Показати скорочений опис матеріалу

USE OF IN SILICO RESEARCH METHODS TO PREDICT PHARMACOKINETIC PROPERTIES AND SEARCH OF THE BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCES

ВИКОРИСТАННЯ МЕТОДІВ ДОСЛІДЖЕНЬ IN SILICO ДЛЯ ПРОГНОЗУВАННЯ ФАРМАКОКІНЕТИЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ТА ПОШУКУ БІОЛОГІЧНО АКТИВНИХ РЕЧОВИН

dc.creatorZahrychuk, O. H.
dc.creatorMatyashchuk, U. O.
dc.creatorKorjovska, V. V.
dc.creatorMilian, I. I.
dc.creatorPoliovyi, D. O.
dc.creatorZahrychuk, H. Ya.
dc.creatorDemyd, A. Ye.
dc.date2024-09-30
dc.date.accessioned2026-06-05T20:53:25Z
dc.date.available2026-06-05T20:53:25Z
dc.identifierhttps://ojs.tdmu.edu.ua/index.php/pharm-chas/article/view/14868
dc.identifier10.11603/2312-0967.2024.3.14868
dc.identifier.urihttps://repository.tdmu.edu.ua//handle/123456789/26871
dc.descriptionThe aim of the work. Conduct a review of computer programs, software packages, and databases that are appropriate to use for conducting in silico research for the purpose of predicting pharmacokinetic properties and searching for biologically active compounds. Materials and Methods.  General scientific method of analysis and synthesis of English-language scientific articles published during the last decade using databases ‘PubMed’, ‘Google Scholar’, ‘Elsevier’, ‘ResearchGate’; methods of systematization, generalization and comparative analysis of databases of computer programs, software packages and data for in silico research; the abstract-logical method was used in the formation of conclusions. Results and Discussion. The article considers the use of computer programs, software packages and databases for conducting in silico research - methods of research using a computer or computer simulation, for the application of which it is advisable to take into account the molecular mechanisms of the disease, the search and analysis of biological targets for the proposed ligands, calculation of pharmacokinetic parameters, identification of sites of ligands’ metabolism, modeling of intermolecular interaction in order to determine the best ligand-target affinity, which generally leads to a reduction of time, financial and human costs during the search for biologically active compounds. Thanks to molecular docking, it is possible to predict the effectiveness of the ligand-target interaction at the molecular level, and other methods of in silico research allow us to outline structure-activity relationships (SAR, QSAR analysis). Recent advances in chemoinformatics have allowed researchers to use freely available computer programs, software packages, and databases to model the types of intermolecular interactions, calculate binding energy, surface area of ​​a molecule, values ​​of hydrophilicity, lipophilicity, drug-likeness, etc. Conclusion. In silico research is a real tool for searching new chemical compounds as biologically active compounds, predicting polypharmacology and side effects for approved drugs, studying undesirable pharmacokinetics and toxicity, for the effective use of which it is advisable to use certain algorithms consisting of the following steps: 1) Disease selection and identification of target of biologically active compounds (target identification and validation); 2) Study of the type and structure of active substances in pharmaceuticals and screening analysis of compounds to identify new compounds (Hit discovery) through high-throughput screening (HTS) or in silico methods, in particular virtual screening (VS); 3) Modeling of ligands taking into account ADME/Tox properties (Lead optimisation); 4) Selection of the target receptor, its preparation for in silico research, selection of the binding site of the ligand to the receptor; 5) Search in databases of chemical compounds, drugs, their modification or virtual modeling of the ligand taking into account drug similarity descriptors; 6) Analysis the results of ligand-receptor interaction, visualization of the results of molecular docking.en-US
