Att hitta ett nytt läkemedel är en elimineringsprocess. Man börjar med ett biologiskt mål, ett protein eller en signalväg som är involverad i en sjukdom. Sedan screenar man tusentals eller miljontals föreningar för att hitta en som interagerar med den. De flesta misslyckas. De som klarar testet blir ledande föreningar, och de år av optimering som följer förvandlar en lovande molekyl till en kandidat som kan testas på människor.

Historiskt sett förlitade sig upptäckter på naturprodukter och slumpen. Penicillin kom från mögel. Aspirin kom från pilbark. Idag använder forskare högkapacitetsscreening, beräkningsmodellering och rationell läkemedelsdesign. De kan börja med strukturen hos ett målprotein och designa molekyler som passar det, eller screena stora bibliotek av föreningar på några dagar. Fragmentbaserad upptäckt bygger läkemedel bit för bit. Biologisk upptäckt använder celler för att producera antikroppar eller proteiner som träffar mål som små molekyler inte kan nå.

Upptäcktsstadier:

• Målidentifiering. Att hitta en biologisk molekyl involverad i sjukdom.
• Assayutveckling. Bygga ett test för att mäta aktivitet.
• Screening. Testar stora bibliotek för träffar.
• Leadoptimering. Förbättrar potens, selektivitet och säkerhet.
• Preklinisk testning. Utvärdering i celler och djur före mänskliga försök.

De flesta forskningsprogram misslyckas. En förening som fungerar i ett provrör kanske inte fungerar i en cell, och en som fungerar i en cell kanske inte fungerar i ett djur.