La plataforma monopastilla innovadora acelera proceso de desarrollo de la droga

Los científicos en el Instituto de Tecnología de Karlsruhe (ESTUCHE) han subido con un sistema miniaturizado y acelerado de nuevo revelado de la droga en apenas una viruta, prometiendo hacer el más rápido de proceso y más barato que siempre antes. El parte fue publicado en las comunicaciones de la naturaleza del gorrón el 28 de junio de 2019.

La demanda para drogas más nuevas está subiendo constante con la aparición de enfermedades nuevas y drogorresistentes. Sin embargo, menos nuevas drogas se están desarrollando real (cerca de 600 durante el período 1991-2010 en los países superiores). Una razón grande es la complejidad y el costo escarpados de los muchos pasos implicados, que se realizan típicamente uno tras otro, en procesos separados. Sin embargo, éste puede no más ser el caso, dice a los científicos del ESTUCHE que desarrollaron un nuevo proceso combinatorio de la en-viruta.

El arsenal de microdroplets con los diversos reactivo en el chemBIOS viruta-basó la plataforma de la síntesis. Haber de imagen: Benz de Maximiliano, ESTUCHE
El arsenal de microdroplets con los diversos reactivo en el chemBIOS viruta-basó la plataforma de la síntesis. Haber de imagen: Benz de Maximiliano, ESTUCHE

El proceso tradicional del revelado de la droga es lento y aburrido. Comienza con explorar las bases de datos compuestas para las nuevas substancias químicas activas, produciéndolas individualmente en cantidades adecuadas usando sistemas de la alto-producción para construir una biblioteca compuesta, caracterizándolos, e investigación célula-basada para asegurarse de los poseen actividad en sistemas biológicos. Las composiciones con actividad prometedora se llaman los golpes y se vuelven para la exploración adicional. El proceso se relanza para diversas variaciones de los golpes para formar una biblioteca secundaria de moléculas con las moléculas optimizadas para el uso previsto.

Se requieren varias corridas antes de que establezcan a los candidatos finales, y éstos incorporan la fase médica del revelado para probar en estudios clínicos. Solamente uno entre los millares de moléculas revisadas inicialmente alcanza este escenario. Ningunos de los golpes lo hacen a veces con la aprobación de la droga. Las fallas en este flujo de trabajo son obvias: es lento, incómodo, consume mucho reactivo y disolventes, cuesta una enorme cantidad y limita el número de composiciones iniciales revisadas dentro de los límites de viabilidad. Actualmente, los ciclos de revelado de la droga atraviesan a menudo dos o más décadas en un costo de bestias enormes, lentas y extremadamente costosas de 2 a 4 mil millones dólares, haciéndolas.

Un avance en este campo es el uso de la síntesis de la sólido-fase en formato del microarray de miniaturizar y de combinar la síntesis de composiciones múltiples. Sin embargo, no permite los análisis célula-basados para la bioactividad en la mayoría de los casos. Hasta ahora, no había procesos miniaturizados para ejecutar los flujos de trabajo de la producción de la alto-producción para las substancias químicas líquidas de la fase. En segundo lugar, las composiciones con actividad biológica no se pueden producir y revisar simultáneamente usando el mismo proceso.

El chemBIOS combinatorio de la plataforma de la nueva en-viruta podía cambiar todo el eso. El Benz de Maximiliano del científico del ESTUCHE dice, “hemos desarrollado una plataforma que combina la síntesis de bibliotecas compuestas con la investigación biológica de la alto-producción en una única viruta.”

La plataforma del chemBIOS puede ocuparse así de los tres componentes del proceso de desarrollo de la droga inmediatamente: sintetice una base de datos de grasas en un formato del microarray usando disolventes orgánicos, utilice las técnicas de la espectroscopia en masa para caracterizar todos en un único paso, y después pruébelos para la bioactividad usando soluciones acuosas. Después de síntesis, las grasas forman lipoplexes, o los complejos ácidos lípido-nucléicos, que se pueden tomar para uso de las células animales y humanas para las pruebas biológicas. La viruta del chemBIOS permite la transferencia de un solo paso de la biblioteca entera de la plataforma del disolvente orgánico (para la síntesis y la caracterización) a la plataforma de la solución acuosa (para la prueba biológica de la alto-producción) intercalándolas.  De esta manera, dice Benz, la viruta se utiliza “realizan 75 reacciones paralelas del tres-componente para la síntesis de una biblioteca de los lípidos, es decir grasas, seguidas por la caracterización usando la espectroscopia en masa, la formación de la en-viruta de lipoplexes, y la investigación biológica de la célula.”

Las ventajas son enormes. Redujo en el tiempo requerido y utiliza solamente periodos minúsculos de todas las soluciones, en comparación con el requisito usual de varios litros de reactivo, de líquidos solventes, y de suspensiones de la célula. Permite que las investigaciones múltiples de la misma biblioteca aumenten la identificación de golpes.

El chemBIOS es un favorito para el premio de la innovación de 2019 NEULAND concedido por el ESTUCHE). Parece que esta tecnología premio-que ganaba podría llevar el revelado increíblemente rápido y barato de la droga si su potencial se confirma en las pruebas futuras. Más trabajo es necesario para las reacciones que implican temperaturas altas, subproductos gaseosos, los reactivos sólidos, o los que necesiten un ambiente estrictamente controlado. la purificación de la Alto-producción es otra avenida que necesita ser explorada, pero la superficie plana de la viruta del chemBIOS favorecería al parecer tales métodos.

El Benz la junta toda: “El todo el proceso de la síntesis de la biblioteca a las tomas de la investigación de la célula solamente tres días y cerca de 1 ml de solución total, demostrando el potencial de la tecnología del chemBIOS a la eficiencia del aumento y acelera investigaciones y el revelado de la droga.”

Journal reference:

Marrying chemistry with biology by combining on-chip solution-based combinatorial synthesis and cellular screening, Maximilian Benz, Mijanur R. Molla, Alexander Böser, Alisa Rosenfeld & Pavel A. Levkin, Nature Communicationsvolume 10, Article number: 2879 (2019), 10.1038/s41467-019-10685-0
ID, https://www.nature.com/articles/s41467-019-10685-0

Dr. Liji Thomas

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Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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