Stellen Sie sich vor, Sie testen eine Million Verbindungen in einer Woche. Das ist Hochdurchsatz-Screening (HTS), ein robotergestützter und computergestützter Ansatz zur Wirkstoffforschung, mit dem Forscher riesige Substanzbibliotheken auf biologische Aktivität untersuchen können. Anstatt jede Verbindung einzeln im Reagenzglas zu testen, nutzt HTS Mikrotiterplatten, automatisierte Flüssigkeitshandhabungssysteme und Detektoren, um Tausende von Experimenten parallel durchzuführen. Ziel ist es, Treffer zu finden – Verbindungen, die Aktivität gegen ein Zielmolekül zeigen und anschließend zu Leitstrukturen optimiert werden können.

Die Technologie entstand in den 1990er Jahren, als die kombinatorische Chemie die Synthese großer Substanzbibliotheken ermöglichte. HTS-Plattformen verwenden 384- oder 1536-Well-Platten, wobei jedes Well ein winziges Reaktionsvolumen enthält. Roboterarme bewegen die Platten zwischen Flüssigkeitshandhabungsgeräten, Inkubatoren und Lesegeräten. Die Assays sind so konzipiert, dass sie ein Signal, wie z. B. Fluoreszenz oder Absorption, erzeugen, wenn eine Substanz mit dem Zielmolekül interagiert. Die Daten werden mit einer Software analysiert, die aktive Wells kennzeichnet und falsch-positive Ergebnisse herausfiltert. Treffer werden erneut getestet, um die Aktivität zu bestätigen.

Hauptkomponenten:

• Verbundbibliotheken. Sammlungen von Tausenden bis Millionen von Chemikalien.
• Assays. Biochemische oder zellbasierte Tests zur Messung der Aktivität.
• Robotics. Automatisierte Flüssigkeitshandhabung und Plattenbewegung.
• Detection. Optische Lesegeräte, die Fluoreszenz, Absorption oder Lumineszenz messen.
• Datenanalyse. Software zur Treffererkennung und Rauschfilterung.

HTS findet keine Medikamente. Es findet Ausgangspunkte. Die Entwicklung eines Wirkstoffs aus einem Treffer erfordert jahrelange medizinische Chemie.