chuyên đề sàng lọc thuốc hiệu năng cao bằng công nghệ sinh học

Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí DÂN NHÂP Cơng nghệ sinh học Dược có tuổi đời từ lâu, nhiên bước tiến quan trọng năm 1982 với thông qua FDA cho thuốc Humulin Tử cơng nghệ sinh học đóng cột mốc quan trọng ngành Dược, bao gồm tất kĩ thuật ứng dụng nghiên cứu phát triển sản xuất thuốc công nghệ sinh học Cho đến có 150 thuốc vac xin cơng nghệ sinh học cấp phép Humulin, Fomivirsen, Công nghệ sinh học đóng góp vai trò giúp giảm thời gian nghiên cứu chi phí từ nghiên cứu đến sản xuất thuốc, Đáng kể đến sàng lọc thuốc hiệu cao công nghệ sinh học Khác với trước đây, nhờ hiểu biết sinh học đặc biệt sinh lý bệnh người ngày sâu sắc việc hoàn thành đồ gen người giúp nhà khoa học xác định đích tác động bệnh mức độ AND, protein, từ phát chất có tiềm tác động lên đích để phát triề thành thuốc Để nhanh trình phát thuốc, sàng lọc hiệu cao (HTS) q trình việc thử nghiệm lượng lớn mẫu trở nên hiệu thời gian ngắn Đây yếu tố định phát thuốc ngày Để hiểu rõ vai trò cơng nghệ sinh học phát thuốc quy trình sàng lọc thuốc hiệu cao công nghệ sinh học nào, nhóm chúng tơi lựa chọn thực đề tài “Quy trình sàng lọc thuốc hiệu cao cơng ngệ sinh học” hướng dẫn TS Nguyễn Tú Anh TỔNG QUAN 2.1 Thực trạng công nghệ sinh học ứng dụng công nghệ dược phẩm Cho đến 150 thuốc công nghệ sinh học vaccine cấp phép bán thị trường, 70% số thơng qua năm trở lại Theo Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí nghiên cứu gần quan sản xuất nghiên cứu dược phẩm Mỹ tìm 369 loại thuốc phù hợp với tiêu chí thuốc cơng nghệ sinh học dược phẩm Đích loại thuốc 200 bệnh cung cấp liệu pháp trị liệu cho bệnh tự miễn, bệnh hen suyễn, Alzheimer, bệnh đa xơ cứng, ung thư, gồm bệnh miễn dịch truyền nhiễm (như AIDS, Malaria) Công nghệ sinh học dược phẩm chiếm khoảng 5% thị trường dược phẩm giới hứa hẹn đạt 15% vào năm 2020 Đồng thời phát triển bùng nổ kỹ thuật chẩn đoán gen cho phép định gen cá nhân vòng với 100 USD Không thuốc mà xét nghiệm chẩn đoán y học sản xuất phân phối công ty công nghệ sinh học dược Hàng trăm xét nghiệm sẵn sàng để gia tăng tính an tồn cho chế phẩm máu Những chi phí cho phân tích lâm sàng giảm xuống Ví dụ xét nghiệm LDL (Low Density Lipoproteins), cholesterol thông số khác thiết kế xét nghiệm Các xét nghiệm tách biệt thông số tốn chi phí lớn Trong tương lai, xét nghiệm cơng nghệ sinh học ngày xác, nhanh trước cho phép chẩn đoán bệnh sớm Kỹ thuật proteomic gia tăng độ nhạy phát bệnh kỹ thuật đánh dấu phân tử trước triệu chứng bệnh xuất hiện, giúp ngăn ngừa bệnh có liệu pháp trị liệu sớm Kỹ thuật ghép từ động vật biến đổi gen lĩnh vực tương lai công nghệ dược phẩm Thông thường, cấy ghép hiệu có chi phí hợp lý bệnh nghiêm trọng đe dọa tính mạng, hầu hết tim, gan thận Ở châu Âu 35 000 Mỹ 60 000 người nhận quan nói Trị giá phẫu thuật ghép quan giá từ 60 – 120 000 €, đồng thời phải uống thuốc chống thải ghép đời Những quan tế bào biến đổi gen từ loài khác lợn - gọi ngoại ghép – hứa hẹn vượt qua thiếu hụt quan người nhờ nguồn hiến tặng Nhưng Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí nguy viêm nhiễm cấy ghép nguy cảm ứng gen ung thư cần ý Kỹ thuật mô liên quan đến ngoại ghép lĩnh vực ý khác công nghệ sinh học dược Kỹ thuật mô kết hợp tiến sinh học tế bào khoa học vật liệu sinh học Mô bao gồm loại mô liên kết collagen, polymer phân hủy sinh học, bị thối hóa sau thành lập quan cấy ghép tế bào Biểu bì sụn mô thành công kỹ thuật kiểm tra in vivo, tại, hệ thống sợi sinh học để trì chức gan, thận bệnh nhân thử nghiệm thành công Ngày nay, tế bào gốc xem hướng điều trị chữa hầu hết bệnh chết người suy nhược Parkinson, Alzheimer, bệnh bạch cầu bệnh