創薬のためのDNAコード化ライブラリー(DNA-Encoded Library、DEL)技術

DNAコード化ライブラリー(DEL)技術は、有望な候補薬剤の効率的なスクリーニングと特定を可能にすることで、創薬に大変革をもたらしました。DELには、従来の低分子ライブラリーにはなかった利点が複数あり、例えば1回の実験で多数の化合物をスクリーニングできることや、化学的多様性の高さ、そして情報豊富なスクリーニングデータなどが挙げられます。
DyNAbind™を用いたヒットの識別、リードの最適化、ターゲットデコンボリューションのために革新的DEL技術を利用することが可能になりました。DELキットは、事前に構成された化合物ライブラリーとハイスループットスクリーニングを実現するのに必要な材料、プロトコル、試薬を提供することで、立ち上げ費用とリード時間を最小限に抑えます。
メルクのDEL製品ラインナップ
DYNA001 DNAコード化フラグメントライブラリーは、ターゲットスクリーニングの精度を高めます。フラグメントベースの創薬では、薬剤設計の出発点となる小さな低分子量化合物、つまりフラグメントを用います。DELは、ターゲットに対してスクリーニングしてフラグメントヒットを特定することができ、それらのヒットはより大きな化合物になることができます。
DYNA002 10 Million Compound DNA-Encoded Libraryキットには、特定のターゲットに結合できる少なくとも1,000万個の低分子化合物が含まれています。バイアル2個またはバイアル5個のキットをご利用いただけます。濃度は最適化されているため、各バイアルで1つの条件を試します。ライブラリーのコストには、50のヒットのリストまたはつながりがある場合には60までのヒットのリストの作成が含まれます。すべてのヒット構造は、追加料金なしで明らかにされ、研究開発や製造でヒットを使用する際に追加ライセンス料金は発生しません。
DELDATA は、DYNA002のスクリーニングから得られたすべてのヒットに関する広範で詳細な情報を提供します。このデータパッケージは、高度予測モデル、最適化アルゴリズム、AIによるリード発見のための機械学習戦略の開発の触媒として働きます。
| DNA-Encoded Fragment Library | 10 Million DNA-Encoded Library | |
|---|---|---|
| ライブラリーのサイズ | 370,000のフラグメント対 | 1,000万の低分子化合物 |
| 化合物タイプ | フラグメント対 | 3つのフラグメントから成るヒット化合物 |
| 結合状態 | ペア間のリンカーを開発 | フラグメントは結合済み |
| ヒット手法 | フラグメントの小サイズ化によってヒット率を向上 | 大きなサイズのライブラリーによって化合物のヒット率を向上 |
| 研究ステージ | 化合物を形成するにはさらなる開発作業が必要 | ヒット化合物をそのまま開発することが可能 |
| 発展性 | 発展性あり | 上限に到達しているため発展性なし |
| パッケージ | 5バイアル | 2バイアルもしくは5バイアル |
| 構造情報 | ヒット構造のみ開示 | 全構造データを開示するプランあり |
DELの仕組み
DNAコード化ライブラリーでは、各化学構造は、バーコードとして機能する独自のDNA配列に結合します。このDNAタグは、結合した化学構造についての情報をコード化するため、各構造は一意的に識別可能です。この技術により、さまざまな構造の巨大なライブラリーを作製することが可能になります。スクリーニングプロセスにおいて、ライブラリーは、疾患と関係している酵素や受容体などの標的タンパク質にさらされます。この標的に結合する化学構造は、DNAタグと共に結合します。結合ステップ後、結合しなかったものは洗い流され、標的にしっかりと結合した構造のみが残ります。続いて、標的にしっかりと結合した構造が持つDNAタグを対象に次世代シーケンシングを実施し、標的と相互作用したものを特定し、有望な候補薬剤を明らかにします。
主な利点
- 高い化学的多様性:DELでは、多数の化合物を同時にコード化してスクリーニングできるため、膨大な化学的多様性にアクセスできます。この多様性により、非常に広いケミカルスペースの探索が可能になり、新しい強力な化合物の特定のチャンスが高まります。
- ハイスループットスクリーニング:DELにより、1回の実験で非常に多数の化合物のスクリーニングが可能になるため、迅速なヒット特定が実現します。このハイスループットスクリーニング能力は、リード発見プロセスを加速し、有望な候補薬剤の特定にかかる時間を短縮します。
- コスト効率と時間効率:DNAコード化ライブラリーを用いることで、スクリーニングに必要な材料の量が減り、個々の化合物の精製や取り扱いが不要になるため、ワークフローが効率化し、コストが最小限に抑えられます。
DELの用途
DELは、標的バリデーション試験に有用であり、研究者は有望な候補薬剤を特定・バリデーションすることができます。さらに、DELはフラグメントベースのリード生成に使用できます。リード生成では、低分子フラグメントを関心のあるターゲットに対してスクリーニングして、後続の最適化のためのリードを特定します。また、DNAコード化ライブラリーは、化学生物学研究においてターゲット相互作用を理解し、タンパク質間相互作用を特定し、新しいケミカルスペースを探索するために有用であることが証明されています。
関連資料
- フラグメントを用いるDNA-Encoded Library
創薬におけるダイナミックライブラリ技術により、幅広いケミカルスペースに対応する高い化学的多様性のある結果が得られます。
- DNA Encoded-Library (DEL)を用いた創薬の発展
DNA Encoded Library (DEL)は、分子生物学とハイスループットスクリーニングの力を活用することにより、創薬におけるパラダイムシフトをもたらします。DELは、1つのバイアルで完全なハイスループットスクリーニングライブラリを提供します。DELデータ パッケージと併せることで、機械学習と AI を利用して、ターゲットに関するさらに多くの情報を得ることができます。
- Shaping the Future of Drug Discovery with DNA-Encoded Libraries
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