API z majhnimi molekulami

Z manjšo velikostjo 20–100 atomov in molekulsko maso, ki je običajno pod enim kilogramtonom, lahko majhne molekulske aktivne farmacevtske sestavine (API) običajno prehajajo skozi celične membrane in delujejo na specifične beljakovine in druge ključne bioaktivne molekule, ki sodelujejo v celičnih signalizaciji in drugih procesih. Lahko sodelujejo tudi z zunajceličnimi beljakovinami, receptorji na celičnih površinah in znotrajceličnih receptorjev.

Tehnološki napredek še naprej spreminja način odkrivanja in razvijanja novih majhnih API -jev molekul. Povečano poznavanje genoma, bioloških mehanizmov in bolezni bolezni je omogočilo premik od empiričnega-in pogosto spokojnega-pristopa k tistemu, ki temelji na cilju in ga vodijo hipoteze, razvite iz trdih podatkov. Poleg tega je deset najbolj anketirancev posvetilo več kot 80% svojih dejavnosti za odkrivanje majhnih molekul, skoraj 80% udeležencev pa je imelo aktivne programe odkrivanja majhnih molekul.

Te tehnologije tudi manjšim podjetjem omogočajo razvoj in odobritev malih molekulskih zdravil. Dejansko so leta 2021 majhne farmacevtske družbe predstavljale 64% od 36 majhnih molekul, ki jih je ameriška uprava za hrano in zdravila (FDA) odobrila kot nove molekularne entitete (NMES) .4 Dejansko je bilo od leta 2013 do 2023 70% vseh odobrenih NME majhnih molekul. Poleg tega je ocenjeno, da so majhne in nastajajoče farmacevtske družbe uvedle 80% novih molekulskih subjektov v kliničnem plinovodu.5 Ta podjetja tudi vse pogosteje nadaljujejo z razvojem svojih molekul s pomočjo kliničnih preskušanj in komercializacije poznih faz, namesto da bi svojo tehnologijo licencirali v Big Pharma.

Eksperimentiranje z visokim pretokom, ki uporablja robotiko in miniaturizirano laboratorijsko opremo, je povečalo sposobnost ocenjevanja novih molekul, medtem ko najsodobnejša digitalna orodja, vključno z umetno inteligenco (AI) in strojno učenje (ML), omogočajo analizo ogromnih količin različnih oblik podatkov. Informacije ne vključujejo samo podatkov, pridobljenih v študijah z visoko prepustnostjo, temveč tudi podatke o pacientih za tržna zdravila, še bolj razširjajo bazo znanja in pospešujejo odkritje in razvoj. V silikonskih preiskavah z uporabo naprednih tehnik modeliranja zmanjšujejo potrebo po testiranju na živalih, hkrati pa zagotavljajo večje vpoglede.

Ker se zapletenost API -jev majhnih molekul povečuje in razvoj ciljanih terapij ostaja glavni poudarek, bo sodelovanje in sodelovanje med raznolikimi deležniki - od farmacevtskih podjetij in njihovih dobaviteljev do akademskih skupin, raziskovalnih inštitutov in vladnih organizacij - bistvenega pomena za povečanje uspešnega razvoja novih zdravil, vključno s tistimi, ki temeljijo na majhnih molekulah.

Če gremo naprej, je potrebno še boljše razumevanje mehanizmov bolezni in heterogenosti bolnikov ter učinkovitejše metode za karakterizacijo ciljev in poti v zgodnjem razvoju programov, da se zagotovi razvoj optimalnih kandidatov. Potrebni so tudi boljši modeli za napovedovanje varnosti in učinkovitosti. Pomembno je tudi, da je treba vse vrste terapevtskih zdravil - majhnih in velikih molekul - in njihove kombinacije obravnavati kot režime zdravljenja. Ta pristop izkorišča več mehanizmov delovanja, ki jih predstavljajo terapije. Trenutna prizadevanja za inovacije so osredotočena ne le na snovi na droge, ampak na cilje in mehanizme in vključujejo prizadevanja za preoblikovanje obstoječih API -jev z majhnimi molekulami. Uporaba AI in ML za nove vrste kemije lahko vodi do resnično novih majhnih molekulskih API -jev, ki obravnavajo stotine tarč, ki se trenutno štejejo za neprimerljive.