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由朴茨茅斯大学与南安普顿大学、伦敦国王学院和麻省理工学院合作领导的一项新研究已经制定了一套通用指南,以帮助科学家测量药物在体内的流动难易程度。
成功和安全的治疗依赖于了解药物如何容易地通过保护细胞的生物屏障。
药物渗透性测试对于确定药物是否能在体内达到预期目标至关重要,但科学家们长期以来一直在努力获得准确和可重复的数据。
衡量给药成功与否的方法有三种:在实验室里,在动物和人类身上,以及使用先进的计算机模拟。然而,匹配这三个测试领域的结果的困难过程仍然是一个问题。
弥合差距
由朴茨茅斯大学与南安普顿大学、伦敦国王学院和麻省理工学院合作领导的一项新研究,已经制定了一套关于如何比较实验室实验、分子模拟和人工智能的值的通用指导方针。
朴茨茅斯大学医学、药学和生物医学科学学院的克里斯蒂安·乔根森博士说:“药物渗透性测试非常重要,因为如果一种药物不能穿过正确的屏障,它就无法正常工作,不管它在纸上看起来有多好。”
“我在美国的一家医院工作了几年,试图将人类和动物的渗透性数据与计算机模拟数据进行比较,这不是一件容易的事。每一种检测方法都有其优势,所以这最终是为了确保最优质的药物和治疗方法进入市场。
“当你寻求药物批准时,你能提供的证据越多,它就越有可能获得批准。这就是为什么我们看到这三个测试领域越来越趋同。”
在2000年至2015年期间,只有14%的进入临床试验的药物在美国获得了FDA的批准。增强的渗透性测试可以通过确保药物有效地达到目标,同时最大限度地减少副作用来提高成功率。
测试最复杂的系统
这项发表在《化学信息与建模》杂志上的研究强调了了解药物如何跨越所有生物屏障的重要性。这包括最复杂的系统,如血脑屏障,这是提供神经系统疾病治疗的一个重大障碍。
乔根森博士解释说:“这篇论文的优势在于,我们不仅针对人体中一个简单的屏障系统测试了这些指导方针,我们还使用了一个最复杂的,与健康和治疗密切相关的系统。”
“这项工作有可能加速拯救生命的药物的开发,特别是对于像大脑疾病这样的疾病,药物递送非常困难。”
新指南通过观察三个方面的差异,为改进药物渗透性的测试和建模提供了全面的路线图:
在计算机上:科学家利用计算机程序根据药物的化学性质来预测药物在体内的移动方式。
在实验室(体外):他们在培养皿中的细胞上测试药物,看看它在受控环境下的表现。
在人/动物(体内):有时,他们在活体中测试药物,看看它是如何起作用的。
一致性和协作
该工具包强调关键因素,如确保实验一致性、处理数据可变性和采用FAIR(可查找、可访问、可互操作、可重用)原则进行数据共享。
作者还强调了跨领域合作的重要性,以提高渗透性测试的准确性,并揭示对药物传递机制的新见解。
伦敦国王学院的Martin Ulmschneider教授说:“通过提供明确的基准和建议,我们希望统一和完善渗透率测试实践,并提供一套标准化的指导方针。”
“这不仅仅是为了改进个人实验,而是为了创建一个框架,使科学界能够可靠地比较他们的发现。”
该研究由欧盟“地平线2020”研究和创新计划资助,并得到国家神经疾病和中风研究所(NINDS)的奖学金支持。
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