SCOPERTA E SVILUPPO DEI FARMACI SCOPERTA E SVILUPPO

SCOPERTA E SVILUPPO DEI FARMACI

SCOPERTA E SVILUPPO DEI FARMACI Studi pre-clinici Studi clinici Fase registrativa FASE I (soggetti sani, ~20 -80) Richiesta di commercializzazione Studi su animali FASE II (pazienti, ~100 -200) Valutazione delle autorità sanitarie (EMEA) Richiesta autorizzazione alla sperimentazione FASE III (pazienti, ~1000 -3000) Scoperta e selezione delle molecole

PROGRAMMA DEL CORSO DRUG DISCOVERY Identificazione e validazione del bersaglio Identificazione di composti guida ottimali High-throughput screening Studio in vitro delle proprietà farmacocinetiche Studi tossicologici preliminari DRUG DEVELOPMENT Studi pre-clinici Modelli in vitro Uso degli animali da esperimento Modelli in vivo (efficacia, nella tossicità, farmacocinetica) ricerca farmacologica Studi clinici e nello sviluppo dei farmaci ESEMPI Modelli sperimentali per lo studio di farmaci antitumorali e antiangiogenici Modelli sperimentali per lo studio di farmaci attivi sul sistema cardiovascolare

DRUG DISCOVERY

Approccio “compound-based” • composti naturali

Approccio “compound-based” • composti naturali • analoghi di agonisti endogeni Approccio “target-based”

TARGET DISCOVERY

QUALI BERSAGLI?

QUALI BERSAGLI? • enzimi • recettori • canali ionici; proteine di trasporto • ormoni; fattori di crescita • DNA/RNA; ribosoma; fuso mitotico • meccanismi chimico-fisici di natura diversa

TARGET VALIDATION Tecniche in vitro

TARGET VALIDATION Tecniche in vitro Tecniche in vivo

TARGET DRUGGABILITY: definisce la capacità di un bersaglio di venire modulato in modo efficace da un ligando a basso peso molecolare con proprietà biochimico-fisiche e farmacocinetiche appropriate perché possa diventare un farmaco adatto all’impiego terapeutico desiderato

HIGH-THROUGHPUT SCREENING: screening (di una serie di composti) allo scopo di identificare degli “hit” in un saggio in vitro, generalmente effettuato in modo automatizzato.

High throughput screening (HTS)

High throughput screening (HTS) FRET (Förster or Fluorescence Resonance Energy Transfer)

High throughput screening (HTS)

High throughput screening (HTS)

HIT: composto attivo primario dotato di proprietà di legame non promiscue e che supera un valore soglia predeterminato in un dato tipo di saggio

VERIFICA degli “HITS” re-testing generazione di curve dose-risposta test ortogonali screening secondario “maneggevolezza” chimica Valutazione della proprietà intellettuale Test biofisici Hit ranking & clustering

FASE “HIT-TO-LEAD”

LEAD: un composto che fa da prototipo per una data struttura chimica che mostra attività e selettività in uno screening rilevante dal punto di vista biochimico o farmacologico. Di solito costituisce la base per un processo di ottimizzazione e sviluppo, allo scopo di identificare un composto candidato per l’impiego clinico.

GENERAZIONE DI “LEADS” elevata affinità per il target (< 1 µM) possibilità di modificazione chimica libertà da vincoli di proprietà intellettuale mancanza di interferenza con gli enzimi P 450 o con le proteine di trasporto della famiglia ABC mancanza di legame all’albumina del siero solubilità in acqua (> 100 µM) stabilità “druglikeness” capacità di permeare attraverso le membrane cellulari attività biologica significativa in un saggio cellulare mancanza di citotossicità selettività verso altri bersagli correlati

DRUGLIKENESS Regola di Lipinsky (regola del 5): peso molecolare < 500 c. Log. P < 5 gruppi donatori di legami H < 5 gruppi accettori di legami H < 10 legami ruotabili <10 Log P = log 10 del coefficiente di ripartizione (P) tra fase organica (o) e fase acquosa (a) P = [F]o/[F]a

GENERAZIONE DI “LEADS” elevata affinità per il target (< 1 µM) possibilità di modificazione chimica libertà da vincoli di proprietà intellettuale mancanza di interferenza con gli enzimi P 450 o con le proteine di trasporto della famiglia ABC mancanza di legame all’albumina del siero solubilità in acqua (> 100 µM) stabilità “druglikeness” capacità di permeare attraverso le membrane cellulari attività biologica significativa in un saggio cellulare mancanza di citotossicità selettività verso altri bersagli correlati

GENERAZIONE DI “LEADS” elevata affinità per il target (< 1 µM) possibilità di modificazione chimica libertà da vincoli di proprietà intellettuale mancanza di interferenza con gli enzimi P 450 o con le proteine di trasporto della famiglia ABC mancanza di legame all’albumina del siero solubilità in acqua (> 100 µM) stabilità “druglikeness” capacità di permeare attraverso le membrane cellulari attività biologica significativa in un saggio cellulare mancanza di citotossicità selettività verso altri bersagli correlati

GENERAZIONE DI “LEADS” elevata affinità per il target (< 1 µM) possibilità di modificazione chimica libertà da vincoli di proprietà intellettuale mancanza di interferenza con gli enzimi P 450 o con le proteine di trasporto della famiglia ABC mancanza di legame all’albumina del siero solubilità in acqua (> 100 µM) stabilità “druglikeness” capacità di permeare attraverso le membrane cellulari attività biologica significativa in un saggio cellulare mancanza di citotossicità selettività verso altri bersagli correlati