Biul. Wydz. Farm. WUM, 2013, 1, 1-10

http://biuletynfarmacji.wum.edu.pl/

 

Wersja pdf do pobrania

LEKI WIELOCELOWE – NOWY PARADYGMAT

W PROJEKTOWANIU LEKÓW

Piotr Bojanowski1*, Piotr F. J. Lipiński2, Paweł Czekała1, Dariusz Plewczyński1

1 Zakład Chemii Fizycznej, Wydział Farmaceutyczny, Warszawski Uniwersytet Medyczny

    ul. Banacha 1, 02-097 Warszawa

2 Pracownia Spektroskopii i Modelowania Molekularnego, Instytut Chemii Przemysłowej

  im. prof. Ignacego Mościckiego ul. Rydygiera 8, 01-793 Warszawa

* autor korespondujący, tel: 0048 664 424 922, e-mail: bojanowski.piotr@gmail.com

Otrzymany 9.08.2012, zaakceptowany 5.09.2012, zamieszczony 28.02.2013

 

Otwórz bibliografię w osobnej ramce

STRESZCZENIE

Przez co najmniej ostatnie 20 lat w chemii leków panował paradygmat „jedna choroba, jeden gen, jeden cel molekularny, jeden lek". Rozwój biologii systemów i pogłębienie wiedzy o złożoności molekularnej chorób istotnie przesuwają proces terapeutyczny w kierunku leków oddziaływających na wiele celów molekularnych, tj. leków wielocelowych. W niniejszym artykule przedstawiamy teoretyczne i historyczne podstawy zamierzonej wielocelowości, w tym korzyści wypływające ze stosowania takich leków, oraz omawiamy zagadnienia poszukiwania związków wiodących wraz z optymalizacją parametrów farmakodynamicznych i farmakokinetycznych. Następnie przedstawiamy przegląd najnowszej literatury na temat różnych obszarów zastosowań leków wielocelowych oraz bieżących trendów teoretycznych.

SŁOWA KLUCZOWE: biologia systemów, polifarmakologia, leki wielocelowe, choroba Alzheimera, nowotwory, bioinformatyka, chemoinformatyka

 

ABSTRACT

MULTITARGET DRUGS – A NEW PARADIGM IN DRUG DESIGN

For at least recent 20 years, nearly all medicinal chemistry efforts have been governed by the paradigm "one disease, one gene, one molecular target, one drug". However, our understanding of systems biology and molecular complexity of human diseases substantially shifted current therapeutic thinking towards drugs acting upon many molecular targets, i. e. multitarget drugs. In present paper we discuss theoretical and historical background of intended multitargeting, including benefits of such drugs. The issues of lead-seeking approaches are covered along with the detailed description of pharmacodynamic and pharmacokinetic parameters optimization. We review recent literature in multitarget drugs field and present current conceptual trends.

KEYWORDS: systems biology, polypharmacology, multitarget drugs, Alzheimer's disease, cancers, bioinformatics, chemoinformatics

 

Wstęp

Przemysł farmaceutyczny aktualnie przeżywa kryzys innowacyjności [1]. Pomimo rozwoju zaawansowanych technik badawczych, oraz nakładów finansowych na poszukiwanie nowych leków, liczba wprowadzanych na rynek substancji leczniczych pozostaje na stałym, stosunkowo niskim poziomie. Wymienia się wiele przyczyn takiego stanu rzeczy: od zbyt ścisłych regulacji dotyczących wprowadzania leku do obrotu [2], przez niesprzyjającą innowacyjności strukturę wielkich korporacji [3], aż po błędne przekonanie o nadzwyczajnej skuteczności pewnych pojedynczych technik naukowych (np. chemii kombinatorycznej). Na podstawie osiągnięć dynamicznie rozwijającej się w ostatnim czasie biologii systemów można twierdzić, że slogan: „jedna choroba, jeden gen, jeden cel molekularny, jeden lek” jest błędny.

Zaobserwowano, że selektywne substancje lecznicze, które skutecznie blokują zadany pojedynczy cel molekularny, bywają mało skuteczne w przypadku złożonych chorób, do których należą choroby cywilizacyjne, takie jak: cukrzyca, nowotwory, choroby neurodegeneracyjne, a więc choroby o dużych kosztach społecznych. Molekularną etiologię tych chorób można opisać skomplikowaną siecią oddziaływań pomiędzy różnymi białkami i cząsteczkami sygnałowymi. W większości tych sieci mamy do czynienia ze zjawiskiem niewrażliwości fenotypowej (ang. phenotypic robustness), czyli takiej właściwości topologii sieci, dzięki której zablokowanie bądź usunięcie jednego z jej elementów nie powoduje wyłączenia całego szlaku, ale tylko (często chwilowe) zmniejszenie jego wydajności oraz następnie dostosowanie się choroby do nowych warunków [4].

