La découverte d'un nouveau médicament est un processus d'élimination. On commence par identifier une cible biologique, une protéine ou une voie métabolique impliquée dans une maladie. On teste ensuite des milliers, voire des millions de composés, pour en trouver un qui interagisse avec cette cible. La plupart échouent. Les composés retenus deviennent des molécules de tête, et les années d'optimisation qui suivent transforment une molécule prometteuse en un candidat pouvant être testé chez l'humain.

Historiquement, la découverte de médicaments reposait sur les produits naturels et le hasard. La pénicilline provenait de moisissures, l'aspirine d'écorce de saule. Aujourd'hui, les chercheurs utilisent le criblage à haut débit, la modélisation informatique et la conception rationnelle de médicaments. Ils peuvent partir de la structure d'une protéine cible et concevoir des molécules qui s'y intègrent, ou encore cribler de vastes chimiothèques en quelques jours. La découverte par fragments permet de construire des médicaments étape par étape. La découverte de produits biologiques utilise des cellules pour produire des anticorps ou des protéines qui ciblent des molécules inaccessibles aux petites molécules.

Étapes de la découverte :

• Identification de la cible. Trouver une molécule biologique impliquée dans la maladie.
• Développement d'un essai. Création d'un test pour mesurer l'activité.
• Screening. Test de grandes bibliothèques pour détecter les succès.
• Optimisation des composés principaux. Amélioration de la puissance, de la sélectivité et de la sécurité.
• Tests précliniques. Évaluation sur des cellules et des animaux avant les essais sur l'homme.

La plupart des programmes de recherche échouent. Un composé efficace en éprouvette peut ne pas l'être dans une cellule, et un composé efficace dans une cellule peut ne pas l'être chez un animal.