A descoberta de um novo medicamento é um processo de eliminação. Começa-se com um alvo biológico, uma proteína ou via metabólica envolvida numa doença. Em seguida, examinam-se milhares ou milhões de compostos para encontrar um que interaja com ele. A maioria falha. Os que são aprovados tornam-se compostos líderes, e os anos de otimização que se seguem transformam uma molécula promissora num candidato que pode ser testado em humanos.

Historicamente, as descobertas dependiam dos produtos naturais e da serendipidade. A penicilina veio do bolor. A aspirina, da casca do salgueiro. Hoje, os investigadores utilizam a triagem de alto rendimento, a modelação computacional e o planeamento racional de fármacos. Podem começar com a estrutura de uma proteína-alvo e conceber moléculas que se ajustem a ela, ou triar vastas bibliotecas de compostos em poucos dias. A descoberta baseada em fragmentos constrói medicamentos parte a parte. A descoberta de produtos biológicos utiliza as células para produzir anticorpos ou proteínas que atingem alvos que as moléculas mais pequenas não conseguem alcançar.

Etapas da descoberta:

• Identificação do alvo. Encontrar uma molécula biológica envolvida na doença.
• Desenvolvimento de ensaios. Construção de um teste para medir a atividade.
• Triagem. Testando grandes bibliotecas em busca de sucessos.
• Otimização de compostos líderes. Melhorando a potência, a seletividade e a segurança.
• Testes pré-clínicos. Avaliação em células e animais antes de ensaios clínicos em humanos.

A maioria dos programas de descoberta falha. Um composto que funciona num tubo de ensaio pode não funcionar numa célula, e um que funciona numa célula pode não funcionar num animal.