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新药研发的"导航仪":爱思益普靶点筛选平台如何帮药物找到正确的路

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引言

    如果把新药研发比作一场寻宝之旅,靶点筛选就是「导航仪」——它帮助科学家在成千上万种生物分子中,找到那个能够被药物调控、进而产生治疗效果的「宝藏」。北京爱思益普生物科技股份有限公司自 2010 年创立以来,始终聚焦这一核心环节,构建了覆盖靶点发现验证、先导化合物筛选优化到临床前候选分子确定的全链条服务体系。

一、靶点筛选:新药研发的“道关卡”

    新药研发的成功率不足 10%,而失败的根源往往可以追溯到早期——选错了靶点。一个靶点如果在疾病发生中不起关键作用,或者无法被现有技术手段调控,那么围绕它开发的药物注定失败。因此,靶点筛选是新药研发的「道关卡」,也是决定成败的关键节点。

    爱思益普的靶点筛选平台就像一个「超级星探公司」,拥有超过 1500 个成药性靶点的检测能力。这些靶点涵盖四大类核心分子:120 余种离子通道、160 余种 G 蛋白偶联受体(GPCR)、1200 余种激酶和酶学靶点,以及 40 多类核受体。此外,平台还构建了 500 余株耐药株、报告基因系统、稳转和基因编辑细胞系,涵盖了大部分成药性靶点,包括难成药靶点以及中枢神经系统(CNS)领域的特色靶点。

    这种广覆盖的能力意味着什么?打个比方,如果新药研发是在一片森林里寻找特定的树木,那么爱思益普的靶点库就是一张详细的「森林地图」——不仅标注了常见的树种,还包含了那些隐藏在深处的珍稀品种。无论是肿瘤、免疫、心血管、中枢神经系统还是代谢疾病,平台都能提供对应的靶点筛选服务。


二、激酶谱筛选:精准打击肿瘤的“分子开关”

    激酶是细胞内的一类「分子开关」,通过磷酸化反应调控细胞的生长、分裂、凋亡等关键过程。在肿瘤中,很多激酶会「失控」——持续处于激活状态,导致癌细胞疯狂增殖。因此,激酶是抗肿瘤药物研发的重要靶点类别。

    爱思益普建立了覆盖 416 个激酶靶点的激酶谱(Kinase Panel),数据被引用文献达 30 篇以上,服务于国内外药物研发企业。平台采用 HTRF(均相时间分辨荧光)和 ADP-Glo 两种主流检测方法,评估化合物对激酶活性的影响。

    HTRF 方法像一台「快速扫描仪」,通过检测荧光信号变化判断激酶是否被抑制,适合高通量筛选;ADP-Glo 方法则像一台「精密天平」,通过定量检测激酶反应产物 ADP 的生成量,精确计算化合物的 IC50 值(半数抑制浓度)。两种方法各有优势,平台会根据项目需求灵活搭配。

    激酶谱筛选的核心价值不仅在于「找到活性化合物」,更在于「评估选择性」。一个理想的抗肿瘤激酶抑制剂应该只打击「坏」激酶,不影响「好」激酶。爱思益普的激酶谱覆盖 416 个靶点,可以一次性评估化合物对整个激酶家族的交叉反应性,帮助客户识别选择性高、脱靶风险低的候选分子。

    在某项目中,客户筛选出一款对 EGFR 激酶有强抑制活性的化合物,但激酶谱数据显示它同时对多种其他激酶有抑制作用,提示潜在的脱靶毒性风险。经过结构优化后,化合物的选择性提高了 10 倍,为后续开发奠定了安全基础。


三、离子通道筛选:读懂细胞的“电信号密码”

    离子通道是细胞膜上的「蛋白质闸门」,负责控制钠、钾、钙等带电离子的进出,就像细胞的「电信号开关」。人体心脏跳动、神经信号传递、肌肉收缩都依赖这些「闸门」的正常工作。离子通道功能障碍与多种疾病相关:心律失常(心脏钠/钾通道)、癫痫(神经钠通道)、疼痛(神经钙通道)等。

