Die Hochdurchsatz-Screening-Technologie ist nicht mehr so einfach und konventionell wie in den Anfängen ihrer Entdeckung. Seit ihrer Entdeckung in den 1990er Jahren sind viele Änderungen vorgenommen worden, um die Parameter des HTS zu verbessern. Früher stützte sich das HTS nur auf Assays, die zur Entwicklung äußerst nützlicher Inhibitoren wie Imatinib, Velcade, Gemcitabin und so weiter beitrugen. Diese Inhibitoren wurden erfolgreich klinisch eingesetzt und haben begonnen, eine breite Palette von Krankheiten weltweit zu behandeln. Im Laufe der Zeit haben die Computertechnologien jedoch begonnen, die für die Entwicklung wirksamer Hemmstoffe erforderlichen Modelle vorherzusagen. Dieses virtuelle Screening wird für die zeit- und kosteneffiziente Entwicklung von Hemmstoffanaloga immer beliebter. Heute befinden wir uns in einer Ära der Verschmelzung von Cloud Computing, Hochdurchsatz-Screening und virtuellem Screening. Dies wird den Prozess der Arzneimittelentdeckung mittels HTS weiter revolutionieren und das Verfahren einfacher, schneller und kostengünstiger machen;
Der Begriff „Cloud Computing“ bezeichnet Technologien, die Software, Datenzugriff, Rechen- und Speicherdienste über ein Netzwerk, d. h. das Internet, bereitstellen. Beim Cloud Computing ist weder die Konfiguration des Systems, das die Dienste bereitstellt, noch der physische Standort des Endnutzers erforderlich. Man kann es mit einem Film vergleichen, den die Zuschauer genießen können, ohne die technische Komplexität zu kennen, bevor der Film auf den Markt kommt. Cloud Computing ist eine internetbasierte Anwendung, deren Infrastruktur Dienste umfasst, die über verteilte Datenzentren bereitgestellt werden. [1]. Diese gemeinsame Datennutzung verringert weltweit die technologischen Lücken. Cloud Computing bietet Forschern einen einfachen und schnellen Zugang zu Berechnungsressourcen, um den Prozess der Arzneimittelentdeckung zu erleichtern
CAAD-Technologien (Computational Assisted Drug Discovery) haben den Hochdurchsatz-Screening-Prozess beschleunigt. Darüber hinaus ermöglicht HTS das Screening von Tausenden von chemischen Bibliotheken für verschiedene Targets in sehr kurzer Zeit. Infolgedessen stehen große Mengen an Daten über Inhibitoren, Hits, Leads, Kandidaten und schließlich Arzneimittel zur Verfügung. Ein Hochgeschwindigkeits-Screening nützt jedoch nichts, wenn es keinen geeigneten Datenspeicher gibt, in dem diese Daten gespeichert werden. Dieser Speicher sollte auf die Art der durchzuführenden Forschung zugeschnitten sein und die Daten in geeigneter Weise organisieren können, damit sie später leicht analysiert und für weitere Forschungen verwendet werden können. Cloud Computing bietet eine Software, die ein potenzieller Datenspeicher und ein unmittelbarer Organisator von Daten ist. Der Nutzer muss lediglich über einen schnellen Zugang zu einem Netzwerk (Internet) verfügen, um diese Möglichkeiten nutzen zu können
Die Arzneimittelforschung hat sich intensiv mit der Wechselwirkung zwischen Inhibitoren und Targets beschäftigt, die für die Entwicklung von Arzneimitteln von zentraler Bedeutung ist. Die Rezeptorstelle kann mit Wassermolekülen interagieren. Das richtige Andocken des Inhibitors an die Zielrezeptorstelle ist entscheidend für die Wirksamkeit des Medikaments. Autodock ist die weltweit am häufigsten verwendete Docking-Software. Sie wird für die Berechnung des verteilten Internet-Gitters verwendet. Andere Berechnungsprogramme, wie das IBM World Community Grid Project, ermöglichen die Entwicklung und Analyse von Millionen von Modellen für wirksame Kandidaten. [2].
Schlussfolgerung
Insgesamt ist das Cloud Computing ein positiver und äußerst nützlicher Ansatz für HTS. Es hilft bei der Lösung der ersten Rätsel im Zusammenhang mit Verbindungen, die für die Entdeckung von Arzneimitteln wichtig sind, wie z. B. Apoptoseinhibitoren, Parp-Inhibitoren, Egfr-Inhibitoren usw. und deren Analoga. Der Hauptvorteil liegt in der Flexibilität des Cloud Computing, das es dem Nutzer ermöglicht, nur die erforderlichen Daten zu den Kosten eines einfachen Internetzugangs bereitzustellen. Es ist interessant festzustellen, dass Cloud Computing nicht nur der pharmazeutischen und forschenden Industrie mit hohem Budget die Tür öffnet, sondern auch Forschern mit geringem Budget Möglichkeiten vor ihrer Haustür bietet
Referenzen
Buyya R, Yeo CS et al. Market-Oriented Cloud Computing: Vision, Hype, and Reality for Delivering IT Services as Computing Utilities (Marktorientiertes Cloud Computing: Vision, Hype, und Realität für die Bereitstellung von IT-Diensten als Dienstprogramme), Department of Computer Science and Software Engineering, University of Melbourne, Australien, S. 9, abgerufen am 31.07.2008
Morris GM, Huey R et al. AutoDock4 and AutoDockTools4: Automated docking with selectie receptor flexibility. J Comput Chem 2009Dec; 30(16): 2785-2791.
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