rối loạn gen thiếu ADA (adenosine deaminase ) xơ nang Tiềm tế bào gốc phôi người tập trung thảo luận chưa có bước đột phá vòng 10 năm tới để biến tế bào kỹ thuật thành ứng dụng công nghiệp Và rõ ràng nghiên cứu tế bào gốc mang lại câu hỏi đạo đức Những thảo luận đạo đức xã hội quan trọng thuyết phục cơng chúng lợi ích tiềm để giải thích rủi ro ứng dụng kỹ thuật Những trở ngại đáng kể chẩn đoán điều trị tồn quan tâm sâu sắc cần xem trọng trước liệu pháp gen điều trị vào gen soma, tế bào gốc hay nhân chấp nhận .2.2 Tác động công nghệ sinh học genomic qui trình phát triển thuốc: Xu hướng thường xuyên cho công nghệ sinh học dược công nghệ khám phá mới, đặc biệt kỹ thuật gen, ảnh hưởng điều tiết phủ luật chăm sóc sức khỏe tác động giá cả, dân số độ tuổi dân số Một số ảnh hưởng đến chủ đề quyền sáng chế, kinh doanh điện tử, công nghiệp hóa đa Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí quốc gia, yêu cầu thuốc mới, thay đổi công nghệ thông tin để giải chúng Trong thập niên kỷ này, công nghệ sinh học có phát triển bùng nổ q trình phát triển mẫu máy tính hay kỹ thuật phòng thí nghiệm tự động, kiến thức gen, protein người tiếp tục phát triển Kết là, ngày có nhiều liệu pháp cứu chữa đưa đến người cần họ Ngày nay, cơng nghiệp dược có hình thành tốt để đối mặt với thách thức, đưa số liệu thống kê thuyết phục để nhấn mạnh phát triển công nghiệp: - Trong suốt năm 1980, công nghệ sinh học đưa 18 loại thuốc vaccine Và sau 33 loại thuốc sinh phẩm cấp phép từ 1998 đến 1999, 25 thuốc cấp phép nửa đầu năm 2000 - Hầu hết thuốc cấp phép năm 1998 – 1999 thuốc mới, có số mở rộng phạm vi điều trị - Số sáng chế cấp cho công ty công nghệ sinh học tăng gấp ba từ gần 3000 năm vào đầu năm 1990 lên 9000 năm 1998 - Sau thập niên phát triển chậm ổn định, giải thưởng sáng chế có bước lên dốc vào năm 1995, gần 4000 sáng chế cấp Từ đó, số lượng sáng chế có tốc độ tặng vọt với 25% năm - Các công ty dược phẩm trước tập trung vào hóa điều trị tăng đầu tư nghiên cứu phát triển công nghệ sinh học phòng thí nghiệm họ liên kết với nhà máy công nghệ sinh học khác mua lại công ty Việc liên minh công nghiệp công nghệ sinh học tăng lên gấp đôi gần 250 từ năm 1998 đến năm 2000 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí - Giữa năm 1998 đến 1999, doanh thu ngành công nghiệp tăng 13% từ 16.1 tỉ USD lên 22.3 tỉ USD Trong tương lai, công nghệ sinh học công nghệ gen định hướng hình thành tích hợp cơng nghệ hiệu cao, kỹ thuật gen thông tin sinh học Làn song công nghệ gen nguồn liệu đính hướng ứng dụng khoa học đời sống để định danh gen nhân mang bệnh cho phép cá nhân hóa loại thuốc dựa đặc tính dược động Vậy, tác động cơng nghệ sinh học dược cơng nghệ gen tính kinh tế trình nghiên cứu phát triển là: Giảm chi phí nghiên cứu phát triển: Trước công nghệ sinh học mở rộng nghiên cứu qui mô công nghiệp, giá phát triển loại thuốc công ty khoảng 880 triệu USD 15 năm từ bắt đầu đến lúc đưa thuốc râ thị trường Và khoảng 75% số thu lại thất bại Bằng việc sử dụng cơng nghệ gen tạo hội thực giảm thiểu giá cơng ty 500 triệu USD., đồng thời tăng hiệu thuốc Và khơng tiết kiệm tiền bạc mà tiết kiệm thời gian nghiên cứu có giảm 15% Tăng suất Từ thử nghiệm thử - sai thử in vitro sinh hóa, cơng nghệ sinh học cho phép cơng nghiệp hóa việc phát xác nhận mục tiêu Bằng cách sử dụng công nghệ vi chuỗi, thông tin sinh học, hàng ngàn gen bệnh mô khỏe mạnh phân tích chip DNA đơn Sự khác kết phân tích liên kết với sở liệu tích hợp Tổng lại, khả tiết kiệm thuốc hệ thống tìm kiếm thơng tin thơng minh phân tích gen khoảng 140 triệu USD thuốc năm để đưa thuốc thị trường Tập Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí đồn tư vấn Boston tính tăng cơng suất