Związek wiodący to związek chemiczny, który wydaje się obiecujący jako lek, ale nie jest jeszcze gotowy do badań na ludziach. Wykazuje aktywność przeciwko celowi biologicznemu, ale może również charakteryzować się słabą rozpuszczalnością, szybkim metabolizmem lub działaniem poza docelowym. Związek wiodący to punkt wyjścia, a nie produkt końcowy. Chemicy farmaceutyczni przejmują ten związek i modyfikują jego strukturę, dodając lub usuwając grupy chemiczne w celu poprawy siły działania, selektywności i bezpieczeństwa. Ten proces, zwany optymalizacją związku wiodącego, może trwać latami i skutkować setkami wariantów, zanim zostanie wybrany kandydat.

Potencjalne tropy pochodzą z wielu źródeł. Wysokoprzepustowe przeszukiwanie bibliotek związków chemicznych pozwala zidentyfikować trafienia, które stają się tropami. Produkty naturalne, takie jak ekstrakty roślinne czy buliony fermentacyjne z bakterii, dostarczyły wielu potencjalnych tropów. Racjonalne projektowanie zaczyna się od struktury białka docelowego i buduje cząsteczkę, która do niego pasuje. Podejścia oparte na fragmentach łączą małe fragmenty molekularne, które wiążą się z różnymi częściami białka docelowego. Po zidentyfikowaniu tropu rozpoczyna się on cykl projektowania, syntezy, testowania i udoskonalania.

Co sprawia, że ​​lead jest dobry:

• Potencja. Wiąże cel przy niskich stężeniach.
• Selektywność. Trafia w zamierzony cel lepiej niż inne.
• Właściwości podobne do leku. Posiada rozsądną rozpuszczalność i stabilność.
• Tractability. Można go modyfikować chemicznie w celu poprawy jego właściwości.
• Bezpieczeństwo. Wczesne testy nie wykazały wyraźnej toksyczności.

Większość przewodów zawodzi. Przewód, który dobrze wygląda w probówce, może nie działać w komórkach, a ten, który działa w komórkach, może nie działać u zwierząt.