Was ist Hochdurchsatz-Screening?
Beim Hochdurchsatz-Screening (HTS) werden chemische Verbindungen und andere Substanzen auf ihre Wechselwirkung mit biologischen Materialien untersucht. Mit Laborgeräten können viele verschiedene Proben gleichzeitig gescreent werden, um eine Reaktion auf weitere Untersuchungen zu finden. Das ultimative Ziel ist es, mithilfe reaktiver Verbindungen Medikamente gegen verschiedene Krankheiten und Zustände zu finden. In der Vergangenheit wurden radioaktive Geräte zum Nachweis von Reaktionen eingesetzt, aber auch im 21. Jahrhundert werden fluoreszierende Techniken und Systeme eingesetzt. Maschinen mit höheren Kapazitäten sind ebenfalls Teil des Prozesses, sodass die Suche nach neuen Arzneimitteln zu einem schnelleren Prozess wird.
Der Prozess des Hochdurchsatz-Screenings konzentriert sich auf Testverfahren, sogenannte Assays, die messen, wie Chemikalien und Arzneimittel mit organischem Material interagieren. Ein häufig verwendeter Assay ist ein Szintillations-Proximity-Assay, bei dem mithilfe von Strahlung das Verhalten von Molekülen verfolgt wird. Eine andere Art, die zeitaufgelöste Fluoreszenz, verwendet fluoreszierende Partikel, um andere Moleküle zu markieren und ihre Aktivität während der Reaktionen zu verfolgen. Die Fluoreszenzpolarisation erfasst die Rotation von Molekülen, die polarisiertem Licht ausgesetzt sind, und wenn weniger Bewegung auftritt, kann die Art einer Reaktion gemessen werden.
Ein Job, der eine zusammengesetzte Bewertung beinhaltet, erfordert Fähigkeiten in einer Vielzahl von Disziplinen. Die molekularbiologische Ausbildung ist von wesentlicher Bedeutung, da Kenntnisse erforderlich sind, um die chemischen und biologischen Reaktionen zu verstehen. Die Fähigkeit, die verschiedenen Arten von Instrumenten zu bedienen und die analytischen Fähigkeiten von Computern zu verstehen, sind ebenfalls erforderlich. Jeder Prozess muss vollständig verstanden werden, und ein Forscher muss auch sein Wissen über die dahinter stehenden Prinzipien einsetzen.
Beim Hochdurchsatz-Screening werden verschiedene Arten von Instrumenten verwendet. Einige können täglich Hunderttausende von Tests bewältigen. Diese Tests liefern manchmal nützliche Ergebnisse. In anderen Fällen helfen Ergebnisse von Stoffwechsel- und Toxizitätstests bei der Identifizierung von Verbindungen, die weiter untersucht werden sollen. Die Ausrüstung umfasst Lesegeräte, die radioaktive oder lumineszierende Moleküle nachweisen können, und Analysegeräte, die gleichzeitig bis zu Hunderte von Proben aufnehmen können.
Die Bewertung der Verbindung wird mit dem Auffinden eines biologischen Ziels für das Hochdurchsatz-Screening kombiniert. Dies kann ein spezifisches Enzym, ein Rezeptor oder eine chemische Reaktion sein, die in Zellen auftritt. Unabhängige Unternehmen sind häufig für die Tests verantwortlich, während Pharmaunternehmen in der Regel mit ihnen zusammenarbeiten, um Medikamente zu entwickeln. Zu den Einschränkungen des Hochdurchsatz-Screenings gehören die Kosten für die Anschaffung von Material und Ausrüstung. Der potenzielle Verkauf neuer Medikamente sowie die Lizenzierung von Materialien und Verfahren an andere Unternehmen tragen dazu bei, HTC zu einem profitablen Unternehmen zu machen.