药物信息学在新药研发中的作用

药物信息学在新药研发中的作用

药物信息学是应用人类基因组计划产生的大量数据和全球分子生物学研究的结果，探讨发现药物的新靶点，新方法，促进药物研究过程的交叉学科，涉及生物信息学，化学信息学，计算机化学，组合化学等多领域学科，并包括药物代谢动力学性质和毒性预测，高内涵筛选及代谢模型等综合信息在新药发现和发展中的整合，分析和应用。药物信息学对于加快新药发现。缩短新药的研发周期起着非常重要的作用！同时介绍网络时代国内外药物研究进展检索、药物研究实验数据检索、药物研究专利状况检索、药品市场、药品企业收益等医药信息检索方法、途径。

在生物信息学概念提出的同时，研究人员就认识到生物信息学在药物研究中的重要性，应用生物信息学开展新药研究已成为生物信息学研究的重要方向之一，在生物信息学研究中，最早被确定的应用目标之一就是药物研究，药物研究是生物信息学用途最广价值最高的应用领域。药物研究花费昂贵而且过程漫长，一个新药从发现到临床应用，大约需要10年时间，所需花费5亿~10亿美元。特别是在药物发现的过程中，需要消耗的时间和费用更高，直接制约着新药研究的速度。将药物信息学引入到新药研究的过程，可以极大的加快新药研究的过程，缩短研究周期，降低研究费用。从药物研究的全过程来看，几乎每一个环节都与药物信息学有着密切的关系。如新药发现，药物的临床前研究和临床研究，都可以通过药物信息学的技术方法。深入全面的认识药物的作用机制，解释药物的作用，评价药物的效果，确

定药物的应用前景，近年来关于基因组药物学的研究，为药物信息学在药物研究领域的应用开辟了新的途径。应用药物信息学研究基因组药物学，不仅能为药物研究提供新的技术和方法，加快药物研究的进展，提高药物研究的水平；同时应用药物信息学方法，也可以直接获得新药的信息。

药物靶点的发现技术，其主要方式是进行药物合计和筛选，其主要围绕药物作用靶点进行，药物研究的主要瓶颈就在于药物靶点的发现，目前全世界治疗药物的作用生物靶标分子大约有500个。发现型的药物靶点已成为新药发现或药物筛选的主要任务之一。药物作用巴靶点是猪具有重要生理或者病理功能，能够与药物相结合并产生药理作用的生物大分子及其特定的结构位点。

海量化合物虚拟筛选技术，在进行药物靶点研究的同时，应用生物信息学技术和计算机辅助筛选相结合，开辟了新的药物发现途径。在生物信息学研究基础上，利用获得的蛋白质结构和功能信息，采用以多样性分析为基础的虚拟库技术和以模式识别为基础的计算机虚拟筛选技术直接进行药物筛选，可显著提高药物筛选速度。

利用药物信息学整合高效合成技术，化合物数目不足是制约先导化合物发现与优化的主要瓶颈之一。目前主要通过结合一多样性分析为基础的虚拟库技术和以模式识别为基础的虚拟筛选技术针对不同的靶标筛选命中的化合物，然后经过合成得到实体分子，在进行生物评价以确定筛选的准确性。再生个过程中，化合物的合成效率制约着新药发现的速度，需要利用已有药物的信息学简历合成库提供综合的

合成分析，建立高效的合成技术。

药物的早期毒性评价和药代动力学性质预测技术，经过先导话歌舞的筛选与优化得到的药物候选分子，其最终能成功上市的概率仍不足十分之一。失败的主要原因是由于其药代动力学性质不好，如生物利用度地，口服吸收不好，不已代谢，毒性过大等。如果在先导化合物发现与优化阶段便考虑的上述因素，将会大大降低药物候选分子上市失败的风险，进而提高新药研发的成功率。

新药研发创新支持技术平台对于新药研发的整体推动作用，利用以后的平台技术，在已建立的基础信息技术的传统线性新药研发模式的基础上，为增强各项研究分阶段之间的有效联系，降低耗时提高研究效率，建立同步进行的研究策略。综合评价药物分子各方面性质，整合各方面信息来指导新药设计和开发，建立一个可行的，能够提高药物研发效率的新药创制模式。

药物信息技术的发展对新药发现带来了革命性的变革，其成果不仅对相关基础科学有巨大的推动作用，而且对健康医疗产业生物医药产业等领域产生了巨大影响，也为全球的经济发展提供了强大的动力。健康医疗产业在发达国家以发展成为支柱产业。生物医药产业是高技术产业发展的制高点，已被世界各国列为高科技的朝阳产业，是推动国家经济增长，优化产业结构的重要领域。提高新药的研发效率，缩短新药的研发周期，减少研发费用，降低研发风险一直是新药研发人员追求的目标。而实现这一目标必须突破三大技术瓶颈，即与疾病相关的靶标生物分子数目相对不足，先导化合物的发现与优化效率低

下，候选药物分子药代动力学性质及毒性的不可预测性都制约了新药创制的发展，但人们通过不断的努力，目前已经在各个方面取得了长足的进步，随着信息技术的飞速发展和人类基因组计划的完成，以人类基因组数据为源头的整合新靶标的识别，虚拟库与虚拟高通量筛选，药代动力学及毒性早起预测等药物分子设计关键技术的新药研究开发模式将成为突破这三大瓶颈，直接从靶标三维空间结构特征筛选或设计与靶标结构互补，具有治疗作用，具有良好药代动力学性质的先导化合物，与现代新药研发技术和组合化学，高通量筛选等相结合，从而高效研发出高效低毒副作用的特异性药物。

药物信息学同时也介绍网络时代国内外药物研究进展检索、药物研究实验数据检索、药物研究专利状况检索、药品市场、药品企业收益等医药信息检索方法、途径。通过这些方法我们能够尽快的了解新药研发的最新进展以及状况，以便于我们更好的研究新药！