Crearea oricărui medicament nou necesită mult timp și bani. În medie, în opinia Big Pharma, calea de a găsi o moleculă promițătoare pentru aducerea pe piață a unui medicament gata făcut durează cel puțin 10 ani și necesită nu mai puțin de 1-2 miliarde de dolari. Companiile farmaceutice avansate caută modalități de reducere a costurilor și a timpului. Cel mai promițător dintre ei este modelarea matematică, sau MS (de la modeling și simulare în limba engleză .- Ed.).
Toate procesele din corpul uman se supun legilor fundamentale ale fizicii și chimiei. Aceasta înseamnă că principalele sale caracteristici și modele pot fi descrise prin formule și ecuații matematice pentru a crea un model de calculator de celule individuale, receptori, țesut, un singur organ, sistem, sau chiar întregul corp. Diverse companii simulează, de asemenea, "pacienții virtuali" pentru a urmări starea bolii, a evalua efectul diverselor medicamente asupra cursului și asupra sistemelor vitale ale corpului.
Atunci când se creează noi medicamente, modelarea matematică și simularea pe calculator au și o serie de avantaje față de metodele tradiționale de cercetare. Acestea vă permit să evalueze teoretic și cuantifica impactul substanței asupra întregului organism, chiar și pe acele organe și sisteme care nu sunt afectate în mod direct, prin care este, dar care pot fi afectate în mod indirect din cauza interacțiunilor complexe și de lungă durată inerente în sistemele biologice. În unele cazuri, experimentul de calculator bazat pe date reale, pentru a prezice efectele secundare ale substanței, care vor fi resimțite doar în viitor, deși nu neagă stadiu candidat preclinice de droguri pe modele animale și studiile clinice ale ciclului în momentul înregistrării.
- Metode de modelare matematică pot reduce riscurile în toate stadiile de dezvoltare de droguri și pentru a arăta modul cel mai probabil pentru cercetări suplimentare - spune unitatea de modelare expert companie MS „Novartis“ Boris Shulgin. - Începem să lucreze în primele etape ale creării de droguri, imaginind cum se va comporta în corpul uman, cu care receptorii de celule și proteine interacționează, și în cazul în care într-un lanț lung de diferite reacții cele mai promițătoare pentru a face „corecta“ biologia bolii. În acest stadiu, modelarea vă permite să găsiți cele mai bune ținte pentru medicament.
După etapa de testare preclinică la animale, începe prima fază a studiilor clinice la voluntari sănătoși, scopul căruia este de a afla ce doză de medicament poate fi dată unei persoane, astfel încât aceasta să fie în siguranță.
- Pe de o parte, ar trebui să fie cât mai mare posibil, pentru a da un efect bun pe de altă parte - nu atât de mult să prezinte efecte adverse - spune un expert în modelarea diviziunii MS a companiei „Novartis“ Kirill Peskov. - Simularea vă permite să definiți fereastra terapeutică cu o precizie maximă.
Cu această tehnologie, puteți crea diferite modele. Biologice ne permit să înțelegem cum interacționează medicamentul cu țintă, rata răspândirii sale în organism, viteza reacțiilor care au loc și așa mai departe. Farmacologic - pentru a selecta doza cea mai eficientă, pentru a optimiza farmacocinetica și farmacodinamica medicamentului, pentru a înțelege cum se comportă în om. Modelele statistice oferă posibilitatea de a testa eficacitatea medicamentului pe un număr mare de pacienți, iar modelele economice - pentru a calcula costurile, profitabilitatea, profiturile posibile etc. Simularea permite, de asemenea, proiectarea cercetării clinice. Toate acestea fac posibilă reducerea semnificativă a costului creării unui nou medicament și aducerea acestuia pe piață.
In ultimii ani, companiile au început să Big Pharma pentru a dezvolta acest domeniu, nu numai în străinătate, ci și în birourile sale din Rusia, pentru că cercetătorii noștri sunt în mod tradițional puternice în matematică, chimie și biologie, și laboratoarele de cercetare au un mare potențial. Nu există nicio îndoială că modelarea matematică în farmacologie este un viitor minunat.
