Legemiddeldesign

Legemiddeldesign is het vakgebied binnen de farmaceutische wetenschappen dat zich richt op het ontdekken en optimaliseren van chemische verbindingen met therapeutische activiteit. Het doel is moleculen te ontwikkelen die kunnen binden aan een specifieke biologische doelwit, zoals een eiwit of enzym, om zo ziekteprocessen te beïnvloeden. Daarnaast wordt gestreefd naar gunstige farmacokinetische eigenschappen en een acceptabel veiligheidsprofiel, zodat de verbindingen kans van slagen hebben in klinische ontwikkeling.

Er bestaan twee hoofdbenaderingen in legemiddeldesign: structureel design, waarbij men uitgaat van de drie­dimensionale structuur van het doelwit, en ligand-gebaseerd design, dat voortbouwt op kenmerken van reeds bekende actieve verbindingen. Binnen beide benaderingen worden computergestuurde methoden ingezet, zoals structure-based drug design, moleculaire docking, farmacophore modellering, QSAR en moleculaire dynamica. Een iteratief proces van synthese en biologische evaluatie vormt de kern van lead identification en lead optimization.

Belangrijke concepten zijn onder meer SAR (structure-activity relationships), bioisosterie, prodrugs en ADME/toxical properties. Praktijkgericht legemiddeldesign omvat ook high-throughput screening en fragment-gebaseerde ontdekking als aanvliegroutes, waarna besproken leads verder worden geoptimaliseerd op effectiviteit, selectiviteit en veiligheid.

Uitdagingen in het veld omvatten off-target effecten, resistentieontwikkeling bij bepaalde ziekten, biologische beschikbaarheid en strikte regelgevende eisen. Desondanks heeft legemiddeldesign een centrale rol in moderne geneesmiddelenontwikkeling en in het verkorten van de tijd tot marktintroductie.