المعلوماتية الحيوية - كيف تكتشف دواءً جديداً؟

كيف تكتشف دواء جديداً ؟

لنفرض أنك تريد أن تكتشف دواءً للسرطان أو الشيخوخة أو أي مرض آخر، برأيك ما هي أسرع وأحدث طريقة لتبدأ بها البحث؟
إن التقدم الهائل بتقنيات الكمبيوتر والعلوم الحيوية فتح باباً جديداً لاكتشاف أدوية جديدة اعتماداً على طرق سهلة ومتاحة بالمجان لجميع الناس وذلك بالاعتماد على علم المعلوماتية الحيوية .
المعلوماتية الحيوية: هي العلم الذي يجمع الكمبيوتر والرياضيات والمعلومات الحيوية مثل "تسلسل الـDNA" لقراءة المزيد عن هذا الاختصاص هنا

كيف نبدأ ؟

• يلجأ الباحثون عادةً في المرتبة الأولى إلى تحديد الجينات المسؤولة عن مرض معين أو تحديد الغرض من الدواء. فمثلاً لاكتشاف صاد حيوي جديد ضد نوع محدد من البكتريا نقوم بأخذ تسلسل كامل الجينوم للبكتريا ونقوم بمقارنته مع تسلسل الجينوم البشري "يتم هذا الأمر عادةً باستعمال مواقع انترنت مجانية تتوفر فيها هذه المعلومات وتتوفر فيها برمجيات المقارنة مثل Entrez genomes".
• بعدها يتم تحديد الجينات الهدف التي سيعمل عليها الدواء الجديد، و هي الجينات الموجودة في جينوم البكتريا و غير موجودة في جينوم الإنسان.
• و باستعمال بعض البرمجيات، يمكن تحديد تسلسل البروتينات التي يمكن أن ترتبط بالمورثة الهدف، في جينوم البكتريا، فتكبح عملها أو تعدل وظيفتها بحيث يؤثر الدواء فقط على البكتريا ولا يؤثر على الإنسان.

طريقة اكتشاف الادوية:
• في مرض مثل السرطان " يؤخذ عادة تسلسل القواعد الآزوتية للمورثة المسؤولة عن حدوث المرض"، وباستعمال قواعد بيانات يمكن توقُّع بنية البروتين مثل "translated EMBL" (حيث أن تسلسل القواعد الآزوتية للمورثة يكون مرمِّزاً لسلسلة من الحموض الأمينية التي تقوم بتشكيل البروتين المعني).
تستعمل قواعد معلومات البروتينات بشكل خاص لمعرفة البروتينات المشابهة لبروتينات حيوانات التجربة مثل "البنك بيانات البروتينات Protein Data Bank (PDB)"
وبعد تحديد البنية الفراغية للبروتين لدى حيوان التجربة ،يتم وضع نموذج للبروتين البشري بالاعتماد على البروتين المشابه له لدى حيوان التجربة، ثم يقوم الباحث بإيجاد الدواء الذي يرتبط بالبروتين البشري والذي من شأنه المساهمة في علاج المرض أو يستخدم لدراسة الآلية التي يتم بها الوقوع بالمرض.



المصادر
هنا
هنا

book : methods in molecular biology vol 316. bioinformatics and drug discovery r. larson ،humana، 2006)