    爱思益普在离子通道领域积累了 15 年的技术经验,建立了国内规模较大的离子通道稳定细胞库,覆盖 120 余种离子通道。平台拥有 15 套手动膜片钳设备、1 台 Sophion QPatch48X 自动膜片钳设备和 1 台 FLIPR 高通量荧光筛选系统,形成从低通量精准研究到高通量快速筛选的完整技术链。

    手动膜片钳技术像一台“高精度显微镜”,可以精确记录单个离子通道的电流变化,是评估离子通道功能的“金标准”。自动膜片钳 QPatch48X 像一台“流水线机器人”,一天可以处理数百个样本,适合大规模筛选。FLIPR 系统则像一台“高速摄像机”,通过检测细胞内钙离子浓度变化,快速评估化合物对钙通道的影响。

    离子通道筛选的一个典型应用场景是心脏安全性评价。hERG 钾通道是心脏复极化的关键通道,很多药物因为抑制 hERG 而导致心律失常甚至猝死。爱思益普提供 hERG 通道检测服务,帮助客户在早期识别心脏毒性风险。在某抗抑郁药项目中,平台通过 hERG 检测发现候选化合物对心脏钾通道有潜在抑制作用,经结构优化后治疗窗口提升了 3 倍。

    此外,平台还提供 Nav1.8 通道检测、体外成瘾性评价等特色服务。Nav1.8 是疼痛领域的热门靶点,平台通过膜片钳技术精确评估化合物对 Nav1.8 的抑制活性,为疼痛药物研发提供关键数据。


四、GPCR 筛选:调控细胞“通信网络”的枢纽

    G 蛋白偶联受体(GPCR)是人体的受体家族,拥有 800 多个成员,参与调控视觉、嗅觉、激素反应、神经传递等几乎所有生理过程。约 40% 的上市药物通过作用于 GPCR 发挥疗效,使其成为新药研发的重要靶点类别。

    GPCR信号通路示意图:配体结合后激活G蛋白,引发细胞内第二信使(cAMP、钙离子等)变化,传递信号。

   爱思益普建立了 160 余种 GPCR 受体的筛选细胞系及验证方法,覆盖常见的成药靶点。平台通过检测细胞内第二信使(如 cAMP、钙离子、IP3 等)的变化,评估化合物对 GPCR 的激动或拮抗作用。

    GPCR 筛选的技术挑战在于受体类型的多样性。有些 GPCR 通过 Gs 蛋白激活腺苷酸环化酶,升高 cAMP 水平;有些通过 Gq 蛋白激活磷脂酶 C,升高钙离子水平;还有些通过 Gi 蛋白抑制腺苷酸环化酶,降低 cAMP 水平。不同类型的 GPCR 需要不同的检测方法,爱思益普建立了覆盖这些信号通路的完整检测体系,确保对各类 GPCR 的准确评估。

    在某代谢疾病药物项目中,客户需要筛选一款能激活 GLP-1 受体的化合物。平台通过 cAMP 检测方法,从数千个化合物中筛选出 3 个高活性候选分子,并进一步通过细胞水平的功能验证,确定了优候选物,为后续体内药效研究提供了坚实基础。


五、核受体筛选:调控基因表达的“分子开关”

    核受体是一类位于细胞核内的转录因子,通过与配体(如激素、维生素、药物等)结合,调控下游基因的转录。它们在代谢、炎症、细胞分化等过程中发挥关键作用,是重要的药物靶点类别。

    爱思益普建立了 40 多类核受体的筛选细胞系及验证方法。核受体筛选通常采用报告基因(Reporter Gene)方法——将核受体的 DNA 结合序列与荧光素酶等报告基因连接,当化合物激活核受体时,报告基因表达产生荧光信号,从而定量评估化合物的活性。

    核受体筛选在代谢疾病和炎症疾病药物研发中尤为重要。例如,PPARγ是胰岛素增敏剂噻唑烷二酮类药物的靶点,FXR 是胆汁酸代谢调控的关键核受体。爱思益普的核受体筛选平台可以帮助客户快速评估化合物对这些靶点的调控活性,为代谢疾病药物研发提供支持。

