Giới thiệu môn hóa sinh

Các kiến thức cơ bản về một số nhóm đích sinh học chủ yếu Các kiến thức cơ bản về một số hoạt động sinh lý quan trọng của tế bào Sơ bộ liên hệ áp dụng các hiểu biết trên trong hóa dược Bài mở đầu tóm tắt chung về các định nghĩa cơ bản: Hóa dược là gì, thuốc là gì, quy trình phát triển thuốc mới, nhiệm vụ của người nghiên cứu hóa dược vai trò cuả kiến thức sinh học trong hóa dược xác định đích

BÀI MỞ ĐẦU TS Vũ Thị Thơm Khoa Y Dược Đại học Quốc gia Hà Nội Giới thiệu môn học  Hóa sinh dược: Tín (15 bài)  Giáo trình:  Hóa sinh học – Sách dùng đào tạo dược sỹ đại học; Chủ biên: GS.TS Nguyễn Xuân Thắng, 2005  Biological Science, 3rd edition; Freemans; 2008 Cấu trúc giảng       0-Bài mở đầu 1-Protein 2-Enzym 3-Sinh tổng hợp protein 4-Axit nucleic 5-Điều hòa biểu gen  6-Cấu trúc tế bào  7-Vận chuyển qua màng tế bào  8-Truyền thông tin qua màng tế bào  9-Hormone  10-Chu kỳ tế bào  11- Tổng quan trao đổi chất lượng sinh học  12-Chuyển hóa protein  13-Chuyển hóa axit nucleic  14-Một số mơ hình sàng lọc sinh học hóa dược Hóa dược  Hóa dược khoa học nghiên cứu, với sở ngành hóa học, phối hợp với sinh, y dược học, phục vụ cho nghiên cứu phát minh, phát hiện, thiết kế, nhận biết, tổng hợp hợp chất hóa học có hoạt tính sinh học  Hóa dược nghiên cứu chuyển hóa, tác dụng chế hoạt động mức phân tử, xây dựng mối quan hệ cấu trúc – hoạt tính hợp chất Hóa dược  Hóa dược ngành khoa học nghiên cứu liên ngành, phối hợp hóa-sinh-y-dược học, nhằm phục vụ cho nghiên cứu phát triển thuốc  Nhiệm vụ Hóa dược :  Phát thiết kế hợp chất hóa học trị liệu  Phát triển hợp chất hóa học thành sản phẩm dược Thuốc  Thuốc chất có nguồn gốc thiên nhiên hay tổng hợp, có tác dụng chữa bệnh, phòng bệnh hay chẩn đốn  Ban đầu, tất thuốc chiết xuất từ nguồn tự nhiên Đến nay, nhiều thuốc tổng hợp sản xuất nhân tạo Quy trình phát triển thuốc http://blogs.berkeley.edu/2013/08/19/reinventing-life-science-startups-therapeutics-and-diagnostics/ Quy trình phát triển thuốc Target Identification months to years! HTS 3-4 months Active-to-Hit (AtH) months Hit-to-Lead (HtL) HTS: High Throughput Screening Stonehouse J., Advanced Medicinal Chemistry, Lecture 2, AstraZeneca R&D Charnwood 6-9 months New Lead Optimisation Projects (LO) years Candidate Drug (CD) Nhiệm vụ người nghiên cứu Hóa dược  Tổng hợp hợp chất hóa học  Xác định hiệu ảnh hưởng chúng trình hoạt động sinh học  Sửa đổi cấu trúc hợp chất để tối ưu hóa hoạt tính hạn chế tác dụng phụ đến mức tối thiểu  Nghiên cứu hấp thụ, phân bố, chuyển hóa thải trừ (ADME) dược phẩm Quy trình phát triển thuốc Target Identification months to years! HTS 3-4 months Active-to-Hit (AtH) months Hit-to-Lead (HtL) 6-9 months New Lead Optimisation Projects (LO) Stonehouse J., Advanced Medicinal Chemistry, Lecture 2, AstraZeneca R&D Charnwood years Candidate Drug (CD) Vai trò kiến thức sinh học Hóa dược – Xác định đích  Dựa tác dụng (medicinal use), thuốc phân thành nhóm chính:  Thuốc tác động lên chức sinh lý thể  Thuốc có tác dụng chống lại