Generation and utilisation of natural product library for bioactivity screening and drug discovery - Lepola, Pirkko (2006)
Uusia lääkkeitä tarvitaan jatkuvasti. Koska luonnonaineet sisältävät bioaktiivisia yhdisteitä ja uusia kemiallisia rakenteita, ne tarjoavat lähes rajattoman uusien lääkeaineiden lähteen. Bioaktiivisuusseulontaan soveltuvan luonnonainekirjaston luomisen avulla voidaan luonnonaineisiin perustuvaa lääkekehitystutkimusta tehostaa lyhentäen prosessin normaalisti vaatimaa aikaa. Tässä työssä perustettiin luonnonaine (LA) kirjastojärjestelmä Lääkkeen keksintä- ja kehitysteknologian keskukselle (DDTC), joka on monitieteinen tutkimusyksikkö Helsingin yliopiston farmasian tiedekunnassa. Kokeellinen LA-kirjasto, joka sisältää sekä näytemateriaalia että tietokannan, perustettiin kesällä 2000 satunnaisen lajivalinnan perusteella kerätyistä 40:stä suomalaisesta kasvista. Jokainen kasvi oli alun perin joko kokonaisena tai jaoteltuna kahteen, neljään tai kuuteen kasvin osaan. Kasvin osista tuotetun kirjaston menetelminä olivat uutto (100% metanoli), kylmäkuivaus ja mikrofraktiointi käyttäen korkean erotuskyvyn nestekromatografiaa (HPLC; high-performance liquid chromatography). Näytteiden esiprofilointi tehtiin HPLC:lla, käyttäen käänteisfaasikolonnia ja gradienttieluutiota (metanoli-vesi, B% 5-95), yhdistettynä diodirividetektoriin ja mittaamalla absorbanssi kahdella aallonpituudella (A: λ 230 nm, B: λ 280 nm). Integrointia jatkossa tehtäviin bioaktiivisuusseulontoihin vahvistettiin luomalla tiedonhallintajärjestelmä Microsoft Access XP (2002) relaatiotietokantaan. Tuloksena oli 23 735 näytettä sisältävä 4-luokkainen LA-kirjasto (I-IV): (I) Kuivarohdokset, (II) Kuivauutteet, (III) Raakauutteet dimetyylisulfoksidiin (DMSO) liuotettuina, sekä (IV) Fraktioidut uutteet. Keskeisimpien näytteiden kokonaislukumäärät kirjastossa ovat luokassa I 145 kpl, luokassa II 145 kpl, luokassa III 145 kpl ja luokassa IV 23 300 mikrofraktiota 290:llä 96-kuoppaisella näytelevyllä. LA-kirjaston näytemateriaali säilytetään joko kuiva-olosuhteissa tai pakastettuna DDTC:n tiloissa, ja kirjaston tiedot ovat sekä tietokantatiedostoina (Microsoft Access) että soveltuvin osin tulostettuina erillisissä DDTC LA-kirjasto –kansioissa. Tietokantaan on tehty varaukset mahdollisille myöhemmin lisättäville luokille, jotka ovat (V) Luonnon puhdasaineet ja (VI) Synteettiset yhdisteet. Kontrolloitu ja helppokäyttöinen LA-kirjasto edistää sekä DDTC:n että mahdollisten yhteistyöosapuolten seulontatyötä, tarkoituksena löytää luonnonaineista bioaktiivisia yhdisteitä tai mahdollisten uusien lääkeaineiden alkurakenteita nopeammin säästämällä kokonaisprosessin aikaa. Microsoft Access tarjoaa käytännöllisen tietokannan sekä tiedon syöttämiseen, etsintään että muokkaamiseen. Kirjastoa voi myös laajentaa ja sinne voi lisätä monen tyyppistä lisätietoa tarpeen mukaan.