약물 발견 및 개발
약물 개발 과정
개발 및 판매 될 수있는 화합물을 식별하기 위해 다양한 접근법이 사용됩니다. 제약 개발에 필요한 화학 및 생물 과학의 현재 상태는 5,000–10,000 개의 화합물이 사람에게 사용하도록 승인 된 각 새로운 약물에 대해 실험실 검사를 받아야한다고 명시하고 있습니다. 선별 된 5,000 ~ 10,000 개의 화합물 중 약 250 개가 전임상 검사에 들어가고 5 개는 임상 검사에 들어갑니다. 약물 발견에서 마케팅에 이르는 전체 과정은 10-15 년이 걸릴 수 있습니다. 이 섹션에서는 새로운 약물을 발견하고 개발하기 위해 업계에서 사용하는 일부 프로세스에 대해 설명합니다. 플로우 차트는이 개발 프로세스의 전체 요약을 제공합니다.
연구와 발견
의약품은 의약품 개발 및 제조에 관여하는 복잡한 공공 및 민간 단체가 수행 한 활동의 결과로 생산됩니다. 이 과정의 일부로, 많은 공공 자금 지원 기관의 과학자들은 화학, 생화학, 생리학, 미생물학 및 약리학과 같은 주제에 대한 기본 연구를 수행합니다. 기본 연구는 거의 항상 제품이나 발명의 개발에 초점을 맞추기보다는 천연 물질이나 생리적 과정에 대한 새로운 이해를 개발하는 데 중점을두고 있습니다. 이를 통해 공공 기관 및 민간 산업의 과학자들은 새로운 제품 개발에 새로운 지식을 적용 할 수 있습니다. 이 과정의 첫 번째 단계는 다양한 연구 기관과 대학에서 일하는 기본 과학자와 의사가 주로 수행합니다. 그들의 연구 결과는 과학 및 의학 저널에 발표됩니다. 이러한 결과는 신약 개발을위한 잠재적 인 새로운 목표의 식별을 촉진합니다. 표적은 약물 수용체, 효소, 생물학적 수송 과정, 또는 신체 대사와 관련된 다른 과정 일 수있다. 일단 표적이 확인되면, 의약품의 발견 및 개발과 관련된 나머지 작업은 제약 회사가 수행하거나 지시합니다.
약물 발견에 과학적 지식의 기여
두 종류의 항 고혈압 제가 한 신체 시스템의 생화학 적 및 생리 학적 지식이 어떻게 약물 개발에 기여했는지에 대한 예가됩니다. 고혈압 (고혈압)은 심혈관 질환 발병의 주요 위험 요소입니다. 심혈관 질환을 예방하는 중요한 방법은 고혈압을 조절하는 것입니다. 혈압 조절과 관련된 생리 학적 시스템 중 하나는 레닌-안지오텐신 시스템입니다. 레닌은 신장에서 생성되는 효소입니다. 그것은 안지오텐신을 생산하기 위해 혈액 단백질에 작용합니다. 이 시스템의 생화학 및 생리학에 대한 세부 사항은 전 세계 병원, 대학 및 정부 연구 실험실에서 일하는 생의학 과학자들이 수행했습니다. 레닌-안지오텐신 시스템의 생리 학적 효과의 생산에있어서 2 가지 중요한 단계는 안지오텐신 전환 효소 (ACE)에 의한 비활성 안지오텐신 I의 활성 안지오텐신 II 로의 전환 및 AT1 수용체를 포함하는 그것의 생리 학적 수용체와 안지오텐신 II의 상호 작용이다. 안지오텐신 II는 혈압을 높이기 위해 AT1 수용체와 상호 작용합니다. 이 시스템의 생화학과 생리학에 대한 지식은 과학자들에게 비정상적으로 고혈압을 낮추기 위해 새로운 약물을 개발할 수 있다고 제안했습니다.
ACE를 억제 한 약물은 안지오텐신 II의 형성을 감소시킵니다. 안지오텐신 II 형성을 감소 시키면 결과적으로 AT1 수용체의 활성화가 감소 될 것이다. 따라서 ACE를 억제하는 약물은 혈압을 낮추는 것으로 가정했습니다. 이 가정은 올바른 것으로 판명되었으며 ACE 억제제라고 불리는 일종의 항 고혈압 제가 개발되었습니다. 유사하게, 혈압 유지에서 AT1 수용체의 역할이 이해되면, AT1 수용체를 차단할 수있는 약물은 항 고혈압 효과를 생성 할 것으로 추정되었다. 다시 한번,이 가정은 정확하고, 항 고혈압제 인 AT1 수용체 길항제 인 두 번째 부류가 개발되었다. 작용제는 생리 학적 수용체를 활성화시키는 약물 또는 자연 발생 물질 인 반면, 길항제는 이러한 수용체를 차단하는 약물이다. 이 경우, 안지오텐신 II는 AT1 수용체의 작용제이고, 항 고혈압 성 AT1 약물은 길항제이다. 항 고혈압제는 약물 개발을위한 납 화학 물질을 식별하기 위해 대규모 선별 검사에 유용한 새로운 약물 표적 발견의 가치를 보여줍니다.