W nowotworach prostaty głównym podejściem farmakologicznym jest tzw. „chemiczna kastracja”, która polega na blokowaniu wytwarzania 5α-dihydrotestosteronu (DHT), głównego androgenu prostaty, bądź na blokowaniu oddziaływania DHT z receptorem androgenowym, którego aktywacja prowadzi do wzrostu prostaty. Dostępne leki początkowo powodują zahamowanie przerostu, w pewnym jednak momencie nowotwór uwalnia się spod ich działania i przestaje być farmakologicznie kontrolowalny. Blokada jednego z elementów sieci powoduje zwiększenie transkrypcji innych białek, które wcześniej występowały w prostacie w niskim stężeniu bądź wcale [5].

Biologia systemów proponuje całościowe spojrzenie na chorobę - podejście sieciowe,  zgodnie z którym lek ma blokować lub aktywować więcej niż jeden cel molekularny, będący elementem danego szlaku sygnałowego. Hopkins, w swojej pracy z 2008 roku opublikowanej w Nature Chemical Reviews [6] stwierdza, że farmakologia systemowa (ang. network pharmacology) ma szansę być nowym i przełomowym paradygmatem w projektowaniu leków, interdyscyplinarnie łączącym w sobie dorobek chemii medycznej, nowoczesnych metod komputerowych i biologii systemów.

O ile podstawy teoretyczne tej dziedziny są dopiero rozwijane, to przeświadczenie o konieczności celowania w więcej niż jedno białko jest już dość rozpowszechnione wśród naukowców i coraz więcej zespołów badawczych pracuje nad lekami wielocelowymi. W  prezentowanej pracy przedstawione zostaną niektóre zagadnienia wiążące się z projektowaniem leków wielocelowych, w tym stosowane strategie oraz przykłady z literatury ostatnich lat.

 

Definicja i rys historyczny

Wcześniej wspomniany tradycyjny paradygmat w projektowaniu leków, tj. „jedna choroba – jeden cel”, polegający na opracowywaniu leków na jeden, starannie wybrany cel molekularny, dominował w nauce przez co najmniej ostatnie 20 lat będąc spełnieniem idei „magicznej kuli” Ehrlicha. Tymczasem, w leczeniu wielu schorzeń, aby lepiej kontrolować stan pacjenta, bądź uniknąć możliwej oporności, zaleca się podawanie kilku leków równocześnie. Przykładowo, w różnych schematach leczenia nadciśnienia, łączy się inhibitory konwertazy angiotensyny z lekami diuretycznymi, a klasycznym przykładem mieszanej farmakoterapii jest podawanie antybiotyków β-laktamowych z inhibitorami bakteryjnych β-laktamaz.

Równoczesne stosowanie kilku leków wiąże się jednak z wieloma niedogodnościami dla pacjenta i personelu medycznego, dlatego też powstały preparaty zawierające kilka leków w określonych dawkach zawartych w jednej tabletce, lub w innej postaci leku (ang. fixed dose combinations, FDCs) [7]. Firmy farmaceutyczne chętnie wprowadzają na rynek FDC, gdyż pozwala to na przedłużenie posiadanej przez nie ochrony patentowej starych związków, oraz przynosi duże zyski finansowe przy względnie niskim nakładzie środków.

Równolegle do FDC rozwinęło się poszukiwanie leków wielocelowych (ang. multitarget drugs, MTD). Definicyjnie są to leki zawierające substancję czynną działającą jednocześnie na więcej niż jeden cel molekularny (enzym, receptor itp.).

W praktyce większość związków leczniczych spełnia tę definicję, ponieważ zazwyczaj oprócz zasadniczego działania terapeutycznego posiadają one jedno lub więcej działań ubocznych, wywoływanych przez inne niż główny cele molekularne [8]. Jednak w przypadku właściwych leków wielocelowych nie są to działania niepożądane, ale takie, które pozytywnie wpływają na przebieg terapii.

Warto tutaj nadmienić, iż w literaturze spotyka się również inne określenia leków wielocelowych: leki selektywnie nieselektywne (ang. selectively non-selective drugs), podwójne ligandy (ang. dual ligands), potrójne blokery (ang. triple blockers), heterodimery (ang. heterodimers), leki wielofunkcyjne (ang. multifunctional drug), zaprojektowane wielokrotne ligandy (ang. designed multiple ligands, DML) etc.

Jedno z tych określeń – leki selektywnie nieselektywne – dobrze opisuje istotę zagadnienia. MTD są precyzyjnie wycelowane w kilka białek, dzięki czemu możliwe jest jednoczesne wpływanie na kilka istotnych mechanizmów składających się na chorobę.

