ハイスループットスクリーニング（HTS）

ハイスループットフィルタリングが必要なワークフロー

ハイスループットスクリーニングの主な目標は、多数の潜在的なバイオモジュレーターを迅速に分析して、特定のターゲットに望ましい効果を持っているものを特定することにより、創薬プロセスを簡素化することです。 HTSは、次のワークフローで一般的に使用されます。

• 創薬：特定の生物学的標的と相互作用する潜在的な薬物候補を特定します。
• 機能的ゲノミクス：遺伝子機能を理解し、特定の経路で役割を果たす遺伝子を特定します。
• 毒物学：さまざまな化合物の潜在的な毒性を評価します。
• 経路分析：特定の細胞経路で重要な役割を特定します。

ハイスループットスクリーニングプロセスの概要

ステップ1：サンプルおよび複合ライブラリの編集

このステップでは、生物学的に関連する標的、通常は疾患またはその他の関連プロセスで役割を果たすことが知られているタンパク質または細胞経路の選択が必要です。同時に、さまざまな化合物が作成または購入されます。これらの化合物は数千から数百万の範囲であり、ターゲットに対する潜在的な活動をスクリーニングするために使用される「複合ライブラリ」を形成します。

ステップ2：ハイスループット互換性検出方法を開発します

HTSプロセスのコアは、効果的な検出方法を設計および適用することです。これは一般的なテストではありません。 HTS環境で効果的な役割を果たすには、検出方法は最小の変更に対して超高感度であり、多数のサンプルを柔軟に管理できる必要があります。さらに、自動化への移行中に、プレートリーダーなどのデバイスに対して検出方法を最適化する必要があります。これは、通常、96ウェルプレートや384ウェルプレートなどの形式で検出方法をカスタマイズする必要があることを意味します。さらに、多数のサンプルでの検出の安定性と再現性を確保することも重要です。

• 細胞ベースのアッセイ：在这里，活细胞占据中心位置。在这些细胞内对化合物进行测试，以确定其效果，无论是对细胞健康、增殖还是独特的细胞反应。
• 生化学テスト：进一步放大，这些试验使用纯化的蛋白质或特定的生物大分子来确定化合物的影响。通常，这可以是酶动力学探索或细微的结合试验。
• 表現型：从更广阔的视角来看，这些试验深入到整个生物体的领域。通过将化合物引入斑马鱼或高丽鱼等实体，研究人员可以监测表型的任何显著变化。

ステップ3：インフラストラクチャ設定の自動化

膨大な数のサンプルと化合物のため、手動処理は実用的ではありません。したがって、プロセスを自動化するために特別なピペッティングワークステーションを構成する必要があります。これらのワークステーションは、サンプルと化合物の量を正確に分布させることから、マイクロプレート間の液体の移動に至るまでのタスクを処理できます。デバイス全体は、エラーを最小限に抑え、速度を上げ、各サンプルの一貫した処理を確保するように設計されています。

ステップ4：データの収集と分析

アッセイ方法を使用して化合物をスクリーニングした後、大量のデータが生成されます。自動プレートリーダー、イメージングシステム、またはその他の検出方法を使用して、このデータを収集できます。プロのソフトウェアはこの情報を処理し、それを分析して、予想される効果、つまり「ヒット」化合物を示す化合物を見つけます。このステップは、これらの有望な化合物に基づいてさらなる研究と最適化の基礎を築くため、非常に重要です。