新药研发——高通量虚拟筛选

新药研究属于高科技领域,世界各国对新药研究的投入逐年增加。据统计,1981年全世界对R&D投入为52亿美元,至1996 年已达到450亿美元。虽然新药研究开发的投入逐年增加,但每年上市的新的一类新药(NCE)却逐年减少,60年代初期,每年上市的NCE约100 个,1996年仅40个,由此可见，平均每一个新药的成本亦大幅度的增加。
人类基因组计划的完成以及后续功能基因组(结构基因组、蛋白质组和代谢组等)计划的实施,深刻地改变了药物研究和开发的思路及策略,形成了新药研究的新模式--从基因组到药物(fromgenome to drug)，包括新靶标的发现与确证、先导化合物的发现与优化以及药物开发。其中，先导化合物的发现过程中，常用的筛选方式有高通量筛选(High throughput screening，HTS)和虚拟筛选(virtual screening，VS)。

高通量筛选(High throughput screening，HTS)技术是以分子水平和细胞水平的实验方法为基础，以微板形式作为实验工具载体，以自动化操作系统执行试验过程，以灵敏快速的检测仪器采集实验结果数据，以计算机分析处理实验数据，在同一时间检测数以千万的样品，并以得到的相应数据库支持运转的技术体系，简言之就是可以通过一次实验获得大量的信息，并从中找到有价值的信息。

但传统的高通量筛选遇到许多问题，一是药理测试假阳性与假阴性结果；二是化合物样品来源短缺；三是通用性不高，很多HTS方法只对一种或几种酶具有适应性；四很多高通量筛选方法中所用到的试剂和仪器都非常昂贵，很多实验室都无法配备，而与大型制药企业相比，大部分科研单位没有这样的经济实力。

那有什么更为高效经济的办法呢？且看研究员Doman如何解决：

Doman等研究员想寻找II型糖尿病靶点蛋白酪氨酸磷酸酯酶1B（PTP1B）的抑制剂。首先，研究人员采用了高通量筛选的方法，直接进行生物学测试，批量筛选了40万个化合物，得到了6个活性小于10μm的化合物；随后研究人员采用了虚拟筛选的方法，从40万个化合物预测并挑选出其中的365个化合物进行生物学测试，从而得到21个活性小于10μm的化合物，两种方法的结果列于图。从中可以看到，经过虚拟筛选后再进行生物学测试，其“命中率”比随机的高通量筛选提高了400倍。

（PS：高通量筛选与虚拟筛选再生物学测试的方法略有不同，虚拟筛选再生物学测试的测试条件不包括albumin，故导致结果偏高）

上述研究说明，虚拟筛选方法大大提高药物发现的概率，并降低了研发成本。

那什么是虚拟筛选呢？

——虚拟筛选(virtual screening，VS)是指基于药物设计理论，借助计算机的技术和专业应用软件，从大量化合物中挑选出一些有苗头的化合物，进行实验活性评价的一种方法。其目的是从几十个乃至百万个分子中筛选出新的先导化合物。这种药物筛选方式不消耗样品，降低了筛选的成本，还考虑化合物分子药动学性质和毒性，增加筛选的内涵。并且缩短了新药研发周期，降低了直接研发费用，相比于高通量筛选，虚拟筛选不存在样品限制。

虚拟筛选作为计算机辅助药物设计中的一项实用化技术，在当代的创新药物研发中发挥着重要的作用。而若说药物设计正在发展中，那药物筛选管理系统就是给它提速度，它囊括了虚拟筛选和实体筛选数据管理，组织严谨，权限明确，角色分明，大大提高药物筛选效率，加快新药研发。

meiren说话吗？