Spośród zarejestrowanych leków, działających właśnie w ten sposób (przykładowe zestawiono w Tabeli 1), część, jak choćby zsyntetyzowany przez Paula Jannsena haloperidol [9], odkryto w testach fenotypowych (behawioralnych) na zwierzętach laboratoryjnych, dopiero zaś później ustalono profil molekularny ich działania. Wielocelowość nie była więc wyraźnie zamierzona, ale niejako wyłoniła się jako podstawa molekularna korzystnego profilu leczniczego. Novum ostatnich lat stanowi zastosowanie metod projektowania i poszukiwania leków selektywnych do prac nad lekami typu MTD.

 

Korzyści z projektowania leków wielocelowych

Obserwowany wzrost (Ryc. 1) zainteresowania lekami wielocelowymi wiąże się z dostrzeżeniem wielu związanych z nimi korzyści.

 

Ryc. 1. Liczba artykułów zawierających zwrot „multitarget drug” w poszczególnych latach. Według Google Scholar. Statystyka ta nie uwzględnia innych stosowanych określeń, ale i tak dobrze obrazuje wzrost zainteresowania tematyką MTD.

 

Leki wielocelowe działają kompleksowo, dlatego że uwzględniają złożoność molekularnego mechanizmu choroby i dają większe szanse na wyleczenie pacjenta oraz powstrzymanie procesu chorobowego.

Dodatkowo, w przypadku leków wielocelowych istnieje mniejsze ryzyko wystąpienia interakcji między różnymi podawanymi lekami, niż podczas terapii złożonej, co jest istotnym zyskiem wobec terapii mieszanej. Przyjęcie jednego leku jest wygodniejsze dla pacjenta, zmniejsza się również ryzyko błędnego dawkowania.

Kolejnym zyskiem jest mniejsza ilość działań niepożądanych. W terapii złożonej efekty uboczne kumulują się, co pogarsza stan chorego.

Koszt zaprojektowania leku wielocelowego zasadniczo jest taki sam jak leku jednocelowego, zatem nie wymaga dodatkowych nakładów finansowych i czasu [7].

 

  Tabela 1. Przykłady leków działających na kilka celów molekularnych.

Lek

Wzór

Choroba

Cel główny

Cele poboczne

Fluoksetyna

Depresja

SERT

5HT1a, 5HT1d, α2, DET, NET, NK1

Haloperidol

Schizofrenia

D2

D4, 5HT1a, 5HT1d, SERT

Loratadyna

Alergie

H1

5-LO, B1, H3, D4, NK1, PAF, TX-A2

Riwastygmina

 

Choroba

Alzheimera

AChE

SERT, MAO

Losartan

Nadciśnienie

tętnicze

AT-1

AT-2, ETA

Celekoksyb

Stany zapalne

COX-2

5-LO, GR, uwalnianie NO

 

5HT – receptor dla serotoniny, α2 – receptor α2, DET – transporter dopaminy, NET – transporter noradrenaliny, NK1- receptor dla neurokininy 1, PAF- czynnik aktywujący płytki,  D4 – receptor dopaminowy D4, D2 – receptor dopaminowy D2, H1-receptor histaminowy H1, H3 - receptor histaminowy H3,  SERT – transporter serotoniny, 5-LO - 5-lipooksygenaza, B1- receptor bradykininy, TX-A2 - receptor A2 dla tromboksanu, AT-1 – receptor dla angiotensyny 1, AT-2 – receptor dla angiotensyny 2, ETA – receptor dla endoteliny A, COX-2 – cyklooksygenaza 2, GR – receptor glukokorykoidowy.

 

Wyzwania

Z drugiej jednak strony, opracowanie leku wielocelowego jest procesem trudnym i złożonym, ponieważ należy:

1. uzyskać związek wiodący działający na dwa lub na więcej celów molekularnych;

2. uzyskać odpowiedni stosunek aktywności wobec różnych celów molekularnych;

3. uzyskać odpowiednią selektywność względem innych podobnych celów molekularnych, na które lek nie powinien oddziaływać;

4. zachować odpowiednie właściwości fizykochemiczne, które pozwolą na doustne stosowanie przy dobrej farmakokinetyce.

 

Wybór związków wiodących

Podstawowym etapem prac nad nowym lekiem, także lekiem wielocelowym, jest wybór związku wiodącego. Jest to etap o fundamentalnym znaczeniu, gdyż zły związek wiodący skazuje cały projekt na porażkę. Morphy wyróżnił [10] dwa podejścia w poszukiwaniu związków wiodących dla leków wielocelowych: oparte na przesiewaniu (ang. screening-based), lub oparte na wiedzy (ang. knowledge-based).

W pierwszym z nich, przesiewa się zestawy związków wobec wybranych kilku celów molekularnych in vitro, ustalając w ten sposób, które z nich będą wobec nich jednocześnie aktywne. Biblioteki poddane przesiewowi mogą być bardzo obszerne i zróżnicowane chemicznie, albo też bardziej wyspecjalizowane, zawierające konkretną klasę związków chemicznych.

