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相對于未知的藥物靶點(diǎn)來說,已知的藥物靶點(diǎn)只不過是冰山一角。如何能在眾多的未知里發(fā)現(xiàn)并找到有效的藥物靶點(diǎn)?靶點(diǎn)的選擇在整個藥物研發(fā)過程中起著至關(guān)重要的作用?,F(xiàn)代藥物研究中,新靶點(diǎn)的建立往往是新藥創(chuàng)新的前提和保障。隨著現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人類基因組計(jì)劃的完成,出現(xiàn)了大量可供治療干預(yù)的新型分子靶點(diǎn),但并不是所有的靶點(diǎn)都能夠成為與疾病有關(guān)的有效靶點(diǎn),因此對新型靶點(diǎn)進(jìn)行開發(fā)和驗(yàn)證便成為非常重要的工作。
據(jù)統(tǒng)計(jì),除抗感染、抗病毒和抗寄生蟲類藥物以外,制藥工業(yè)用來作為藥物靶向篩選的靶標(biāo)已有417種,包括受體、酶、離子通道等,藥物靶標(biāo)大體涉及10個系統(tǒng)的功能和疾患:外周及中樞神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌、炎癥反應(yīng)、血液及造血、癌瘤、心腎系統(tǒng)、胃腸系統(tǒng)、免疫調(diào)節(jié)、維生素缺乏、泌尿系統(tǒng)。到目前為止,已經(jīng)有數(shù)千個靶點(diǎn)類蛋白被克隆純化,包括大約包括大約750個G-蛋白偶聯(lián)受體(GPCRs)、100多個配體門控性離子通道、60多個核受體、50多個細(xì)胞因子和大約20個具有重吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)功能的蛋白質(zhì)。多種靶點(diǎn)識別方法得到的藥物作用靶點(diǎn)只能作為靶點(diǎn)初步篩選的方法,之后需要對候選靶點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證。藥物靶點(diǎn)的開發(fā)和驗(yàn)證需要許多生物技術(shù)作支撐:
基因水平的技術(shù)
高通量基因表達(dá)技術(shù)
cDNA過表達(dá)技術(shù)
基因敲除(Konck-out)技術(shù)
蛋白質(zhì)水平技術(shù)
酵母雙雜交系統(tǒng)
蛋白質(zhì)組學(xué)
基因水平技術(shù)靶點(diǎn)驗(yàn)證示例:步就是確認(rèn)此靶點(diǎn)在細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中是否調(diào)節(jié)化合物的生物活性。可以通過RNA干擾技術(shù)沉默某一疾病的基因,形成缺乏特定靶標(biāo)的小鼠,將藥物注射到基因敲除的小鼠中,若藥物沒有引起效應(yīng),說明藥物是通過這一特定靶點(diǎn)作用的。除了RNA干擾技術(shù),也可以用cDNA過表達(dá)來建立藥物-靶點(diǎn)作用關(guān)系,靶點(diǎn)的過表達(dá)可能會抑制藥物的活性。這種方法對于驗(yàn)證膜靶點(diǎn)極為重要,一旦假定的靶點(diǎn)通過功能實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證,就需要對小分子物質(zhì)及靶點(diǎn)的親和力進(jìn)行量化。如果假定的靶點(diǎn)是一種酶,則要通過酶動力學(xué)實(shí)驗(yàn)檢測此物質(zhì)的酶活力。后還需要通過NMR等進(jìn)行更嚴(yán)格的驗(yàn)證,進(jìn)而得到藥物-靶點(diǎn)復(fù)合物的三維結(jié)構(gòu)。這些信息不僅可以驗(yàn)證物理上的關(guān)聯(lián)性,也可以提供后期藥物優(yōu)化中結(jié)合模型的鑒定標(biāo)準(zhǔn)。
盛世華康核心業(yè)務(wù)之一,就是致力于利用先進(jìn)的技術(shù)方法幫助藥物研發(fā)企業(yè)識別和驗(yàn)證已知或全新的藥物靶點(diǎn)。使客戶能夠?qū)δ硞€項(xiàng)目盡快做出評價和決策,從而有效的降低客戶在藥物研發(fā)項(xiàng)目上投入的資金和人力風(fēng)險。涵蓋靶點(diǎn)篩選,新靶點(diǎn)細(xì)胞系的選擇,靶點(diǎn)的驗(yàn)證及功能學(xué)實(shí)驗(yàn)。
新靶點(diǎn)細(xì)胞系的選擇
通過qPCR和WB分別從mRNA水平和蛋白水平來考察不同待選細(xì)胞之間的差異。根據(jù)客戶的需要找到合適的細(xì)胞系開展實(shí)驗(yàn)。
藥物靶點(diǎn)篩選
建立了藥物靶點(diǎn)篩選平臺,通過shRNA或sgRNA文庫的篩選,幫助客戶找到與潛在的多樣的藥物新靶點(diǎn)。并通過下游的靶點(diǎn)驗(yàn)證進(jìn)一步明確靶點(diǎn)的功能。
藥物靶點(diǎn)驗(yàn)證
1.siRNA或者siRNA復(fù)合物介導(dǎo)靶基因的沉默
通過qPCR或WB技術(shù)分別驗(yàn)證mRNA或蛋白水平的基因沉默;
通過細(xì)胞活力實(shí)驗(yàn)或軟瓊脂克隆形成實(shí)驗(yàn)分別檢測靶基因沉默對腫瘤細(xì)胞2D和3D生長水平的抑制作用;
2.shRNA介導(dǎo)的基因沉默
通過qPCR或WB技術(shù)分別驗(yàn)證shRNA穩(wěn)轉(zhuǎn)細(xì)胞株靶基因沉默效果;
細(xì)胞凋亡檢測;
研究信號通路和生物標(biāo)志物檢測;
通過細(xì)胞活力實(shí)驗(yàn)或軟瓊脂克隆形成實(shí)驗(yàn)分別檢測靶基因沉默對腫瘤細(xì)胞2D和3D生長水平的抑制作用;