신약 개발에서 화합물 스크리닝이란 무엇인가요?
신약을 개발하여 시장에 출시하는 것은 길고 어렵고 비용이 많이 드는 과정입니다. 이 과정은 유익한 생물학적 효과를 입증하는 유망한 화합물을 발굴하는 약물 발견으로 시작됩니다. 화합물 스크리닝은 초기 약물 발견을 수행하는 주요 방법입니다.
신약 개발을 위한 다양한 접근 방식
버드나무 껍질에서 추출한 아스피린과 디기탈리스에서 추출한 디곡신 등 약리학 초창기에는 전통적인 약용 식물의 파생물로 치료제가 만들어졌습니다. 다른 약들은 과학 연구 중에 우연히 발견되는 '우연적' 발견도 있습니다. 여기에는 페니실린과 같은 약이 포함됩니다. 포도상구균 배양 접시가 실수로 오염되었습니다.
이러한 비교적 초기의 발견 이후 신약 개발은 변화했습니다. 1960년대 이후 세포 수용체, 효소, 이온 채널의 기능이 밝혀지면서 연구자들은 특정 생물학적 과정을 표적으로 하는 기능적 특성을 가진 약물을 개발하기 위해 노력할 수 있게 되어 신약 개발 과정이 보다 합리적인 방향으로 전환되었습니다.
2003년 인간 게놈 프로젝트가 완료되면서 과학자들은 화합물 스크리닝이라는 프로세스를 통해 화합물을 테스트할 수 있는 정제된 단백질을 대량으로 빠르게 합성할 수 있게 되어 신약 개발의 또 다른 중요한 이정표가 되었습니다.
복합 스크리닝
생물학적 과정에 대한 이해가 극적으로 향상되고 수백만 개의 약리 활성 화합물이 목록화됨에 따라 오늘날 신약 개발은 일반적으로 세포 배양, 효소 또는 단백질과 같은 생물학적 표적에 대해 대규모 화학 라이브러리를 테스트하고 특정 효과를 찾는 방식으로 수행됩니다. 이러한 화합물 스크리닝 과정은 현대 신약 개발의 첫 번째 단계입니다.
화합물 스크리닝에 대한 접근 방식은 다양할 수 있습니다. 고전적 약리학(표현형 약물 발견이라고도 함)에서 연구자들은 화합물 스크리닝을 사용하여 다음에서 감지 가능하고 바람직한 변화를 찾습니다. 표현형 - 즉, 연구자들은 화합물 스크리닝 중에 세포 배양 또는 전체 유기체의 상태 변화를 찾습니다.
다른 화합물 스크리닝 프로그램에서는 질병 진행에 중요한 역할을 하는 것으로 여겨지는 개별 분리 단백질과 화합물의 상호 작용을 살펴볼 수 있습니다. 역약리학 또는 표적 기반 약물 발견으로 알려진 이 특정 화합물 스크리닝 방법론은 오늘날 가장 널리 사용되는 약물 발견 방법입니다.
복합 검사는 어떻게 진행되나요?
화합물 스크리닝 시설에는 일반적으로 테스트를 위해 꼼꼼하게 분류된 화학 화합물이 들어 있는 작은 우물 격자인 '스톡 플레이트' 라이브러리가 있습니다.
화합물 스크리닝은 일반적으로 분석 플레이트에서 이루어집니다. 이는 기본적으로 스톡 플레이트의 복사본이며, 각 웰에는 스톡 플레이트의 해당 웰에서 채취한 화합물의 소량 샘플(보통 나노리터 규모)이 들어 있습니다. 화합물 스크리닝 프로세스는 생물학적 표적(예: 단백질, 세포 또는 동물 배아)을 분석 플레이트의 각 웰에 추가할 때 시작됩니다. 배양 기간이 지나면 각 테스트 화합물이 생물학적 표적에 미치는 영향을 확인하기 위해 측정을 수행할 수 있습니다.
화합물 스크리닝의 측정은 현미경과 같이 수동으로 수행하거나 발광 또는 흡광도와 같은 양을 자동으로 측정할 수 있습니다.
이러한 방식으로 화합물 스크리닝을 통해 "적중"으로 알려진 긍정적인 결과를 생성하는 화합물을 식별하고 나머지는 폐기할 수 있습니다. 이 작업이 완료되면 추가 테스트 및 신약 개발 프로세스를 시작할 수 있습니다.
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