High Throughput Screening - Pharmaceuticals


High Throughput Screening

High Throughput Screening

Testes em série de substâncias da biblioteca de compostos

Somente as moléculas capazes de inibir ou ativar o alvo - ou seja, uma proteína-alvo que desempenha um papel ativo no processo da doença -, são adequadas como base para o desenvolvimento de princípios ativos. Em sua busca por moléculas relevantes, os pesquisadores investigam enormes quantidades de substâncias. São auxiliados por um processo de última geração chamado de high throughput screening (HTS) (triagem de alta produtividade, em sua tradução para o português), um método computadorizado de testes em série que utiliza sistemas robóticos. A produtividade extremamente alta permite examinar 300 mil compostos por dia, de forma que leva somente algumas semanas a triagem de milhões de substâncias.

Os robôs executam os testes em escala miniatura

Antes que a HTS comece, os pesquisadores da Pharmaceuticals desenvolvem ensaios especiais de atividades, um trabalho que pode levar diversos meses. O objetivo desses ensaios é indicar se uma substância reage de forma bioquímica a um alvo – por exemplo, se é capaz de se ligar à proteína-alvo, desencadear reações enzimáticas ou ativar vias de sinais. Além disso, os estudos deverão ser adequados para utilização em processos automatizados e produzir resultados, mesmo utilizando minúsculas quantidades de compostos. Para garantir que a reação possa ser medida posteriormente, cada estudo contém um marcador que emite um sinal de luz quando a reação ocorre.

Esses estudos entram na “produção de massa” na high throughput screening. Os sistemas robóticos enchem milhões de recipientes de reação – cada um contém exatamente 50 nanolitros de fluído. Os recipientes de reação são poços minúsculos nas assim denominadas placas de microtitulação. Cada painel possui 1.536 desses poços. Isso significa que 1.536 ensaios bioquímicos ou baseados em células (farmacológicos) são executados simultaneamente em uma única placa de microtitulação – e milhares deles são utilizados em um único ciclo HTS.

O sistema não utiliza pipetas nesse ponto para garantir que as placas de microtitulação sejam cheias com exatamente as quantias microscópicas necessárias. Ao contrário, as placas são alinhadas sobre o líquido do ensaio com os poços virados para baixo. Um impulso acústico faz uma quantia exatamente previsível de líquido borrifar para cima e ser coletada nos poços da placa.

Luz fluorescente revela os acertos

Na Pharmaceuticals o teste em série HTS geralmente é utilizado para pesquisar de forma sistemática na biblioteca de compostos interna, que atualmente contém três milhões de compostos químicos. Os cientistas utilizam diferentes métodos de detecção para reconhecer um acerto – ou seja, uma reação positiva entre a substância do ensaio e a molécula-alvo. Frequentemente utilizam câmeras altamente sensíveis (com sensores CCD extremamente sensíveis à luz) para detectar luz fluorescente liberada após uma substância ter se ligado a uma proteína-alvo. A seguir, uma análise assistida por computador da quantidade de luz indica que os compostos reagiram com o alvo e, assim, podem ser considerados candidatos a medicamentos.

L.BR.01.2015.2848

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