lên lần so với mức độ đầu tư Đẩy nhanh q trình phát triển thuốc Khơng có ảnh hưởng đến phát triển tiền lâm sàng thuốc cơng nghệ sinh học cơng nghệ gen mà giúp dự đốn thuộc tính thuốc thông số dược động học (ADMA / tox) để đẩy nhanh q trình phát triển cơng nghiệp dược Tiềm tiết kiệm 20 triệu USD 0,3 năm cho loại thuốc Duy trì tiêu chuẩn cao đảm bảo chất lượng Thuốc cơng nghệ sinh học có tiêu chuẩn cao chất lượng an toàn loại thuốc thông thường Điều thú vị câu hỏi chi phí quản lý thuốc tái tổ hợp BCG dự đoán gia tăng 200 triệu USD năm thuốc Lý việc giải thích thêm thời gian để xác định tính chất lý hóa chưa biết protein tái tổ hợp oligonucleotide Một phần khác chi phí thời gian dành cho việc phát triển xét nghiệm kiểm tra thuốc thích hợp để xác nhận thuốc, tiêu chuẩn hóa, xác định hoạt động (ví dụ đơn vị sinh học), độc tính, phương pháp phân tích sinh học 2.3 Kĩ thuật sàng lọc hiệu cao HTS Gần đây, kỹ thuật sàng lọc hiêu cao (HTS) việc tìm kiếm thuốc ngày phát triển rộng rãi giới nghiên cứu khoa học sinh viên làm luận án tốt nghiệp hay dự án nghiên cứu tiến sĩ sau đại học Nó q trình sàng lọc thử nghiệm số lượng lớn điều biến sinh học quan kích thích chống lại mục tiêu cụ thể có chọn lọc Các nguyên tắc phương pháp HTS ứng dụng để sàng lọc hợp chất hóa học, gen, protein chuỗi peptide Mục đích hay mục tiêu kỹ thuật để đẩy Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí nhanh q trình phát thuốc cách sàng lọc thư viện hợp chất lớn với tốc độ mà vượt vài ngàn hợp chất ngày tuần Đối với thử nghiệm sàng lọc HTS đạt số thành công bước đầu xác định mục tiêu, chuẩn bị thuốc thử, quản lý hợp chất, phát triển thử nghiệm thư viện sàng lọc hiệu cao phải thực với cẩn thận độ xác tối đa Phương pháp thường theo sau là: trước tiên chọn mục tiêu Hiện có khoảng 500 mục tiêu dùng thư nghiệm Trong số này, thụ thể màng tế bào, chủ yếu protein G (chiếm 45%), enzyme (28%), kích thích tố (11%), chưa rõ (7%), kênh ion (5%), thụ thể nhân (2%), cuối DNA (2%) Các nhà nghiên cứu dự đoán tương lai gần hệ gen người sàng lọc thêm số lượng đáng kể cho số nói Mối quan tâm thư viện để sàng lọc; mỏng gồm giếng nhỏ chứa hoạt chất dạng khô hay đông khô.các hợp chất trình chiếu Sàng lọc hiêu cao lĩnh vực rộng lớn nghiên cứu, phát triển với phạm vi bao gồm thử nghiệm enzyme, thử nghiệm tồn quan chí thử nghiệm toàn động vật HTS cho phép đánh giá nhanh chóng dược lực số lượng lớn hoạt chất Không giống kỹ thuật khác để đánh giá dược lực cá thể cung cấp mẫu máu lựa chon để đánh giá giống Lợi dược động học số lượng lớn hợp chất đánh giá nhanh chóng xác Nhưng nhược điểm dẫn đến tương tác thuốc HTS phương pháp để tìm thuốc mới, khơng phải phương pháp HTS khơng giúp tìm thuốc mà giúp phát triển thuốc tai cách tối ưu hóa tác dụng thuốc Trong năm qua có nhiều tiến khoa học, công nghệ kinh tế giúp nhà nghiên cứu để phát triển nhanh chóng xác công nghệ phát triển sàng lọc thuốc để chống lại gia tăng bệnh Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí nhiều tác nhân gây bệnh đề kháng với thuốc Nghiên cứu thực để cắt giảm chi phí phát triển thuốc ngành cơng nghiệp theo kịp với cạnh tranh ngày tăng Nó dự đốn với đời hệ gen người ứng cử viên tiềm thư viện hợp chất lớn 100 triệu hợp chất cần khoảng 10 12 xét nghiệm để thiết lập mối tương quan cấu trúc hoạt lực (SAR) Ban đầu xét nghiệm thực 96 giếng với tiến có 1586 giếng Chương trình HTS điển hình có khả sàng lọc 10.000 chất ngày, số phòng thí nghiệm với Ultra HighThroughput Screening (UHTS) thực 100.000 xét nghiệm ngày Quy trình chung phát triển thuốc mới: Phát triển thuốcPhát thuốc Thị trườn g Xác định đích Xác định LEAD Thẩm định đích Thử nghiệm lâm sàng Tối ưu hóa