Новый отчет призывает биомедицинских исследователей очень осторожно использовать интернет-ресурсы, принимая во внимание их дополнительные преимущества и недостатки, при выборе низкомолекулярных химических зондов, чтобы помочь ответить на их вопросы исследования.

В «специальном отчете», опубликованном сегодня в журнале «Будущая лекарственная химия» сегодня (четверг), ученые Института исследований рака в Лондоне провели первую комплексную оценку всех общедоступных ресурсов. по химическим зондам.

В отчете настоятельно рекомендуется, чтобы исследователи избегали общих поисковых систем и информации из каталога поставщиков и вместо этого использовали два вида онлайновых ресурсов – экспертные обзоры и вычислительные подходы к большим данным – для того, чтобы принимать лучшие решения о том, какие химические зонды использовать в биомедицинских исследованиях. исследования, а также чтобы избежать плохого выбора инструментов, которые могут привести к неправильным выводам.

Маломолекулярные химические зонды являются важными инструментами, которые широко используются учеными для модификации – обычно для ингибирования – активности отдельных белков в изолированных клетках или организмах и, следовательно, для определения их функции. Химические зонды также используются для проверки роли определенного белка при таких заболеваниях, как рак, и для подтверждения этого белка в качестве мишени для будущих лекарств.

Маломолекулярные зонды обеспечивают альтернативный подход к генетическим технологиям, таким как РНК-интерференция и CRISPR – на самом деле химический и генетический подходы очень взаимодополняемы и очень эффективны при совместном использовании.

К сожалению, многие низкомолекулярные соединения, которые были заявлены как химические зонды и часто используются очень широко, недостаточно специфичны для интересующего белка – и их использование может привести к неверным результатам. Некоторые соединения поражают несколько дополнительных белковых мишеней, в то время как другие поражают очень многих других.

Существует насущная необходимость предоставить ученым-биомедикам соответствующую информацию, чтобы они могли выбирать наилучшие возможные химические зонды для своих экспериментов, помогая гарантировать, что результаты их исследований являются надежными.

Основная проблема заключается в том, что информация о потенциальных химических зондах разбросана по многим различным научным публикациям и другим источникам, что затрудняет ученым сделать полностью осознанный выбор, особенно если исследователь не является экспертом в области химической биологии и фармакологии. или открытие наркотиков. К счастью, в последние несколько лет была оказана помощь в разработке общедоступных онлайн-ресурсов по химическим зондам.

Команда исследователей химических зондов в Институте исследования рака (ICR) обсуждает различные веб-ресурсы, которые предоставляют информацию для выбора химических инструментов, и обнаруживает, что все они имеют свои сильные и слабые стороны. Они предоставляют удобный для пользователя совет о том, как ориентироваться в этих ресурсах, чтобы выбрать наилучшие химические зонды для нужд исследователя.

В докладе подчеркивается ценность ресурсов, которые предоставляют обзоры, написанные экспертами по химическим зондам. Он особенно выделяет портал Chemical Probes, где эксперты по химической биологии в настоящее время проводят оценку 192 химических зондов для 181 представляющего интерес белка и дают советы о том, как их лучше всего использовать. Портал также содержит информацию о примерно 200 других низкомолекулярных соединениях, которые больше не должны использоваться, хотя многие из них, возможно, широко использовались в прошлом.

Но есть и некоторые ограничения для ресурсов, которые полагаются на экспертную экспертную оценку. Например, большинство зондов, оцененных на портале Chemical Probes, воздействуют на определенные семейства белков (киназы, связанные с G-белком рецепторы, фосфодиэстеразы, эпигенетические белки и члены семейства BCL2) и многие другие семейства белков еще не охвачены. Кроме того, не так просто поддерживать такие ресурсы в актуальном состоянии, так как они полагаются на ручной вклад добровольных рецензентов. В настоящее время происходят изменения, направленные на решение этих вопросов и внесение других улучшений в портал.

В отчете также подчеркивается полезность ресурсов, которые обеспечивают объективную оценку химических зондов с использованием крупномасштабного количественного вычислительного анализа. В нем рассказывается о Probe Miner, общедоступном веб-ресурсе, который был запущен исследовательской группой ICR в 2017 году при финансировании со стороны Wellcome. Probe Miner имеет несколько ключевых преимуществ. Это объективный, управляемый данными, количественный и очень всеобъемлющий материал, основанный на данных о биологической активности более 300 000 малых молекул, действующих на более чем 2300 белков человека. Базовые базы данных часто обновляются, обеспечивая проведение анализа с использованием самой последней информации.

