Μια κύρια ένωση είναι μια χημική ουσία που δείχνει πολλά υποσχόμενη ως φάρμακο, αλλά δεν είναι έτοιμη για δοκιμή σε ανθρώπους. Έχει δράση έναντι ενός βιολογικού στόχου, αλλά μπορεί επίσης να έχει κακή διαλυτότητα, γρήγορο μεταβολισμό ή επιδράσεις εκτός στόχου. Η κύρια ένωση είναι ένα σημείο εκκίνησης, όχι ένα τελικό προϊόν. Οι φαρμακευτικοί χημικοί αναλαμβάνουν την πρωτοβουλία και τροποποιούν τη δομή της, προσθέτοντας ή αφαιρώντας χημικές ομάδες για να βελτιώσουν την ισχύ, την επιλεκτικότητα και την ασφάλεια. Αυτή η διαδικασία, που ονομάζεται βελτιστοποίηση της κύριας ένωσης, μπορεί να διαρκέσει χρόνια και να παράγει εκατοντάδες παραλλαγές πριν επιλεγεί ένας υποψήφιος.

Τα leads προέρχονται από πολλές πηγές. Ο υψηλής απόδοσης έλεγχος βιβλιοθηκών ενώσεων μπορεί να εντοπίσει αποτελέσματα που γίνονται leads. Φυσικά προϊόντα, όπως φυτικά εκχυλίσματα ή ζωμοί βακτηριακής ζύμωσης, έχουν δώσει πολλά leads. Ο ορθολογικός σχεδιασμός ξεκινά με τη δομή της πρωτεΐνης-στόχου και κατασκευάζει ένα μόριο που ταιριάζει. Οι προσεγγίσεις που βασίζονται σε θραύσματα συνδυάζουν μικρά μοριακά θραύσματα που συνδέονται με διαφορετικά μέρη του στόχου. Μόλις εντοπιστεί ένα lead, εισέρχεται σε έναν κύκλο σχεδιασμού, σύνθεσης, δοκιμής και βελτίωσης.

Τι κάνει έναν υποψήφιο πελάτη καλό:

• Δύναμη. Δεσμεύεται με τον στόχο σε χαμηλές συγκεντρώσεις.
• Επιλεκτικότητα. Πετυχαίνει τον επιδιωκόμενο στόχο περισσότερο από άλλα.
• Ιδιότητες παρόμοιες με αυτές των φαρμάκων. Έχει λογική διαλυτότητα και σταθερότητα.
• Ελκσιμότητα. Μπορεί να τροποποιηθεί χημικά για να βελτιωθούν οι ιδιότητές του.
• Ασφάλεια. Δεν δείχνει εμφανή τοξικότητα στις πρώτες δοκιμές.

Οι περισσότερες απαγωγές αποτυγχάνουν. Μια απαγωγή που φαίνεται καλή σε έναν δοκιμαστικό σωλήνα μπορεί να μην λειτουργήσει σε κύτταρα και μια που λειτουργεί σε κύτταρα μπορεί να μην λειτουργήσει σε ζώα.