dc.descriptionМета роботи. Здійснити огляд й проаналізувати комп’ютерні програми,  програмні пакети та бази даних, які доцільно використати для проведення досліджень in silico з метою прогнозування фармакокінетичних властивостей та пошуку біологічно активних сполук. Матеріали і методи. Загальнонауковий метод аналізу та синтезу англомовних наукових статей, опублікованих упродовж останнього десятиріччя з використанням баз даних «PubMed», «Google Scolar», «Elsevier», «ResearchGate»; методи систематизації, узагальнення та порівняльного аналізу баз даних комп’ютерних програм, програмних пакетів та даних для проведення досліджень in silicо; абстрактно-логічний метод використано при формуванні висновків. Результати й обговорення. У статті описано використання комп’ютерних програм,  програмних пакетів та баз даних для проведення досліджень in silico – методів досліджень за допомогою комп’ютера або комп’ютерної симуляції, для застосування яких доцільно враховувати молекулярні механізми перебігу захворювання, пошук та аналіз біологічних мішеней для запропонованих лігандів, розрахунок фармакокінетичних параметрів, ідентифікацію сайтів метаболізму лігандів, моделювання міжмолекулярної взаємодії з метою визначення найкращої афінності ліганду з мішенню, що в цілому приводить до скорочення часових, фінансових та людський затрат під час пошуку біологічно активних сполук.  Завдяки молекулярному докінгу можна прогнозувати ефективність взаємодії ліганд-мішень на молекулярному рівні, а інші методи  дослідження in silico дозволяють окреслювати взаємозв’язки «структура-активність» (SAR-, QSAR-аналіз). Досягнення останніх років у галузі хемоінформатики дозволили дослідникам використовувати комп’ютерні програми,  програмні пакети та бази даних, які знаходяться у вільному доступі, для моделювання типів міжмолекулярних взаємодій, розрахунку енергії зв’язування, площі поверхні молекули, значень показників гідрофільності, ліпофільності, лікоподібності тощо. Висновки. Дослідження in silico – це реальний інструмент для пошуку нових біологічно активних сполук, прогнозування поліфармакології та побічних реакцій для вже схвалених ліків, дослідження небажаної фармакокінетики та токсичності, для ефективного використання якого доцільно використовувати певні алгоритми, що складаються з наступних кроків: 1) вибір захворювання та ідентифікація мішені для біологічно активних сполук (target identification and validation); 2) дослідження природи та структури діючих речовин лікарських засобів (ЛЗ) та скринінговий аналіз сполук для виявлення нових сполук (Hit discovery) через високопродуктивний скринінг (HTS) або методи in silico, зокрема, віртуальний скринінг (VS); 3) моделювання лігандів із урахуванням властивостей ADME/Tox (Lead optimisation); 4) вибір цільового рецептора, його підготовка до дослідження in silico, вибір сайту зв’язування ліганду з рецептором; 5) пошук у базах даних хімічних сполук, ЛЗ, їх модифікація або віртуальне моделювання ліганду з урахуванням дескрипторів лікоподібності; 6) аналіз результатів взаємодії лігандів із рецептором, візуалізація результатів молекулярного докінгу.uk-UA
dc.formatapplication/pdf
dc.languageukr
dc.publisherТернопільський національний медичний університет імені І. Я. Горбачевського Міністерства охорони здоров'я Україниuk-UA
dc.relationhttps://ojs.tdmu.edu.ua/index.php/pharm-chas/article/view/14868/13708
dc.rightsАвторське право (c) 2024 Фармацевтичний часописuk-UA
dc.rightshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0uk-UA
dc.sourcePharmaceutical Review / Farmacevtičnij časopis; No. 3 (2024); 53-67en-US
dc.sourceФармацевтичний часопис; № 3 (2024); 53-67uk-UA
dc.source2414-9926
dc.source2312-0967
dc.source10.11603/2312-0967.2024.3
dc.subjectmolecular dockingen-US
dc.subjectin silico researchen-US
dc.subjectvirtual screeningen-US
dc.subjectaffinityen-US
dc.subjectintermolecular interactionen-US
dc.subjectbinding siteen-US
dc.subjectliganden-US
dc.subjectмолекулярний докінгuk-UA
dc.subjectдослідження in silicouk-UA
dc.subjectвіртуальний скринінгuk-UA
dc.subjectафінністьuk-UA
dc.subjectміжмолекулярна взаємодіяuk-UA
dc.subjectсайт зв’язуванняuk-UA
dc.subjectлігандuk-UA
dc.titleUSE OF IN SILICO RESEARCH METHODS TO PREDICT PHARMACOKINETIC PROPERTIES AND SEARCH OF THE BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCESen-US
dc.titleВИКОРИСТАННЯ МЕТОДІВ ДОСЛІДЖЕНЬ IN SILICO ДЛЯ ПРОГНОЗУВАННЯ ФАРМАКОКІНЕТИЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ТА ПОШУКУ БІОЛОГІЧНО АКТИВНИХ РЕЧОВИНuk-UA
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/article
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion


Долучені файли

ФайлРозмірФорматПереглянути

Даний матеріал не має долучених файлів.

Даний матеріал зустрічається у наступних фондах

Показати скорочений опис матеріалу