दवा की खोज और विकास
दवा विकास की प्रक्रिया
रासायनिक यौगिकों की पहचान करने के लिए विभिन्न प्रकार के दृष्टिकोणों को नियोजित किया जाता है जिन्हें विकसित और विपणन किया जा सकता है। दवा विकास के लिए आवश्यक रासायनिक और जैविक विज्ञान की वर्तमान स्थिति यह बताती है कि 5,000-10,000 रासायनिक यौगिकों को मनुष्यों में उपयोग के लिए अनुमोदित प्रत्येक नई दवा के लिए प्रयोगशाला जांच से गुजरना होगा। 5,000-10,000 यौगिकों की जांच की जाती है, लगभग 250 प्रीक्लिनिकल परीक्षण में प्रवेश करेंगे, और 5 नैदानिक परीक्षण में प्रवेश करेंगे। किसी दवा की खोज से लेकर विपणन तक की समग्र प्रक्रिया में 10 से 15 साल लग सकते हैं। यह खंड नई दवाओं की खोज और विकास के लिए उद्योग द्वारा उपयोग की जाने वाली कुछ प्रक्रियाओं का वर्णन करता है। फ़्लोचार्ट इस विकासात्मक प्रक्रिया का एक समग्र सारांश प्रदान करता है।
अनुसंधान और खोज
फार्मास्यूटिकल्स का उत्पादन सार्वजनिक और निजी संगठनों के एक जटिल सरणी द्वारा किए गए गतिविधियों के परिणामस्वरूप किया जाता है जो दवाओं के विकास और निर्माण में लगे हुए हैं। इस प्रक्रिया के हिस्से के रूप में, कई सार्वजनिक रूप से वित्त पोषित संस्थानों के वैज्ञानिक रसायन विज्ञान, जैव रसायन, शरीर विज्ञान, सूक्ष्म जीव विज्ञान और औषध विज्ञान जैसे विषयों में बुनियादी शोध करते हैं। मूल अनुसंधान लगभग हमेशा एक उत्पाद या आविष्कार के विकास पर विशेष रूप से निर्देशित किए जाने के बजाय प्राकृतिक पदार्थों या शारीरिक प्रक्रियाओं की नई समझ विकसित करने पर निर्देशित होता है। यह सार्वजनिक संस्थानों और निजी उद्योग में वैज्ञानिकों को नए उत्पादों के विकास के लिए नए ज्ञान को लागू करने में सक्षम बनाता है। इस प्रक्रिया में पहला कदम बड़े पैमाने पर विभिन्न संस्थानों और विश्वविद्यालयों में काम करने वाले बुनियादी वैज्ञानिकों और चिकित्सकों द्वारा किया जाता है। उनके अध्ययन के परिणाम वैज्ञानिक और चिकित्सा पत्रिकाओं में प्रकाशित होते हैं। ये परिणाम दवा की खोज के लिए संभावित नए लक्ष्यों की पहचान की सुविधा प्रदान करते हैं। लक्ष्य एक दवा रिसेप्टर, एक एंजाइम, एक जैविक परिवहन प्रक्रिया, या शरीर के चयापचय में शामिल कोई अन्य प्रक्रिया हो सकती है। एक बार किसी लक्ष्य की पहचान कर लेने के बाद, दवा की खोज और विकास में शामिल शेष कार्य थोक या दवा कंपनियों द्वारा निर्देशित किए जाते हैं।
नशीली दवाओं की खोज के लिए वैज्ञानिक ज्ञान का योगदान
एंटीहाइपरटेन्सिव ड्रग्स की दो कक्षाएं एक उदाहरण के रूप में काम करती हैं कि एक शरीर प्रणाली के जैव रासायनिक और शारीरिक ज्ञान ने दवा विकास में कैसे योगदान दिया। उच्च रक्तचाप (उच्च रक्तचाप) हृदय रोगों के विकास के लिए एक प्रमुख जोखिम कारक है। उच्च रक्तचाप को नियंत्रित करने के लिए हृदय रोगों को रोकने का एक महत्वपूर्ण तरीका है। रक्तचाप नियंत्रण में शामिल शारीरिक प्रणालियों में से एक रेनिन-एंजियोटेंसिन प्रणाली है। रेनिन गुर्दे में उत्पादित एक एंजाइम है। यह एंजियोटेंसिन का उत्पादन करने के लिए रक्त प्रोटीन पर कार्य करता है। इस प्रणाली के जैव रसायन और शरीर विज्ञान का विवरण दुनिया भर के अस्पतालों, विश्वविद्यालयों और सरकारी अनुसंधान प्रयोगशालाओं में काम करने वाले बायोमेडिकल