新药开发的历史与现状
回顾传统的新药开发流程,首先需合成大量化合物,再通过高通量筛选(HTS)方法确定先导化合物(lead compound),随后分析该化合物的结构与活性关系以推进新药研发。最终须经药物动力学实验验证其安全性后,方能作为实际药物投入使用。
早期的ADME/Tox相关研究主要用于评估新物质在药物代谢和生物吸收率方面的安全性,但近年来制药行业已开始在新药筛选阶段引入ADME/Tox预测技术。例如,预先判断药物在人体内的吸收效率、代谢过程中是否会产生有毒代谢物等关键特性,通过提前掌握药物代谢属性和人体吸收率,显著提升药物开发的成功概率。
全球多家制药企业均组建了专项研发团队,在药物开发初期即开展ADME/Tox研究以优化研发效率。当前,组合化学(combinatorial chemistry)技术的普及实现了大规模合成与高通量筛选,同时基于计算机模拟(in silico)的虚拟筛选(virtual screening)技术正广泛应用于药物吸收与代谢预测。所谓虚拟筛选,是指依据已知实验数据构建虚拟化合物数据库,并利用该数据库高效筛选新药候选物质的方法。
下图展示了Arqule公司的平行轨道(Parallel track)新药设计流程,该方法通过并行推进传统研发各环节,成功将开发周期缩短三年。Arqule模式的核心创新在于将体外(in vitro)ADME/Tox筛选前置至新药设计初始阶段,区别于传统线性开发流程。
行业正积极研究如何通过这些新技术实现更高效经济的新药开发,其中针对药物代谢与生物吸收率的ADME/Tox预测技术,已确立为现代新药研发中不可或缺的核心技术。
应用领域
ADME/Tox预测系统具有广阔的应用前景。尽管生物技术持续进步,但从先导化合物到新药上市仍需耗费巨额成本与漫长周期。在该过程中,利用ADME/Tox预测系统评估候选药物的适用概率,可有效缩短研发周期并降低费用,同时通过预判失败风险显著提升研发成功率。
此外,该筛选技术可用于构建具备药用潜力的化合物库(chemical library),进而更高效地实施虚拟筛选(virtual screening),精准评估药物活性及新药开发潜力,为制药行业提供科学决策依据。
参考文献
Albert P. Li "药物发现中人体ADME/Tox药物特性筛选" Drug Discovery Today 2001, 6, 357-366
Peter J. Eddershaw; Maurice Dickins "体外药物代谢筛选技术进展" Pharmaceutical Science & Technology Today 1999, 2, 13-19
Tony Kennedy "药物发现与开发接口管理" Drug Discovery Today 1997, 2, 436-444
【全文结束】

