Un objetivo biológico es cualquier cosa dentro de un organismo vivo al que se dirige o se une alguna otra entidad (como un ligando endógeno o un fármaco ), lo que da como resultado un cambio en su comportamiento o función. Ejemplos de clases comunes de dianas biológicas son proteínas y ácidos nucleicos . La definición es dependiente del contexto, y puede referirse a la diana biológica de un farmacológicamente activo de drogas compuesto , el objetivo receptor de una hormona (como la insulina ), o algún otro objetivo de un estímulo externo. Los objetivos biológicos son más comúnmente proteínas como enzimas , canales iónicos.y receptores .
Mecanismo
El estímulo externo ( es decir , el fármaco o ligando) se une físicamente ("golpea") al objetivo biológico. [1] [2] La interacción entre la sustancia y el objetivo puede ser:
- no covalente : una interacción relativamente débil entre el estímulo y el objetivo en la que no se forma ningún enlace químico entre los dos socios que interactúan y, por lo tanto, la interacción es completamente reversible. [ cita requerida ]
- covalente reversible : se produce una reacción química entre el estímulo y el objetivo en la que el estímulo se une químicamente al objetivo, pero la reacción inversa también se produce fácilmente en la que el enlace se puede romper. [ cita requerida ]
- covalente irreversible: el estímulo se une permanentemente al objetivo mediante la formación de enlaces químicos irreversibles. [ cita requerida ]
Dependiendo de la naturaleza del estímulo, puede ocurrir lo siguiente: [3]
- No hay un cambio directo en el objetivo biológico, pero la unión de la sustancia evita que otras sustancias endógenas (como las hormonas activadoras) se unan al objetivo. Dependiendo de la naturaleza de la diana, este efecto se denomina antagonismo del receptor , inhibición enzimática o bloqueo del canal iónico .
- Un cambio conformacional en el objetivo es inducido por el estímulo que da como resultado un cambio en la función del objetivo. Este cambio en la función puede imitar el efecto de la sustancia endógena, en cuyo caso el efecto se denomina agonismo del receptor (o activación de un canal o enzima ) o ser el opuesto de la sustancia endógena que en el caso de los receptores se denomina agonismo inverso. .
Objetivos de drogas
El término "diana biológica" se usa frecuentemente en la investigación farmacéutica para describir la proteína nativa en el cuerpo cuya actividad es modificada por un fármaco dando como resultado un efecto específico, que puede ser un efecto terapéutico deseable o un efecto adverso no deseado . En este contexto, la diana biológica a menudo se denomina diana de un fármaco . Los objetivos farmacológicos más comunes de los medicamentos comercializados actualmente incluyen: [4] [5] [6]
- proteinas
- Receptores acoplados a proteína G (objetivo del 50% de los fármacos) [7]
- enzimas (especialmente proteína quinasas , proteasas , esterasas y fosfatasas )
- canales iónicos
- receptores de hormonas nucleares
- proteínas estructurales como la tubulina
- proteínas de transporte de membrana
- ácidos nucleicos
Identificación del objetivo de la droga
Identificar el origen biológico de una enfermedad y los posibles objetivos de la intervención es el primer paso en el descubrimiento de un medicamento utilizando el enfoque de farmacología inversa . Los posibles objetivos de los fármacos no son necesariamente causantes de enfermedades, sino que, por definición, deben modificar la enfermedad. [8] Un medio alternativo de identificar nuevos objetivos de fármacos es la farmacología avanzada basada en el cribado fenotípico para identificar ligandos "huérfanos" [9] cuyos objetivos se identifican posteriormente mediante la deconvolución del objetivo. [10] [11] [12]
Bases de datos
Bases de datos que contienen información sobre objetivos biológicos:
- Base de datos de objetivos terapéuticos (TTD)
- DrugBank
- DB vinculante
Ecología de la conservación
Estos objetivos biológicos se conservan en todas las especies, lo que hace que la contaminación farmacéutica del medio ambiente sea un peligro para las especies que poseen los mismos objetivos. [13] Por ejemplo, se ha demostrado que el estrógeno sintético de los anticonceptivos humanos , 17-R-etinilestradiol , aumenta la feminización de los peces aguas abajo de las plantas de tratamiento de aguas residuales, desequilibrando la reproducción y creando una presión selectiva adicional sobre la supervivencia de los peces. [14] Los productos farmacéuticos se encuentran generalmente en concentraciones de ng / L a concentraciones bajas de μg / L en el medio acuático. [15] Pueden producirse efectos adversos en especies no objetivo como consecuencia de interacciones específicas entre el fármaco y el objetivo. [16] Por lo tanto, es probable que las dianas farmacológicas bien conservadas evolutivamente se relacionen con un mayor riesgo de efectos farmacológicos no dirigidos. [13]
Ver también
- Descubrimiento de medicamento
- Impacto medioambiental de los productos farmacéuticos y de cuidado personal
Referencias
- ^ Raffa RB, Porreca F (1989). "Análisis termodinámico de la interacción fármaco-receptor". Ciencias de la vida . 44 (4): 245–58. doi : 10.1016 / 0024-3205 (89) 90182-3 . PMID 2536880 .
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- ^ Rang HP, Dale MM, Ritter JM, Flower RJ, Henderson G (2012). "Capítulo 2: Cómo actúan las drogas: principios generales" . Farmacología de Rang y Dale . Edimburgo; Nueva York: Elsevier / Churchill Livingstone. págs. 6–19. ISBN 978-0-7020-3471-8.
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La novedad de la diana y el MoA [mecanismo de acción] es la segunda gran ventaja potencial del PDD [descubrimiento de fármacos fenotípicos]. Además de identificar nuevos objetivos, el PDD puede contribuir a mejorar las terapias existentes identificando una nueva fisiología para un objetivo conocido, explorando objetivos `` no farmacológicos '' que pertenecen a clases de fármacos objetivo bien conocidos o descubriendo nuevos MoA, incluidas nuevas formas de interferir con problemas difíciles. a los objetivos de la droga.
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