Summary
VMTM samenvatting
- Course
- Institution
Dit is een samenvatting van alle colleges van het vak van molecuul tot medicijn.
[Show more]
Seller
Follow
sirousamelgharib
Content preview
H12 Finding a LeadDeel 1:
Medicijnen spelen in op cellulaire communicatie. Targets kunnen receptoren, ion
channels, liganden zijn.
Medicijnen binden het meest aan eiwitten. Interacties in de natuur zijn perfect. Medicijnen
moeten ook perfect binden, dit maakt het een erg moeilijk proces.
Prioriteiten van de farmaceutische industrie: Kunnen de opbrengsten de kosten coveren?
-Is de ziekte wijdverspreid? Is de ziekte aanwezig in de first world? Zijn er al medicijnen
voor de ziekte op de markt? Zijn er nieuwe markten die we kunnen exploiteren?
Drug targets:
-Lipiden: Cel membraan lipiden.
-Eiwitten: Receptoren, enzymen, energie carriers, structuureiwitten.
-Nucleaire zuren: RNA, DNA.
Koolwaterstoffen: Celoppervlak koolwaterstoffen, antigenen en recognition moleculen.
Target selectivity: Verschillende soorten hebben verschillende targets. Identificeer unieke
targets voor het zieke wezen. Identificeer targets die verschillende soorten gemeen
hebben om een verschil in structuur te vinden.
Target selectivity: In het lichaam: Selectiviteit tussen verschillende enzymen, receptoren.
Selectiviteit tussen receptortypes en subtypes. Selectiviteit tussen isozymes. Selectiviteit
tussen organen.
Medicijnen testen: Testen zijn nodig om lead compounds te vinden en om medicijnen te
optimaliseren. Testen kunnen in vitro (in glas) zijn of in vivo (in dieren). Een combinatie van
deze worden gebruikt in onderzoeksprogramma’s.
Fenotypisch screening: Kijken naar het gedrag van een wezen en dit vergelijken met het
gedrag na het toedienen van het medicijn. Voordel: Efficiecy gegarandeerd. Nadelen:
Dieren zijn nodig, ziekte model is moeilijke te definiëren, kleine studie. moeilijke lead
optimalization.
Target-centric screening: Je hebt een target en bent opzoek naar een ligand die eraan kan
binden. Voordeel: Geen dieren nodig, Grote studies mogelijk. Nadeel: Efficiency niet
gegarandeerd, kan anders reageren in het lichaam, Moleculaire target is niet hetzelfde als
de ziekte.
Biologische activiteit: De dose response relationship: y-as response, x-as hoeveelheid
medicijn. Bij EC30 heb je de helft van de totale activiteit. De potentie van je medicijn gaat
omhoog als de curve meer links staat in de grafiek.
In vitro testen:
-Testen zonder dieren: target moleculen, cellen, weefsel, organen, micro-organismen.
-Past goed bij high throughput screening (HTS)
,-Onderzoekt de pharmodynamics, hoe medicijn met target reageert. Dus niet
pharmacokinetics.
-Demonstreert geen fysisch effect.
-Identificeert geen bijwerkingen. Identificeert geen effectieve prodrugs. Geen
metabolisme.
In vivo testen:
-Op levende dieren en mensen.
-Meet een observeerbaar fysisch effect.
-Pharmacodynamics en pharmacokinetics.
-Bijwerkingen kunnen achterhaald worden.
-Genetische aangepaste dieren.
-Drug potency wordt achterhaald: concentratie medicijn dat nodig is voor 50% van het
maximaal mogelijke effect.
-Therapeutisch ratio/index: ED50 vs LD50.
Met high throughput screening dune je meer dan 500.000 stoffen testen. Gebeurt met
robotten. Best inefficiënt, want de meeste stoffen zijn nutteloos. Pittig duur dit.
Wat is nodig voor HTS: Homogene mengsels. Robuuste stoffen. Goedkope stoffen. Snel,
reliable en repliceerbaar. Hoge signal-to-noise ratio. 1 ligand concentratie wordt gemeten.
Toepasbaar op grote getallen.
Waar wil je op screenen?
-Affiniteit: Hoe goed bindt de stof aan de receptor? Met welke energie?
