Gli ingegneri della McMaster University hanno escogitato un modo per rendere i test per nuovi farmaci più efficienti e convenienti, e ridurre il tempo necessario ai farmaci utili per raggiungere il pubblico.
Professore associato di ingegneria chimica Todd Hoare e Rabia Mateen, un dottorando in Ingegneria Biomedica, hanno creato un dispositivo cartaceo stampato in grado di accelerare e migliorare l'accuratezza del processo di screening dei farmaci. Il loro lavoro, che potrebbe essere utilizzato anche per diagnosticare malattie, identificare i contaminanti ambientali e individuare gli agenti di guerra biologica, è stato pubblicato in Comunicazioni sulla natura a febbraio.
Attualmente, il test antidroga viene eseguito in più fasi, con la prima fase che prevede il test di migliaia di farmaci candidati in rapida successione per vedere come si legano bene, bloccare o degradare una molecola di interesse per la malattia bersaglio. Le fasi successive comportano test più approfonditi dei farmaci che mostrano risultati promettenti in questo primo passaggio.
Però, il modo in cui viene eseguita questa prima schermata iniziale si traduce in molti risultati imprecisi, con ben il 95% dei candidati ai farmaci che non hanno alcuna possibilità di diventare un farmaco utile. Nella maggior parte dei casi, queste imprecisioni derivano dai farmaci candidati che si uniscono durante lo schermo per creare particelle che fisicamente, invece che chimicamente, bloccare l'attività della molecola bersaglio del farmaco. Tali imprecisioni vengono scoperte solo ora nella seconda fase di screening, più lenta e più costosa, con conseguente notevole spreco di tempo e denaro durante il processo di scoperta della droga.
Hoare e Mateen hanno escogitato un modo per migliorare la prima fase dei test utilizzando un nuovo idrogel stampabile, una rete di polimeri utilizzati in tutto, dalle lenti a contatto ai pannolini usa e getta. I sottili strati di idrogel stampati possono formare una gabbia attorno alla molecola bersaglio in modo che le particelle di farmaco formate non possano accedere alla molecola bersaglio e attivare il risultato impreciso. Anziché, solo i farmaci che si legano chimicamente alla molecola bersaglio (quelli che potrebbero diventare farmaci pratici) sono ammessi nell'idrogel per dare un risultato positivo. Il dispositivo stampato sviluppato è poco costoso e può essere utilizzato direttamente nello screening dei farmaci, migliorare l'accuratezza senza richiedere un cambiamento significativo nel modo in cui viene effettuato lo screening dei farmaci. Come ulteriore vantaggio, la stessa sensibilità può essere ottenuta utilizzando un volume di campione molto inferiore, riducendo ulteriormente il costo dello schermo.
"Avevamo già sviluppato il metodo di stampa, ma non sapevamo cosa fare con i materiali, " Ha detto Mateen. "Leggere su questo problema significativo nell'area dello screening dei farmaci mi ha fatto capire che questi materiali potrebbero affrontare direttamente questo problema in modo semplice ed efficace".
I ricercatori si aspettano che questo renda i test più convenienti e acceleri la scoperta di nuovi farmaci. Inoltre, per aiutare ad affrontare l'ondata di resistenza agli antibiotici, la tecnologia può anche aiutare a identificare più rapidamente i "farmaci ausiliari" che possono rendere anche i batteri resistenti ai farmaci suscettibili ai nostri attuali antibiotici.
"Come passo successivo, stiamo cercando partner del settore per dimostrare l'efficacia della nostra tecnologia su uno schermo a grandezza naturale di migliaia di molecole che possono aiutare a prolungare la durata dei nostri attuali antibiotici, " Hoare ha detto. "Siamo ottimisti che questo approccio può aiutare a portare nuovi farmaci efficaci ai pazienti più velocemente di quanto sia attualmente possibile".
