибір оптимальної концепції досліджень залежить від терапевтичної області, характеру досліджуваних молекулярних об'єктів, доступних ресурсів та інших.
Для практичної реалізації В«зворотногоВ» скринінгу потрібне застосування цілого комплексу передових науково-дослідних технологій, що...