W przypadku poszukiwania leków wielocelowych, przesiewy dużych baz związków nie zdały egzaminu [7], natomiast z powodzeniem stosuje się przesiewanie wybranej grupy związków z wcześniejszych badań dla których znana jest aktywność wobec pierwszego celu molekularnego, drugiego i następnych. Związek mający najkorzystniejszy profil receptorowy wybierany jest jako związek wiodący do dalszych prac.

Drugie podejście, oparte na wiedzy, nazywane jest też metodą łączenia szkieletów (ang. framework combination). Typowo, wybiera się dwa związki, z których każdy jest dobrym ligandem dla jednego z dwóch różnych celów molekularnych, a następnie próbuje się połączyć cechy strukturalne obu cząsteczek w jednej molekule chemicznej w celu otrzymania związku o podwójnej aktywności. Dużą zaletą takiego podejścia jest możliwość skorzystania z obfitej wiedzy strukturalnej dostępnej zazwyczaj z poprzednich badań skoncentrowanych na pojedynczych celach terapeutycznych.

Połączenie elementów cząsteczek przeprowadza się na trzy sposoby: przez łączenie (ang. link), stopienie (ang. fuse) lub zlanie (ang. merge) obu cząsteczek ze sobą, co ilustruje Tabela 2 [7].

 

Tabela 2. Sposoby łączenia szkieletów. Przykłady według [3].

Ligandy

złączone

 

[11]

Ligandy

stopione

[12]

Ligandy

zlane

[13]

 

Łączenie polega na opracowaniu łącznika (ang. linker), który może być metabolicznie niestabilny lub stabilny. Jeden koniec związku oddziałuje na pierwszy z celów molekularnych, drugi zaś na kolejny z nich. Jeśli łącznik jest niestabilny, to mamy do czynienia z substancją podobną do proleku – po przedostaniu się do organizmu chorego, lek rozpada się na dwie cząsteczki, które działają niezależnie na swoje indywidualne cele molekularne.

 

Ryc. 2. Ilustracja połączenia klasycznego leku z grupy NLPZ z donorem tlenku azotu [11].

 

Doskonałym przykładem łączenia farmakoforów są prace Gasco i wsp. [11]. Zespół ten, za pomocą alkilowego łącznika, kombinował ze sobą klasyczny NLPZ ibuprofen i furoksanowe ugrupowania uwalniające tlenek azotu (Ryc. 2, Tabela 2). W ten sposób uzyskano związki o działaniu zarówno przeciwzapalnym jak i przeciwpłytkowym, ale znacznie mniej uszkadzające śluzówkę żołądka. Dzięki zastosowaniu NLPZ atakującego kaskadę kwasu arachidonowego i jednocześnie donora NO, który powoduje wzrost produkcji śluzu oraz zwiększenie przepływu krwi w śluzówce, możliwe jest stworzenie leku do stosowania w profilaktyce miażdżycy bez obawy o uszkodzenie śluzówki żołądka przy długotrwałym podawaniu.

Drugie podejście łączenia szkieletów polega na bezpośrednim łączeniu („stapianiu”, ang. fuse) cząsteczek, bez użycia łącznika. Ishihara i wsp. [12] połączyli w ten sposób ze sobą hydrofilowego antagonistę receptorów histaminowych H2 i hydrofobowy związek aktywny wobec receptora gastryny (Tabela 2). Ponieważ farmakofory obu receptorów nie nakładają się, konieczne było poszukiwanie możliwego miejsca wprowadzenia drugiej cząsteczki. Ostatecznie ustalono, że najkorzystniejsze będzie połączenie przez grupę metylową. Uzyskany związek wykazywał wysoką aktywność wobec receptora H2 i całkiem dobrą wobec receptora gastryny.

Najciekawszym podejściem łączenia szkieletów wydaje się „zlewanie” związków (ang. merge), poprzez nałożenie podobnych elementów należących do obu cząsteczek w celu uzyskania pojedynczego aktywnego terapeutycznie związku. Jest to szczególnie efektywne, gdy obie substancje mają kilka wspólnych elementów strukturalnych, np. pierścień heterocykliczny, grupę hydroksylową itp. Kogen i wsp. [13] zastosowali ten schemat w pracy nad podwójnym inhibitorem acetylocholinoesterazy (AChE) i białka transportującego serotoninę (SERT) (Tabela 2).

Podstawą pracy był szkielet rywastygminy, będącej inhibitorem AChE. Analizując dane na temat jej aktywności stwierdzono, że posiada ona trzy istotne elementy farmakoforowe warunkujące jej aktywność jako inhibitora AChE, ale brakuje jej czwartego hydrofobowego elementu oddziaływającego z SERT. Zauważono również, że fragment fenoksyetylowy z cząsteczki fluoksetyny, będącej inhibitorem wychwytu zwrotnego serotoniny (SSRI), może uzupełnić powyższy brak. Związek powstały w wyniku zlania obu farmakoforów był następnie usztywniony konformacyjnie przez wprowadzenie siedmioczłonowego pierścienia. Zoptymalizowana cząsteczka charakteryzuje się bardzo wysokim powinowactwem do obu celów molekularnych.

