Was ist rationales Drogendesign?
Während des größten Teils der medizinischen Geschichte wurden neue Medikamente durch ein Prozess des Versuchs und einfach durch ein Glück entdeckt. Mit zunehmender Nachfrage nach neuen und wirksameren Medikamenten hat eine neue Methode zur Arzneimittelentwicklung bezeichnet, die als rationales Arzneimitteldesign bezeichnet wird, die alten Methoden ersetzt. Beim rationalen Arzneimitteldesign werden biologisch aktive Verbindungen spezifisch für die Arbeit mit einem bestimmten Arzneimittelziel ausgelegt oder ausgewählt. Rationales Arzneimitteldesign beinhaltet häufig die Verwendung von molekularen Designsoftware, mit der Forscher dreidimensionale Modelle von Arzneimitteln und ihre biologischen Ziele erstellen. Aus diesem Grund ist der Prozess auch als computergestütztes Arzneimitteldesign bekannt. Der erste Typ ist ein Molekül im menschlichen Körper, das Krankheiten verursacht, wenn es in irgendeiner Weise defekt ist. Das zweite ist ein Molekül aus einem krankheitsverursachenden Mikroorganismus. Die Entwicklung von Arzneimitteln beinhaltet die Entdeckung oder Gestaltung neuer chemischer Verbindungen, dieInteragieren Sie auf vorteilhafte Weise mit diesen Zielen, beispielsweise durch Interaktion mit Cholesterin
ältere Methoden zur Entwicklung neuer Medikamente haben mehrere Mängel, die die Entdeckung von Arzneimitteln zu einem teuren Geschäft machen. Die einfachste und schnellste Methode zur Entwicklung eines neuen Arzneimittels besteht darin, durch bloße Glück lediglich festzustellen, dass eine bestimmte Verbindung biologisch gegen ein Arzneimittelziel von Interesse aktiv ist. Der vielleicht berühmteste Vorfall war die Entdeckung von Penicillin durch Alexander Fleming im Jahr 1928. Der Mikrobiologe entdeckte das erste Antibiotikum, als einige bakterielle Kulturen, mit denen er arbeitete, mit einem bakteriziden Pilz kontaminiert wurden. Natürlich geschieht diese Art von zufälliger Entdeckung nicht sehr oft, und das Glück ist nicht etwas, auf das Drogunternehmen für die Entwicklung neuer Medikamente angewiesen sind.
Die häufigste Methode VerwendungD zur Entwicklung neuer Medikamente ist ein langwieriges, großräumiges Prozess, das als kombinatorische Bibliotheks-Screening bezeichnet wird. In diesem Prozess werden eine große Anzahl chemischer Verbindungen erzeugt und dann auf biologische Aktivität untersucht. Wenn eine bestimmte Verbindung Anzeichen einer Interaktion mit einem biologischen Ziel aufweist, erhält sie weitere Aufmerksamkeit und kann zu einem neuen Medikament entwickelt werden. Dieser Prozess kann jedoch viele Jahre und enorme Geldbeträge dauern, und selbst am Ende des Entwicklungszeitraums ist das Medikament möglicherweise nicht wirksam genug oder sicher genug für den menschlichen Gebrauch.
rationales Arzneimitteldesign ist ein optimierteres Prozess, der sowohl das Ziel des Arzneimittels als auch das Medikament selbst sorgfältig berücksichtigt. Diese Methode des Arzneimitteldesigns verwendet spezielle Geräte, um die dreidimensionale Struktur eines Arzneimittelziels zu untersuchen und dann eine Verbindung zu finden, die mit dem Ziel interagieren kann. Rationales Arzneimitteldesign erfordert daher erhebliche Kenntnisse der Chemie und Biologie, da chemische Wechselwirkungen zwischen Arzneimittelnund ihre Ziele bestimmen, ob ein Medikament biologisch aktiv ist.
Verbindungen können auf zwei Arten getestet werden. Das erste beinhaltet die Verwendung des kombinatorischen Bibliotheks -Screenings. In diesem Fall wird der Prozess jedoch optimiert, da Forscher, die rationale Arzneimitteldesignmethoden verwenden, die Bibliothek auf Verbindungen einer Form untersuchen, die spezifisch genug ist, um mit dem Interesse des Arzneimittels zu interagieren. Die zweite Methode beinhaltet das tatsächliche Design einer Verbindung, die mit dem Ziel interagieren kann. Dies erfordert die Berücksichtigung der chemischen Zusammensetzung der Verbindung und der Kenntnis der chemischen Gruppen, die die Verbindung benötigt, um mit dem Arzneimittelziel interagieren zu können.
Das erste Arzneimittel, das unter einem Prozess des rationalen Arzneimitteldesigns entwickelt wurde, war ein antivirales Medikament namens Relenza®. Dieses Medikament wurde entwickelt, um mit einem Influenza -Protein namens Neuraminidase zu interagieren. Ohne dieses Protein kann das Influenzavirus neue Zellen nicht infizieren; Daher Behandlung mit THDas Medikament kann die Dauer der Krankheit verkürzen. Andere rational gestaltete Medikamente umfassen HIV -Medikamente wie Ritonavir und Indinavir, die beide mit viralen Proteinen als Proteasen interagieren.