Populært værktøj til opdagelse af lægemidler er lige blevet 10 gange hurtigere

Forskere ved Purdue University har netop lavet screening med høj kapacitet, en proces, der ofte bruges til lægemiddelopdagelse, 10 gange hurtigere end tidligere metoder.

"Området med high-throughput biblioteksscreening nåede et plateau, hvor de hurtigste skærme tog omkring otte sekunder pr. mål, " sagde Graham Cooks, Henry B. Hass Distinguished Professor of Analytisk kemi ved Purdue, der ledede forskningen. "Hvis du kan reducere den tid med en faktor ti, hvilket er hvad vi rapporterer, så kan du potentielt lave biblioteksskærme, der kunne have taget måneder i dage."

High-throughput screening bruger robotteknologi, databehandlingssoftware, væskehåndteringsanordninger og følsomme detektorer til hurtigt at lede millioner af kemikalier, genetiske og farmakologiske tests. Det giver forskere mulighed for at identificere aktive forbindelser, antistoffer eller gener, der modulerer en bestemt biomolekylær vej, hvilket er særligt nyttigt til lægemiddelopdagelse.

Cooks' lab kombineret desorption elektrospray ionisering (DESI) massespektrometri, en metode til fremstilling af ioner ud fra faste prøver, med robotiserede prøvetagningsteknologier for at skabe en hurtigere screeningsproces. Forskningen blev offentliggjort i tidsskriftet Kemisk Videnskab .

DESI, som oprindeligt blev udviklet til biologisk vævsbilleddannelse, sprøjter elektrisk ladede dråber på en prøve, hvorfra ioner genereres og derefter opsamles og analyseres i et standard massespektrometer. Denne metode blev også udviklet i Cooks' laboratorium i Purdue.

"Vi sprøjter et opløsningsmiddel på en blanding og skaber et nyt produkt, som vi ser i en sprøjtet dråbe, " sagde Cooks.

Denne teknik gør det muligt for forskere at udføre en reaktion og analysere produktet i ét trin, på et sekund. Det er kraften i det, sagde kokke.

Forskningen blev støttet af Defense Advanced Research Project Agency's Make-It! program, som har til formål at udvikle teknologi til at skabe et bestemt kemikalie ud fra billige råvarer. Fem forskningsinstitutioner er involveret i programmet, og Purdues opgave er at udvikle metoder til hurtigt at analysere resultaterne af reagenser, der blandes sammen under særlige forhold.

Projektets formål er hovedsageligt at rationalisere organisk syntese.

"Hvordan gør du det? Du skal skabe en tilgængelig videnbase, som siger, at hvis du kombinerer prøve A med prøve B, får du prøve C, " sagde Cooks. "Der er en algoritmisk videnbase, der skal konstrueres, og så er der betingelserne, hvorunder bestemte reagenser undersøges. Så det er ikke kun reagenserne, det er også opløsningsmidlerne, katalysatorerne, de fysiske forhold, som vi ser på."

De nuværende metoder til at designe og producere nye syntetiske molekyler kan tage år mellem det første design og den endelige produktion. At øge hastigheden af ​​opdagelse og produktion af molekyler kan føre til fremskridt på flere områder, der er afgørende for national sikkerhed, ifølge DARPA.