İlaç Üzerine-3: Yeni İlaç Molekülü Keşfi

İnsanlara yada hayvanlara bir hastalığın tedavisi , önlenmesi yada teşhisi amacıyla verilen maddeleri belirten genel terimdir. İlaçlar çok farklı kaynaklardan elde edilebilir.

ilaç kaynakları mind map

İki kısımdan meydana gelen ilaçta;

1. Etkin madde (drog): Canlıda fizyolojik etki gösteren bir veya birkaç kimyasal madde karışımıdır.
2. Taşıyıcı (sıvağ): Etkin maddenin hasta tarafından kolay alınabilmesi veya iyi doze edilebilmesi için katılan fizyolojik etkisi olmayan kimyasal maddelerdir (glukoz, parafin, gliserin gibi).

Son zamanlarda hedefe yönelik, kontrollü ilaç salımı üzerine yapılan araştırmalarda artık taşıyıcı olarak nanopartiküller, biyopolimerler ön plana çıkıyor. Bu taşıyıcıların özelliklerine göre ilaç, sadece belirlenen hedefte etki gösteriyor. Mesela bağırsağa etki etmesi istenen ilaç, asidik ortama dayanıklı olup bazik ortamda çözünebilir özellikte olmalıdır. Ağız yoluyla alımda mideden de geçen ilacın midedeki asidik ortamda deforme olmaması gerekir. Asitli ortamda etki etmeyip mideyi geçtikten sonra bağırsağın bazik yapısında çözülmelidir. Yeni nesil ilaç taşıyıcıları geliştirilmesi üzerine birçok çalışma yapılmaktadır. Yeni ilaç molekülü geliştirmek kadar, yeni ilaç taşıyıcıları geliştirmek de önemli bir konu. Bizler için araştırma konusu geniş alanlardan biri daha.

ilaç süreci1 ilaç süreci2

Yeni bir molekül geliştirmek yukarıdaki şemada da görüldüğü üzere çok uzun bir süreç. Ve bazen bu süreçte seçtiğiniz aday molekül çalışmayabiliyor. Hatta elediğiniz bir molekül sizin asıl aday molekülünüz olabiliyor. Peki araştırma kısmına nasıl başlamamız gerekiyor?

İlk olarak bir hastalığı veya hastalığın semptomlarını etkileyen yapıyı araştırıyorsunuz. Bu bir enzim, herhangi bir protein vs olabilir. Bunu belirledikten sonra, bu maddenin faaliyetlerini engelleyen veya onu güçlendiren kimyasal maddeleri ya da doğal bileşimleri buluyorsunuz. Daha sonra ise bu maddenin hastalık üzerindeki etkisini de göz önüne alarak bu madde için formülasyonlar oluşturuyorsunuz. Burada geliştirdiğiniz madde, aday molekül olabilmek için bazı özelliklere sahip olmalıdır.

  • Hastalık sürecinde tam iyileşme kaydedebilmelidir.
  • Vücut tarafından güvenli bir şekilde özümsenebilmelidir.
  • Vücutta hedefi bulabileceği uygun bir noktaya ulaşabilmelidir.
  • Vücutta etkili olabilecek kadar uzun bir süre kalabilmelidir.
  • İstikrarlı ve kullanımı kolay bir preparat şeklinde üretilebilmelidir.
  • Yan etkileri az olmalıdır.

Daha sonra da bu maddenin klinik testleri, analizleri yapılarak devam edilir.

Bu süreçleri anlatırken kolay gibi gelse de bu süreçte birçok zorlukla karşılaşabiliyorsunuz. Yukarıda da belirtildiği gibi seçtiğiniz aday molekülden istenilen sonuçları alamayabiliyorsunuz. Örneğin seçtiğiniz maddenin kanda bir değeri yükseltmesini istiyorsunuz ancak tam tersi etki ediyor veya istenilen etkiyi gösteremiyor. Bunlar yeni ilaç geliştirilmesinde risklerden bazıları. Her zaman garanti şekilde ilerleyemeyebilirsiniz.

Artık bilgisayar tabanlı programlarla birlikte moleküllerin olası etkinliğine bakabiliyorsunuz. Bu açıdan riskleri biraz daha azaltabiliyorsunuz. Riskleri, gerektirdiği parasal ve zamansal kaynak çok fazla olmasına rağmen sadece bir molekülün yeni bir ilaç olmasından elde edilen gelirler ise tabii ki maliyetini kat be kat karşılıyor. Bu durumdan “İlaç Üzerine-2: İlaç Sektöründeki Firmalar” yazısında da bahsetmiştim.

Bazen yeni ilaç molekülü bulmak yerine olan bir molekül üzerinde modifikasyonlar yaparak ilacın etkinliği de arttırılabilir.

Yeni ilaç molekülünü illa doğal kaynaklardan elde etmenize gerek yoktur. Bilgisayarlı ortamda tasarladığınız molekülü laboratuvar ortamında üreterek de yeni ilaç molekülü geliştirebilirsiniz. Burada bazı programlar kullanarak, seçtiğiniz ilaç-aday maddesinin taşıyıcıyla olan etkileşimlerini görebilirsiniz. Daha iyi etki göstermesi için çeşitli modifikasyonlar yapabilirsiniz.

Biz hesaplamalı ilaç dizaynı dersinde bu yöntemle protein-ligand etkileşmelerini incelemiştik. Belirlediğimiz hastalıkta etkili olan enzimi ve onun ligandını protein data bank üzerinden indirip AutoDock ve Discover Studio gibi programlarla etkileşimlerini incelemiştik ve dock işlemini yapmıştık.

Docking programları, hedef protein yapısına yerleşen ilacın (ligand) en uygun konformasyonunu araştırır. Dock (kenetleme) işlemi, aday molekülün taşıcıya en uygun şekilde nasıl bağlanacağını bulur. Bu işlem, özellikle aday molekülün etkisinin ölçülebilmesi ve yeni ilaç molekülünün tasarımı için önemlidir.

Konuyla ilgili daha fazla bilgi için aşağıdaki kaynaklara bakabilirsiniz.

  1. Kantitatif Yapı-Etki İlişkileri (QSAR)
  2. İlaç Kimyası ve Endüstriyel Uygulamaları
  3. Bitkilerden İlaç Elde Edilmesi
  4. Bilgisayar Destekli İlaç Etken Madde Tasarım ve Geliştirme Yöntemleri

Kaynaklar: 1, 2, 3, 4, 5,

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir