Após a identificação de um alvo de medicamento (por exemplo, uma proteína associada a uma determinada doença, identificada em estudos genéticos), a próxima etapa é identificar um medicamento para essa proteína (ou seja, um composto que interfere no alvo in vivo, curando ou aliviando a doença). Essa fase é chamada de descoberta de medicamentos e, em geral, dura de 6 a 10 anos.
O fluxo de trabalho de descoberta de medicamentos visa identificar um medicamento final contra um alvo a partir de milhares de compostos potenciais. Inicialmente, a descoberta de medicamentos envolve a identificação de compostos promissores que interagem com o alvo (hits) em uma biblioteca de centenas a milhares de compostos. A interação de ligação, muitas vezes incluindo a cinética de ligação, dessas substâncias ativas (hits) é confirmada e elas são transformadas em protótipos (leads). A etapa final é transformar o protótipo (lead) em um medicamento, melhorando propriedades como estabilidade, solubilidade ou ligação.
O que é triagem de alto rendimento na descoberta de medicamentos?
A triagem de alto rendimento (HTS) é o fluxo de trabalho experimental em que um grande número de compostos é examinado para determinadas características de forma (semi)automatizada. No início da descoberta de medicamentos, a HTS é frequentemente usada durante a identificação de substâncias ativas (hits), por exemplo, para examinar uma biblioteca de pequenas moléculas quanto à sua interação com um alvo de medicamento. Não há uma definição fixa de quantos compostos precisam ser examinados para serem qualificados como de alto rendimento. No entanto, o intervalo de 1.000 a vários milhares de compostos é normalmente usado.
A triagem de medicamentos de alto rendimento deve reduzir significativamente o número de compostos com os quais continuar no fluxo de trabalho, mas também precisa identificar substâncias ativas (hits) de alta qualidade (evitando falsos positivos e falsos negativos). Confirmar as substâncias ativas (hits) e transformá-las em protótipos (leads) é demorado e caro. Dessa forma, os pesquisadores não querem um número excessivo de substâncias ativas (hits), mas também não querem perder medicamentos em potencial ao tornar a HTS muito rigorosa.
Métodos de triagem de alto rendimento
O fluxo de trabalho inicial de descoberta de medicamentos pode ser automatizado em diferentes níveis: A HTS na descoberta de medicamentos abrange desde a preparação da amostra por dispositivos de manuseio de líquidos, passando pela medição propriamente dita, até a análise e exportação do resultado.
Os dispositivos de manuseio de líquidos assumem a carga de trabalho de pipetagem necessária para a preparação de amostras (por exemplo, transferência, diluição, adições e incubação). Em geral, as amostras são preparadas em uma placa multiamostras (96 amostras ou múltiplos delas) e, em seguida, são transferidas para o dispositivo que executará e observará a medição (por exemplo, medir a cinética de ligação da biblioteca de compostos ao alvo).
Dependendo da escala e da aplicação, a transferência da placa entre dispositivos é feita por robôs ou manualmente. Várias medições podem ser feitas em sequência por um ou vários dispositivos. Por fim, os dados gerados pelas medições precisam ser analisados e, provavelmente, exportados e relatados.
O WAVEsystem e a descoberta inicial de medicamentos
O WAVEsystem baseado na tecnologia de interferometria acoplada a grade (GCI), pode fornecer dados de ligação cinética durante a descoberta inicial de medicamentos. Esses dados cinéticos – sobre as taxas de associação (ka) e dissociação (kd) – fornecem mais informações do que os dados apenas sobre afinidade, pois as interações com a mesma afinidade podem ter cinéticas muito diferentes. Assim, a obtenção de dados sobre a ligação cinética, em vez de apenas sobre a afinidade, no início da descoberta de medicamentos, permite que você selecione melhor com quais substâncias ativas (hits) continuar.
O método waveRAPID® de propriedade da Creoptix pode obter esses dados cinéticos mais rapidamente do que outros métodos, aumentando o rendimento e permitindo a triagem cinética. O rendimento real dependerá da aplicação: por exemplo, a medição de moléculas pequenas com cinética rápida normalmente requer menos tempo do que a medição das interações mais lentas normalmente encontradas com anticorpos.
Além disso, o waveRAPID® permite a medição da cinética de ligação em um único poço, eliminando parte do processo de preparação da amostra (a série de diluição).
Fluxo de trabalho de triagem tradicional baseado em afinidade em paralelo com o fluxo de trabalho de triagem cinética do waveRAPID®. O fluxo de trabalho do waveRAPID® inclui o sistema WAVEdelta, que permite a triagem simples e eficiente de fragmentos.
WAVEsystem
A importância da triagem de alto rendimento na descoberta de medicamentos
A HTS é fundamental para acelerar sua pesquisa de descoberta de medicamentos. A qualidade dos dados criados durante a HTS, que você usa para decidir com quais substâncias ativas (hits) continuar, determina o sucesso do seu processo.
Ao realizar a HTS, é fundamental evitar falsos positivos e não excluir falsos negativos: a quantidade de compostos identificados pela HTS para desenvolvimento posterior afeta o esforço necessário para avançar em direção ao desenvolvimento de medicamentos.
A obtenção de dados sobre a cinética de ligação, em vez de apenas sobre afinidade, permite que você tome decisões mais informadas ao identificar e desenvolver essas substâncias ativas (hits).
