Den drug design , spesielt utforme farmakologisk aktiv substans bedre kjent under navnet engelsk Drug utforming er det sett med prosesser som er nødvendige for utviklingen av et medikament .
I legemiddelindustrien kan disse prosessene deles inn og deles i fire faser eller trinn:
Merk: Forsknings- og utviklingsfasene blir ofte referert til som FoU .
For å designe et stoff, må du først lete etter det og identifisere det. Denne undersøkelsen, som bærer navnet narkotikafunn og medikamentoppdagelse på engelsk, er basert på forskjellige tilnærminger eller strategier i løpet av de siste årtusener.
Siden begynnelsen av farmakologi har legemiddelforskningsmetoder og prosesser utviklet seg til å bli mer og mer rasjonelle.
Fra antikken til i dag var tilnærmingene suksessive:
Fra antikken til slutten av XVIII th århundre, medisiner eller behandlinger var hovedsakelig fra opplevelsen av leger over årtusener. De var ikke basert på systematiske tilnærminger til oppdagelse og design, selv om store tidens forskere allerede foreslo viktigheten av eksperimentering, som Claudius Galenus (Galen, 129-200) eller Ibn Sina (Avicenna, 930-1037), som hadde skrevet mange verk om rettsmidler. For at en forbindelse skulle bli ansett som et middel, var det tilstrekkelig at dens aktivitet ble demonstrert. Kunnskap om handlingsmekanismen var unødvendig. Denne epoken var empirisk terapi .
Funksjonelle tilnærmingerLikevel, i begynnelsen av XIX th århundre i Europa, økt kunnskap i anatomi, fysiologi, kjemi, kombinert med teknologisk utvikling av tiden tillot fremveksten i medisin av en ny disiplin, referert til som farmakologi.
Dette, som er vitenskapen om medisin, var basert på en eksperimentell tilnærming. Fra det øyeblikket der, har ulike og varierte strategier dukket opp for å komme til begynnelsen av XX th århundre med tilnærmingen kalles funksjonelle så vel kvalifisert som de hadde for å demonstrere effekten av en forbindelse på en kroppsfunksjon som respirasjon, fordøyelse, etc. Forbindelsene som ble studert og testet var hovedsakelig produkter av naturlig opprinnelse, og oppdagelsen av et nytt bioaktivt stoff var mer eller mindre et resultat av flaks.
Molekylære tilnærmingerSenere, på midten av 1970-tallet, oppstod nye metoder, kalt molekylære tilnærminger , på grunn av generaliseringen av bruken av spesifikke bindingsteknikker. Disse tilnærmingene ble kvalifisert som molekylære fordi observasjon og demonstrasjon ikke lenger foregår på nivået av organismen, eller på funksjonsnivået, men i enda mindre skala av molekylet . Det eksogene molekylet (medikamentet) er liganden og det målrettede endogene molekylet er reseptoren som vil initiere en respons fra organismen.
Fra begynnelsen av 1970-tallet utviklet en rekke strategier parallelt. Disse har hver sine fordeler og ulemper. I dag vil problemet som stilles, og de innledende begrensningene lede valg av tilnærming, eller til og med mot en kombinasjon av dem.
Vi kan skille mellom tre hovedtyper av tilnærminger:
Rasjonelle tilnærminger er basert på å innhente detaljerte data om den patologiske mekanismen og de biokjemiske trinnene som er involvert. Dette antar å ha identifisert og validert trinn (e) og de involverte biologiske molekylene: reseptoren på overflaten av cellen, enzymet ... Denne valideringen antar å etablere en direkte kobling mellom patologien og målet som tillater å 'håpe på en terapeutisk effekt. Denne valideringen kan være basert på data fra genetiske og genomiske studier (mutasjon assosiert med patologi), på biokjemiske data (metabolske endringer, enzymatiske analyser) og på dyreforsøk.
Når målet er validert, er to tilnærminger mulige: de som er basert på strukturen til kjente ligander og de som er basert på strukturen til målet.
I dag er den rasjonelle utformingen av et stoff basert på mange tett sammenvevd disipliner som kjemi , biokjemi , strukturbiologi , Genomics , Bio og Chemoinformatics , molekylær modellering , etc.
Screening med høy gjennomstrømningAutomatiseringen av oppgaver ved bruk av roboter og databehandlingsprogramvare gjør det mulig å teste og analysere en stor mengde kjemiske forbindelser på ett eller flere mål av interesse.
Kombinatorisk kjemi nærmer segTilnærminger presentert så langt besto av testing av kjemiske forbindelser som tidligere er renset og identifisert. I kontrast går denne tilnærmingen som følger. Først av alt, med syntesen av et veldig stort antall kjemiske forbindelser. Deretter måles effekten av denne blandingen på den biologiske aktiviteten. Og hvis det viser seg at en effekt blir observert, vil en dekonvolusjonsprosess gjøre det mulig å gå tilbake til forbindelsen som er ansvarlig for denne aktiviteten.