- •Высокопроизводительн ый скрининг
- •Скрининг новых соединений
- •Скрининг новых соединений
- •Блокаторы биосинтеза холестерина
- •Скрининг новых соединений
- •Скрининг новых соединений
- •Скрининг новых соединений
- •Требования к скриннингу
- •Скрининг новых соединений
- •Скрининг новых соединений
- •Скрининг новых соединений
- •Скрининг новых соединений Hit to lead (H2L)
- •Скрининг новых соединений
- •Скрининг новых соединений
- •Скрининг новых соединений
- •Скрининг новых соединений
- •Скрининг новых соединений
- •Методы детекции в HTS:
- •Спектроскопия в HTS:
Высокопроизводительн ый скрининг
High-Throughput Screening
(HTS)
1
Скрининг новых соединений
Что означает «ведущая» “lead” структура?
-> показывает желаемую биологическую активность
-> но до сих пор не дает комбинацию всех желаемых свойств, необходимых для терапевтического применения
Повторяющиеся циклы -> синтез структурных аналогов ->фармакологическое тестирование -> подходящие кандидаты для терапевтического использования
Свойства «ведущей» структуры должны обязательно отвечать требованиям к фарм продукту:
Functional in vitro and in vivo (animal tests)
Reduced side-effects (understanding the structure-activity-relationship of the interaction
between lead structure and receptor)
Chemical structure related to biological active molecule (optimal binding to receptor)
|
Accessible to chemical synthesis -> derivatisation |
|
Substance and metabolic products not toxic |
|
Novelty |
2
Скрининг новых соединений
“lead structure”
Статины -> ингибирование HMG-CoA редуктазы -> биосинтез холестерина
3
Блокаторы биосинтеза холестерина
Potent blocker of HMG CoA reductase -> reduce level of synthesized cholesterol
4
Скрининг новых соединений
Методы анализа HTS
5
Скрининг новых соединений
Анализ технологий HTS
A -> Cell growth tests (cell-based assays) -> Phenotypic assays
-> проблема различить активные и токсичные соединения -> время отклика у клеток может быть долгим (мин, часы, дни)
-> Источник неспецифических хитов (соединения влияющие на метаболизм-> сложность !!!)
B -> Ответ ткани -> targeted functional cell-based assay
-> Чувствительность и специфичность к рецептору имеет решающее значение -> Рекомбинантные клеточные линии позволяют контролировать функциональную активность -> время отклика -> проводится различие между агонистами и ингибиторами
C -> Enzyme test -> biochemical test
-> лучшая чувствительность -> можно проводить при высокой концентрации соединения
-> Позволяет провести различие между ингибиторами и стимуляторами -> большая экспериментальная свобода -> хорошо подходит для автоматического скриннинга
-> “fragment screening” (структурные фрагменты с малым сродством -> дизайн -> увеличение аффиности)
6
Скрининг новых соединений
Assay Technology in HTS
A -> Cell growth tests (cell-based assays) -> Phenotypic assays
Почему?
-> Механизм действия + отношение к болезни -> комплексные цели -> анализ в физиологических условиях -> Мишень сложно или дорого выделить и очистить -> Быстрый и наименее дорогой подход
задачи по реализации: -> рост и адгезия клеток
-> чувствительность к растворителям -> цитотоксичность -> стабильность клеточной линии
Possible Future -> cell-based screenings on chips !!!
7
Требования к скриннингу
Высокая чувствительность (определение единичных молекул)
Высокая скорость (автоматизация)
Уменьшение объемов тест-системы (анализ на микроплашках)
Ясный результат (лучше: Да/НЕТ)
Низкая сложность (специфичное взаимодействие)
Воспроизводимость Быстрая обработка данных результатов Приемлемые цены !!!
8
Скрининг новых соединений
Laboratory Automation
Начиная с конца 1980-х-> - скриннинг на титрационных микропланшетах
-автоматизация дозирования жидкости
-Планшетные ридеры
Ускорение -> миниатюризация и распараллеливание анализа (96-1536 луночная плашка)
Анализы могут проводится:
-> полуавтоматически (периодический режим)
небольшие различия во времени проведения отдельных шагов-> дополнительный «шум» (разброс во времени)
-> непрерывный (роботизированный и полностью автоматический) времена цикла постоянны -> легче выявлять системные погрешности и
ошибки
9
Скрининг новых соединений
10