Dit kan gemeten worden m.b.v. een radioligand displacement assay.. Je geeft een
ligand een radioactief stukje en kijkt of het bindt aan de target en voor hoelang.
Bekijkt de invloed van pH / temperatuur. Bepaal de gebonden en vrije radioligand.
Dit kan met centrifugatie; low throughput en met filtratie; high throughput.
Heterogene assay.
Nadelen van radioligand displacement assay: Heterogene oplossing dus moet filtratie
plaatsvinden. Radioligands zijn niet altijd beschikbaar. Radioactief afval. Duur.
Affiniteit meten: Equilibrium dissociation constant = affiniteit.
Kd = [Vrije Ligand] x [Alle Receptoren] / [complex ligand en receptoren]. Hoe lager de Kd
des te hoger de affiniteit van de ligand is. Dus dan is de ligand beter dan eentje met een
hogere Kd. Een logaritmische schaal van dit, dan heb je bij een hoge pKd de beste ligand.
Scintilation proximity assay (SPA): Gebonden radiolabel in combinatie met een bead die
licht uitzendt als de radiolabel dichtbij is. De beads bevatten scintillant wat licht uitzendt.
Energie van de radioligand zorgt hiervoor. Dit kan met HTS. Homogene assay. Als er een
inhibitor op de target zit kan de radioligand niet binden en komt er dus ook geen licht.
-Activiteit: Wat is het biologische effect dat de stof heeft?
Functional (GPCR) readouts: Door te kijken op welke processen de stof invloed heeft
(downstream), kun je bepalen wat voor effect de stof heeft op het proces. Nadeel hiervan
is dat meerdere stoffen invloed kunnen hebben op het proces. False positives.
, HTS FLIPR assay: Maakt gebruik van fluorescerende stoffen. Hiermee kun je pH meten in
de cel, Membraan potentiaal, intracellulair calcium of natrium. Is wel duur.
Calcium kan op zichzelf niet gedetecteerd worden, maar met behulp van een
fluorescerende stof wel.
Label-free screening technologies:
Nucleair Magnetic Resonance (NMR): De magneet zorgt voor een signaal dat je kunt
meten. Lage affiniteit kan gemeten worden. Eiwitten in oplossingen. Nadeel: Grote eiwit
consumptie.
Surface plasma resonance (SPR): Hiermee kun je kinetische aspecten meten. hoef niet in
equilibrium te zijn. Eiwitten die je wilt onderzoeken, plaats je op de gouden plaat. Hierdoor
worden ze vastgezet. Door er gepolariseerd licht op te schijnen wordt er iets
gereflecteerd, wat opgevangen wordt door een detectie unit. Verschil in ligand en iets
anders kan gedetecteerd worden.
Isothermal titration calorimetry (ITC): kan de thermodynamische aspecten van een drug
binding meten. Affiniteit wordt bepaald door enthalpy en entropy.
delta G = delta H - T delta S
Enthalpy: directe interacties (waterstofbruggen, vanderwaals) (H)
Entropie: conformationele vrijheid, hydrofobisch effect (S)
Wanneer binding plaatsvindt tussen de ligand en de target, komt er hitte vrij of gaat er
hitte verloren. Dit kan gemeten worden met de ITC.
Deel 2:
HTS maakt gebruik van veel compound libraries.
Bronnen van lead compounds zijn:
-The natural world:
Penicillin: Eerste antibiotica. Gevonden in de natuur in fungi. Pfizer heeft dit op
grote schaal gebracht. Groot succes in de tweede wereldoorlog.
Taxol: 114000 plantextracten getest voor acitivteit. Paar hits. 1 medicijn van
gemaakt.
Natuurlijke stoffen zijn duur. Weinig libraries aanwezig. Paar hits maar. Structuren
zijn er complex waardoor men liever niet met natural products (NP) werkt.
Vele NP zitten tussen de 300-500 dalton. NP hebben ook veel ringstructuren. NP
hebben veel girale centers. Veel zuurstofatomen in natuurlijke producten.
-The synthetic world:
Klassieke aanpak: Optimizing Structure Activity Relationships (SAR). Kijken naar
het farmacologische effect van de ligand. Steeds functionele groepen toevoegen
aan je ligand en kijken hoe het effect heeft. Combinatorial synthesis (H16).
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller sirousamelgharib. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $6.28. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
53022 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now