Identificazione di lead

Una volta che una proteina bersaglio implicata in una malattia è stata identificata e validata, si conduce uno screening di composti per determinare in che modo molecole di ridotte dimensioni interagiscano con quella specifica proteina bersaglio, vuoi attivandola, vuoi inibendola, al fine di individuare i migliori candidati per lo sviluppo del farmaco.

Per accelerare l’identificazione di lead e quindi la velocità del processo di drug discovery, sono essenziali tecnologie di screening rapide ed efficienti. Lo screening ad alta capacità (HTS) si affida ad automazione e robotica per l’analisi rapida di grandi librerie di composti chimici, per arrivare infine ad individuare i composti più idonei ad essere sperimentati come potenziali nuovi farmaci. Lo screening con librerie codificate tramite DNA (DEL) permette la coniugazione di un gran numero di composti chimici costituiti da molecole di ridotte dimensioni con brevi frammenti di DNA, così da poter saggiare simultaneamente un maggior numero di molecole quanto a funzione e attività auspicate. Nello screening mediante progettazione basata sulla struttura (structure-based drug design), è possibile predire la struttura tridimensionale dei composti ricorrendo a tecniche in silico in grado di simulare l’interazione tra intere librerie di composti ed il sito attivo della proteina target, così da valutarne le affinità steriche ed elettrostatiche. I composti più promettenti vengono avviati ai successivi test biologici.

Nella fase di ricerca cosiddetta “hit-to-lead” (H2L) si valutano le proprietà farmacodinamiche, fisiochimiche e farmacocinetiche dei composti più promettenti (hit) per selezionare i composti più efficaci (lead), così da ottimizzarli a livello di struttura chimica e indagarne ulteriormente le proprietà come migliori candidati per lo sviluppo del farmaco.