Language
Country/Area
No result found
Таинственная сила наркотиков: как раскрыть секреты механизмов действия наркотиков?
В фармакологии термин «механизм действия» (МД) относится к конкретному способу, с помощью которого лекарственное вещество оказывает свой фармакологический эффект посредством определенных биохимических взаимодействий. Механизм действия препарата обычно связан с определенной молекулярной мишенью, например, ферментом или рецептором, с которым связывается препарат. Эти рецепторные участки обладают определенным сродством к лекарственным препаратам, которое определяется химической структурой препарата и специфическим действием, которое там происходит. В отличие от лекарств, которые оказывают терапевтические эффекты, связываясь с рецепторами, некоторые лекарства не связываются с рецепторами, а вместо этого оказывают соответствующие терапевтические эффекты, взаимодействуя с химическими или физическими свойствами в организме. Распространенными примерами являются антациды и слабительные.
Выяснение механизма действия имеет решающее значение при разработке лекарственных препаратов, особенно противоинфекционных препаратов. Понимание взаимодействия между лекарственными средствами и конкретными мишенями может помочь предсказать проблемы клинической безопасности и, таким образом, эффективно повысить безопасность лекарственных средств.
Выяснение механизма действия препарата важно во многих отношениях. Во-первых, при разработке противоинфекционных препаратов доступность информации может предсказать проблемы, связанные с клинической безопасностью. Например, препараты, вызывающие нарушение клеточной мембраны или цепи переноса электронов, с большей вероятностью вызовут проблемы токсичности, чем препараты, воздействующие на компоненты клеточной стенки или рибосому 70S, которые не существуют в клетках человека. Понимание взаимодействия конкретных лекарственных препаратов с рецепторами позволяет изготавливать другие препараты аналогичным образом, чтобы они оказывали тот же терапевтический эффект, что стало одним из важных методов создания новых лекарственных средств. Кроме того, такие методы исследования могут помочь определить, какие пациенты с наибольшей вероятностью поддадутся лечению.
Например, препарат трастузумаб для лечения рака молочной железы воздействует на белок HER2, поэтому медицинские учреждения могут проверять опухоли на наличие этой молекулы, чтобы определить, принесет ли лечение трастузумабом пользу пациентам.
В клиническом применении эти знания могут позволить более точно дозировать лекарства, поскольку врачи смогут контролировать действие препарата на основе его воздействия на целевой путь. Если взять в качестве примера статины, то их дозировка часто определяется путем измерения уровня липидов в крови пациента. Понимая механизмы действия лекарственных препаратов, врачи также могут более эффективно комбинировать несколько препаратов, чтобы снизить вероятность возникновения лекарственной устойчивости. Знание клеточных структур, на которые действуют противоинфекционные или противораковые препараты, может позволить врачам вводить несколько препаратов одновременно для подавления нескольких мишеней, тем самым снижая риск развития лекарственной устойчивости и неудач лечения, вызванных единичными мутациями в ДНК микроорганизмов или опухолей.
Мало того, препарат может найти и другие показания. Возьмем в качестве примера силденафил. Механизм его действия заключается в ингибировании белка фосфодиэстеразы-5 (ФДЭ-5), что позволяет успешно повторно использовать этот препарат для лечения легочной артериальной гипертензии, поскольку ФДЭ-5 играет ключевую роль в легочной артериальной гипертензии. гипертония. легочное выражение.
Методы определения механизма действия лекарственного средства
Существует множество методов определения механизма действия препарата, которые в целом можно разделить на несколько основных технических направлений, включая микроскопию, прямые биохимические методы, методы вычислительного вывода и технологию pan-OMIX.
Методы микроскопии
Фенотипические изменения клеток-мишеней, вызванные биоактивными соединениями, можно наблюдать под микроскопом, и эти изменения помогают понять механизм действия соединений. Например, в случае антибактериальных агентов трансформация клеток-мишеней в сфероиды может указывать на ингибирование синтеза пептидогликана, тогда как филаментация клеток-мишеней может указывать на нарушения в синтезе PBP3, FtsZ или ДНК. Наблюдение за этими изменениями дает важные подсказки для понимания механизма действия новых лекарств. Хотя в настоящее время требуется много времени для ручного создания и интерпретации данных, эта проблема может быть решена с развитием автоматизированного программного обеспечения для микроскопии и анализа изображений.
Прямой биохимический метод
Прямые биохимические методы включают маркировку определенных белков или малых молекул и отслеживание их динамики in vivo, что является наиболее прямым способом поиска малых мишеней для лекарственных препаратов. Путем маркировки физических взаимодействий между молекулами и белками эти биохимические методы можно использовать для определения токсичности, эффективности и механизма действия лекарственных препаратов.
Методы расчета и вывода
Методы вычислительного вывода в основном используются для прогнозирования белковых мишеней низкомолекулярных препаратов на основе компьютерного распознавания образов. Однако этот подход можно также использовать для поиска новых целей для существующих или вновь разрабатываемых препаратов. Определив фармакофор молекулы лекарственного средства, можно выполнить профилирование распознавания образов, что может помочь получить представление о механизме действия.
Вся технология Omix
Технология All-OMIX использует химическую протеомику, обратную генетику и геномику, транскриптомику и протеомику для выявления потенциальных целей. В этом подходе используется генное возмущение (например, CRISPR-Cas9 или siRNA) в сочетании с соединением, чтобы определить, приводит ли его подавление или нокаутирование к отмене фармакологических эффектов соединения. С помощью этих методов можно сформулировать и затем проверить гипотезы о механизмах действия.
Лекарственные средства с известным механизмом действия и лекарственные средства с неизвестным механизмом действия
Идентифицированы механизмы действия многих лекарств, например, аспирина. Механизм действия аспирина заключается в необратимом ингибировании циклооксигеназы, тем самым подавляя выработку простагландинов и тромбоксанов, уменьшая боль и воспаление. Однако существуют препараты, механизмы действия которых остаются неизвестными. Несмотря на это, эти препараты продолжают действовать, но конкретный механизм, посредством которого они взаимодействуют с рецепторами и оказывают свое терапевтическое действие, неизвестен или неясен. Краткое содержание
Хотя термины «механизм действия» и «способ действия» иногда используются как взаимозаменяемые, они различаются по уровню детализации, которую передают. Способ действия описывает функциональные или анатомические изменения, происходящие на клеточном уровне после воздействия вещества на организм, в то время как механизм действия больше фокусируется на том, как препарат влияет на характер взаимодействия ферментов или рецепторов. Понимание секретов механизмов действия этих препаратов не только будет способствовать разработке новых лекарственных средств, но и может обеспечить более точные стратегии лечения в клинической практике. Учитывая будущую разработку лекарственных препаратов, можем ли мы ожидать открытия еще большего количества неизвестных механизмов действия лекарств?