वैज्ञानिकों द्वारा किया गया था। रेनिन-एंजियोटेंसिन प्रणाली के शारीरिक प्रभाव के उत्पादन में दो महत्वपूर्ण कदम हैं एंजियोटेंसिन-परिवर्तित एंजाइम (एसीई) द्वारा सक्रिय एंजियोटेंसिन II और सक्रिय एंजियोटेंसिन I का रूपांतरण और एटी 1 रिसेप्टर्स सहित इसके फिजियोलॉजिकल रिसेप्टर्स के साथ एंजियोटेंसिन II की बातचीत। एंजियोटेंसिन II रक्तचाप को बढ़ाने के लिए AT1 रिसेप्टर्स के साथ बातचीत करता है। इस प्रणाली के जैव रसायन और शरीर विज्ञान के ज्ञान ने वैज्ञानिकों को सुझाव दिया कि नई दवाओं को असामान्य रूप से उच्च रक्तचाप को कम करने के लिए विकसित किया जा सकता है।
एक दवा जो एसीई को बाधित करती है वह एंजियोटेंसिन II के गठन को कम करेगी। घटते हुए एंजियोटेंसिन II का गठन, बदले में, एटी 1 रिसेप्टर्स की सक्रियता में कमी का परिणाम होगा। इस प्रकार, यह माना गया कि एसीई को बाधित करने वाली दवाएं रक्तचाप को कम करती हैं। यह धारणा सही निकली और एसीई इनहिबिटर नामक एंटीहाइपरटेन्सिव ड्रग्स की एक श्रेणी विकसित की गई। इसी तरह, एक बार रक्तचाप के रखरखाव में एटी 1 रिसेप्टर्स की भूमिका को समझा गया था, यह माना गया था कि एटी 1 रिसेप्टर्स को अवरुद्ध करने वाली दवाएं एंटीहाइपरेटिव प्रभाव पैदा कर सकती हैं। एक बार फिर, यह धारणा सही साबित हुई, और एंटीहाइपरटेन्सिव ड्रग्स की एक दूसरी श्रेणी, एटी 1 रिसेप्टर विरोधी, विकसित की गई। एगोनिस्ट ड्रग्स या स्वाभाविक रूप से पाए जाने वाले पदार्थ हैं जो फिजियोलॉजिकल रिसेप्टर्स को सक्रिय करते हैं, जबकि विरोधी ऐसी ड्रग्स हैं जो उन रिसेप्टर्स को ब्लॉक करते हैं। इस मामले में, एंजियोटेंसिन II एटी 1 रिसेप्टर्स में एक एगोनिस्ट है, और एंटीहाइपरटेंसिव एटी 1 ड्रग्स विरोधी हैं। एंटीहाइपरटेन्सिव उपन्यास दवा के लक्ष्यों की खोज के मूल्य का वर्णन करते हैं जो दवा के विकास के लिए प्रमुख रसायनों की पहचान करने के लिए बड़े पैमाने पर स्क्रीनिंग परीक्षणों के लिए उपयोगी होते हैं।
दवाई चेक करना
यौगिकों के स्रोत
संभावित औषधीय प्रभावों के लिए रासायनिक यौगिकों की जांच दवा की खोज और विकास के लिए एक बहुत ही महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। वस्तुतः दुनिया में हर रासायनिक और दवा कंपनी के पास रासायनिक यौगिकों का एक पुस्तकालय है जिसे कई दशकों से संश्लेषित किया गया है। ऐतिहासिक रूप से, कई विविध रसायनों को प्राकृतिक उत्पादों जैसे पौधों, जानवरों और सूक्ष्मजीवों से प्राप्त किया गया है। कई और रासायनिक यौगिक विश्वविद्यालय के रसायनज्ञों से उपलब्ध हैं। इसके अतिरिक्त, स्वचालित, उच्च-आउटपुट, कॉम्बीनेटरियल रसायन विज्ञान विधियों ने सैकड़ों हजारों नए यौगिकों को जोड़ा है। क्या इन लाखों यौगिकों में से कोई भी ऐसी विशेषताएं हैं जो उन्हें ड्रग्स बनने की अनुमति देगी, जो तेजी से, उच्च दक्षता वाली ड्रग स्क्रीनिंग के माध्यम से खोजी जा सकती हैं।
रासायनिक पहचान का नेतृत्व
