API s malými molekulami

S jejich menší velikostí 20–100 atomů a molekulární hmotnosti obvykle pod jedním kilodaltonem mohou aktivní farmaceutické složky (API) obvykle procházet buněčnými membránami a působí na specifické proteiny a další klíčové bioaktivní molekuly zapojené do buněčné signalizace a další procesy, které působí jako inhibitory enzymu a alosterické modifikáře. Mohou také interagovat s extracelulárními proteiny, receptory na buněčných površích a intracelulárními receptory.

Pokroky v oblasti technologií nadále mění způsob, jakým jsou objeveny a rozvíjeny nové API s malými molekulami. Zvýšená znalost genomu, biologických mechanismů a cest onemocnění umožnila posun od empirického-a často serendipitous-přístup k tomu, který je založený na cíli a poháněn hypotézami vyvinutými z tvrdých dat. Kromě toho prvních deset respondentů věnovalo více než 80% svých aktivit na objevování malých molekul a téměř 80% účastníků mělo aktivní programy objevování malých molekul.

Tyto technologie také umožňují menším společnostem sledovat vývoj a schválení drog s malými molekulami. Ve skutečnosti v roce 2021 představovaly malé farmaceutické společnosti 64% z 36 malých molekul schválených americkým správou potravin a léčiv (FDA) jako nové molekulární entity (NME) .4 Ve skutečnosti od roku 2013 do roku 2023 bylo 70% všech schválených NME malých molekul. Kromě toho se odhaduje, že 80% nových molekulárních entit v klinickém potrubí bylo zavedeno malými a rozvíjejícími se farmaceutickými společnostmi.5 Tyto společnosti také stále více sledují rozvoj svých molekul prostřednictvím klinických hodnocení a komercializace v pozdním stádiu, než než licencovali jejich technologii do velké farmy.

Vysoce výkonné experimentování, které využívá robotiku a miniaturizovaná laboratorní zařízení, zvýšila kapacitu pro hodnocení nových molekul, zatímco nejmodernější digitální nástroje, včetně umělé inteligence (AI) a strojového učení (ML), umožňují analyzovat obrovské množství lisových forem dat. Informace zahrnují nejen údaje generované ve vysoce výkonných studiích, ale také údaje o pacientech pro léky na trh, což dále rozšiřuje znalostní základnu a zrychluje objevování a vývoj. Při vyšetřování silika pomocí technik pokročilého modelování snižují potřebu testování zvířat a zároveň poskytují větší poznatky.

Jak se zvyšuje složitost API s malými molekulami a rozvoj cílených terapií zůstává primárním zaměřením, spolupráce a spolupráce mezi různými zúčastněnými stranami - od farmaceutických společností a jejich dodavatelů po akademické skupiny, výzkumné ústavy a vládní organizace - bude nezbytný pro zvýšení úspěšného vývoje nových léků, včetně těch založených na malých molekulech.

K zajištění rozvoje optimálních kandidátů je zapotřebí ještě lepší pochopení mechanismů onemocnění a heterogenity pacienta, jakož i účinnější metody charakterizace cílů a cest na začátku vývojových programů. Vyžadují se také lepší modely pro předpovídání bezpečnosti a účinnosti. Je také důležité, aby všechny typy terapeutických látek - malé a velké molekuly - a jejich kombinace by měla být považována za léčebné režimy. Tento přístup využívá více mechanismů působení, které terapie představují. Současné inovační úsilí je zaměřeno nejen na lékové látky, ale na cíle a mechanismy a zahrnují úsilí o přeměnu stávajících API malých molekul. Aplikace AI a ML na nové typy chemie má potenciál vést ke skutečně novým API malých molekul, která se zabývají stovkami cílů, které jsou v současné době považovány za nevyvolatelné.