 

Tabela 3. Porównanie dwóch sposobów projektowania cząsteczki leku wielocelowego.

Cechy charakterystyczne podejścia opartego na przesiewie i na łączeniu szkieletów w projektowaniu leków wielocelowych.

Podejście przesiewowe.

Podejście oparte na łączeniu szkieletów.

Może dostarczyć nowych, dotychczas nieznanych farmakoforów.

Ma zastosowanie gdy znane są ligandy dla każdego celu molekularnego.

Może dostarczyć ligandów o kompleksowym działaniu, które są nieosiągalne w łączeniu szkieletów.

Wykorzystując znane dane  dotyczące zależności struktura-aktywność  pozwala ocenić możliwości projektu i ułatwić dalszą optymalizację.

Może dostarczyć ligandów o lepszych parametrach fizykochemicznych i farmakokinetycznych.

Pozwala z łatwością dostarczyć leków wielocelowych podawanych dożylnie lub używanych jako narzędzia biochemiczne, nawet przy dużej różnicy obu farmakoforów.

Szansa powodzenia jest mała dla niepowiązanych celów molekularnych.

Dodanie drugiej aktywności może być trudne przy jednoczesnym utrzymaniu dobrych parametrów farmakokinetycznych i pierwszej aktywności.

 

Optymalizacja profilów aktywności i selektywności leków wielocelowych

Po uzyskaniu podwójnego ligandu, należy zoptymalizować wartość stosunku aktywności na oba cele molekularne. W zależności od potrzeb terapeutycznych, stosunek aktywności może być wyrównany lub zróżnicowany.

Duloksetyna (lek przeciwdepresyjny), będąca jednoczesnym inhibitorem wychwytu zwrotnego serotoniny i noradrenaliny, działa na oba cele mniej więcej z takim samym powinowactwem chemicznym, dlatego też jest lekiem lepiej działającym w porównaniu do wcześniej opracowanej wenlafaksyny, która cechowała się aż 30-krotną różnicą in vitro aktywności wobec obu celów molekularnych [14].

Zróżnicowanie aktywności jest szczególnie ważne, jeśli w obu celach molekularnych wymagany jest inny poziom nasycenia w celu otrzymania korzystnego efektu terapeutycznego. Na przykład klozapina (atypowy neuroleptyk) działa najlepiej przy 60% wysyceniu receptorów D2, dlatego jej aktywność wobec receptorów D2 i 5-HT2A w odpowiednio niskim stosunku pozwala na uzyskanie atypowego efektu neuroleptycznego [15].

Poza uzyskaniem odpowiedniego stosunku aktywności, ważna jest jeszcze selektywność danego związku chemicznego. Najczęściej problem ten dotyczy sytuacji, kiedy oba cele opracowanego związku chemicznego są ze sobą spokrewnione, np. należą do jednej rodziny białek, takich jak GPCR, czy kinazy. Powstaje wtedy niebezpieczeństwo, że przy poszukiwaniu związku wiodącego zachowano takie cechy strukturalne, które predysponują związek do aktywności na więcej niż tylko dwa (lub kilka wybranych) białek z danej rodziny.

 

Właściwości fizykochemiczne

Jednym z istotnych elementów procesu projektowania i odkrywania leków jest optymalizacja właściwości farmakokinetycznych opracowywanej substancji czynnej. W 1997 roku Christopher Lipiński na podstawie analizy wielu struktur zarejestrowanych leków ogłosił w jednej z prac tzw. regułę Lipińskiego (ang. Lipinski's Rule of Five, RO5) opisującą zasadnicze cechy fizykochemiczne, którymi charakteryzują się znane leki o dobrej biodostępności przy podaniu doustnym [16].

Według niej, aby substancja mogła wykazywać korzystną farmakokinetykę po jej podaniu doustnym, nie powinna łamać więcej niż jednej z poniższych reguł:

1.      Nie więcej niż 5 donorów wiązań wodorowych;

2.      Nie więcej niż 10 akceptorów wiązań wodorowych;

3.      Masa molowa poniżej 500 daltonów;

4.      Współczynnik podziału oktanol-woda (logP) poniżej 5.

Pomimo wykazania pewnych niedoskonałości powyższych kryteriów, ich modyfikacji czy rozszerzenia, RO5 jest powszechnie przyjmowana jako standard przy projektowaniu leków, zatem dotyczy również leków wielocelowych.

Należy zauważyć, że najczęściej leki wielocelowe są cięższe i bardziej lipofilowe od typowych obecnie dostępnych leków doustnych. Wynika to z zastosowania strategii łączenia szkieletów molekularnych. W wielu przypadkach udaje się bowiem uzyskać tylko bardzo niewielki stopień ich nałożenia, co powoduje znaczy wzrost rozmiarów tak opracowanej cząsteczki, a w efekcie spadek jej biodostępności.

Mimo że leki wielocelowe uzyskane w wyniku procedury przesiewania są średnio lżejsze i mniej lipofilowe niż te powstałe przy łączeniu szkieletów, to jednak to drugie podejście jest znacznie wygodniejszą strategią optymalizacyjną. Pozwala ono bowiem na wykorzystanie informacji strukturalno-farmakologicznej o każdym z użytych szkieletów. Możliwość ścisłego nałożenia dla poszczególnych par rodzin związków chemicznych warunkuje uzyskanie w końcowym etapie leku dostępnego doustnie. Ogranicza to tym samym liczbę par celów molekularnych, na które będzie można wpływać jednocześnie, stosując lek wielocelowy. W niektórych przypadkach uzyskanie takiego związku jest zupełnie niemożliwe, albo przynajmniej bardzo utrudnione.

Nie zawsze jednak poszukujemy leku działającego doustnie. Zaletą podejścia łączenia szkieletów za pomocą łączników jest możliwość szybkiego uzyskania związków gotowych do podania dożylnego, działających na bardzo zróżnicowane cele molekularne. W takim przypadku większość rozważań fizykochemicznych dotyczących leków doustnych nie jest tak istotna.

 

Bieżące trendy

Najpopularniejsze obszary

Projektowanie leków wielocelowych, jako coraz popularniejsze, doczekało się wielu prac przeglądowych [10],[17–22] oraz publikacji książkowych [23-25].

Do najpopularniejszych chorób do których leczenia projektuje się leki wielocelowe, należą m. in. nadciśnienie, ból i zapalenia, zaburzenia krzepnięcia, miażdżyca, depresja, astma i cukrzyca. Najbardziej jednak perspektywiczną dla MTD dziedziną jest onkologia (Tabela 4). Spośród niedawno zatwierdzonych, bądź znajdujących się w zaawansowanych etapach badań klinicznych substancji wielocelowych, znacząca ich większość ma być stosowana w leczeniu różnego rodzaju nowotworów. Szczególna popularność tej strategii wiąże się z możliwym unikaniem powstawania oporności nowotworów dzięki blokadzie więcej niż jednego elementu szlaku sygnałowego istotnego dla rozwoju choroby.

Dobrym przykładem jest tutaj Sunitinib, dopuszczony w 2006 roku do stosowania w nowotworze nerkowokomórkowym i nowotworach podścieliskowych przewodu pokarmowego. Jest to lek blokujący wybiórczo receptory kinaz tyrozynowych: receptory dla płytkowego czynnika wzrostu (PDGFR),  receptory dla czynnika wzrostu śródbłonka naczyniowego (VEGFR), oraz białko KIT i FSM-podobną kinazę tyrozynową (FLT3) [26].

Kolejnym stosowanym od 2007 roku lekiem przeciwnowotworowym o mnogim mechanizmie działania jest Lapatinib. Ten podwójny bloker działa na wewnątrzkomórkową kinazę tyrozynową receptora naskórkowego czynnika wzrostu (EGFR), oraz receptor HER2/neu komórek nowotworowych. Jest on dopuszczony do stosowania w leczeniu guzów litych sutka i płuc.

Z podobnych względów MTD zaczynają być popularne w projektowaniu leków przeciwbakteryjnych, gdzie oporność lekowa staje się coraz bardziej palącym problemem medycznym, ale też społecznym i ekonomicznym.

Z lekami wielocelowymi są związane bardzo duże nadzieje przy poszukiwaniu leku na chorobę Alzheimera. Jest to schorzenie neurodegeneracyjne o złożonej etiologii, spowodowane odkładaniem się w neuronach β-amyloidu i białka τ, wysokim poziomem stresu oksydacyjnego, dużym stężeniem jonów metali  i zbyt niskim poziomem acetylocholiny. W Tabeli 5 przedstawiono przykłady związków wielocelowych o potencjalnym zastosowaniu w chorobie Alzheimera, zaś w Tabeli 6 w chorobach psychicznych.

 

Wzrost wielocelowości

Ostatnio obserwowany jest stopniowy wzrost ilości zatwierdzanych leków wielocelowych. Według Wanga i wsp. średnia liczba celów molekularnych nowozatwierdzonych leków (analiza dotyczyła lat 2000-2009) wzrosła do 2,5 w porównaniu do 1,8 dla starszych leków (sprzed 2006 roku) [40]. Autorzy stawiają również tezę, że zyski ze sprzedaży nowego leku są proporcjonalne od ilości celów molekularnych, na które on oddziałuje [41].

 

Zmiany koncepcyjne

Z punktu widzenia strategii projektowania leków wielocelowych, należy wspomnieć o wzroście znaczenia projektowania opartego na fragmentach (ang. fragment-based drug design, FBDD). Związane jest to z dążeniem do opracowywania leków biodostępnych doustnie, a co za tym idzie o względnie niskiej masie cząsteczkowej. FBDD ma zastąpić strategię łączenia szkieletów. [42]

Hopkins zauważył, że niskocząsteczkowe fragmenty są bardzo często wielocelowymi ligandami, a ich zdolność do wiązania się z dużą liczbą celów molekularnych jest bezpośrednio związana z ich masą. Proponuje się zatem przesiew samych fragmentów, czyli cząsteczek często występujących jako podstruktury leków, wobec badanych celów molekularnych. Następnie są wybierane i optymalizowane tylko te, które najlepiej wiążą się z danymi receptorami.

Przewaga FBDD nad podejściem łączenia szkieletów polega na niższej masie wyjściowej optymalizowanej cząsteczki, a co za tym idzie większej dowolności wprowadzania modyfikacji chemicznych przez dodawanie kolejnych podstawników, pierścieni lub innych ugrupowań.

 

Tabela 4. Niektóre nowe leki wielocelowe stosowane w terapii nowotworów  – zatwierdzone, bądź w zaawansowanych badaniach klinicznych. Według [27] i własnej kwerendy.

Lek

Choroba

Cele molekularne

AB-869

Guzy lite, ostra białaczka szpikowa

VEGFR2, FLT3, CSF1R

AMG-706

Rak tarczycy, nie-drobnokomórkowy rak płuc

VEGFR2, FLT1, FLT4, KIT

AST-487

Ostra białaczka szpikowa, rak tarczycy

FLT3, KIT

CHIR-258/TKI-258

Szpiczak mnogi, ostra białaczka szpikowa

FLT3, FGFR3

CHIR-265/RAF-265

Czerniak

VEGFR2, BRAF

Flavopiridol

Rak jelita grubego, rak wątroby, przewlekła białaczka limfatyczna, rak trzustki

CDK2, CDK9, CDK5, CDK9

Dasatinib

Białaczka szpikowa, zaawansowany rak prostaty

ABL1, SRC

GW-786034

Rak nerki, rak sutka

VEGFR2, FLT1, FLT4

Imatinib

Przewlekła białaczka szpikowa, nowotwory podścieliskowe przewodu pokarmowego

ABL1, KIT, PDGFRB

JNJ-7706621

Czerniak

CDK2, AURKB

Lapatinib

Rak sutka

EGFR

MLN-518

Ostra białaczka szpikowa

FLT3, KIT

Roscovitine/CYC-202

Nie-drobnokomórkowy rak płuc

CDK1, CDK2, CDK5, CDK7

Sorafenib

Rak nerki, rak wątrobowokomórkowy

VEGFR2, BRAF

Sunitinib

Nowotwory podścieliskowe przewodu pokarmowego, rak nerki

PDGFRB,VEGFR2, KIT, FLT3

ZD-6474

Nie-drobnokomórkowy rak płuc, drobnokomórkowy rak płuc, szpiczak mnogi

EGFR, VEGFR2, RET

VEGFR-receptor dla śródbłonkowego czynnika wzrostu naczyń, FLT3-fsm podobna kinaza tyrozynowa, CSF1R- receptor  czynnika stymulującego powstawanie kolonii,  KIT-białko KIT, FGFR3-receptor dla czynnika wzrostu fibroblastów, BRAF-białko odpowiedzialne za regulację ścieżki sygnałowej kinaz MAP/ ERK, ABL1- pro onkogen, cytoplazmatyczne i jądrowe białko o aktywności kinazy tyrozynowej, SRC-kinaza tyrozynowa SRC, CDK-kinazy zależne od cyklin, PDGFRB-receptor dla płytkowego czynnika wzrostu typu β, AURKB-kinaza Aurory B, EGFR-receptor dla naskórkowego czynnika wzrostu, RET-receptor dla czynników neurotropowych.

 

Tabela 5. Przykłady cząsteczek wielocelowych o potencjalnym zastosowaniu w chorobie Alzheimera.

Cząsteczka

Cele molekularne - mechanizm działania

Źródło

AP2238

AChE i indukowana acetylocholiną agregacji β-amyloidu

[28]

12k

MAO, AChE

[29]

Lipocrine

AChE, ROS, indukowana acetylocholiną agregacji β-amyloidu

[30]

1-BYT

ROS, chelatacja jonów

[31]

T6FA

AChE, ROS

[32]

Ladostigil

AChE, MAO-B

[33]

Caproctamine

AChE, receptor M2

[34]

AChE – acetylocholinoesteraza, MAO – monoaminooksydaza, ROS – reaktywne formy tlenu, M2 – receptory muskarynowe 2.

