SCOPERTA E
SVILUPPO DEI FARMACI
SCOPERTA E SVILUPPO DEI FARMACI
Scoperta e selezione delle
molecole
Studi su animali
Richiesta autorizzazione alla sperimentazione
FASE I(soggetti sani, ~20-80)
FASE II(pazienti, ~100-200)
FASE III(pazienti, ~1000-3000)
Richiesta di commercializzazione
Valutazione delle autorità sanitarie
(EMEA)
Studi pre-clinici Studi clinici Fase registrativa
PROGRAMMA DEL CORSODRUG DISCOVERY
Identificazione e validazione del bersaglioIdentificazione di composti guida ottimali
High-throughput screeningStudio in vitro delle proprietà farmacocineticheStudi tossicologici preliminari
DRUG DEVELOPMENTStudi pre-clinici
Modelli in vitro Modelli in vivo (efficacia, tossicità, farmacocinetica)
Studi clinici
ESEMPIModelli sperimentali per lo studio di farmaci antitumorali e antiangiogenici Modelli sperimentali per lo studio di farmaci attivi sul sistema cardiovascolare
Uso degli animali da esperimento nella ricerca farmacologica e nello sviluppo dei farmaci
DRUG DISCOVERY
Approccio “compound-based”• composti naturali
Approccio “compound-based”• composti naturali• analoghi di agonisti endogeni
Approccio “target-based”
TARGET DISCOVERY
QUALI BERSAGLI?
QUALI BERSAGLI?
• enzimi • recettori • canali ionici; proteine di trasporto • ormoni; fattori di crescita• DNA/RNA; ribosoma; fuso mitotico• meccanismi chimico-fisici di natura diversa
TARGET VALIDATION
Tecniche in vitro
TARGET VALIDATION
Tecniche in vitro
Tecniche in vivo
TARGET DRUGGABILITY:
definisce la capacità di un bersaglio di venire modulato in modo efficace da un ligando a basso peso molecolare con proprietà biochimico-fisiche e farmacocinetiche appropriate perché possa diventare un farmaco adatto all’impiego terapeutico desiderato
HIGH-THROUGHPUT SCREENING: screening (di una serie di composti) allo scopo di identificare degli “hit” in un saggio in vitro, generalmente effettuato in modo automatizzato.
High throughput screening (HTS)
High throughput screening (HTS)
FRET (Förster or Fluorescence Resonance Energy Transfer)
High throughput screening (HTS)
High throughput screening (HTS)
HIT: composto attivo primario dotato di proprietà di legame non promiscue e che supera un valore soglia predeterminato in un dato tipo di saggio
re-testinggenerazione di curve dose-risposta test ortogonaliscreening secondario “maneggevolezza” chimicaValutazione della proprietà intellettualeTest biofisiciHit ranking & clustering
VERIFICA degli “HITS”
FASE “HIT-TO-LEAD”
LEAD: un composto che fa da prototipo per una data struttura chimica che mostra attività e selettività in uno screening rilevante dal punto di vista biochimico o farmacologico. Di solito costituisce la base per un processo di ottimizzazione e sviluppo, allo scopo di identificare un composto candidato per l’impiego clinico.
elevata affinità per il target (< 1 µM) possibilità di modificazione chimica libertà da vincoli di proprietà intellettuale mancanza di interferenza con gli enzimi P450 o con le proteine di trasporto della famiglia ABC mancanza di legame all’albumina del siero solubilità in acqua (> 100 µM) stabilità“druglikeness”capacità di permeare attraverso le membrane cellulari attività biologica significativa in un saggio cellulare mancanza di citotossicità selettività verso altri bersagli correlati
GENERAZIONE DI “LEADS”
Regola di Lipinsky (regola del 5): peso molecolare < 500cLogP < 5 gruppi donatori di legami H < 5gruppi accettori di legami H < 10legami ruotabili <10
Log P = log10 del coefficiente di ripartizione (P) tra fase organica (o) e fase acquosa (a)
P = [F]o/[F]a
DRUGLIKENESS
elevata affinità per il target (< 1 µM) possibilità di modificazione chimica libertà da vincoli di proprietà intellettuale mancanza di interferenza con gli enzimi P450 o con le proteine di trasporto della famiglia ABC mancanza di legame all’albumina del siero solubilità in acqua (> 100 µM) stabilità“druglikeness”capacità di permeare attraverso le membrane cellulari attività biologica significativa in un saggio cellulare mancanza di citotossicità selettività verso altri bersagli correlati
GENERAZIONE DI “LEADS”
elevata affinità per il target (< 1 µM) possibilità di modificazione chimica libertà da vincoli di proprietà intellettuale mancanza di interferenza con gli enzimi P450 o con le proteine di trasporto della famiglia ABC mancanza di legame all’albumina del siero solubilità in acqua (> 100 µM) stabilità“druglikeness”capacità di permeare attraverso le membrane cellulari attività biologica significativa in un saggio cellulare mancanza di citotossicità selettività verso altri bersagli correlati
GENERAZIONE DI “LEADS”
elevata affinità per il target (< 1 µM) possibilità di modificazione chimica libertà da vincoli di proprietà intellettuale mancanza di interferenza con gli enzimi P450 o con le proteine di trasporto della famiglia ABC mancanza di legame all’albumina del siero solubilità in acqua (> 100 µM) stabilità“druglikeness”capacità di permeare attraverso le membrane cellulari attività biologica significativa in un saggio cellulare mancanza di citotossicità selettività verso altri bersagli correlati
GENERAZIONE DI “LEADS”