Fenotipski pregled

Fenotipski skrining povijesno je bio osnova za otkriće novih lijekova. Spojevi se pregledavaju na modelima ćelijskih ili životinjskih bolesti kako bi se identificirali oni koji uzrokuju poželjnu promjenu fenotipa. Tek nakon što su spojevi otkriveni, ulažu se napori da se odrede biološki ciljevi spojeva – proces poznat kao ciljna dekonvolucija. Ova opća strategija naziva se "klasična farmakologija", "napredna farmakologija" ili " fenotipsko otkrivanje lijekova" (PDD).

U novije vrijeme postalo je popularno razviti hipotezu da određeni biološki cilj modificira bolest, a zatim skrining velike propusnosti za spojeve koji moduliraju aktivnost ove prečišćene mete. Nakon toga se ti spojevi testiraju na životinjama, kako bi se utvrdilo imaju li željeni učinak. Ovaj pristup je poznat kao "obrnuta farmakologija" ili "otkrivanje lijekova zasnovanih na ciljevima" (TDD).^{[1][2][3][4][5]}

In vitro

Najjednostavniji fenotipski pregledi koriste ćelijsku liniju i nadgledaju jedan parametar, kao što je ćelijska smrt ili proizvodnje određenog proteina. Također se često koristi i skrining visokog sadržaja, gdje se promjene u ekspresiji nekoliko proteina mogu istodobno pratiti.^[6][7]

In vivo

U pristupima koji se temelje na cijelim životinjama, fenotipski pregled je najbolji primjer tamo gdje se tvar procjenjuje na potencijalnu terapijsku korist za mnoge različite tipove životinjskih modela, koji predstavljaju različita stanja bolesti.^[8] Fenotipski skrining u sistemima zasnovanim na životinjama koristi modelne organizme za procjenu učinaka testa na potpuno sastavljene biološke sisteme. Primjeri organizama koji se koriste za izbor s visokim sadržajem uključuju vinsku mušicu ( Drosophila melanogaster ), zebricu (Danio rerio) i miševe (Mus musculus).^[9] U nekim slučajevima termin fenotipski pregled/skrining koristi se za uključivanje slučajnih nalaza koji se javljaju u kliničkim ispitivanjima, posebno kada se otkriju novi i neočekivani terapeutski učinci terapijskog kandidata.^[3]Skrining u modelnom organizmu nudi prednost ispitivanja proučavanih agenasa ili promjena ciljeva od interesa, u kontekstu potpuno integriranih, sastavljenih, bioloških sistema, pružajući uvide koji se inače ne bi mogli dobiti u ćelijskim sistemima. Neki su tvrdili da sistemi temeljeni na ćelijama nisu u stanju adekvatno modelirati procese ljudske bolest,i koji uključuju mnogo različitih tipova ćelija u mnogim različitim organskim sistemima i da se ovaj nivo složenosti može oponašati samo u modelnim organizmima.^[10][11] Produktivnost otkrivanja lijekova fenotipskim pregledom u organizmima, uključujući slučajne nalaze u klinici, u skladu je s ovim pojmom.^[3][12]

Fenotipski skrining in vivo se takođe može lahko obaviti korišćenjem testa ćelijskog snimanja koji je razvila Anne E. Carpenter. Različiti fluorofori različito podešen za označavanje glavne komponente ćelijskih kultura imaju veliku efikasnost kada se primjenjuju pregledom sa visokim sadržajem referentnih hemikalija na različite eukariotske ćelijske linije.^[13]

Pristupi fenotipskog skrininga zasnovani na životinjama nisu podložni skrinškim bibliotekama koje sadrže hiljade malih molekula. Stoga su ovi pristupi bili korisniji u procjeni već odobrenih lijekova ili kandidata za lijekove u kasnoj fazi za testiranje lijekova.^[8]

Brojne kompanije, uključujući Melior Discovery,^[14][15] Phylonix, Sosei specijalizirale su se za korištenje fenotipskog skrininga u modelima bolesti životinja za pozicioniranje lijekova. Mnoge druge kompanije uključene su u pristupe istraživanja fenotipskog skrininga, uključujući Eurofins Discovery Phenotypic Services, Evotec, Dharmacon, ThermoScientific, Cellecta iPersomics.

Farmaceutska kompanija Eli Lilly formalizirala je zajedničke napore s različitim trećim stranama, s ciljem provođenja fenotipskog pregleda odabranih malih molekula.^[16]

• Moffat JG, Rudolph J, Bailey D (august 2014). "Phenotypic screening in cancer drug discovery - past, present and future". Nature Reviews. Drug Discovery. 13 (8): 588–602. doi:10.1038/nrd4366. PMID 25033736. S2CID 5964541.
• Mullard A (decembar 2015). "The phenotypic screening pendulum swings". Nature Reviews. Drug Discovery. 14 (12): 807–9. doi:10.1038/nrd4783. PMID 26620403. S2CID 19367768.