Но исследователи также предупреждали, что некоторые источники данных и химические зонды могут быть пропущены из этих вычислительных систем – а также что ранжирование зондов может быть трудно интерпретировать для биологов, не имеющих детального опыта в химической биологии.

В докладе делается вывод о том, что дальнейшее расширение онлайновых ресурсов улучшит выбор высококачественных химических зондов и повысит надежность биомедицинских исследований. Он рекомендует, чтобы дополнительные проверенные экспертами и вычислительные ресурсы, основанные на данных, использовались вместе друг с другом, чтобы гарантировать лучшие решения о том, какие химические инструменты использовать, и что это могло бы иметь большое значение для решения основных проблем, связанных с текущим неправильным использованием химические исследования в биомедицинской науке и открытии лекарств.

Авторы также признают, что существует серьезная проблема, чтобы биологи знали о доступных ресурсах и поощряли их использование. Они поощряют широкое распространение рекомендаций, содержащихся в отчете, и их использование исследователями, спонсорами исследований, журналами и поставщиками для повышения качества и надежности биомедицинских исследований.

Со-руководитель исследования профессор Биссан Аль-Лазикани, руководитель отдела исследований данных в Институте исследования рака, Лондон, сказал:

Химические зонды являются жизненно важными инструментами в биомедицинских исследованиях, играющими ключевую роль в понимании того, как работают белки и какое влияние они оказывают на раковые клетки. Эти химические инструменты часто также дают начало кампаниям по поиску новых противораковых препаратов. Поэтому крайне важно, чтобы ученые тщательно и тщательно выбирали химические зонды для своих экспериментов. Невыполнение этого требования может привести к ненадежным или вводящим в заблуждение результатам.

За последние пять лет мы стали свидетелями активизации усилий по объединению всех доступных данных о характеристиках и качестве химических зондов в общедоступных базах данных, включая наш собственный ресурс, управляемый данными, Probe Miner.

В нашем обзоре различных доступных онлайн-ресурсов для химических зондов мы обнаружили, что все они имеют свои достоинства, и что подходы с использованием больших данных являются важным шагом вперед в сборе самых современных фактических данных. Нам действительно необходимо объединить различные источники информации, чтобы исследователи могли получить максимально возможную информацию о химических зондах ».

Со-руководитель исследования доктор Альберт Антолин, доктор наук, сэр Генри Уэлком, научный сотрудник по системной фармакологии в Институте исследований рака, Лондон, сказал:

Чтобы быть полезными для исследований, химические зонды на самом деле должны быть более избирательными к цели, чем многие лекарственные средства, используемые для лечения пациентов, где эффективность и безопасность лечения являются наиболее важными критериями. Если исследователи хотят выяснить точную роль определенного белка в организме или в заболевании, то действия по нескольким мишеням могут вводить в заблуждение или быть совершенно неприемлемыми.

Существует огромный объем информации о потенциальных химических зондах, но эта информация распространяется в различных форматах, поэтому биомедицинским исследователям нужна помощь в поиске лучших высококачественных химических инструментов для своих исследований ».

Со-руководитель исследования профессор Пол Воркман, глава Института исследований рака, Лондон, сказал:

Неправильный выбор и использование химических зондов может привести к неверным и вводящим в заблуждение результатам. Были случаи, когда использование некачественных соединений вело ученых в совершенно неверное русло, тратя драгоценное время и средства и даже время от времени замедляя поиск лекарств для лечения пациентов.

Невероятно важно, чтобы мы распространяли информацию о важности разумного выбора наилучших возможных химических зондов в биомедицинских исследованиях, чтобы мы могли положить конец постоянному использованию устаревших инструментов и обеспечить, чтобы биомедицинская наука привела к созданию надежных и надежных результаты.

Использование ресурсов химических зондов, курируемых экспертами, наряду с подходами, основанными на методах больших данных, является лучшим способом выбора правильного зонда на основе самых последних данных. Мы призываем исследователей, спонсоров, научные журналы и поставщиков использовать рекомендации, содержащиеся в отчете. "