Para peneliti di University of Basel dapat menguji efek lebih dari 1.500 senyawa pada metabolisme sel secara paralel. Analisis mereka juga mengarah pada penemuan mekanisme yang sebelumnya tidak diketahui untuk obat yang diketahui. Pendekatan ini dapat membantu para ilmuwan memprediksi efek samping dengan lebih baik dan menemukan kegunaan tambahan untuk obat -obatan yang tersedia secara komersial.
Bagaimana zat aktif mengubah proses metabolisme dalam sel? Menjawab pertanyaan itu akan memberikan petunjuk berharga untuk pengembangan obat baru. Namun, menyelidiki mode tindakan seperti itu untuk seluruh perpustakaan senyawa akan sangat padat sumber daya di masa lalu.
Para peneliti di Departemen Biomedis di Universitas Basel baru saja mempresentasikan metode pengujian efek metabolisme dari ribuan zat aktif pada saat yang sama. Mereka telah menerbitkan hasil metode ini, yang dikenal sebagai metabolomik throughput tinggi, dalam jurnal ilmiah Bioteknologi Alam.
Memprediksi efek samping dan interaksi
“Ketika kita memiliki pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana zat aktif mengintervensi metabolisme sel, pengembangan obat dapat dipercepat,” jelas Profesor Mattia Zampieri. “Metode kami memberikan karakterisasi tambahan zat, dari mana kami dapat menyimpulkan kemungkinan efek samping atau interaksi dengan obat lain.”
Para peneliti, yang dipimpin oleh Laurentz Schuhknecht, penulis utama penelitian, menumbuhkan sel di ribuan sumur kecil di pelat kultur sel. Mereka kemudian memperlakukan sel di masing -masing sumur dengan salah satu dari lebih dari 1500 zat dari perpustakaan senyawa, dan menggunakan metode yang disebut spektrometri massa untuk mengukur bagaimana ribuan biomolekul kecil di dalam sel (dikenal sebagai metabolit) berubah setelah perawatan.
Ini memungkinkan tim peneliti untuk mengumpulkan data tentang perubahan lebih dari 2000 produk metabolisme dalam sel untuk setiap senyawa aktif. Mereka kemudian membandingkan perubahan ini dengan yang diperoleh dari sel yang tidak diobati melalui analisis berbantuan komputer. Hal ini menghasilkan ikhtisar efek pada metabolisme sel dari masing -masing zat aktif, yang memberi mereka gambaran yang sangat akurat tentang mode tindakan masing -masing.
Aplikasi baru untuk obat yang dicoba dan diuji
“Obat yang tersedia secara komersial dapat mempengaruhi metabolisme sel lebih dari yang kami bayangkan,” kata Zampieri, meringkas hasil percobaan. Terutama yang perlu diperhatikan adalah mode aksi obat umum yang sebelumnya tidak diketahui. Sebagai contoh, tim menemukan bahwa Tiratricol, obat untuk mengobati kondisi langka yang melibatkan fungsi kelenjar tiroid, selain mode aksi utamanya juga mempengaruhi produksi nukleotida tertentu, blok bangunan untuk sintesis DNA.
“Oleh karena itu obat ini berpotensi menjadi kandidat yang baik untuk bidang aplikasi baru: memodulasi biosintesis nukleotida dan karenanya digunakan misalnya dalam terapi kanker untuk menghambat pertumbuhan tumor,” kata Schuhknecht.
Data komprehensif dari metode throughput tinggi seperti ini, dapat membantu melatih kecerdasan buatan untuk merancang obat baru. “Visi jangka panjang kami adalah mencocokkan profil metabolisme spesifik pasien dari suatu penyakit dengan mode gangguan metabolisme ribuan kandidat senyawa untuk mengungkap obat terbaik yang mampu mengembalikan perubahan molekuler yang disebabkan oleh penyakit ini,” kata Zampieri.
Untuk lebih dekat dengan visi ini, tidak hanya penting untuk memahami aksi zat -zat pada metabolisme, farmakologis menekankan. Adalah sama pentingnya bagaimana tubuh manusia memproses zat aktif dan dengan demikian bagaimana itu mengubah efeknya. Oleh karena itu para ilmuwan melakukan penelitian lebih lanjut untuk menguji interaksi antara tubuh dan zat aktif lebih dekat.
Publikasi asli
Laurent sedikit sudah tua.
Peta metabolisme manusia dari gangguan farmakologis mengungkapkan mode aksi obat.
Nature Biotechnology (2025), doi: 10.1038/s41587-024-02524-5