LEAD Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Đăng kí thuốc 3 NÔI DUNG 3.1 Xác định thẩm định đích tác động 3.1.1 Khái niệm đích tác động Xác định đích tác động thẩm định bước quan trọng trình phát thuốc Một cách dễ hiểu, đích tác động phần kết hợp đặc biệt thuốc mức in vivo qua thuốc thể tác động Một đích tác động đặc hiệu thường phải có đặc điểm sau: a Đích tác động phải phân tử sinh học, thường protein tồn tác biệt hay dạng kết hợp phức tạp b Các phân tử sinh học phải có phần đặc biệt để tương thích với phân tử khác (thường phân tử nhỏ với cấu trúc đặc biệt) Những phân tử chất nội sinh hay ngoại sinh phân tử hóa học (thuốc) c Cấu trúc phân tử sinh học thay đổi kết hợp với phân tử nhỏ khác thay đổi hồi phục d Theo thay đổi cấu trúc phân tử sinh học, nhiều đáp ứng sinh học khác xuất giúp ổn định tình trạng tế bào, quan, mô hay thể e Đáp ứng sinh học gây thay đổi cấu trúc phân tử sinh học đóng vai trò quan trọng trog điều hòa tác động điều trị tình trạng bệnh lý f Các biểu hiện, hoạt động, cấu trúc phân tử sinh học thay đổi theo thời gian tiến triển bệnh g Những phân tử nhỏ kết hợp với phân tử sinh học thuốc Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Theo trên, đích tác động thuốc phân tử chìa khóa tham gia vào q trình chuyển hóa cụ thể đường truyền tín hiệu đặc trưng cho tình trạng bệnh lý hay bệnh cụ thể Tuy nhiên, đích tác động có hạn chế gây nhiều tranh luận ngành công nghệp dược phẩm Trong khía cạnh này, vài quan điểm phải làm rõ a Đích tác động khái niệm tương đối Đích tác động thuốc giống phân tử sinh học khác phân tử sinh học tham gia vào đường dẩn truyền Sự khác biệt phân tử sinh học thường đích tác động vị trị vai trò dẫn truyền Ở khía cạnh khác, đích tác động phụ thuộc vào bệnh, đích tác động liên quan đến phổ đặc biệt bệnh b Hầu hết bệnh người thường phức tạp liên quan đến nhiều yếu tố nguy cơ, rõ ràng đích tác động khác chịu trách nhiệm cho bệnh Nhắm vào đích tác động đặc biệt khơng điều trị bệnh Tuy hiên, liên quan nhiều đích tác động bệnh khơng có nghĩa đích tác động có vai trò ngang bệnh thuốc nhắm đến đích khơng hiệu trình điều trị c Đích tác động thay đổi, nghĩa phát triển hiểu biết sâu bên phân tử sinh học vai trò sinh lý bệnh, đích tác động khơng quan trọng hay quan trọng quan niệm hành d Có nhiều thuốc tác động đích thuốc ác động đến nhiều đích Mối quan hệ thuốc đích tác động khơng phải một mà mộtnhiều hay nhiều-một e Khi đích tác động phát thẩm định, nhà nghiên cứu thường hi vọng đạt nhiều loại thuốc đặc trị nhắm đến đích Tuy nhiên, Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí mã Biểu thay đổi LOX-1 mức mRNA protein chứng minh số trình tim mạch xơ vữa động mạch, tăng huyết áp, thiếu máu cục tim, bệnh tiểu đường xác định, quy định hiểu đường truyền tín hiệu cải thiện hiểu biết bệnh học số bệnh tim mạch cung cấp lựa chọn điều trị cho bác sĩ LOX-1 đích tiềm hứa hẹn cho việc nghiên cứu thuốc tim mạch Mối quan hệ LOX-1 bệnh xo8 vữa tóm tắt sau: endocytosis cua ox-LDL, biểu vị trí với xơ vữa động mạch, tăng cường bời yếu tố nguy liên quan, nâng LOX-1 protein lên cac1benh65 xơ vữa, ảnh hưởng có liên quan đến sinh bệnh học xơ vửa, loại bỏ thuốc chống xơ vữa Hơn nữa, LOX-1 có liên quan đến ổn định mảng xơ vữa Nhìn lại nghiên cứu LOX-1 10 năm qua cho thấy LOX-1 chứa đặc điểm đích tác động LOX-1 loại protein màng loại 50kDa cấu trúc thuộc C-type lectin family kết thúc với gốc N thân nước tế bào C-terminal dài tế bào chia cắt chuổi 26 acid amin kị nước Vùng lectin vùng nhận diện ligand dựa tương tác điện tích dương với ligand tích điện âm Dựa xếp quan trọng tron cấu LOX-1 so sánh kích thước bề mặt mờ LOX-1 với đường kính ox-LDL, người ta đề xuất cách nhận diện ox-LDL, phân tử LOX-1 cần