Поиск нового лекарства — это процесс исключения. Начинают с биологической мишени, белка или сигнального пути, участвующего в развитии заболевания. Затем проводят скрининг тысяч или миллионов соединений, чтобы найти то, которое взаимодействует с ней. Большинство терпят неудачу. Те, которые проходят проверку, становятся перспективными соединениями, и годы оптимизации превращают многообещающую молекулу в кандидата, которого можно тестировать на людях.

Исторически открытия основывались на использовании природных соединений и случайных находках. Пенициллин был получен из плесени. Аспирин — из коры ивы. Сегодня исследователи используют высокопроизводительный скрининг, компьютерное моделирование и рациональное проектирование лекарств. Они могут начать со структуры целевого белка и разработать молекулы, которые ему соответствуют, или же за считанные дни провести скрининг обширных библиотек соединений. Фрагментный подход к разработке лекарств позволяет создавать препараты по частям. В биотехнологиях для разработки лекарств используются клетки для производства антител или белков, которые воздействуют на мишени, недоступные для малых молекул.

Этапы открытия:

• Идентификация мишени. Обнаружение биологической молекулы, участвующей в развитии заболевания.
• Разработка анализа. Создание теста для измерения активности.
• Screening. Тестирование больших библиотек на предмет совпадений.
• Оптимизация ведущего соединения. Повышение эффективности, селективности и безопасности.
• Доклинические испытания. Оценка на клетках и животных перед клиническими испытаниями на людях.

Большинство исследовательских программ терпят неудачу. Соединение, работающее в пробирке, может не работать в клетке, а соединение, работающее в клетке, может не работать в организме животного.