(白城醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校 吉林白城 137000)
近年來,我國乃至世界上新藥候選物轉(zhuǎn)化為臨床有效藥的速度都呈現(xiàn)出了明顯的下降趨勢,而這樣的狀況不但會影響到醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展,同時有可能會危及到人民群眾的生命財產(chǎn)健康安全。為了避免這樣的狀況出現(xiàn),在原有基礎(chǔ)上進一步做好藥物發(fā)現(xiàn)研究工作是非常有必要的。結(jié)合本文所討論的內(nèi)容,網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)在藥物發(fā)現(xiàn)工作展開過程中的應(yīng)用不但能輔助相關(guān)工作人員從新的角度認識到藥物的作用機制,同時能為新藥發(fā)現(xiàn)提供新的策略,因此,針對網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)在藥物發(fā)現(xiàn)中的應(yīng)用和發(fā)展進行研究是非常有必要的。本文將基于網(wǎng)絡(luò)要藥理學(xué)中涉及到的基本理論展開論述。
結(jié)合現(xiàn)有定義來說,系統(tǒng)生物學(xué)主要是針對生物系統(tǒng)中所有的組成成分進行研究,并在一定條件下分析這些成分間關(guān)系的學(xué)科。在這一學(xué)科之中,所有生物體都可以被看作一個包含多個個體、多個層次并相互作用的復(fù)雜系統(tǒng)。在實際的研究過程中,系統(tǒng)生物學(xué)主要是將水平方向及垂直方向上的研究方法結(jié)合起來,進而得到更加完整、科學(xué)的研究結(jié)果,其中,水平方向上的研究主要是指對生物系統(tǒng)中多個層次、多種類型生物信息的考量,而垂直方向上的研究則主要是指針對時間因素的考量。對于本文所討論的藥物發(fā)現(xiàn)來說,在系統(tǒng)生物學(xué)相關(guān)理論的支持之下,這部分人員將能更好的認識到:盡管“dirty drug”對于單個靶點的親和性和可選擇性都不高,但在疾病網(wǎng)絡(luò)之中,這部分藥物將能作用于多個靶點,進而產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng),整體的治療效果要優(yōu)于單靶點藥物。
結(jié)合網(wǎng)絡(luò)生物學(xué)的定義,這一學(xué)科主要是借助網(wǎng)絡(luò)的概念、性質(zhì)等對生物體中的各種生物分子及這些分子之間的作用進行抽象,進而在此基礎(chǔ)上構(gòu)成一個生物網(wǎng)絡(luò)。對于這一網(wǎng)絡(luò)來說,度分布、聚集性以及魯棒性等都是描述其網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)的主要參數(shù)。結(jié)合藥物發(fā)現(xiàn)過程來說,只有生物網(wǎng)絡(luò)能達到穩(wěn)態(tài)和平衡,機體才能處于健康狀態(tài),若存在影響網(wǎng)絡(luò)平衡的因素時,那么生物就很有可能處于疾病狀態(tài),藥物對于疾病的治療則應(yīng)能達到重建生物網(wǎng)絡(luò)平衡的目標。
上文中已經(jīng)提到,對于新藥研發(fā)工作的展開來說,其實際效率是決定藥物發(fā)現(xiàn)研究能否發(fā)揮出預(yù)期作用的關(guān)鍵,而對于這樣的要求來說,傳統(tǒng)的藥物靶點發(fā)現(xiàn)研究主要采用“垂直式”研究方法,即主要針對個別分子進行研究。顯然,這樣的研究方式不但會導(dǎo)致耗時過長、投入較高等問題,同時也難以全面認識到靶點的功能。若在這樣的背景之下進入臨床階段,新藥就很有可能因為藥動學(xué)及其自身的毒性作用而難以在臨床上得到有效應(yīng)用。
對于上述問題來說,網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)主要具備以下幾點優(yōu)勢:首先,網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)自身具備整體性和系統(tǒng)性等特點,在這些特性的支持之下,研究人員將能更好的結(jié)合網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的預(yù)測能力對靶點分子或靶點分子組合在整體生物網(wǎng)絡(luò)中的定位進行研究。其次,在網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的支持之下,藥物靶點的發(fā)現(xiàn)和確認必然會更加迅速,通過這種研究模式的應(yīng)用,新藥研發(fā)的成功率也將有效上升。
在應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)完成靶點發(fā)現(xiàn)及確認工作的過程中,研究人員應(yīng)能認識到以下幾點事實:1、多靶標的成藥能力本質(zhì)上優(yōu)于單靶標。2、單靶點敲除對表型沒有作用。3、被預(yù)測為可能和相同化合物結(jié)合的靶標群優(yōu)于單個可藥性靶標。結(jié)合現(xiàn)狀來看,在藥物靶點發(fā)現(xiàn)研究過程中,通過多種藥物-靶點數(shù)據(jù)庫、靶點預(yù)測工具等的應(yīng)用,進入臨床試驗階段的新藥種類已經(jīng)得到了大幅提升。
結(jié)合現(xiàn)有數(shù)據(jù),網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)在藥物發(fā)現(xiàn)中的應(yīng)用已經(jīng)能夠說明以下幾方面事實:1、針對單一靶點的高選擇性藥物在臨床中的有效性和成功率與預(yù)期依然存在一定差距。2、部分被批準的藥物所表現(xiàn)出的選擇性要比預(yù)期的差。3、藥物-標靶網(wǎng)絡(luò)自身所具備的無標度特性表明單個蛋白具有功能障礙補償機制。
在傳統(tǒng)的新藥研發(fā)過程中,虛擬篩選方法主要關(guān)注的是藥物分子與靶點結(jié)合的親和力,而不能有效分析藥物分子對整個疾病系統(tǒng)的表型數(shù)據(jù),對于復(fù)雜疾病來說,這種模式必然會導(dǎo)致新藥研發(fā)的有效性及成功率難以達到預(yù)期。通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的應(yīng)用,這些問題將能很好的得到解決。在新藥研發(fā)過程中,網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)將能在以下幾方面發(fā)揮自身作用:1、在網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的基礎(chǔ)之上,藥物評價結(jié)果中將會包含不同靶點在生物途徑中的權(quán)重以及多個靶點部分抑制后的顯著有效證據(jù),進而更全面的對藥物分子的實際作用效果進行分析。舉例來說,相關(guān)研究人員可以將多靶點對接研究的親和力預(yù)測與生物網(wǎng)絡(luò)有效性分析進行整合,進而在此基礎(chǔ)上對化合物的抗凝血活性進行評價。2、通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的應(yīng)用,研究人員將能更好的針對藥物聯(lián)合應(yīng)用或多組分藥物使用過程中可能產(chǎn)生的不良作用進行分析,進而確保藥物單獨或聯(lián)合應(yīng)用都是安全的。
綜上所述,以經(jīng)濟為導(dǎo)向的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)在藥物發(fā)現(xiàn)中的應(yīng)用能有效提升這一工作展開的實際效率,同時也能解決傳統(tǒng)研究方法中存在的速度慢、臨床應(yīng)用效果不佳等問題,因此,在后續(xù)的發(fā)展過程中,相關(guān)研究人員應(yīng)進一步針對網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)與藥物發(fā)現(xiàn)研究工作的結(jié)合方法進行分析,確保這一學(xué)科及相關(guān)理論能在新藥研制中最大化的發(fā)揮自身作用,進而達到促進我國醫(yī)療行業(yè)發(fā)展的最終目標。