합리적인 약물 디자인이란 무엇입니까?

의학의 대부분의 역사에서 시행 착오 과정이나 단순한 운에 의해 새로운 약물이 발견되었습니다. 새롭고 효과적인 약물에 대한 수요가 증가함에 따라 합리적 약물 디자인이라는 새로운 약물 개발 방법이 기존 방법을 대체하기 시작했습니다. 합리적인 약물 설계에서, 생물학적 활성 화합물은 특정 약물 표적과 함께 작용하도록 구체적으로 설계되거나 선택된다. 합리적 약물 설계는 종종 분자 설계 소프트웨어를 사용하여 연구자들이 약물의 3 차원 모델과 생물학적 표적을 만드는 데 사용합니다. 이러한 이유로, 상기 과정은 컴퓨터 보조 약물 설계로도 알려져있다.

약물 대상 또는 생물학적 대상은 일반적으로 두 가지 유형 중 하나입니다. 첫 번째 유형은 인체에 어떤 방식으로 결함이있을 때 질병을 일으키는 분자입니다. 두 번째는 질병을 일으키는 미생물의 분자입니다. 약물 개발에는 콜레스테롤과 상호 작용하여 신체에서 제거하거나 바이러스와 상호 작용하여 사망을 유발하는 등 유익한 방식으로 이러한 대상과 상호 작용하는 새로운 화합물을 발견하거나 설계하는 것이 포함됩니다.

새로운 약물을 개발하는 오래된 방법에는 약물 발견을 고가의 비즈니스로 만드는 몇 가지 결함이 있습니다. 새로운 약물을 개발하는 가장 쉽고 빠른 방법은 단순히 운이 좋으면 특정 약물이 관심 약물 목표에 대해 생물학적으로 활성이라는 것을 발견하는 것입니다. 아마도 가장 유명한 사건은 1928 년 알렉산더 플레밍 (Alexander Fleming)이 페니실린을 발견 한 것이었을 것입니다. 미생물학자는 그가 일하고있는 일부 박테리아 배양이 살균 곰팡이에 오염되었을 때 첫 항생제를 발견했습니다. 물론, 이러한 유형의 우발 발견은 자주 발생하지 않으며, 운은 신약 개발에 제약 회사가 의존하는 것이 아닙니다.

새로운 약물을 개발하는 데 사용되는 가장 일반적인 방법은 조합 라이브러리 검색이라고하는 길고 대규모 프로세스입니다. 이 과정에서 많은 화합물이 생성되어 생물학적 활성을 검사합니다. 주어진 화합물이 생물학적 표적과 상호 작용하는 징후를 보이는 경우, 더 많은 관심을 받고 새로운 약물로 개발 될 수 있습니다. 이 과정은 수년이 걸리고 막대한 금액의 돈이 소요될 수 있지만, 개발 기간이 끝난 후에도이 약물은 인간이 사용하기에 충분하거나 안전하지 않을 수 있습니다.

합리적인 약물 설계는 약물 자체뿐만 아니라 약물의 목표를 신중하게 고려해야하는보다 간소화 된 프로세스입니다. 이 약물 설계 방법은 특수 장비를 사용하여 약물 표적의 3 차원 구조를 검사 한 다음 표적과 상호 작용할 수있는 화합물을 찾습니다. 따라서 합리적 약물 설계는 약물과 그 표적 간의 화학적 상호 작용이 약물의 생물학적 활성 여부를 결정하기 때문에 생물학뿐만 아니라 화학에 대한 상당한 지식이 필요합니다.

두 가지 방법으로 화합물을 테스트 할 수 있습니다. 첫 번째는 조합 라이브러리 검색을 사용하는 것입니다. 그러나이 경우 합리적인 약물 설계 방법을 사용하는 연구자들이 관심있는 약물 표적과 상호 작용하기에 충분한 형태의 화합물에 대한 라이브러리를 선별하기 때문에 공정이 간소화됩니다. 두 번째 방법은 대상과 상호 작용할 수있는 화합물의 실제 디자인과 관련이 있습니다. 이를 위해서는 화합물의 화학적 구성 및 약물 표적과 상호 작용하기 위해 화합물이 어떤 화학적 그룹을 필요로하는지에 대한 지식이 필요합니다.

합리적인 약물 설계 과정을 사용하여 개발 된 첫 번째 약물은 Relenza®라는 항 바이러스 약물이었습니다. 이 약물은 뉴 라미니다 제라 불리는 인플루엔자 단백질과 상호 작용하도록 설계되었습니다. 이 단백질이 없으면 인플루엔자 바이러스는 새로운 세포를 감염시킬 수 없습니다. 따라서 약물 치료는 질병의 지속 시간을 단축시킬 수 있습니다. 다른 합리적으로 설계된 약물에는 리토 나 비어 및 인디 나비 르와 같은 HIV 약물이 포함되며, 둘 다 프로테아제라고하는 바이러스 성 단백질과 상호 작용합니다.