新药物研究方法具体流程

　　

——NIH开发了一种更精确的快速筛选化学药物的方法

生物通报道：前篇——更快更精确的药物筛选新方法

来自NIH化学基因组中心（NIH Chemical Genomics Center）的消息，一种比标准方法更准确地在巨大化学物库里进行化合物分性的新筛选办法：Quantitative high-throughput screening，简称qHTS，加速了可以用于探测生物活性的资料收集，以及药物发现路线的确定。这一研究成果公布在美国科学院院刊PNAS杂志上。

该中心的主任和这一研究的高级作者Christopher P. Austin博士解释了他的研究小组开发这种新方法的动机：“传统高通量的筛选方法经常会产生假阳性和假阴性的结果，并且需要大量的重复检测。而且，传统的方法经常不能检测那些展现部分或者低效的化合物，甚至一些对生物活性具有重要调节作用的化合物。” Austin博士说，“为了达到加速生物探针和药物靶标的发现的目的，我们需要一种提供更精确的同时又能识别具有不同生物活性的化学药品的方法。”

在他们发表在《PNAS》的研究中，来自NIH化学基因组中心的研究者们利用定量高通量筛选方法针对丙酮酸激酶在不同浓度的水平上检测了超过60000种化合物。这些化合物被分为该酶的激活剂或者抑制剂，并对每一种化合物不同浓度下的有效程度作详细说明。

研究小组能利用这种新的方法可以直接从初始的筛选中阐明一种化合物的生物活性和它的化学结构之间的关系——这是传统方法所不能实现的壮举。“这种新方法产生了可以马上挖掘化学结构和生物活性之间关系的丰富资料。这意味着与当前的重复的筛选方法相比，可以大大的节省时间和资源。” James Inglese博士说

科学史上，研究者们发现一种具有药用活性的化学物质大部分都是通过一种高劳动强度、耗时的过程，这种过程包括在组织样品或者实验动物中测试这些化学物质。大概15年前，医药工业的研究者们开发了一种在基因工程细胞系和蛋白中检测大量的化合物活性的高通量筛选系统。尽管如此，由于技术的需求和限制，这种筛选方法总的来说仍然只集中于在单一的浓度检测每一种化合物。

为了改进传统高通量筛选办法，NIH化学基因组中心开发了一种基于滴定的筛选方法联合了各种先进的技术，包括显微射流技术（microfluidics） 、小体积分配、高灵敏度监测器和自动平板操作等技术。在一个设计用于检测这种新方法的可行性、准确性和有效性的实验中，NIH的研究者们利用熟练的自动化系统在368个平板（每个平版包含了1,536个微孔）上制备了60,793化学药品的7种浓度甚至更多浓度。接下来超过30个小时，平板中的化合物以自动化的形式暴露于丙酮酸激酶，并且仔细的记录它们的生物活性。

NIH研究小组将他们的定量高通量筛选方法得到的结果与传统的单一浓度方法筛选相同的化合物得到的结果相比，他们发现新方法产生假阴性更低的结果。“一半用新方法检测有活性的化合物在传统的方法中丢失了。” 合作作者Doug Auld博士说，“这告诉我们这种定量高通量筛选方法在发现具有开发成药物潜能的化学物方面的灵敏度更高。”

从效率和性价比方面考虑，研究者们强调这种方法的小型化是十分必要的。他们指出他们的小型化、七个浓度点的筛选方法消耗更少的化学试剂，与传统的单个浓度的筛选方法相比，使用相同量的酶，并且紧紧需要传统方法1.75倍的平板量。并且，传统的方法需要重复的进行独立实验，这是需要消耗时间和化学试剂。
（生物通：亚历）