tác nhân gây bệnh  Tác dụng thuốc nhờ ảnh hưởng lên hoạt động sinh lý tế bào thể, thông qua tương tác với đích sinh học (target) Đích sinh học http://www.bioinformation.net/1/76-1-2006.htm Quy trình phát triển thuốc Target Identification months to years! HTS 3-4 months Active-to-Hit (AtH) months Hit-to-Lead (HtL) 6-9 months New Lead Optimisation Projects (LO) Stonehouse J., Advanced Medicinal Chemistry, Lecture 2, AstraZeneca R&D Charnwood years Candidate Drug (CD) Vai trò kiến thức sinh học Hóa dược – Tìm chất tiềm Chất tiềm (Lead): chất có hoạt tính sinh học cần thiết, thường có số nhược điểm khắc phục qua q trình tối ưu hóa Phát chất tiềm R  Phát ngẫu nhiên H N O S penicillin N O O O OH O NH O O OH O HO  Các sản phẩm tự nhiên O OH taxol O H O O O O O  Qua quan sát thực tế lâm sàng O O S N N  Các phối tử (ligand) tự nhiên N HN N N Viagra O  Các thuốc có  High Throughput Screening (HTS) Stonehouse J., Advanced Medicinal Chemistry, Lecture 2, AstraZeneca R&D Charnwood High Throughput Screening  Đây quy trình cơng nghiệp hóa, phối hợp đích sinh học xác thực với số lượng lớn, đa dạng hợp chất hóa học để nhanh chóng xác định hợp chất tiềm cho giai đoạn đầu phát triển thuốc  Là phương pháp tìm chất tiềm (lead) phổ biến công ty dược lớn  Được sử dụng đồng thời với phương pháp khác Vai trò kiến thức sinh học Hóa dược – Tìm chất tiềm Để tìm chất tiềm với phương pháp trên, ta cần biết:  Đích sinh học  Cơ chế hoạt động  Cách đánh giá Quy trình phát triển thuốc Target Identification months to years! HTS 3-4 months Active-to-Hit (AtH) months Hit-to-Lead (HtL) 6-9 months New Lead Optimisation Projects (LO) Stonehouse J., Advanced Medicinal Chemistry, Lecture 2, AstraZeneca R&D Charnwood years Candidate Drug (CD) Vai trò kiến thức sinh học Hóa dược – Tối ưu hóa Lead  Tối ưu hóa Lead: tăng tối đa hoạt tính, giảm tác dụng phụ đến mức tối thiểu  Sửa đổi cấu trúc hợp chất hóa học dựa tương tác thuốc đích, mối liên quan cấu trúc hoạt tính thuốc  Nghiên cứu dược động học (ADME) dược lực học (tác dụng, chế) thuốc Vai trò kiến thức sinh học Hóa dược  Xác định đích sinh học  Hỗ trợ thiết kế thuốc, tìm chất tiềm  Đánh giá tác dụng chất tiềm  Hỗ trợ tối ưu hóa chất tiềm năng, phát triển thuốc  Chứng thực tác dụng thuốc Nội dung môn học  Các kiến thức số nhóm đích sinh học chủ yếu  Các kiến thức số hoạt động sinh lý quan trọng tế bào  Sơ liên hệ áp dụng hiểu biết hóa dược Câu hỏi, thắc mắc? ... Xuân Thắng, 2005  Biological Science, 3rd edition; Freemans; 2008 Cấu trúc giảng       0-Bài mở đầu 1-Protein 2-Enzym 3-Sinh tổng hợp protein 4-Axit nucleic 5-Điều hòa biểu gen  6-Cấu trúc... chất có nguồn gốc thiên nhiên hay tổng hợp, có tác dụng chữa bệnh, phòng bệnh hay chẩn đoán  Ban đầu, tất thuốc chiết xuất từ nguồn tự nhiên Đến nay, nhiều thuốc tổng hợp sản xuất nhân tạo Quy... với số lượng lớn, đa dạng hợp chất hóa học để nhanh chóng xác định hợp chất tiềm cho giai đoạn đầu phát triển thuốc  Là phương pháp tìm chất tiềm (lead) phổ biến công ty dược lớn  Được sử dụng