Vladimir Dorofeev, profesor, consilier pe probleme științifice AIPM:
- În procesul de creare a medicamentelor, modelarea matematică permite rezolvarea diferitelor sarcini, a căror gamă se extinde pe măsură ce crește productivitatea tehnologiei informatice și crește capacitățile software. În primele etape ale dezvoltării medicamentelor, abordările care permit crearea unui model pentru interacțiunea moleculelor virtuale cu diferitele elemente și sisteme ale corpului uman, în primul rând cu receptorii, joacă un rol important. Acest lucru este valabil mai ales pentru medicamentele de origine biologică, moleculele cărora au o structură spațială foarte complexă.
Modelarea matematică, deși într-o măsură mai mică, este de asemenea utilizată pentru a descrie procesele de absorbție, distribuție, metabolism și excreție a substanțelor active.
Costul acestor programe, două ordine de mărime mai mare decât cea a obișnuit pentru noi, „birou“, dar reducerea timpului și a forței de muncă compensează cu interes, în cazul în care activitățile de cercetare se desfășoară pe un osnove.Konechno regulat, abandoneze complet studiile instrumentale, de la experimentele pe animale și cercetarea la om, chiar și pe termen lung, este puțin probabil să reușească, deoarece pentru cercetarea științifică criteriul adevărului rămâne practică.
Elena Fedorova, șeful Departamentului de Tehnologii Informaționale și Optimizare a Producției din cadrul Academiei de Chimie și Farmaceutică din St. Petersburg, Candidatul Științelor Chimice:
- Sarcina principală a chimiei medicale este crearea de compuși cu o anumită activitate farmacologică. Cu toate acestea, doar o mică parte a substanțelor care au fost supuse unui screening experimental arată o activitate pronunțată. Deja 20 de milioane de compuși au fost sintetizați, dar numai aproximativ 10.000 au găsit o utilizare ulterioară. Pentru a nu verifica activitatea a încă 20 de milioane de oameni, oamenii de știință încearcă să prezică care structuri vor avea în mod evident un efect, și numai apoi să le sintetizeze. În academia noastră, elevii de la anul 3 stapânesc metodele de modelare a computerelor și de proiectare a medicamentelor, care ne permit să anticipăm proprietățile compușilor. Pe baza screening-ului virtual, se selectează structuri potențiale, care sunt apoi sintetizate de chimiști, inclusiv studenți și studenți absolvenți. Apoi, în laboratorul de studii farmacologice, acestea sunt testate pentru tipurile de activitate potențială identificate ca rezultat al modelării. Astfel de proceduri de înaltă performanță permit de multe ori reducerea timpului și a banilor cheltuiți pentru dezvoltarea acestora.
Vitaly Prutsky, șeful serviciului de informare pentru RD AstraZeneca în Rusia și Europa de Est:
- Utilizarea modelării matematice în domeniul farmaceutic și biomedicinei este asociată cu necesitatea de a lua decizii rapide, obiective și informate cu privire la dezvoltarea în continuare a medicamentelor. Aceste decizii au implicații financiare concrete: fiecare etapă a dezvoltării unui potențial medicament, începând cu selectarea unui obiectiv pentru un medicament și încheiată cu înregistrarea acestuia, crește costul următorului pas. În consecință, luarea unei decizii greșite implică pierderi imense potențiale, în timp ce alegerea corectă poate fi cauza succesului. Spre deosebire de inginerie, avem de-a face cu un sistem de viață mai complex. Prin urmare, este foarte important să înțelegem limita posibilităților metodelor de modelare: nu înlocuiește și nu trebuie să înlocuiască activitatea experimentală. Se poate filtra numai lucruri aparent inutile, precum și activități experimentale directe.
Trimiteți-le prietenilor: