分析:昆虫现在被用来研究新的抗微生物药物和其他药物的效率
将一个概念转化为药物的过程包括仔细的计划和多个阶段。它首先要确定一个治疗目标,比如与特定疾病相关的蛋白质或酶。研究人员使用各种技术,包括生物数据科学(生物信息学)和基因研究(基因组学)来寻找这些潜在的目标。一旦确定了目标,化学家就会设计出可以与之相互作用的分子,通常是在计算化学的帮助下。
下一步是在实验室中制造这些化合物。化学家使用化学合成等技术,在特定条件下结合不同的化学试剂来制造所需的分子。这一阶段可能需要多次尝试来细化化合物的结构并增强其性能。
合成后,化合物进行体外测试。体外试验是指在生物体外的受控环境中进行的实验。“In vitro”在拉丁语中是“在玻璃中”的意思,最初用来描述在试管或培养皿等玻璃容器中进行的实验。在这种类型的测试中,科学家研究药物如何与细胞或生物分子相互作用。例如,他们可能会将一种药物添加到含有人体或动物细胞的培养皿中,看看它是否能杀死有害细菌或阻止癌细胞生长。
昆虫在各种条件和气候下生存的能力表明它们具有高度有效的免疫反应
这些测试可以帮助研究人员了解药物的有效性,并在进行活体测试之前确定任何潜在的副作用。研究人员通过几个关键因素来了解新药的工作原理和安全性。他们检查药物附着目标的强度,它的工作效率,以及它在不影响其他细胞或分子的情况下靶向正确的细胞或分子的能力。他们还研究药物如何在体内移动,保持活性多长时间,以及如何分解。最后,他们研究这种药物是否会产生有害的副作用。
有希望的候选者从体外研究进展到体内测试。体内试验是指在活的有机体中进行的实验。“体内”在拉丁语中是“活体内”的意思,它涉及到将化合物施用于动物模型,以评估其在活生物体中的功效和安全性。这一阶段提供了关于药物治疗潜力、副作用和适当剂量的关键数据。成功的化合物表现出了良好的工作效率和安全性之间的平衡。它们有助于有效地治疗被测试对象的疾病,而不会对身体造成严重伤害。
对体内化合物功效的评估通常涉及使用各种脊椎动物物种,如小鼠、大鼠、豚鼠和鸟类。虽然我们可以从这些物种中学到很多东西,但由于涉及伦理问题和成本,因此需要开发替代模型。由于昆虫和哺乳动物的免疫反应在结构和功能上的相似性,昆虫现在被用来研究新型抗微生物药物和其他药物的效率。
昆虫有一种叫做血淋巴的液体,类似于血液,它携带着重要的分子,有助于抵御感染
昆虫是一种非常常见的无脊椎动物。此外,昆虫是一类无脊椎动物,由一百多万种组成,生活在广泛的生态环境中。这种在各种条件和气候下生存的能力表明了一种高度有效的免疫反应。
与已经进化出特定免疫反应的脊椎动物相比,无脊椎动物保持着强大的自然防御系统,与昆虫有许多相似之处。昆虫的角质层,就像哺乳动物的皮肤一样,可以阻止微生物进入。昆虫也有一种叫做血淋巴的液体,类似于血液,它携带着重要的分子,有助于抵御感染。
由于哺乳动物的先天免疫反应是保护其免受感染的重要组成部分,因此用昆虫获得的结果与用小鼠获得的结果显示出很强的相关性。从伦理的角度来看,使用昆虫筛选模型是一种新颖而有效的替代方法,既减少了使用的动物模型的数量,又减少了对动物施加的痛苦,研究表明动物具有意识的心理能力。
mellonella的幼虫已经被用来建立不同化合物的毒性谱,包括几种抗癌药物。
鉴于哺乳动物和昆虫模型在易感性、随后的疾病病理和生理学方面的相似性,昆虫筛选可用于研究潜在的候选药物。例如,各种不同的昆虫物种已被用于研究微生物与宿主的相互作用:果蝇、蜡蛾、家蚕和烟草角虫。此外,昆虫中广泛的微生物已被研究,包括许多致病微生物。
目前有许多昆虫模型可用,但使用蜡蛾的幼虫(Galleria mellonella)已被发现是最有利的。它们价格低廉,可在几天内获得结果,并可在短时间内向大量昆虫注射一定量的药物或病原体。由于这些益处,mellonella的幼虫已被用于建立不同化合物的毒性谱,包括几种抗癌药物。
一旦一种化合物在临床前研究(包括体外和体内模型,如mellonella)中显示出良好的毒性和有效性,它就会进入下一阶段,即临床试验。这些人体试验分阶段进行,以进一步评估更大、更多样化人群的安全性、有效性和最佳剂量。从最初的想法到临床试验,整个药物开发过程可能跨越10年以上,并涉及严格的监管审查,以确保新药在被批准用于公众使用之前的安全性和有效性。
这里表达的观点是作者的观点,不代表或反映RTé的观点