Le criblage à haut débit dans la découverte de médicaments
Une fois qu'une cible médicamenteuse a été identifiée (par exemple, une protéine associée à une maladie en particulier, identifiée dans des études génétiques), l'étape suivante consiste à identifier un médicament pour cette protéine (c'est-à-dire un composé qui interfère avec la cible in vivo, guérissant ou soulageant la maladie). Cette phase, appelée la découverte de médicaments, s'étend généralement sur 6 à 10 ans.
Le processus de découverte de médicaments vise à identifier un médicament final contre une cible parmi des milliers de composés potentiels. Au départ, la découverte de médicaments consiste à identifier des composés prometteurs qui interagissent avec la cible (hits) à partir d'une bibliothèque de centaines ou de milliers de composés. L'interaction des liaisons, qui inclut souvent la cinétique de liaison, de ces hits est ensuite confirmée et ils sont développés pour devenir des leads. La dernière étape consiste à transformer le lead en médicament en améliorant les propriétés telles que la stabilité, la solubilité ou la liaison.
Le criblage à haut débit (HTS) est le processus expérimental dans lequel un grand nombre de composés sont criblés pour découvrir certaines caractéristiques de manière (semi-)automatisée. Au début de la découverte de médicaments, le criblage à haut débit est souvent utilisé lors de l'identification des hits, par exemple pour cribler une bibliothèque de petites molécules afin de déterminer leur interaction avec une cible médicamenteuse. Il n'existe pas de définition fixe du nombre de composés à cribler pour que l'on puisse parler d'une méthode à haut débit. Cependant, on utilise généralement une fourchette de 1 000 à plusieurs milliers de composés.
Le criblage de médicaments à haut débit devrait réduire considérablement le nombre de composés dont il faut poursuivre l'étude dans le processus, mais il doit également identifier des hits de haute qualité (en évitant les faux positifs et les faux négatifs). Confirmer les hits et les développer en leads prend du temps et coûte cher. De ce fait, les chercheurs ne veulent pas trop de hits, mais ne veulent pas non plus passer à côté de médicaments potentiels en rendant le criblage à haut débit trop rigoureux.
Le processus de la découverte précoce de médicaments peut être automatisé à différents niveaux : Le criblage à haut débit dans le domaine de la découverte de médicaments s'étend de la préparation de l'échantillon par des dispositifs de manipulation des liquides à l'analyse et à l'exportation des résultats, en passant par la mesure elle-même.
Les dispositifs de manipulation des liquides prennent en charge la charge de travail de prélèvement avec la pipette requise pour la préparation de l'échantillon (par exemple, le transfert, la dilution, les ajouts et l'incubation). Les échantillons sont généralement préparés dans une plaque multipuits (96 puits ou multiples de ce nombre) et sont ensuite transférés vers le dispositif qui effectuera et observera la mesure (par exemple, la mesure de la cinétique de liaison de la bibliothèque des composés à la cible).
En fonction de l'échelle et de l'application, le transfert des plaques entre les dispositifs est effectué par des robots ou manuellement. Plusieurs mesures peuvent être effectuées en séquence par un ou plusieurs dispositifs. À terme, les données générées par les mesures doivent être analysées, et certainement exportées et rapportées.
Le WAVEsystem, basé sur la technologie de l'interférométrie couplée à un réseau (GCI), peut fournir des données de liaison cinétique lors de la découverte précoce de médicaments. Ces données cinétiques, sur les taux d'association (ka) et de dissociation (kd), fournissent plus d'informations que les seules données sur l'affinité, puisque des interactions avec la même affinité peuvent avoir des cinétiques très différentes. De ce fait, l'obtention de données sur la liaison cinétique, plutôt que sur la seule affinité, dès le début de la découverte de médicaments, vous permet de mieux sélectionner les hits dont il faut poursuivre l'étude.
La méthode propriétaire waveRAPID® de Creoptix permet d'obtenir ces données cinétiques plus rapidement que les autres méthodes, ce qui augmente le débit et permet le criblage cinétique. Le débit réel dépendra de l'application : par exemple, la mesure de petites molécules à cinétique rapide nécessite généralement moins de temps que la mesure des interactions plus lentes que l'on trouve généralement avec les anticorps.
En outre, waveRAPID® permet de mesurer la cinétique de liaison à partir d'un seul puits, ce qui supprime ainsi une partie du processus de préparation de l'échantillon (la série de dilution).
Processus traditionnel de criblage par affinité utilisé en même temps que le processus de criblage cinétique waveRAPID®. Le processus waveRAPID® inclut le système WAVEdelta, qui permet un criblage simple et rapide des fragments.
Le criblage à haut débit est essentiel pour accélérer votre recherche en matière de découverte de médicaments.
La qualité des données créées pendant le criblage à haut débit, que vous utilisez pour décider des hits dont il faut poursuivre l'étude, détermine la réussite de votre processus.
Lors du criblage à haut débit, il est essentiel d'éviter les faux positifs et de ne pas exclure les faux négatifs : la quantité de composés identifiés par le criblage à haut débit en vue d'un développement ultérieur influe sur l'effort requis pour passer au développement d'un médicament. L'obtention précoce de données sur la cinétique de liaison, plutôt que sur la seule affinité, vous permet de prendre des décisions plus éclairées lors de l'identification et du développement de ces hits.
WAVEsystemInstruments de bioanalyse de nouvelle génération pour la découverte de médicaments et les sciences de la vie, aussi bien pour la recherche industrielle qu'universitaire |
|
|---|---|
