В фармакологии термин « механизм действия» ( MOA) относится к конкретному биохимическому взаимодействию, посредством которого лекарственное вещество оказывает фармакологический эффект. Механизм действия обычно включает упоминание конкретных молекулярных мишеней, с которыми связывается лекарство, таких как фермент или рецептор. Рецепторные сайты имеют специфическое сродство к лекарствам, основанное на химической структуре лекарства, а также на специфическом действии, которое там происходит.
Лекарства, которые не связываются с рецепторами, производят соответствующий терапевтический эффект, просто взаимодействуя с химическими или физическими свойствами в организме. Распространенными примерами лекарств, которые действуют таким образом, являются антациды и слабительные.
Напротив, способ действия (MoA) описывает функциональные или анатомические изменения на клеточном уровне, возникающие в результате воздействия вещества на живой организм.
Выяснение механизма действия новых лекарств и медикаментов важно по нескольким причинам:
Биоактивные соединения вызывают фенотипические изменения в клетках-мишенях, изменения, которые наблюдаются под микроскопом и могут дать представление о механизме действия соединения.
С антибактериальными средствами превращение клеток-мишеней в сферопласты может быть признаком того, что синтез пептидогликана ингибируется, а филаментация клеток-мишеней может быть показателем того, что синтез PBP 3, FtsZ или ДНК подавляется. Другие изменения, вызванные антибактериальным агентом, включают образование овоидных клеток, псевдомиклеточные формы, локализованное набухание, образование выпуклостей, образование пузырей и утолщение пептидогликана. В случае противораковых агентов, волдырь образование может быть признак того, что соединение срыва плазматической мембраны.
Текущее ограничение этого подхода - время, необходимое для ручного создания и интерпретации данных, но достижения в области автоматизированной микроскопии и программного обеспечения для анализа изображений могут помочь решить эту проблему.
Прямые биохимические методы включают методы, в которых белок или небольшая молекула, такая как кандидат в лекарство, маркируются и отслеживаются по всему телу. Это оказывается наиболее прямым подходом к поиску белка-мишени, который будет связываться с небольшими интересующими целями, такими как базовое представление схемы лекарственного средства, с целью определения фармакофора лекарственного средства. Из-за физических взаимодействий между меченой молекулой и белком можно использовать биохимические методы для определения токсичности, эффективности и механизма действия лекарства.
Обычно методы компьютерного вывода в первую очередь используются для прогнозирования белковых мишеней для низкомолекулярных лекарств на основе компьютерного распознавания образов. Однако этот метод также можно использовать для поиска новых мишеней для существующих или вновь разрабатываемых лекарств. Идентифицируя фармакофор молекулы лекарственного средства, можно провести профилирование метода распознавания образов, где идентифицирована новая мишень. Это дает представление о возможном механизме действия, поскольку известно, за какие определенные функциональные компоненты лекарства отвечают при взаимодействии с определенной областью белка, что приводит к терапевтическому эффекту.
В методах, основанных на омике, используются омические технологии, такие как обратная генетика и геномика, транскриптомика и протеомика, для определения потенциальных целей исследуемого соединения. Обратный генетика и геномика подходы, например, использует генетическое возмущение (например, CRISPR - cas9 или миРНК ) в комбинации с соединением, чтобы идентифицировать гены, нокдаун или нокаут устраняет фармакологическое действие соединения. С другой стороны, профили транскриптомики и протеомики соединения можно использовать для сравнения с профилями соединений с известными мишенями. Благодаря выводам вычислений можно делать гипотезы о механизме действия соединения, которые впоследствии можно проверить.
Есть много препаратов, у которых известен механизм действия. Один из примеров - аспирин.
Механизм действия аспирина предполагает необратимое ингибирование фермента циклооксигеназы ; таким образом подавляя выработку простагландинов и тромбоксанов, тем самым уменьшая боль и воспаление. Этот механизм действия специфичен для аспирина и не является постоянным для всех нестероидных противовоспалительных препаратов (НПВП). Скорее, аспирин является единственным НПВП, необратимо подавляющим ЦОГ-1.
Некоторые механизмы действия препарата до сих пор неизвестны. Однако, несмотря на то, что механизм действия определенного лекарственного средства неизвестен, он все еще функционирует; просто неизвестно или неясно, как препарат взаимодействует с рецепторами и оказывает терапевтический эффект.
В некоторых литературных статьях термины «механизм действия» и « способ действия » используются взаимозаменяемо и обычно относятся к способу взаимодействия лекарственного средства и его лечебного эффекта. Однако в действительности способ действия описывает функциональные или анатомические изменения на клеточном уровне, возникающие в результате воздействия вещества на живой организм. Это отличается от механизма действия, поскольку это более конкретный термин, который фокусируется на взаимодействии между самим лекарственным средством и ферментом или рецептором и его конкретной форме взаимодействия, будь то посредством ингибирования, активации, агонизма или антагонизма. Кроме того, термин «механизм действия» является основным термином, который в основном используется в фармакологии, тогда как «способ действия» чаще встречается в области микробиологии или определенных аспектов биологии.