ड्रग डेवलपमेंट या ड्रग डिज़ाइन

हम में से कई को औषधीय प्रयोजनों के लिए विभिन्न दवाएं लेनी पड़ीं। उसी समय, दवा निगम एस्पिरिन, वियाग्रा और टैमीफ्लू पर अरबों डॉलर कमाते हैं। यह सिर्फ औषधीय ब्लॉकबस्टर की हिमशैल की नोक है: 2010 की सबसे अधिक बिकने वाली दवाओं की सूची

आइए देखें कि वर्तमान में ऐसी दवाएं कैसे विकसित की जा रही हैं।

2 मूल विधियाँ हैं:

1. जानवर बल विधि। हर दवा कंपनी के पास रसायनों का एक विशाल डेटाबेस होता है जो मानव शरीर को संभावित रूप से प्रभावित कर सकता है। एक बीमारी के साथ पूरे शरीर में क्या होता है, इसकी जानकारी होने पर यह माना जा सकता है कि कौन से पदार्थ उपचार में मदद कर सकते हैं। इस पद्धति में एक सरल "स्क्रीनिंग" शामिल है, अर्थात्, सभी पदार्थों की गणना और किसी दिए गए रोग में इसके प्रभाव का अध्ययन। कई दशक पहले यह मार्ग एकमात्र संभव था और अब भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इस मामले में, कभी-कभी घटनाएं होती हैं। उदाहरण के लिए, वियाग्रा को मूल रूप से रक्तचाप के साथ समस्याओं का सामना करने वाले लोगों के लिए एक दवा के रूप में अध्ययन किया गया था। उन्होंने वास्तव में दबाव को सामान्य करने में मदद नहीं की, लेकिन दवा लेने वाले लोगों ने कुछ "दुष्प्रभाव" महसूस किए जो अब व्यापक रूप से ज्ञात हैं।
2. तर्कसंगत दवा डिजाइन। एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी , प्रोटीन क्रिस्टलोग्राफी और इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी जैसे प्रोटीन की संरचना का अध्ययन करने के तरीकों के विकास के बाद यह विधि उपलब्ध हो गई। तथ्य यह है कि प्रोटीन सबसे महत्वपूर्ण बायोमोलेक्यूल्स हैं। एक जीवित कोशिका में, वे बड़ी संख्या में विभिन्न कार्य करते हैं: वे वसा और कार्बोहाइड्रेट (एंजाइम) को तोड़ते हैं, आयन परिवहन (विभिन्न चैनलों) में भाग लेते हैं, संकेतों को प्रसारित करते हैं और बहुत कुछ। यह प्रोटीन है जो यह निर्धारित करता है कि एक कोशिका कैसे काम करती है, और इसलिए, पूरे जीव एक पूरे के रूप में। तदनुसार, इन मशीनों के संचालन के आणविक तंत्र को समझना बहुत महत्वपूर्ण है। यह समझने के लिए कि प्रोटीन कैसे काम करता है, आपको उनकी संरचना को जानना होगा।

प्रोटीन की संरचना का निर्धारण आधुनिक दवा विकास का मुख्य विचार है। आखिरकार, प्रत्येक परमाणु के पदों तक प्रोटीन की संरचना को जानना (सूचीबद्ध तरीकों का एक विशिष्ट रिज़ॉल्यूशन 1-5 एंगस्ट्रॉम है), यह सटीक रूप से भविष्यवाणी करना संभव है कि कौन सा लिगैंड (यहां: एक रासायनिक पदार्थ जो प्रोटीन को याद दिलाता है) शब्द, उदाहरण के लिए, "प्लग" एक प्रोटीन चैनल में "प्रोटीन चैनल"। तंत्रिकाएं जो मस्तिष्क में तंत्रिका आवेगों को संचारित करती हैं। इस तरह, आप एक तत्काल मार दोनों जहर और मिर्गी के लिए एक इलाज बना सकते हैं। एक प्रोटीन और एक लिगैंड के बीच बातचीत की गणना की प्रक्रिया को डॉकिंग कहा जाता है और इसके लिए गंभीर गणितीय एल्गोरिदम (साथ ही, अक्सर, क्लस्टर या सुपर कंप्यूटर) के उपयोग की आवश्यकता होती है। वैज्ञानिक समूहों के बीच भी प्रतिस्पर्धाएँ हैं जहाँ आपको अपने डॉकिंग एल्गोरिथ्म को लागू करने और गति की समस्या को हल करने की आवश्यकता है।

दो प्रकार के ड्रग लक्ष्य हैं: यह या तो मानव शरीर में एक प्रोटीन है जो गलत तरीके से एक कारण या किसी अन्य, या एक विदेशी सूक्ष्मजीव का कारण बनता है जो बीमारी का कारण बनता है। यदि पहले मामले में मानव प्रोटीन के कार्य में सुधार या क्षतिपूर्ति करना आवश्यक है, तो दूसरे में बैक्टीरिया या वायरस के कार्यात्मक रूप से महत्वपूर्ण प्रोटीन को प्रभावित करना और उनके कार्य को अवरुद्ध करना आवश्यक है। वैसे, प्रसिद्ध एंटीवायरल दवा टैमीफ्लू को तर्कसंगत दवा डिजाइन का उपयोग करके विकसित किया गया था। और इस तरह से प्राप्त की गई पहली दवा "इन्फ्लूएंजा" रिलैन्ज़ा भी है, जो इन्फ्लूएंजा वायरस न्यूरोइमिनाडेस के लिफाफे के प्रोटीन को प्रभावित करता है। आज के कई एंटी-एचआईवी दवाओं को भी इस तरह से विकसित किया गया है। वे वायरल प्रोटीज के काम में हस्तक्षेप करते हैं, जो वायरल प्रोटीन को तोड़ता है और वायरस को सामान्य रूप से कार्य करने की अनुमति देता है।

भविष्य में, मैं एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी, प्रोटीन क्रिस्टलोग्राफी और इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के सिद्धांतों का वर्णन करूंगा, साथ ही एक प्रोटीन जीन के डीएनए अनुक्रम से इसकी तीन-आयामी संरचना तक कैसे पहुंचा जा सकता है, इसकी व्याख्या करें।