Chemia Medyczna

Nasz zespół posiada praktyczne doświadczenie we wszystkich etapach odkrywania leków małocząsteczkowych. Przez ostatnie 30–40 lat niemal każdy nowy lek powstawał w wyniku identyfikacji białka zaangażowanego w rozwój choroby. Gdy biolog odkrywa takie białko (tzw. „cel”), kolejnym krokiem jest znalezienie związku chemicznego zdolnego do oddziaływania z nim i modulowania jego funkcji — najlepiej poprzez jej zahamowanie lub przywrócenie prawidłowej aktywności biologicznej. W tym właśnie miejscu do akcji wkraczają chemicy medyczni.

Identyfikacja trafień (Hit Identification) poprzez wirtualny screening

Oferujemy usługi przesiewania in silico w celu identyfikacji potencjalnych związków - hitów oraz oceny ich początkowej przydatności („jakości”). Wirtualny screening polega na przeszukiwaniu dużych bibliotek związków (zawierających często miliony, a nawet miliardy cząsteczek) przy użyciu metod obliczeniowych, które symulują interakcje z miejscem wiązania danego celu biologicznego. Biblioteki te są dostępne zarówno komercyjnie, jak i za pośrednictwem otwartych platform.
Mimo że nie dysponujemy infrastrukturą obliczeniową na skalę przemysłową, posiadamy wystarczające zasoby, aby przeprowadzać efektywne przesiewanie i priorytetyzację cząsteczek. Obszar ten staje się coraz bardziej konkurencyjny — pojawia się wiele firm koncentrujących się wyłącznie na odkrywaniu leków metodami komputerowymi — jednak w naszym przypadku jest to element zintegrowanej oferty usług.

Optymalizacja od trafienia do struktury wiodącej (Hit-to-Lead Optimization)

Po zidentyfikowaniu hitu — czy to za pomocą wirtualnego screeningu, czy też innych metod odkrywania związków — kolejnym etapem jest optymalizacja w kierunku struktury wiodącej („lead structure”). Początkowe hity często cechują się słabą aktywnością wobec celu, niską selektywnością oraz niekorzystnymi właściwościami fizykochemicznymi. Podczas optymalizacji nasi chemicy medyczni proponują modyfikacje strukturalne, syntetyzują analogi i ściśle współpracują z biologami, którzy testują aktywność związków wobec celu biologicznego. Wykorzystujemy przy tym cykl DMTA ("Design-Make-Test-Analyze"), który powtarzany jest aż do momentu zidentyfikowania obiecującego motywu strukturalnego. Na tym etapie często wprowadzamy odważne zmiany w budowie cząsteczki w celu poprawy skuteczności, selektywności i właściwości przyszłego leku.

Optymalizacja struktury wiodącej w kierunku kandydata klinicznego (Lead Optimization Toward Clinical Candidate Selection)

W fazie optymalizacji struktury wiodącej skupiamy się na udoskonaleniu jednej serii związków, aby poprawić nie tylko siłę działania i selektywność, ale także profil farmakologiczny, farmakokinetyczny (PK) i farmakodynamiczny (PD).
W dalszym ciągu stosujemy cykl DMTA, jednak teraz skupiamy się wokół jednego rdzenia strukturalnego. Zakres badań biologicznych rozszerza się i obejmuje profilowanie ADMET, analizę efektów poza celem (off-target effects) oraz stabilność in vivo. Celem jest uzyskanie „idealnej cząsteczki” — kandydata do rozwoju — o zrównoważonych właściwościach, gotowego do przejścia z etapu discovery do rozwoju przedklinicznego.
Na tym etapie projekt przekazywany jest od zespołu chemii medycznej do zespołu rozwojowego, który ocenia możliwość wdrożenia procesu wytwarzania, opracowuje skalowalne i efektywne kosztowo ścieżki syntezy oraz rozpoczyna formalne badania bezpieczeństwa i przygotowania do procedur regulacyjnych. Szlak syntezy opracowany na etapie chemii medycznej często nie jest optymalny pod kątem kilogramowej syntezy, dlatego w dalszym ciągu prowadzone są prace nad jego udoskonaleniem — co stanowi jeden z naszych kluczowych obszarów kompetencji w zakresie chemii syntetycznej.