高通量筛选 (HTS)

药物发现中的高通量筛选

在确定药物靶点后(例如,在遗传研究中发现的与特定疾病相关的蛋白质),下一步便是确定针对该蛋白质的药物(即,在体内干扰靶点的化合物,用于治愈或缓解疾病)。此阶段称为“药物发现”,通常持续 6-10 年。

药物发现工作流程旨在从数千种潜在化合物中确定一种最终靶向药物。首先,药物发现需要从成百上千的化合物库中找出能与靶点相互作用,且具有成药潜力的化合物(苗头化合物)。然后,确定这些苗头化合物的结合相互作用(通常包括结合动力学),并将其进一步开发为先导化合物。最后,通过改善稳定性、溶解度或结合力等特性,将先导化合物开发为药物。

药物发现中的高通量筛选是什么?

高通量筛选 (HTS) 是一个实验工作流程,以(半)自动方式在大量化合物中筛选出某些特性。在早期药物发现中,HTS 通常用于识别苗头化合物。例如,筛选小分子库以找出它们与药物靶点的相互作用。至于需要筛选多少化合物才被认定为高通量,并没有固定的定义。但是,通常使用的化合物数量范围都在 1,000 至数千个之间。

高通量药物筛选应大幅减少工作流程中继续使用的化合物数量,但同时也必须识别出高质量的苗头化合物(以避免假阳性和假阴性结果)。确认苗头化合物,并将其发展为先导化合物的过程极其耗时,且成本高昂。因此,研究人员不希望存在太多苗头化合物,但也不想 HTS 过于严格而错过潜在药物。

高通量筛选方法

早期药物发现工作流程可在不同级别自动执行:药物发现中的 HTS 涵盖从使用液体处理装置制备样本、测量,到分析和导出输出结果的整个过程。

液体处理装置承担样本制备所需的移液工作(例如,转移、稀释、添加和孵育)。样本通常在多孔板中制备(96 孔或其倍数),然后再转移至即将运行并可观察测量的设备(例如,测量化合物库与靶点的结合动力学)。

根据不同的规模和应用,设备之间的多孔板转移工作由机器人或人工完成。由一台或多台设备依次执行多次测量。最终,必须对测量产生的数据进行分析,还有可能需要导出并进行报告。

WAVEsystem 和早期药物发现

WAVEsystem 基于 光栅耦合干涉 (GCI)  技术,可在早期药物发现过程中提供动力学结合数据。因为亲和力相同的相互作用可能具有非常不同的动力学,所以这种关于 结合 (k a ) 和 解离 (k d ) 速率的动力学数据可比单纯的亲和力数据提供更多信息。因此,除了亲和力数据,在药物发现早期获得动力学结合数据,可让您更好地选择需要继续开发的苗头化合物。

的专有 waveRAPID® 方法可以比其他方法更快速地获得动力学数据,从而提高通量并执行动力学筛选。实际通量取决于应用:例如,借助快速动力学测量小分子的时间,通常短于测量抗体间较慢相互作用的时间。

此外,waveRAPID® 还能从单孔中测量结合动力学,省去了部分样本制备过程(稀释系列)。

基于亲和力的传统筛选工作流程与 waveRAPID® 动力学筛选工作流程并行。waveRAPID® 工作流程包括 WAVEdelta 系统,可执行简单高效的片段筛选工作。

WAVEsystem

面向工业和学术研究的药物发现和生命科学的下一代生物分析仪器
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高通量筛选在药物发现中的重要性

HTS 是加快药物发现研究的关键。HTS 过程中生成的数据质量决定了流程的成功与否,您还能根据这些数据决定继续开发哪个苗头化合物。

在执行 HTS 时,避免假阳性和不排除假阴性是关键所在:HTS 确定的用于进一步开发的化合物数量会影响到药物开发所需的工作量。

在早期获取结合动力学数据,而不仅是亲和力数据,可让您在识别和开发苗头化合物时做出更明智的决策。

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