het doel van assay development and screening in drug discovery
Assays zijn onderzoeksprocedures die een verbinding kwalitatief beoordelen of de effecten van een verbinding op geïdentificeerde moleculaire, cellulaire of biochemische doelwitten onderzoeken. De eerste stappen in drugontwikkeling zijn de identificatie en de validatie van potentiële drugdoelstellingen betrokken bij menselijke ziekte. Deze doelstellingen zijn typisch of een cellulaire structuur of specifieke proteã ne., Doelwitten zijn:
- receptoren
- enzymen
- hormonen en factoren
- nucleaire receptoren
- DNA
- ionenkanalen
in de volgende fase van geneesmiddelontwikkeling worden biologische assays en compound screening assays gecreëerd. Deze analyses worden gebruikt om samenstellingen te identificeren die een gewenste activiteit bij het drugdoel hebben. Deze verbindingen worden aangeduid als ” hit ” moleculen., Tijdens de eerste fase van identificatie van de hitsamenstelling, genoemd hoog productieonderzoek (HTS), wordt een samenstellingsbibliotheek die vele potentiële hitmolecules bevat getest om om het even welke samenstellingen met de gewenste activiteit naar het doel te identificeren. Verdere analyses worden vereist om de activiteit van de hitmolecule bij het doel opnieuw te testen. Tot slot worden de op cellen gebaseerde analyses gebruikt om de toxiciteit, het veiligheidsprofiel en de werkzaamheid van een drug te onderzoeken. Elke drug die wordt ontwikkeld ondergaat een unieke reeks analyses die specifiek voor het drugdoel en de samenstelling in kwestie worden ontworpen en georganiseerd., Dit proces wordt genoemd analyse ontwikkeling.
belangrijke factoren in de ontwikkeling van de assay
het ontwikkelen van top-notch assays is cruciaal voor de ontdekking en ontwikkeling van het geneesmiddel. Hoe beter de ontwikkelde analyses, hoe minder potentiële problemen in latere stadia van het onderzoek en ontwikkelingsproces.De juiste analyse ontwikkeling vereist zorgvuldig rekening houdend met meerdere factoren, met inbegrip van relevantie, reproduceerbaarheid, kwaliteit, interferentie en kosten.,
|
Factor |
Belang in Assay Ontwikkeling |
|
Relevantie |
het Onderzoek moet worden uitgevoerd om te onderzoeken of het vermogen van de test: 1. Voorspel de specifieke ziektetoestand. 2. Identificeer verbindingen die een geschikt werkingsmechanisme en sterkte vertonen., |
|
Reproduceerbaarheid |
In een compound screening omgeving moet een test reproduceerbaar zijn. Dit betekent dat de haalbare reproduceerbaarheid over testplaten, het schermdagen en de volledige duur van het specifieke programma van de drugontdekking bestaat. |
|
kwaliteit |
Z’-factor wordt berekend om het vermogen of de kwaliteit van een HTS-test te meten. Het signaalvenster en de variantie van negatieve en positieve signalen wordt gebruikt in deze berekening., De Z’-factor moet >0,4 zijn om als aanvaardbaar voor gebruik te worden beschouwd, waarbij sommige onderzoekers de voorkeur geven aan een Z’-factor van >0,6. |
|
interferentie |
Assays moeten worden ontworpen waarbij rekening wordt gehouden met de effecten van verbindingen die in de assay worden aangetroffen, zoals de gebruikte oplosmiddelen. |
|
kosten |
maatregelen moeten worden genomen om de assaykosten redelijk te beperken., |
Assay types and technologies
Assays in drug discovery vallen in twee hoofdcategorieën: biochemische assays en op cellen gebaseerde assays.De biochemische analyses zijn vaak het eerste type van analyse gebruikt. De biochemische analyses zijn waardevol voor het evalueren en het onderzoeken van de doelproteã ne en het identificeren van de samenstellingen die de gewenste activiteit bij het doel bezitten., Deze tests:
- kan worden toegepast op enzym-of receptordoelen
- zijn consistent en betrouwbaar
- zijn eenvoudiger dan celgebaseerde tests
celgebaseerde tests verhelderen de activiteit van de verbinding via een functionele read-out van die activiteit. Cel-gebaseerde analyses volgen vaak biochemische analyses., Deze tests:
- kan worden toegepast op ionenkanalen, kernreceptoren of membraanreceptoren
- rapport over de toxiciteit, werkzaamheid en andere eigenschappen van de hitverbinding
- zijn complexer dan biochemische tests
De volgende tabel bevat enkele veel voorkomende voorbeelden van biochemische en celgebaseerde tests.,scent Proximity Homogenous Assay (AlphaScreen Technology) for Protein-Protein Interaction
Viability Assays
Assay for Protease Cleavage Activity
Migration Assays
Reporter Gene Assays
G Protein-Coupled Receptor Assays