पॉल एर्लिच को 606 रसायनों की स्क्रीनिंग करने में समय लगा, जिसके परिणामस्वरूप अरफिनमाइन का विकास सिफलिस के लिए पहली प्रभावी दवा के रूप में हुआ। 20 वीं शताब्दी के उत्तरार्ध तक एर्लिच की सफलता (1910) के समय से लेकर, संभावित नई दवाओं के लिए अधिकांश स्क्रीनिंग टेस्ट चूहों और चूहों जैसे पूरे जानवरों में लगभग विशेष रूप से स्क्रीन पर निर्भर थे। एर्लिच ने सिफिलिस के साथ चूहों में अपने यौगिकों की जांच की, और उनकी प्रक्रिया उनके समकालीनों की तुलना में बहुत अधिक कुशल साबित हुई। 20 वीं शताब्दी के उत्तरार्द्ध के बाद से, इन विट्रो स्क्रीनिंग तकनीकों में स्वचालित ने दसियों हजारों रासायनिक यौगिकों को एक ही दिन में प्रभावकारिता के लिए जांचने की अनुमति दी है। इन विट्रो स्क्रीन में बड़ी क्षमता में, अलग-अलग रसायनों को सूक्ष्म, प्लेटों के छोटे, टेस्ट-ट्यूब जैसे कुओं में दवा के लक्ष्यों के साथ मिलाया जाता है, और दवा के लक्ष्यों के साथ रसायनों के वांछनीय बातचीत को विभिन्न प्रकार की रासायनिक तकनीकों द्वारा पहचाना जाता है। स्क्रीन में दवा का लक्ष्य सेल-मुक्त (एंजाइम, ड्रग रिसेप्टर, जैविक ट्रांसपोर्टर, या आयन चैनल) हो सकता है, या उनमें सुसंस्कृत बैक्टीरिया, यीस्ट या स्तनधारी कोशिकाएं हो सकती हैं। वांछनीय तरीकों से दवा के लक्ष्यों के साथ बातचीत करने वाले रसायन लीड के रूप में जाने जाते हैं और आगे के विकास परीक्षणों के अधीन होते हैं। इसके अलावा, अगर थोड़ा मिश्रित संरचना आदर्श नहीं दिखती है, तो थोड़ा परिवर्तित संरचनाओं के साथ अतिरिक्त रसायनों को संश्लेषित किया जा सकता है। एक बार एक प्रमुख रसायन की पहचान हो जाने के बाद, यह भविष्य की मानव सुरक्षा और प्रभावकारिता की भविष्यवाणी करने के लिए औषध विज्ञान और विष विज्ञान में कई वर्षों के पशु अध्ययन से गुजरना होगा।
प्राकृतिक उत्पादों से प्रमुख यौगिक
नई दवाओं को खोजने का एक और बहुत महत्वपूर्ण तरीका प्राकृतिक उत्पादों से रसायनों को अलग करना है। डिजिटलिस, इफेड्रिन, एट्रोपीन, क्विनिन, कोलिसीसिन और कोकीन पौधों से शुद्ध किए गए थे। थायराइड हार्मोन, कोर्टिसोल और इंसुलिन मूल रूप से जानवरों से अलग-थलग थे, जबकि पेनिसिलिन और अन्य एंटीबायोटिक्स रोगाणुओं से व्युत्पन्न थे। कई मामलों में औद्योगिक देशों के वैज्ञानिकों द्वारा उनकी "खोज" से पहले दुनिया भर के स्वदेशी लोगों द्वारा सैकड़ों-हजारों वर्षों से संयंत्र-व्युत्पन्न उत्पादों का उपयोग किया गया था। ज्यादातर मामलों में इन स्वदेशी लोगों ने सीखा कि जिन पौधों का औषधीय महत्व था, वे उसी तरह सीखते हैं जैसे कि कौन से पौधे खाने के लिए सुरक्षित थे - परीक्षण और त्रुटि। एथनोफार्माकोलॉजी चिकित्सा विज्ञान की एक शाखा है जिसमें आधुनिक वैज्ञानिक तकनीकों का उपयोग करके पृथक या आदिम लोगों द्वारा उपयोग किए जाने वाले औषधीय उत्पादों की जांच की जाती है। कुछ मामलों में वांछनीय औषधीय गुणों वाले रसायनों को अलग किया जाता है और अंततः प्राकृतिक उत्पाद में पहचाने जाने वाले गुणों के साथ दवाएं बन जाती हैं। अन्य मामलों में प्राकृतिक उत्पाद में अद्वितीय या असामान्य रासायनिक संरचनाओं वाले रसायनों की पहचान की जाती है। इन नए रासायनिक संरचनाओं को तब निर्धारित करने के लिए ड्रग स्क्रीन के अधीन किया जाता है, ताकि उनके संभावित औषधीय या औषधीय महत्व हो। ऐसे कई मामले हैं जहां प्राकृतिक उत्पाद के विपरीत ऐसी रासायनिक संरचनाएं और उनके सिंथेटिक एनालॉग्स को दवाओं के रूप में विकसित किया जाता है। ऐसा ही एक यौगिक है महत्वपूर्ण एंटीकैंसर ड्रग टैक्सोल, जिसे पैसिफिक यू (टैक्सस ब्रेविफोलिया) से अलग किया गया था।