    靶点筛选不仅要「找到对的」,还要「避开错的」。很多化合物在体外对目标靶点有良好活性,但进入体内后却对非目标靶点产生作用,导致脱靶毒性。爱思益普建立的 Safety Panel,就是在研发「起跑线」上识别这类风险的「预警系统」。

    药物靶点识别方法概览:从化学探针到热稳定性分析,多种技术助力靶点发现与验证。

    Safety Panel 覆盖 90 个与安全性相关的靶点,包括 44 个早期安全性靶点(SafetyOne-44)和 46 个扩展安全性靶点(SafetyMax-46)。这些靶点涵盖 GPCR、离子通道、酶、单胺转运体与核受体等类型,与心血管、中枢神经系统、代谢、免疫等系统的不良反应相关。

    在某项目中,客户的一款候选化合物在激酶筛选中表现优异,但 Safety Panel 检测发现它对肾上腺素能受体有较强抑制作用,提示潜在的心血管风险。经结构优化后,化合物对肾上腺素能受体的亲和力降低了 100 倍,而目标激酶活性保持不变,成功规避了后期开发中的安全性隐患。

    数据显示,经过早期成药性筛选优化的化合物,后期临床试验失败率明显降低。这正是 Safety Panel 的核心价值——在投入大量资源之前,提前识别并解决潜在问题。


七、从靶点到候选分子:一体化服务的闭环

    爱思益普的靶点筛选平台并非孤立存在,而是与体外药效评价、体内药效评价、DMPK、安全性评价等平台有机整合,形成从靶点验证到临床前候选分子(PCC)确定的一体化服务体系:

    🚀 在靶点验证阶段,平台通过 SPR(表面等离子共振)技术,精确测定化合物与靶蛋白的结合动力学参数,包括结合速率、解离速率和平衡解离常数。这些数据帮助判断化合物与靶点的「缘分」——是「一见钟情」(高亲和力)还是「擦肩而过」(低亲和力)。

    🚀 在先导化合物优化阶段,平台提供结构-活性关系(SAR)研究支持。通过系统性地修饰化合物结构,观察活性变化,逐步优化化合物的效力和选择性。在某激酶抑制剂项目中,平台通过 50 余个结构类似物的筛选,明确了影响活性的关键结构特征,指导客户合成出活性提升 20 倍的优化化合物。

    🚀 在临床前候选分子确定阶段,平台整合体外药效、体内药效、DMPK、安全性数据,形成符合申报要求的数据包。目前,平台已支持全球药企完成数十项项目的 IND 申报,每年有数百个项目进行新药临床研究申报,多个项目通过 NMPA 现场核查。


八、面向未来:AI 与自动化驱动的靶点筛选新纪元

    面对人工智能和自动化技术的快速发展,爱思益普正积极推进数字化转型。平台整合机器学习算法与海量筛选数据,提升筛选通量和数据质量。在自动化实验系统方面,平台升级了液体处理机器人、高内涵成像系统和数据分析平台,实现从样品制备到结果输出的全流程自动化。

    此外,平台还在拓展新兴靶点领域,包括 PROTAC、分子胶、RNA 疗法等。这些新 modality 的靶点筛选需求与传统小分子药物不同,需要新的技术方法和评价体系。爱思益普凭借在靶点生物学领域的深厚积累,正在建立针对这些新兴领域的筛选能力。


结语

    从靶点发现到临床前候选分子,爱思益普靶点筛选服务平台以超过 1500 个成药性靶点的覆盖能力、15 年的技术积淀以及从分子水平到体内水平的完整评价体系,为全球新药研发企业提供了一体化解决方案。无论是传统的激酶、离子通道、GPCR、核受体靶点,还是新兴的 PROTAC、RNA 疗法领域,平台都能提供专业的技术支持。

    在创新药研发的道路上,选择正确的靶点是成功的步。爱思益普愿与合作伙伴一起,用专业的靶点筛选能力,为更多创新药物找到正确的方向,助力它们更快走向临床,终造福患者!