Введение. Важнейшая задачка, которую необходимо решить на шаге ранней разработки фарма-
цевтических средств, – это понижение процентов провалов в следующей разработке. Для этого необходимо
как можно надежнее предсказать, какие вещества будут токсичны и неэффективны для человека, а какие
подходят в качестве фармацевтических средств. К огорчению, сейчас это получается с трудом, только 6-10%
фармацевтических средств, входящих в клинические исследования, доходят до регистрации.
При создании лекарства есть основные 4 этапа, это – моделирование, второй этап - тестирование,
третий этап – регистрация нового лекарства и последний этап – его изготовления.
На первом этапе определяется цель – для какой болезни производится лекарство и как оно должно
реагировать в организме. На этом этапе нам нужна база данных, которой является in silico* [1]. Сейчас без
моделирования in silico не обходится ни один проект по разработке лекарств любых типов. Insilico – термин,
обозначающий компьютерное моделирование (симуляцию) эксперимента, чаще биологического.
Фраза была
создана по аналогии с фразами in vivo (в живом организме) и in vitro (в пробирке), которые часто
используются в биологии, и сама не является латинской.
После определения, какие именно вещества соответствуют нашей цели, моделируется вещество, у
которых есть фармакологическое свойства и на этом этапе у нас появляется претендент. Затем происходят
тестирование претендента в разных условиях и его влияние на организм.
Материалы и методы: Первые программы автоматизации были сделаны в области синтеза пептидов,
так как в них (пептидах) присутствуют простые элементы и с помощью их соединении строятся сложные
компоненты. Автоматизация позволяет систематизировать и стандартизовать выбранные условия, чтобы
повысить процент успеха. Микрофлюидные реакторы [2], объединенные с аналитическими устройствами,
детектирующими продукт в настоящем времени, позволили параллельно проводить тысячи реакций, что
было бы недоступно при использовании макроскопических технологий. Микрофлюидика позволяет снизить
затраты реактивов и уменьшить контакт экспериментаторов с потенциально вредными веществами, что
позволяет не загрязнять атмосферу и нашу экологию.
До середины 1980-х годов тестирование претендентов в лекарства на активность в биохимических и
фармакологических лабораториях проводилось в индивидуальных пробирках, объем которых должен был
быть не менее 1 мл. это требовало постоянной работы с сухими навесками, которые вручную растворяли в
различных буферных растворах. Производительность таких ручных методов ограничивалась 20–50
соединениями в неделю. Таким образом, для тех времен программа занимала около 2 лет только для
изучения 3000 веществ [3]. После создания в компании Pfizer в 1984 году HTS, проверка претендентов на
лекарственный препарат уже к 1986 году составляла 800 веществ за неделю, что было на то время самым
высоким показателем, а сейчас 300 000 веществ тестируется за день (uHTS). После получения веществ,
происходит клеточное тестирование, после которого остаётся только 0.01% не прошедших тестирования
компонентов (15-20 наименований), что типично для этого процесса [4].