thiết để gắn kết với ox-LDL Hơn nữa, hai mản vùng kết hợp lingand-binding LOX-1 người dược tinh thể hóa phân tích tia X Kết hợp LOX-1 với ox-LDL giản phản ứng oxihoa1 (ROS), p38-mitogen kích hoạt protein kinase (p38 MMAPK) tác nhân phân tử kappa B (NF-kB) kích hoạt, biểu phân tử gian bào 1(ICAM-1), phân tử có mạch kết dính tế bào (VCAM-1) monocyte chemoattractant protein-1 (MCP1) Sự thay đổi LOX-1 bệnh tim mạch chứng minh đích đầy hứa hẹn Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Để thẩm định LOX-1 có khả đích tác động, HTS dựa huỳnh quang phân cực mạnh bước để sàng lọc ligand LOX-1 vi chứa 384 giếng dùng protein người tái tổ hợp Gen LOX-1 người có phương pháp RT-PCR từ tế bào THPbao2bi5 kích thích histamine Gen LOX-1 tinh khiết nhân vơ tính thành vector pMD 18-T, có khả khuếch đại chủng E.Coli 14 DH5 alpha hLOX-1 cDNA chuyển vào pPIC9K để cung cấp plasmid tái tổ hợp pPIC(K His-hLOX-1 Plasmid chuyển vào Pichia pastoris GS115 Protein hLOX-1 tinh HiTrap Chelating HP gắn với fluorescein isothiocyanate (FITC) Phân tích dựa tương tác receptor – ligand: LOX-1 người gắn với FITC kết hợp với ligand đặc biệt nó, ox-LDL chất khác từ ngân hàng mẫu dùng để cạnh tranh với ox-LDL Một lượng 12,700 hợp chất sàng lọc với lọc kích thích bước sóng 485 nm lọc 530 nm Điều mang lại yếu tố Z 0,75, chất ligand bắt chước với EC 50 40 mcM xác định Để tiếp tục đánh giá hoạt động gắn kết chất này, ba hợp chất, 6306, nghiên cứu sâu mơ hình tế bào Ox-LDL gắn Dil tạo Dil-oxLDL nghiên cứu với tế bào hLOX-1-CHO-K1 ( tế bào CHO-K1được chuyển gen LOX-1 người) Quan sát kính hiển vi huỳnh quang tế bào hLOX1CHO-K1 nhận Dil-ox-LDL cho thấy tế bào hLOX-1-CHO-K1 tiếp thu lượng đáng kể Dil-ox-LDL việc kiểm sốt khơng có, tiếp thu bị khóa lượng thừa ox-LDL khơng gắn (200mcg/mL) Lượng 6306 làm giảm đáng kể LOX-1 thông qua Dil-ox-LDL endocytosis Điều đề nghị 6306 có lực cao với hLOX-1 protein điều kiện sinh lý Các nghiên cứu trước cho thấy kết hợp ox-LDL với LOX-1 gây phản ứng oxy hóa tể bào (ROS) Ox-LDL có lẽ làm Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí giảm lượng NO nội bào tăng O nội bào Dùng tế bào hLOX-1-CHO-K1, ảnh hưởng sàng lọc LOX-1 ligand 6306 ROS sản xuất O tế bào chứng minh Kết cho thấy 6306 làm giảm đáng kể mức NO dịch môi trường nuôi cấy tế bào Những kết gợi ý 6306 có ảnh hưởng tương tự ox-LDL ROS sản xuất O tế bào hLOX—CHO-K1 6306 giảm đáng kể mức NO dịch nuôi cấy tế bào Như 6306 có kích hoạt LOX-1 kết quà tác động tương tự ox-LDL Do vai trò quan trọng ox-LDL đóng vai trò xơ vữa, 6306 không dùng nghiên cứu động vật Một ligand khác, 6302 ức chế ox-LDL gây ROS tạo O giảm NO tế bào hLOX-1-CHO-K1 Trong mơ hình thử nghiệm chuột bị xơ vữa gây chế độ ăn nhiều chất béo thiết lập để khám phá vai trò LOX-1 chế bệnh Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí sinh bện xơ vữa để kiểm tra xem LOX-1 ligand hợp chất chống 15 xơ vữa hay không, tác động ligand LOX-1 6302 nghiên cứu mơ hình Kết cho thấy LOX-1 ligand 6302 giảm độ chấn thương động mạch chủ gây chế độ ăn giàu chất béo ức chế hình thành mảng xơ vữa Mức cholesterol toàn phần, triglyceride LDL-C huyết tương giảm HDL-C tăng chuột bị xơ vữa dùng 6302 MDA huyết tương giảm Kết cho thấy ức chế LOX-1 có tác dụng tốt xơ vữa động mạch .3.2 Xác định LEAD Bảng 1,3-3 tóm tắt kỹ thuật chủ yếu phổ biến việc xác định lead tiểu phân tử đại phân tử Bảng thay đổi xuất kỹ thuật liên tục Các protein kết hợp dạng liên kết ( thụ thể đặc hiệu) chưa xem xét bảng Bảng 3.3 Các kỹ thuật xác định LEAD Tiểu phân tử Đại phân tử (kháng thể) Kỹ thuật Mô tả Kỹ thuật Mô tả Sàng lọc hiệu cao Cách tiếp cận nhanh chóng khối lượng lớn hợp chất đơn hỗn hợp chất mục tiêu sinh hóa Nhân kháng