Представьте, что вы тестируете миллион соединений за неделю. Это высокопроизводительный скрининг — роботизированный и вычислительный подход к разработке лекарств, позволяющий исследователям оценивать обширные библиотеки химических веществ на предмет биологической активности. Вместо тестирования одного соединения за раз в пробирке, высокопроизводительный скрининг использует многолуночные планшеты, роботизированные дозаторы жидкостей и автоматизированные детекторы для проведения тысяч экспериментов параллельно. Цель — найти соединения-кандидаты, проявляющие активность в отношении целевого объекта, которые затем можно оптимизировать для получения перспективных кандидатов.

Технология появилась в 1990-х годах, когда комбинаторная химия позволила синтезировать большие библиотеки соединений. Платформы высокопроизводительного скрининга (ВПС) используют 384-луночные или 1536-луночные планшеты, каждая лунка которых содержит крошечный объем реакционной смеси. Роботизированные манипуляторы перемещают планшеты между дозаторами жидкости, инкубаторами и считывающими устройствами. Анализы предназначены для получения сигнала, такого как флуоресценция или поглощение, когда соединение взаимодействует с целевым веществом. Данные анализируются с помощью программного обеспечения, которое отмечает активные лунки и отфильтровывает ложноположительные результаты. Положительные результаты перепроверяются для подтверждения активности.

Ключевые компоненты:

• Библиотеки соединений. Коллекции, содержащие от тысяч до миллионов химических веществ.
• Assays. Биохимические или клеточные тесты, измеряющие активность.
• Робототехника. Автоматизированная подача жидкости и перемещение пластин.
• Обнаружение. Оптические считыватели, измеряющие флуоресценцию, поглощение или люминесценцию.
• Анализ данных. Программное обеспечение для выявления совпадений и фильтрации шума.

Высокопроизводительный скрининг (ВПС) не занимается поиском лекарств. Он находит отправные точки. Превращение найденного соединения в лекарство занимает годы медицинской химии.