Perancangan obat, juga dikenal sebagai "rancangan obat rasional" atau "rancangan obat rasional", adalah proses mengembangkan obat baru yang didasarkan pada informasi tentang target biologis. Obat biasanya terdiri dari molekul organik kecil yang mengaktifkan atau menghentikan fungsi biomolekul seperti protein, yang memberikan manfaat terapeutik bagi pasien. Perancangan obat, dalam pengertian yang paling dasar, mencakup pembuatan molekul yang bentuk dan muatannya saling melengkapi dengan target biomolekuler yang berinteraksi dan oleh karena itu akan terikat dengan mereka. Perancangan obat sering bergantung pada pemodelan komputer, tetapi tidak selalu. Pemodelan jenis ini juga disebut desain obat berbantuan komputer. Terakhir, desain obat berbasis struktur adalah desain yang bergantung pada pemahaman tentang struktur target biomolekuler tiga dimensi.
"Desain obat" dan "desain ligan" serupa. Sebelum suatu ligan dapat dianggap sebagai obat yang aman dan efektif, sifat lain, seperti bioavailabilitas, waktu paruh metabolik, dan efek samping, harus dioptimalkan. Ini terlepas dari kenyataan bahwa teknik desain untuk memprediksi afinitas pengikatan cukup berhasil. Teknik desain rasional seringkali membuat prediksi fitur tambahan ini sulit.
Karena tingkat pengurangan yang tinggi, terutama selama fase klinis pengembangan obat, lebih banyak perhatian difokuskan pada tahap awal proses perancangan obat untuk memilih kandidat obat dengan sifat fisikokimia yang diharapkan akan menyebabkan lebih sedikit masalah selama pengembangan dan akhirnya menghasilkan obat yang disetujui dan dipasarkan. Selain itu, percobaan in vitro yang dilengkapi dengan metode komputasi semakin banyak digunakan dalam penemuan obat awal untuk memilih senyawa dengan profil toksikologi yang lebih disukai dan ADME (penyerapan, distribusi, metabolisme, dan ekskresi).
Desain obat menggunakan lomputer
Memprediksi apakah dan seberapa kuat suatu bahan kimia tertentu akan menempel pada suatu target adalah tujuan utama perancangan obat. Metode paling umum untuk menentukan intensitas interaksi antarmolekul antara molekul kecil dan target biologisnya adalah mekanika molekuler atau dinamika molekul. Teknik ini juga digunakan untuk mensimulasikan perubahan konformasi pada target yang dapat terjadi pada pengikatan molekul kecil, serta memperkirakan konformasi molekul kecil tersebut. Teori fungsional densitas, teknik kimia kuantum ab initio semi-empiris, dan metode lain sering digunakan untuk memperkirakan sifat elektronik (polarisasi, potensial elektrostatik, dll.) dari kandidat obat yang akan mempengaruhi afinitas pengikatan selain memberikan parameter yang dioptimalkan untuk molekuler. perhitungan mekanika.
Prediksi semikuantitatif dari afinitas pengikatan juga dapat diperoleh dengan menggunakan teknik mekanika molekuler. Selain itu, estimasi afinitas pengikatan dapat diperoleh dengan menggunakan metode penilaian berbasis pengetahuan. Dengan menyesuaikan afinitas eksperimental dengan energi interaksi yang ditentukan secara komputasi antara molekul kecil dan target, pendekatan ini menghasilkan prediksi persamaan afinitas pengikatan melalui teknik statistik seperti jaringan saraf, pembelajaran mesin, dan regresi linier.
Pada prinsipnya, hanya satu bahan kimia yang harus disintesis, sehingga menghemat banyak waktu dan uang, karena pendekatan komputasi harus mampu memprediksi afinitas sebelum suatu senyawa dibuat. Pada kenyataannya, teknik komputasi saat ini memiliki kelemahan dan hanya memberikan perkiraan afinitas yang benar secara kualitatif. Pada kenyataannya, menemukan obat yang ideal terkadang memerlukan beberapa tahap desain, sintesis, dan pengujian. Dengan menurunkan jumlah putaran yang diperlukan, pendekatan komputasi telah mempercepat penemuan dan sering kali menghasilkan struktur unik.
Disadur dari: