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ハイスループットスクリーニング – ロボーター

サンプルの準備におけるピペッティングマシンのテカンジェネシス

ハイスループットスクリーニング (HTS)、 hochdurchsatz-Screening 主に医薬品研究で使用される自動化された自動化された方法は、数百万の物質に対する数万の物質の高スループットでの生化学的、遺伝的、または薬理学的検査と呼ばれます。 1日に100,000を超えるファブリックが検査された場合、1つも話します ウルトラ -high-Throulpput-Screening(UHTS)。 [初め] ハイスルースループットスクリーニングを使用して、新薬を開発するためにコントロール構造が導出される新しい生物学的に活性な物質が特に求められています。

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ハイスルースループットスクリーニングにより、広範な分子ライブラリが検索され、検索で自動化、テスト手順、評価に大きな要求があります。

テスト手順 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

ハイスルースループットスクリーニングでは、新しい薬理学的に活性な物質、標的ベースまたは表現型ベースのテスト手順(アッセイ)の使用を発見します。実験室の成功基準は、本質的なプロセスとテスト手順と相関することが重要であり、ターゲットは望ましい結果を達成するのに適しています。中心的なルールは:」 あなたはあなたがスクリーニングするものを手に入れます 「。 [2]

ターゲットベース [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

96、384、および1536の井戸を備えたマイクロタイイトプレート

ターゲットベースのスクリーニングでは、特定の定義されたターゲット構造(ターゲット)との試験物質との相互作用が調べられます。たとえば、ターゲットは、病気や生理学的プロセスに接続されているタンパク質です。ターゲットベースのスクリーニングは、製薬業界における低分子物質のスクリーニングの最も一般的な形式を表して、生物学的活動を決定します。原則として、それらは、洗浄または未舗装のタンパク質を備えたマイクロティアンプレートで実行されるか、標的タンパク質を形成する細胞と間接的に実行されます。試験物質とターゲットとの相互作用は、結合アッセイ(通常、ターゲットからのマークされた参照リーグの変位に関する)で直接決定するか、ターゲットタンパク質によって活性化されたシグナルパスの影響(タンパク質タンパク質相互作用、タンパク質リン酸化、GEN活性など)およびGenActorの影響を介して間接的に決定することができます。特に、生化学的手法が使用され、シグナルは色強度、蛍光または発光の変化として測定されます。信号ラッシュ比から次のようになります。テストで評価された信号強度の変化が多いほど、テスト手順がより適切です。発光方法は、複数の信号の変化を引き起こすため、多くの場合、測光および蛍光法よりも適切です。試験物質の自己色または自己蛍光は、測光測定および蛍光測定の信号ラッシュ比を悪化させます。放射性リガンド結合研究などのシンティン測量試験方法も非常に敏感です。ただし、放射性廃棄物の告発は、シントメトリックテストを実施する際の中心的な問題です。溶解度や安定性などの試験物質の他の特性が重要な役割を果たし、テスト計画で考慮する必要があります。

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表現型ベース [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

表現型ベースのスクリーニングでは、生細胞または組織に対する試験物質の効果が調べられます。つまり、細胞または組織の表現型に対する試験物質の適用の影響を調べます。試験物質の効果は、表現型の変化に基づいています。 B.細胞の形状、細胞の成長、または細胞機能を変更するように評価されます。分子標的を事前に知る必要はありませんが、スクリーニング手順はしばしば分子標的を特定するのに役立ちます。スクリーニングの結果を偽造しないためには、通常、さまざまなパラメーターをチェックする必要があります。表現型ベースのスクリーニングでは、特に分子ライブラリには、タンパク質、DNA、siRNAなどの高分子接続が含まれています。細胞や組織に加えて、魚胚などの生物全体もモデルシステムとして使用されます。表現型ベースのスクリーニングは、自動化された顕微鏡(高いコンテンツスクリーニング)の助けを借りて、しばしば実行されます。ターゲットベースのスクリーニングと比較した高いコンテンツスクリーニングは、スループットが低いために制限されることがよくあります。

判定 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

高スレッドスクリーニングでの完全な分子ライブラリのパターンには数日から数週間かかることが多いため、テスト手順の一貫した信頼できる作業は重要な前提条件です。特に細胞を使用する場合は、栽培時間の増加とともに変化が​​予想されます。

