Τι είναι ο λογικός σχεδιασμός ναρκωτικών;

Σε όλη την ιστορία της ιατρικής επιστήμης, τα νέα φάρμακα έχουν ανακαλυφθεί, αν και μια διαδικασία δοκιμής και σφάλματος ή απλά με απόλυτη τύχη.Καθώς η ζήτηση για νέα και αποτελεσματικότερα φάρμακα έχει αυξηθεί, μια νέα μέθοδος ανάπτυξης φαρμάκων που ονομάζεται ορθολογικός σχεδιασμός φαρμάκων έχει αρχίσει να αντικαταστήσει τις παλιές μεθόδους.Στον ορθολογικό σχεδιασμό φαρμάκων, οι βιολογικά δραστικές ενώσεις σχεδιάζονται ειδικά ή επιλέγονται για να συνεργαστούν με ένα συγκεκριμένο στόχο φαρμάκων.Ο λογικός σχεδιασμός φαρμάκων συχνά περιλαμβάνει τη χρήση λογισμικού μοριακού σχεδιασμού, το οποίο χρησιμοποιούν οι ερευνητές για τη δημιουργία τρισδιάστατων μοντέλων φαρμάκων και των βιολογικών στόχων τους.Για το λόγο αυτό, η διαδικασία είναι επίσης γνωστή ως σχεδιασμός φαρμάκων που υποστηρίζεται από υπολογιστή.

Ο στόχος φαρμάκου ή ο βιολογικός στόχος είναι συνήθως ένας από τους δύο τύπους.Ο πρώτος τύπος είναι ένα μόριο στο ανθρώπινο σώμα που προκαλεί ασθένεια όταν είναι ελαττωματικό με κάποιο τρόπο.Το δεύτερο είναι ένα μόριο από έναν μικροοργανισμό που προκαλεί ασθένεια.Η ανάπτυξη φαρμάκων περιλαμβάνει την ανακάλυψη ή το σχεδιασμό νέων χημικών ενώσεων που αλληλεπιδρούν με αυτούς τους στόχους με ευεργετικό τρόπο, όπως με την αλληλεπίδραση με τη χοληστερόλη για να την απομακρύνουν από το σώμα ή με την αλληλεπίδραση με έναν ιό για να προκαλέσει το θάνατό του.Έχετε πολλά ελαττώματα που κάνουν την ανακάλυψη φαρμάκων μια ακριβή επιχείρηση.Η ευκολότερη και ταχύτερη μέθοδος ανάπτυξης ενός νέου φαρμάκου είναι απλώς να ανακαλύψει, μέσω της απόλυτης τύχης, ότι μια συγκεκριμένη ένωση είναι βιολογικά δραστική έναντι ενός στόχου ενδιαφέροντος φαρμάκου.Ίσως το πιο διάσημο τέτοιο περιστατικό ήταν η ανακάλυψη της πενικιλλίνης από τον Αλέξανδρο Φλέμινγκ το 1928. Ο μικροβιολόγος ανακάλυψε το πρώτο αντιβιοτικό όταν ορισμένοι βακτηριακοί καλλιέργειες με τους οποίους συνεργαζόταν έγιναν μολυσμένες με βακτηριοκτόνο μύκητα.Φυσικά, αυτό το είδος της τυχαίας ανακάλυψης δεν συμβαίνει πολύ συχνά, και η τύχη δεν είναι κάτι που οι εταιρείες φαρμάκων βασίζονται στην ανάπτυξη νέων φαρμάκων.

Η πιο κοινή μέθοδος που χρησιμοποιείται για την ανάπτυξη νέων φαρμάκων είναι μια μακρά διαδικασία μεγάλης κλίμακαςπου ονομάζεται Combinatorial Library Screening.Σε αυτή τη διαδικασία δημιουργούνται μεγάλοι αριθμοί χημικών ενώσεων και στη συνέχεια διαμορφώνονται για βιολογική δραστηριότητα.Εάν μια δεδομένη ένωση δείχνει σημάδια αλληλεπίδρασης με βιολογικό στόχο, λαμβάνει περαιτέρω προσοχή και μπορεί να εξελιχθεί σε ένα νέο φάρμακο.Αυτή η διαδικασία μπορεί να διαρκέσει πολλά χρόνια και τεράστια χρηματικά ποσά, όμως, και ακόμη και στο τέλος της περιόδου ανάπτυξης, το φάρμακο μπορεί να μην είναι αρκετά αποτελεσματικό ή αρκετά ασφαλές για ανθρώπινη χρήση.

Ο λογικός σχεδιασμός φαρμάκων είναι μια πιο εξορθολογισμένη διαδικασία που απαιτείπροσεκτική εξέταση του στόχου του φαρμάκου καθώς και του ίδιου του φαρμάκου.Αυτή η μέθοδος σχεδιασμού φαρμάκων χρησιμοποιεί ειδικό εξοπλισμό για να εξετάσει την τρισδιάστατη δομή ενός στόχου φαρμάκου και στη συνέχεια να βρει μια ένωση που μπορεί να αλληλεπιδράσει με τον στόχο.Επομένως, ο ορθολογικός σχεδιασμός των φαρμάκων απαιτεί σημαντική γνώση της χημείας καθώς και της βιολογίας, επειδή οι χημικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των ναρκωτικών και των στόχων τους είναι αυτό που καθορίζουν εάν ένα φάρμακο είναι βιολογικά ενεργό. Οι ενώσεις μπορούν να εντοπιστούν για δοκιμές με δύο τρόπους.Το πρώτο περιλαμβάνει τη χρήση της συνδυαστικής προβολής της βιβλιοθήκης.Σε αυτή την περίπτωση, ωστόσο, η διαδικασία εξορθολογίζεται επειδή οι ερευνητές που χρησιμοποιούν ορθολογικές μεθόδους σχεδιασμού φαρμάκων θα προβάλλουν τη βιβλιοθήκη για ενώσεις ενός σχήματος που είναι αρκετά συγκεκριμένο για να αλληλεπιδράσει με τον στόχο του φαρμάκου.Η δεύτερη μέθοδος περιλαμβάνει τον πραγματικό σχεδιασμό μιας ένωσης που μπορεί να αλληλεπιδράσει με το στόχο.Αυτό απαιτεί την εξέταση της χημικής μακιγιάζ της ένωσης και της γνώσης των χημικών ομάδων που μπορεί να απαιτεί η ένωση για να είναι ικανή να αλληλεπιδράσει με το στόχο του φαρμάκου.

Το πρώτο φάρμακο που αναπτύχθηκε χρησιμοποιώντας μια διαδικασία ορθολογικού σχεδιασμού φαρμάκων ήταν ένα αντιικό φάρμακο που ονομάζεται που ονομάζεταιRelenza Αυτό το φάρμακο σχεδιάστηκε για να αλληλεπιδρά με μια πρωτεΐνη γρίπης που ονομάζεται νευραμινιδάση.Χωρίς αυτή την πρωτεΐνη, ο ιός της γρίπης δεν μπορεί να μολύνει νέα κύτταρα.Επομένως η θεραπεία με το φάρμακο μπορεί να SHΟργανίστε τη διάρκεια της ασθένειας.Άλλα ορθολογικά σχεδιασμένα φάρμακα περιλαμβάνουν φάρμακα HIV όπως ritonavir και indinavir, τα οποία αλληλεπιδρούν με ιικές πρωτεΐνες που ονομάζονται πρωτεάσες.