Co je to Farmaceutická chemie?

Farmaceutická (medicinální) chemie se zabývá návrhem (drug design) a syntézou biologicky aktivních molekul. Cílem je získat nové chemické molekuly, které umožní objevit nové či optimalizovat známé struktury léčiv a rozšířit tak porfolio chemických léčiv.

Ačkoli organická chemie hraje zásadní roli, teprve vzdělaní farmaceutičtí chemici jsou schopni efektivně pracovat ve vysoce mezioborovém prostředí a komunikovat s vědci z oblasti molekulární biologie, strukturní biologie, farmakologie, fyzikální chemie, biochemie, farmakokinetiky, farmaceutické technologie, toxikologie, či s odborníky z oboru translační medicíny a dalších.

Termín farmaceutická (medicinální) chemie se objevil v literatuře krátce po druhé světové válce. V období rozvoje molekulární farmakologie bylo možné vyjadřovat biologickou aktivitu chemické sloučeniny jako kvantifikovatelnou molekulární vlastnosti (např. IC₅₀, EC₅₀, _pA₂). Vědci začali používat termín "drug design" a začali se snažit systematicky vyvíjet nových léčiv. Po zavedení počítačů a jednoduchých počítačových programů výrazně posílila možnost studovat vztahy mezi chemickou strukturou a biologickou aktivitou (structure-activity relationships, SAR) v kvantitativním smyslu (quantitative SAR, QSAR). Dnes se prosazují především tyto racionální metody navrhování nových léčiv, ačkoli stále významnou roli ve vývoji nových léčiv hraje do určité míry náhoda, např. pozorování vedlejších účinků léčiv.

V dalších letech byl vývoj nových léčiv významně urychlen zavedením radioaktivně značených léčiv a jejich metabolitů, což umožnilo identifikovat nové terapeutické cíle. Zavedení molekulární biologie znamenalo revoluci v charakterizaci farmakokinetiky (poznání pohybu léčiva a jeho metabolitů v organismu) a farmakodynamiky (chápání molekulárních mechanismů léků). Pokrok v analytickém hodnocení nových molekul, rozvoj počítačových technologií a jejich uplatnění v molekulárních modelovacích přístupech významně rozšířil rozsah a využití farmaceutické chemie a v konečném důsledku přinesl rozšíření možností poskytovat nová léčiva s novým terapeutickým potenciálem.

Na počátku 21. století farmaceutická (medicinální) chemie poskytuje nové molekuly se stále větší strukturní rozmanitostí. Kromě malých syntetických ligandů a přírodních produktů, se farmaceutičtí chemici věnují vývoji modifikovaných peptidů a proteinů, biologických léčiv (např. monoklonální protilátky), multifunkčních molekulárních komplexů a syntetických vakcín.

Tento rychlý vývoj probíhá ve spolupráci s pokroky v chemické biologii, v molekulárním modelování, v analytických metodách a ve všech lékařských oborech. Výsledkem je, že je dnes farmaceutická chemie určující a stále významnější součástí moderního lékařského, agrochemického a farmaceutického výzkumu.