약물 검사
화합물의 공급원
잠재적 인 약리학 적 영향에 대한 화합물의 스크리닝은 약물 발견 및 개발에 매우 중요한 과정입니다. 전 세계 거의 모든 화학 및 제약 회사에는 수십 년 동안 합성 된 화학 화합물 라이브러리가 있습니다. 역사적으로, 많은 다양한 화학 물질이 식물, 동물 및 미생물과 같은 천연 제품에서 파생되었습니다. 대학 화학자로부터 더 많은 화합물을 이용할 수 있습니다. 또한, 자동화 된 고출력 조합 화학 방법으로 수십만 개의 새로운 화합물이 추가되었습니다. 이들 수백만의 화합물 중 어느 것이 약물이 될 수있는 특성을 갖는지의 여부는 신속하고 고 효율적인 약물 스크리닝을 통해 밝혀 져야한다.
납 화학 물질 식별
Paul Ehrlich는 606 화학 물질을 스크리닝하는 데 몇 년이 걸렸으며, 그 결과 매독에 대한 최초의 효과적인 약물 치료제로 arsphenamine이 개발되었습니다. Ehrlich의 성공시기 (1910 년)부터 20 세기 후반까지 잠재적 인 신약에 대한 대부분의 선별 검사는 거의 쥐와 생쥐와 같은 전 동물의 선별 검사에 의존했습니다. Ehrlich는 매독으로 생쥐에서 그의 화합물을 선별했으며 그의 절차는 그의 동시대보다 훨씬 더 효과적인 것으로 입증되었습니다. 20 세기 후반부터, 자동화 된 시험 관내 스크리닝 기술로 하루에 수만 가지의 화합물을 스크리닝 할 수있었습니다. 대용량 시험 관내 스크린에서, 개별 화학 물질은 작은 시험관 유사 마이크로 타이 터 플레이트의 웰에서 약물 표적과 혼합되고, 약물 표적과 화학 물질의 바람직한 상호 작용은 다양한 화학 기술에 의해 확인된다. 스크린의 약물 표적은 무 세포 (효소, 약물 수용체, 생물학적 운반체 또는 이온 채널)이거나 배양 된 박테리아, 효모 또는 포유류 세포를 포함 할 수 있습니다. 바람직한 방식으로 약물 표적과 상호 작용하는 화학 물질은 납으로 알려지고 추가 개발 테스트를받습니다. 또한, 납 화합물이 이상적으로 보이지 않으면 구조가 약간 변경된 추가 화학 물질이 합성 될 수 있습니다. 납 화학 물질이 확인되면 약학 및 독성학에 대한 수년간의 동물 연구를 거쳐 미래의 인간 안전 및 효능을 예측할 것입니다.
천연 제품의 납 화합물
새로운 약물을 찾는 또 다른 매우 중요한 방법은 화학 물질을 천연 제품에서 분리하는 것입니다. 디지탈리스, 에페드린, 아트로핀, 퀴닌, 콜히친 및 코카인을 식물로부터 정제 하였다. 갑상선 호르몬, 코티솔 및 인슐린은 원래 동물에서 분리되었으며, 페니실린 및 기타 항생제는 미생물에서 추출되었습니다. 많은 경우에 식물 유래 제품은 선진국의 과학자들이“발견”하기 전에 전 세계의 원주민들이 수백 또는 수천 년 동안 사용했습니다. 대부분의 경우,이 원주민들은 어떤 식물이 먹어도 안전한지 (시련과 실수) 배운 것과 같은 약용 가치가있는 식물을 알게되었습니다. 민족 약리학은 고립 된 또는 원시인들이 사용하는 의약품이 현대 과학 기술을 사용하여 조사되는 의학 분야입니다. 어떤 경우에는 바람직한 약리학 적 특성을 가진 화학 물질이 분리되어 결국 천연물에서 인식 할 수있는 특성을 가진 약물이됩니다. 다른 경우에는 독특하거나 특이한 화학 구조를 가진 화학 물질이 천연 제품에서 식별됩니다. 이들 새로운 화학 구조는 약물 스크린에 적용되어 잠재적 인 약리학 적 또는 의학적 가치가 있는지를 결정한다. 이러한 화학 구조 및 합성 유사체가 천연 제품과 달리 용도가있는 약물로 개발되는 경우가 많이 있습니다. 그러한 화합물 중 하나는 중요한 항암제 탁솔이며, 태평양 유태 (Taxus brevifolia)로부터 분리되었다.
