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PNAS:药物活性检测新技术开启药物开发大革命!

小张聊科研  · 公众号  · 科研  · 2017-07-13 19:11

正文

最新一期的美国国家科学院院刊PNAS杂志上,瑞典乌普萨拉大学的一个研究小组发现了一种简单可行的药物细胞活性检测新方法。

药物分子进入到细胞内,结合细胞内的靶点,从而产生药理作用。在药物研究中,靶标暴露不足是导致药物高损耗的主要原因。发现。乌普萨拉大学Artursson教授展示了一种不需要标记的量化药物和靶标的结合率以及疗效的细胞活性(Fic)方法,通过实验在多种细胞类型,包括癌症,炎症和痴呆等中均可行,同时也对胞浆靶点和亚细胞靶点定位进行了研究。文章中的该种方法为药物筛选中某种药物的用量提供更快更迅速的检测方案。

做药物筛选的都知道,大多数已知的药物靶点位于细胞内部。 假设细胞靶点暴露不足会导致较低的“药物效率”。靶点暴露不足导致药物实验中的高消耗率,是临床药物开发失败的重要因素。最近调查了一个大型的药物公司的药物开发发现,44个方案中的18个的靶标暴露不明确,这导致大部分的药物在进入第三阶段临床试验前就失败了。这给药物开发带来了巨大的损失。

“在研究药物如何影响人体之前,我们必须先考察药物对细胞内部的影响。我们的方法可能是实质上促进这种细胞阶段的药物研究。”

该实验室负责人Artursson说道,他也是scilifelab化学生物学平台的负责人(由乌普萨拉和斯德哥尔摩的大学,卡罗林斯卡医学院和皇家理工学院以及GSK公司共同创建)。

大多数有希望的潜在候选药物只在人体细胞内才能发挥药效,但缺乏快速确定细胞内药物数量的简单易行的方法。该方法通过测量细胞内药物的未结合量,药物分子除了结合靶点之外,还会结合到其他没有任何作用的各种细胞成分,药物的浓度被检测时“消失”,而这种消失之前无法检测,被错误地认为和靶点结合了,但其实不是。这种“消失”的药物比例迄今为止很难预测,但现在Artursson课题组可以很容易地确定。

研究小组还证明,利用这种新方法,药物利用效率可以用来预测药物分子在更高级的细胞模型中对特定治疗领域(如癌症、炎症和痴呆)中的作用影响。

“为特定的治疗领域开发模型需要时间,所以我们的方法可能在药物开发的早期阶段特别有用。主要的医药药物公司已经表现出极大的兴趣和方法现在提供的scilifelab药物发现和开发的平台,”Artursson说。

研究人员们目前正在调查这种方法是否能预测体内药物的作用情况。这比细胞培养复杂得多。由于采集血样很简单,而取样组织则相当困难,药物利用率往往是根据血液中药物浓度预测的——但这种方法不科学。


进入靶标细胞的药物的比例可能高于或低于血液中的比例。例如,这种药物可能与细胞的脂肪分子结合,分解或从细胞中运输出去。这些机制降低了细胞内药物的有效成分,即细胞内的药物利用率。因此,经常需要引入回顾性校正因子,以允许这些机制应用“药代动力学模型”来研究药物进入体内的途径以及消耗模式。

“我们的初步研究表明,用简单的测定细胞的局部药物使用率来代替校正因子绝对是有可能的。但是还需要进行更多的实验以用来验证在组织以及器官中药物代谢情况,以及我们这种方法是否可以作为评估的手段。”Artursson说。

该技术势必给药物公司带来革命性的改变,说了这么多,也没有讲到底是什么方法(尴尬脸),感兴趣的同学直接下载PNAS的文章看吧,下载地址点击“阅读全文


参考资料:

1.Prediction of intracellular exposure bridges the gap between target- and cell-based drug discovery, PNAS

www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1701848114 


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