コントロール物質を調べて、ハイスルースループットスクリーニングのデータの堅牢性を評価します。最も単純な場合、これらには、車両または既知の不活性物質(陰性対照)が含まれ、一方、テストの最大活性化または阻害につながる物質(陽性対照)が含まれます。 Z’-Factorの助けを借りて

ウォベイs p und n 正またはネガティブコントロールの標準偏差とµ p およびµ n 正またはネガティブコントロールの平均値は、ハイスルースループットスクリーニングの測定ウィンドウによって評価できます。少なくとも0.5のZ’ファクターを含むアッセイは最適と見なされます。 0-0.5のZ’-Factorを使用したハイスルースループットスクリーニングは、アクティブな接続と非アクティブな接続を区別するのに適しています。 [3]

オートメーション [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

ハイスルースループットのスクリーニングは複雑であり、今日でのみ実施されています。液体の取り扱い、データ記録(読者、カメラ)のロボットまたは機械、および必要に応じて、細胞培養が使用されます。テスト量は削減され、384、1536、または3456ボウルを備えたマイクロバイテットプレートを使用して、同時にさらに多くのサンプルをテストし、コストと時間を節約します。

評価 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

ハイスルースループットスクリーニングの結果として生じるデータは統計的に分析されます。特定のしきい値を超えた測定値を提供する物質は、ヒット(「ヒット」)として分類されます。それにもかかわらず、誤った陽性と誤った否定的な結果の発生を考慮する必要があります。誤ったポジティブヒットの量を減らすために、通常、最初のスクリーニングのヒットに限定された、2秒、大幅に小さくスクリーニングが行われます。

スクリーニングから取得したデータは、化学情報方法を使用して分析されます。これを行うために、ヒットは分子特性に基づいてフィルタリングされます。このようにして、例えば、例えば、反応性グループ(たとえば、アルデヒド、マイケルアクセプター、NITRグループ)または5のリピンスキールールの不パフォーマンスに基づいて、さらなる開発に不適切であると見なされる物質は、コントロール構造の候補者のリストから削除できます。結局のところ、ガイド構造の開発のために最も有望なヒットを選択します。

ハイスルースループットスクリーニングで特定されたヒットのみが、ガイド構造として分類される品質を持っています。したがって、ヒットは自動的にガイドラインではなく、確かに薬でもありません。ハイスルースループットスクリーニングは通常、単一のアッセイの助けを借りて単一のテスト濃度で実行されるため、テスト物質の有効性(効力)と選択性に関する定量的なステートメントは不可能です。記録、分布、代謝、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄、排泄物、排泄、排泄、排泄、排泄物、排泄物、排泄物、排泄物、排泄物、排泄物、排泄物、排泄物、排泄物、排泄物、排泄物、排泄物、排泄ハイスルースルーアッセイでは、セキュリティが必要ではありません。ヒットから麻薬へのさらなる発展には、その承認が通常約10〜12年かかります。

  1. Wunder F、Kalthof B、MüllerT、HüserJ: 超高スループットスクリーニングのためのマイクロリターボリュームの官能的な細胞ベースのアッセイ 。の: Comm Chem High Sultput画面。 11年、 いいえ。 7 、2008年8月、 S. 495–504 PMID 18694386
  2. フランシス・H・アーノルド: 指示された進化によるデザイン。 acc。化学。 res。 (1998)、バンド31、S。125–131。
  3. ハンスポンド・グブラー: 創薬におけるハイスループットスクリーニング(薬化学の方法と原則) 。 hrsg。:gerd folkers; JörgHüser;レイムンド・マンホールド; Hugo Kubinyi。 Wiley-VCH、Weinheim 2006、ISBN 3-527-31283-8、統計分析の方法、主要なハイスループットスクリーニングデータの品質保証と管理、管理方法、 S. 151–206
  • Gerd Folkers; JörgHüser;レイムンド・マンホールド; Hugo Kubinyi: 創薬におけるハイスループットスクリーニング(薬化学の方法と原則) 。 Wiley-VCH、Weinheim 2006、ISBN 3-527-31283-8。
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