2020年8月4日

筛选药物添加剂的生物活性

乍看上去

  • 研究人员使用计算模型筛选了600多种被列为FDA批准的生物活性的非活性成分的化合物。
  • 尽管大多数方法未显示出生物活性,但该方法确定了一些方法,可能需要对先前未知的作用进行后续研究。
分子和药物的抽象插图 非活性成分或赋形剂是添加到药物中的成分,对治疗的身体功能没有直接影响。 拉西·巴德拉曼尼(Rasi Bhadramani)/ iStock / Getty Images Plus

处方药和非处方药都在包装上列出了有效成分和无效成分。活性成分是指具有药理活性或对疾病有直接影响的成分。非活性成分(称为赋形剂)是药物中包含的任何其他成分。这些可以是填充剂,调味剂,涂料,防腐剂等。

非活性成分已获得FDA批准,被认为是安全的。在动物中对它们进行了测试,并确定了药物所含浓度的毒性。根据这些测试,其中一些已经在药物中使用了数十年。然而,多年来,用于研究药物的生物活性的技术已经大大进步。另外,某些人服用多种药物可能会消耗大量的某些成分。

为了进一步研究非活性成分的可能的生物活性,由加利福尼亚大学旧金山分校的Brian K. Shoichet博士和诺华生物医学研究所的Laszlo Urban博士领导的研究小组采用了两部分方法。 Shoichet的小组通过计算筛选了639种赋形剂,以针对3000多种人类靶标(例如不同的细胞受体)潜在的活性。 Urban的小组测试了73种赋形剂对针对其生物学相关性所选择的靶标的结合活性,其中28种用于早期药物安全性评估。

这项工作由美国国立卫生研究院的国立普通医学科学研究所(NIGMS)和国立精神卫生研究所(NIMH)以及美国食品药品监督管理局资助。结果于2020年7月24日发布于 科学.

使用这两种方法,研究人员发现了38种具有生物活性潜力的非活性成分。他们使用基于细胞的测定法测试了其中的12种。他们选择了最常用于药物中并且可以作为药物添加剂满足多种用途的药物。七个化合物显示出某些生物学活性,例如与炎症相关的特性。

口服药物时,首先会被代谢,然后进入血液。因此,研究人员测量了被动物摄入后到达血液中的赋形剂的浓度。七分之五的测试显示血液浓度过低,无法达到其预期目标的生物活性。但是,两种化合物可能达到足够高的浓度以潜在地激活其预测的生物学目标。直接注射到体内的赋形剂也显示出生物学活性。

“这些数据表明,尽管许多赋形剂分子实际上是惰性的,但许多物质对人类蛋白质的作用可能以前没有被人认识到,而人类蛋白质在健康和疾病中起着重要的作用,” Shoichet说。 “我们展示了一种方法,药物制造商可以在将来评估其制剂中使用的赋形剂,并用真正无活性的等效分子代替生物活性化合物。”

需要进行更多的研究以确定这项研究中发现的几种潜在的活性赋形剂是否会对人产生不可预见的副作用,如果有的话,其量是多少。

-作者Tianna Hicklin博士

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参考文献: 药物非活性成分对生物靶标的活性。 Pottel J,Armstrong D,Zou L,Fekete A,Huang XP,Torosyan H,Bednarczyk D,Whitebread S,Bhhatarai B,Liang G,Jin H,Ghaemi SN,Slocum S,Lukacs KV,Irwin JJ,Berg EL,Giacomini KM ,Roth BL,Shoichet BK,Urban L. 科学。 2020 Jul 24; 369(6502):403-413。 doi:10.1126 / science.aaz9906。 PMID:32703874。

资金: 国立卫生研究院国家普通医学科学研究所(NIGMS)和国立精神卫生研究所(NIMH);食品和药物管理局。