thể Kỹ thuật in vitro: Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí CDR ghép có khơng có đột biến Sàng lọc lực khối phổ Thử nghiệm sang lọc hiệu cao dựa lực protein dựa tín hiệu khối phổ Tái tạo bề mặt kháng thể chuột Sự thay có chon lọc bề mặt phần lại kháng thể chuột Thư viện tổ hợp trực tiếp Thư viện tổ hợp thiết kế tổng hợp xung quanh cấu trúc liên quan đến mục tiêu Phage display De novo: chọn lọc kháng thể từ thư viện thể trực khuẩn lớn đa dạng Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí EBV transformed human B cells Kỹ thuật in vivo: hữu ích kháng thể tự nhiên hay kháng 16 Tiểu phân tử Đại phân tử (kháng thể) thể kháng mầm bệnh, kết hơp với Phage display Sàng lọc dựa mảnh cấu trúc Ví dụ: sàng lọc NMR Kỹ thuật dùng để xác định phân tử nhỏ, phân tử có lực yếu với mục tiêu tối ưu hóa q trình tổng hợp làm tăng lực Trioma technology Sự chọn lọc kháng thể với mục tiêu chông s lại bênh ung thư bạch cầu Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí lymphocytes Sàng lọc ảo Sử dụng kiến thức chọn lựa vi tính phương pháp đánh giá để xác định phân tử có khả tương tác cao với mục tiêu sinh hóa Chuyển gen chuột Tiêm vào chuột gen chuyển để tạo thụ thể Ig theo dõi kỹ thuật hybridoma Mô hình pharmacophore Chọn lựa ảo hay thiết kế ảo dựa hiểu biết SAR hợp chất đặc trưng QSAR Sự gắn kết thuật toán cấu trúc hóa học, hoạt tính dược lý để định lượng chuỗi Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí chất Phương pháp mà sử dụng QSAR bao gồm nhiều hồi quy kỹ thuật nhận dạng mẫu EBV transformed human B cells Kỹ thuật in vivo: hữu ích kháng thể tự nhiên hay kháng thể gây bệnh, kết hơp với Phage display 3.2.1 Tiểu phân tử 3.2.1.1 Thu thập sàng lọc Thông thường, việc xác định đích tác động việc tìm tiểu phân tư thuốc xác định lead phân tử khởi đầu việc sàng lọc số lượng lớn hợp chất liên quan mục tiêu sinh hóa, có liên quan đến tình trạng bệnh Trung bình quy trình sàng lọc từ 750.000 – 2.000.000 mẫu hóa học việc tìm kiếm HIT Tuy nhiên, trình thu thập vượt q 2.000.000 mẫu thử,, điều toán kinh tế cần phải giảm chi phí quản lý liệu để tiến trình hiệu đạt kết Một 17 loạt thử nghiệm sáng tạo sàng lọc hiệu cao phát triển để làm cho trình đạt hiệu với số lượng mẫu từ 500.000- 1.500.000 mẫu thử bao gồm đơn chất hỗn hợp.Để đẩy nhanh trình xác định tối ưu hóa phân tử, Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí trình cung cấp LEAD xác định thay cộng hưởng từ hạt nhân (NMR), sàng lọc dựa mảnh cấu trúc Ngoài thử nghiệm sinh hóa truyền thống, khối phổ chọn lọc dựa lực (ASMS) trở thành mơ hình sàng lọc sơ cấp nhiều năm qua Đo quang phổ dựa tương tác phân tử nhỏ với protein có kết mục tiêu thay đổi Phương pháp nhanh, hiệu kinh tế việc sàng lọc nhiều hợp chất với HIT sử dụng kỹ thuật sinh hóa giếng tập hợp nhỏ Nhiều kỹ thuật lựa chọn HIT ảo phát triển bổ sung để làm giảm số lượng mẫu thử thử nghiệm tối ưu hóa khả để xác định vùng hoạt động hợp chất sưu tập lớn chất Kỹ thuật phổ biến bao gồm trình sang lọc ảo dựa mục tiêu hợp chất với cấu trúc giống nhau, phân tử nhỏ có hoạt tính dự đốn có khả mục tiêu sinh học ước đoán docking điểm chức Các kỹ thuật lựa chọn bổ sung thơng qua việc sử dụng mơ hình pharmacophore sàng lọc QSAR Cách tiếp cận giới hạn kết khơng liên quan trực triệp thử nghiệm ban đầu hợp chất đa dạng lựa chọn dựa tảng hiểu biết có xác xuất cao việc sàng lọc hợp chất Kỹ thuật cho kết thành công cao Tập hợp hợp chất đa dạng phân tử “hit-like” “lead-like” chọn lọc dựa tính tốn tính chất hóa lý Những hợp chất mong đợi cung cấp điểm bắt đầu dự kiến cho chương trình tối ưu hóa dược chúng lựa chọn trước để có khả hòa tan, khả thấm đặ tính khác trọng lượng phân tử, tính chất xem xét