Ingenieurs van McMaster University hebben een manier bedacht om het testen op nieuwe medicijnen efficiënter en betaalbaarder te maken. en verkort de tijd die nuttige medicijnen nodig hebben om het publiek te bereiken.

Universitair hoofddocent Chemische Technologie Todd Hoare en Rabia Mateen, een promovendus in de biomedische technologie, hebben een op papier gebaseerd apparaat gemaakt dat de nauwkeurigheid van het screeningsproces voor geneesmiddelen kan versnellen en verbeteren. Hun werk, die ook kunnen worden gebruikt om ziekten te diagnosticeren, identificeer milieuverontreinigende stoffen en lokaliseer biologische oorlogsvoeringsmiddelen, werd gepubliceerd in Natuurcommunicatie in februari.

Momenteel, het testen van drugs gebeurt in meerdere fasen, met de eerste fase waarin duizenden kandidaat-geneesmiddelen snel achter elkaar worden getest om te zien hoe goed ze binden, een molecuul dat van belang is voor de doelziekte blokkeren of afbreken. Daaropvolgende stadia omvatten meer uitgebreide testen van geneesmiddelen die veelbelovend zijn in deze eerste stap.

Echter, de manier waarop dit eerste eerste scherm nu wordt gedaan, resulteert in veel onnauwkeurige resultaten, met maar liefst 95% van de kandidaat-geneesmiddelen die geen kans hebben om een ​​bruikbaar medicijn te worden. In de meeste gevallen, deze onnauwkeurigheden komen voort uit de kandidaat-geneesmiddelen die tijdens het scherm aan elkaar plakken om deeltjes te creëren die fysiek, in plaats van chemisch, blokkeer de activiteit van het molecuul waarop het medicijn is gericht. Dergelijke onnauwkeurigheden worden nu pas ontdekt in de langzamere en duurdere tweede fase van screening, wat resulteert in een aanzienlijke verspilling van tijd en geld tijdens het ontdekkingsproces van geneesmiddelen.

Hoare en Mateen hebben een manier bedacht om de eerste testfase te verbeteren door een nieuwe printbare hydrogel te gebruiken. een netwerk van polymeren die in alles worden gebruikt, van contactlenzen tot wegwerpluiers. De dunne lagen bedrukte hydrogels kunnen een kooi rond het doelmolecuul vormen, zodat gevormde geneesmiddeldeeltjes geen toegang hebben tot het doelmolecuul en het onnauwkeurige resultaat veroorzaken. In plaats daarvan, alleen medicijnen die chemisch binden aan het doelmolecuul (degenen die praktische medicijnen kunnen worden) worden in de hydrogel toegelaten om een ​​positief resultaat te geven. Het ontwikkelde gedrukte apparaat is goedkoop en kan direct worden gebruikt bij het screenen van geneesmiddelen, het verbeteren van de nauwkeurigheid zonder dat er een significante verandering nodig is in de manier waarop drugsscreening nu wordt uitgevoerd. Als bijkomend voordeel, dezelfde gevoeligheid kan worden bereikt met veel minder monstervolume, verdere verlaging van de kosten van het scherm.

"We hadden de printmethode al ontwikkeld, maar wisten niet wat ze met de materialen moesten doen, " zei Mateen. "Toen ik las over dit belangrijke probleem op het gebied van drugsscreening, realiseerde ik me dat deze materialen dit probleem op een eenvoudige en effectieve manier rechtstreeks konden aanpakken."

De onderzoekers verwachten hiermee het testen betaalbaarder te maken en de ontdekking van nieuwe medicijnen te versnellen. In aanvulling, om de toename van antibioticaresistentie tegen te gaan, de technologie kan ook helpen om sneller "helpermedicijnen" te identificeren die zelfs resistente bacteriën vatbaar kunnen maken voor onze huidige antibiotica.

"Als volgende stap we zijn op zoek naar industriële partners om de effectiviteit van onze technologie te bewijzen op een volledig scherm van duizenden moleculen die kunnen helpen om de levensduur van onze huidige antibiotica te verlengen, " Hoare zei. "We zijn optimistisch dat deze aanpak kan helpen om nieuwe effectieve medicijnen sneller bij patiënten te brengen dan momenteel mogelijk is".