Cel biologiczny - Biological target
Cel biologiczny to wszystko w żywym organizmie, na które jest kierowana i / lub wiąże się inna jednostka (jak endogenny ligand lub lek ), powodując zmianę w jego zachowaniu lub funkcji. Przykładami typowych klas celów biologicznych są białka i kwasy nukleinowe . Definicja jest zależna od kontekstu i może odnosić się do biologicznego celu farmakologicznie czynnego związku leku , celu receptora hormonu (takiego jak insulina ) lub innego celu bodźca zewnętrznego. Biologiczne cele to najczęściej białka, takie jak enzymy , kanały jonowe i receptory .
Mechanizm
Bodziec zewnętrzny ( tj . Lek lub ligand) fizycznie wiąże się („uderza”) z celem biologicznym. Interakcja między substancją a celem może być:
- niekowalencyjne - stosunkowo słabe oddziaływanie między bodźcem a celem, w którym nie powstaje żadne wiązanie chemiczne między dwoma oddziałującymi partnerami, a zatem interakcja jest całkowicie odwracalna.
- odwracalny kowalencyjny - zachodzi reakcja chemiczna między bodźcem a celem, w której bodziec zostaje chemicznie związany z celem, ale łatwo zachodzi również reakcja odwrotna, w której wiązanie może zostać zerwane.
- nieodwracalne kowalencyjne - bodziec jest trwale związany z celem poprzez nieodwracalne tworzenie wiązań chemicznych.
W zależności od charakteru bodźca mogą wystąpić:
- Nie ma bezpośredniej zmiany w celu biologicznym, ale wiązanie substancji zapobiega wiązaniu się innych substancji endogennych (takich jak hormony aktywujące) z celem. W zależności od charakteru celu efekt ten określa się jako antagonizm receptora , hamowanie enzymów lub blokowanie kanałów jonowych .
- Konformacyjne zmiany w docelowym jest indukowana przez bodźce, które powoduje zmiany w funkcji celu. Ta zmiana funkcji może naśladować działanie substancji endogennej, w którym to przypadku efekt jest określany jako agonizm receptora (lub aktywacja kanału lub enzymu ) lub jest przeciwieństwem substancji endogennej, którą w przypadku receptorów określa się jako odwrotny agonizm .
Cele narkotykowe
Termin „cel biologiczny” jest często używany w badaniach farmaceutycznych do opisania natywnego białka w organizmie, którego aktywność jest modyfikowana lekiem powodującym określony efekt, który może być pożądanym efektem terapeutycznym lub niepożądanym działaniem niepożądanym . W tym kontekście cel biologiczny jest często określany jako cel leku . Najczęstsze cele leków obecnie sprzedawanych to:
- białka
- Receptory sprzężone z białkiem G (docelowe 50% leków)
- enzymy (zwłaszcza kinazy białkowe , proteazy , esterazy i fosfatazy )
- kanały jonowe
- receptory hormonów jądrowych
- białka strukturalne, takie jak tubulina
- białka transportujące przez błonę
- kwasy nukleinowe
Identyfikacja celu leku
Identyfikacja biologicznego pochodzenia choroby i potencjalnych celów interwencji jest pierwszym krokiem do odkrycia leku z wykorzystaniem podejścia farmakologii odwrotnej . Potencjalne cele leków niekoniecznie powodują chorobę, ale z definicji muszą modyfikować chorobę. Alternatywnym sposobem identyfikacji nowych celów leków jest farmakologia naprzód oparta na badaniach przesiewowych fenotypowych w celu identyfikacji „sierocych” ligandów, których cele są następnie identyfikowane poprzez dekonwolucję celu.
Bazy danych
Bazy danych zawierające informacje o celach biologicznych:
Ekologia konserwatorska
Te biologiczne cele są chronione u wszystkich gatunków, przez co zanieczyszczenie środowiska farmaceutycznego stanowi zagrożenie dla gatunków posiadających te same cele. Na przykład wykazano , że syntetyczny estrogen zawarty w ludzkich środkach antykoncepcyjnych , 17-R-etynyloestradiol , zwiększa feminizację ryb poniżej oczyszczalni ścieków, tym samym zaburzając równowagę rozmnażania i tworząc dodatkową presję selekcyjną na przeżycie ryb. Farmaceutyki zwykle występują w stężeniach od ng / L do niskich μg / L w środowisku wodnym. Działania niepożądane mogą wystąpić u gatunków innych niż docelowe w wyniku określonych interakcji między lekami. Dlatego ewolucyjnie dobrze chronione cele leków prawdopodobnie będą wiązać się ze zwiększonym ryzykiem niecelowych skutków farmakologicznych.