tỉ mỉ tối ưu hóa Để nâng cao hội thành công lĩnh vực sàng lọc, hầu hết nhà nghiên cứu mở rộng việc xem xét phân tử có tính chất hit-like lead-like để cải thiện chất lượng mẫu thu thập Bên cạnh chuỗi phân tử đa dạng, nhiều Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí nghiên cứu tập chung vào thư viện gen hoăc đích tác động ý đến sản phẩm tự nhiên thư viện chế phẩm tự nhiên 3.2.1.2 Hit to lead 18 Xác suất tổng thể sàng lọc hiệu cao (HTS) với lead chia để tìm hoạt chất 1/1.000.000, tập trung trọng tâm vào nghiên cứu post-HTS ban đầu để xác định quy định đặc tính cho chất lượng lead tốt Sự phân biệt HIT (hợp chất đáp ứng sàng lọc tiêu chuẩn ban đầu) LEAD (đáp ứng hoạt động mục tiêu chọn lọc với thăm dò ban đầu SAR) quan trọng Một HIT nghiêm ngặt chặt chẽ đển trình lựa chọn LEAD nâng cao xác suất thành công Các số liệu đánh giá đặc trưng cho loạt hợp chất phải đáp ứng, để tiến tới trạng thái LEAD, liệt kê bảng sau Bảng 3.4 Bảng thông số đánh giá đặc trưng để bắt đầu trình tối ưu hóa LEAD tiểu phân tử Thuộc tính Đánh giá thơng số hit-to-lead Hóa học Hoạt động tái sản xuất thử nghiệm HTS thư nghiệm phòng thí nghiệm Liệu đáp ứng hoạt tính Xác định cấu trúc Xác định độ tinh khiết Sự ổn định hợp chất Thành lập q trình tổng hợp Tính chất hợp chất đánh giá khả cạnh tranh hợp chất Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Chứng minh SAR Sinh hóa Hỗ trợ tương tác với mục tiêu phân tử (SAR theo thiết kế mong muốn) Thành lập liệu chọn lọc Dược lý Đánh giá hoạt tính thuộc tính tiềm cần tối ưu hóa Thành lập thử nghiệm mơ (thử nghệm tế bào, chế thử nghiệm, ) 3.2.2 Đại phân tử Các trình xác định LEAD đại phân tử, đặc biệt LEAD kháng thể trị liệu, cách tiếp cận khác biệt in vivo in vitro Trong trường hợp phương pháp tiếp cận in vivo, sàng lọc LEAD tiềm thường thông qua thử 19 nghiệm miễn dịch liên kết enzyme thông qua thử nghiệm chức tiến hành song song với phương pháp tiếp cận HTS thảo luận Tuy nhiên, số lượng kháng thể sàng lọc thấp kháng thể đặc hiệu làm giàu cách tiêm vào chuột biến đổi gen có bệnh nhân Đối với phương pháp tiếp cận in vitro, việc lựa chọn dựa khn mẫu Ví dụ, kháng thể từ thư viện thể thực khuẩn nấm men phân lập trình tương tự sắc ký giống .3.3 Tối ưu hóa LEAD Sự khác biệt lớn thuốc tiểu phân tử kháng thể trị liệu nằm phần tối ưu hóa hoạt chất lead, nhiên, qui trình tổng thể lại hồn tồn tương tự Các hoạt chất lead ban đầu tối ưu hóa chu kỳ lặp lại để thu cấu trúc tiềm phù hợp với mục đích đưa trước Cấu trúc kích thước thuốc tạo tính đa chiều q trình tối ưu hóa tiểu phân tử (nghĩa thay Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí đổi tham số làm ảnh hưởng đến tham số khác), vùng đặc hiệu kháng thể cho phép trình tối ưu hóa hợp chất lead diễn nhanh chủ yếu chiều, nghĩa tối ưu hóa vùng khơng ảnh hưởng đến vùng khác Mặc dù, trước đây, hội để tối ưu hóa đại phân tử bị giới hạn, công nghệ kháng thể cho phép tiến hành nhiều hay mối tương tác, tính tiềm tính đặc hiệu trực tiếp qua đặc tính sản phẩm đích .3.3.1 Tiểu phân tử Theo qui trình phát thuốc tiểu phân tử truyền thống, lựa chọn hit-to-lead theo dõi khảo sát cách hệ thống cẩn thận SAR đặc tính hợp chất in vivo Chu kỳ lặp lại thiết kế thu thập liệu sử dụng kết hợp với việc giả thuyết tìm gắn kết với tiểu phân tử đích thơng qua nguồn liệu máy tính Đối với tiểu phân tử, điều thể nghiên cứu mà hàng loạt hoạt chất có lực với thụ thể, enzyme protein đích tối ưu để có đặc tính thuốc Chính xác hơn, tối ưu hóa hợp chất lead thay đổi hợp chất có hoạt tính sinh học để thực đầy đủ với thiết bị điện tử, hóa lý, dược động học độc tính cần thiết lâm sàng Đây q trình tối ưu hóa tiềm năng, hiệu giá trị xây dựng liệu (chu trình thiết kế/ phân tích) rút suốt pha ưu tiên hit-to-lead kiểm 20 sốt qua thơng số hấp thu, phân bố, chuyển hóa, thải trừ, độc tính đặc tính hóa lý thiết thực tốt Các hệ thư viện đích thu từ kỹ thuật tổng hợp kết hợp song song dùng để tìm hiểu phát triển đặc tính hóa học trí tuệ Nếu tn thủ đúng, thiết kế đặc hiệu tương tự tiến hành QSAR giả thuyết mơ hình tương đồng liên quan chặt chẽ Có lợi thu thập nhiều thông tin Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí cấu trúc riêng rẽ từ phổ NMR protein chiếu xa tia X tinh thể đích phối tử đích dễ kiểm sốt Trong nỗ lực lựa chọn thúc đẩy chương trình mang lại hội tốt để phát triển; việc đánh giá giá trị rủi ro từ bắt đầu tối ưu hóa hợp chất lead xảy với việc ưu tiên nguồn lực kế hoạch Bảng 3.5 Thông số đánh giá chuẩn khởi đầu tối ưu hóa LEAD STT Tiêu chí đánh giá tối ưu hóa lead Tiểu phân tử Đại phân tử Tiềm điều trị + + Tiềm thương mại phạm vi định ++ Môi trường cạnh tranh + + Thế mạnh sở hữu trí tuệ + + Sự phù hợp với đích tác động bệnh + + Tính khả thi tiên đoán sinh học tiền lâm sàng ++ Chất lượng ứng viên lead (một vài thông số xem tiêu chuẩn hit-to-lead) Đặc trưng Đặc trưng Khả dung nạp liên quan đích + + Sự phù hợp với tiêu chuẩn điều trị + + Tính khả thi thiết kế thử lâm sàng + + Tính tuân thủ tỉ lệ cấu trúc thiết Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí kế thuốc +21 Chiến lược hóa học liên quan đến việc mơ tả vùng đặc trưng phân tử xác định qua tương tác với acid amin đích mẫu ba chiều, có tiềm chọn lọc Những vùng phân tử trung lập SAR tìm dùng vị trí để thay đổi tính chất hóa lý Những thay đổi nhỏ thường ảnh hưởng đến hoạt tính sinh học, chuyển hóa, hấp thu phân tử Tối ưu hóa hợp chất hóa học ln có tính đa chiều, cần có cân nhắc trước lựa chọn ứng viên thử tiền lâm sàng Bất cải tiến tính đặc hiệu tăng lên kèm với giảm độ hấp thu thời gian bán thải, điều chỉnh lần có tác động đặc hiệu Do lặp lại thay đổi tái kiểm tra làm cho dự án phát thuốc truyền thống kéo dài tốn Các độc tính khơng liên quan cấu trúc theo dõi sau q trình phát triển khơng dự đoán xét nghiệm tiền lâm sàng Để giải số biến chứng, phương pháp dự đốn thời gian bán thải độc tính phát triển Các thử nghiệm kiểm tra ADME công nhận với cải tiến đáng kể khả tối ưu hóa hợp chất lead thành cơng sử dụng rộng rãi thực tế Cho đến nay, thành phần quan trọng để khám phá tiểu phân tử khả đánh giá sớm nguy ADMET Điều then chốt “fast fail” để giảm thiểu thấp nghiên cứu tổng quát chi phí, đầu tư phát triển phát sinh tìm khuyết điểm ứng viên trình thử lâm sàng .3.3.2 Đại phân tử Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Những đại phân tử kháng thể có miền cấu trúc xác định (được phân biệt với vùng đặc trưng lực từ vùng định ) định thời gian bán thải ( Fc receptor [FcRn] vùng liên kết) chức thụ thể ( độc tính tế bào phụ thuộc vào kháng thể - [ADCC]) độc tính phụ thuộc bổ thể Sự phân tách quan trọng q trình tối ưu hóa xong lúc đầu giai đoạn chiều Sự khác bao quát vùng định bổ thể (CDR3) chuỗi nặng hay nhẹ làm gia tăng lực hầu hết tất trường hợp khơng có ảnh hưởng thời gian bán thải chức thụ thể kháng thể ... tương lai, công nghệ sinh học công nghệ gen định hướng hình thành tích hợp cơng nghệ hiệu cao, kỹ thuật gen thông tin sinh học Làn song công nghệ gen nguồn liệu đính hướng ứng dụng khoa học đời... Phát phân tử sinh học cần quan tâm Đánh giá tiềm phân tử đích Thiết kế quy trình phân tích sinh học để đánh giá tác động sinh học Thiết lập sàng lọc hiệu cao Thiết kế chương trình sàng lọc để tìm... ghép lĩnh vực ý khác công nghệ sinh học dược Kỹ thuật mô kết hợp tiến sinh học tế bào khoa học vật liệu sinh học Mô bao gồm loại mô liên kết collagen, polymer phân hủy sinh học, bị thối hóa sau