 

 

Tabela 6. Przykłady cząsteczek wielocelowych o potencjalnym zastosowaniu w chorobach psychicznych.

Cząsteczka

Choroba

Cele molekularne -mechanizm działania

Źródło

Wenlafaksyna

Depresja

SERT, NET, DAT

[7]

JNJ-7925476

Depresja

SERT, NET, DAT

[35]

Związek 2

Depresja

SERT, 5-HT12

[36]

Związek 6

Depresja

SERT, NK1

[37]

VP1.15

Schizofrenia

PDE4, GSK-3

[38]

Lurasidone

Schizofrenia, choroba afektywna dwubiegunowa

α2, D2, 5HT2a, 5HT7, 5HT1a

[39]

Blonanserin

Schizofrenia

5HT2, D2, α1

[39]

Cariprazine

Schizofrenia i choroba afektywna dwubiegunowa

D2 i D3

[39]

SERT-transporter serotoniny, NET- transporter noradrenaliny, DAT-transporter dopaminy, 5HT- receptory serotoninowe, NK1- receptor neurokininy 1, PDE4- fosfodiesteraza 4, GSK-3-kinaza 3 syntazy glikogenu, D2, D3- receptory dla dopaminy.

  

Poszukiwanie ligandów wielocelowych o umiarkowanej wiązalności

Postępy biologii systemów wskazują jeszcze jeden potencjalny kierunek rozwoju dla leków wielocelowych, a mianowicie poszukiwanie ligandów wielocelowych o umiarkowanej wiązalności.

Dotychczas pożądane były raczej leki selektywnie nieselektywne, ale o wysokim powinowactwie dla zadanych celów molekularnych. Tymczasem prace Csermely’ego i wsp. [43] nad zachowaniem sieci metabolicznych i sygnałowych sugerują, że częściowa blokada kilku, najlepiej dość rozproszonych, elementów ścieżek sygnałowych daje najlepszy efekt systemowy, lepszy niż ten uzyskany przez ścisłą blokadę wybranego, nawet najważniejszego pojedynczego celu molekularnego. Mamy tu do czynienia ze zjawiskiem leżącym np. u podstaw synergizmu niektórych połączeń terapeutycznych, gdzie do leku dodaje się bardzo małą dawkę innej substancji leczniczej (np. morfina i kanabinoidy), uzyskując spotęgowany efekt leczniczy.

Powyższe obserwacje tłumaczą wzrastającą popularność w naukach farmaceutycznych stosowania małych, ale wysoce wielocelowych cząsteczek leczniczych. Interesującym przykładem potencjalnej skuteczności takich leków jest memantyna – cząsteczka o masie zaledwie 179 u oraz nietypowej, „nie-lekopodobnej” budowie (adamantan z grupą aminową) (Ryc. 3). Wiązalność memantyny z receptorem NMDA jest raczej niska (IC50~1µM), ale mimo to uzyskano dobre wyniki w leczeniu choroby Alzheimera, przy dużo niższej toksyczności w porównaniu do innych, bardziej „klasycznych” leków [44].

Opis: Memantyna   

Ryc. 3. Wzór memantyny.

 

Podsumowanie

Powyżej opisane przykłady pokazują, że projektowanie leków wielocelowych jest obecnie bardzo popularnym tematem wielu prac badawczych. Obserwujemy powolne przesuwanie się paradygmatu chemii medycznej w stronę świadomego wykorzystania zebranej do tej pory wiedzy na temat złożoności szlaków sygnałowych i metabolicznych w organizmach żywych.

Wyzwania stojące przed naukowcami dotyczą przede wszystkim rozwinięcia odpowiednich narzędzi (w tym nowych i interdyscyplinarnych metod obliczeniowych [45]), które pozwalą na skuteczne osiąganie zamierzonych profilów aktywności leków wielocelowych.

Prace nad metodami in silico i doświadczalnymi, prowadzące do skutecznego rozwiązywania problemów wielocelowości, będą wymagały wiele wysiłku, przede wszystkim koncepcyjnego. Nasza grupa badawcza na Wydziale Farmaceutycznym Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego stawia sobie za cel interdyscyplinarne prace łączące nauki chemiczne, biologiczne i systemowe w celu jak najlepszego zrozumienia złożonych procesów odpowiedzialnych za powstanie i przebieg chorób cywilizacyjnych. Przykłady już osiągniętych sukcesów krajowych i zagranicznych pokazują możliwości nowego paradygmatu, zachęcając badaczy oraz firmy farmaceutyczne do poszukiwania już nie magicznej kuli Ehrlicha ale - według określenia Rotha [46] - magicznej dubeltówki (ang. magic shotgun), która jednym strzałem trafi w złożoną etiologię choroby.

 

Wykaz skrótów

5HT        

receptor dla serotoniny

5-LO       

lipooksygenaza

ABL1      

proonkogen, cytoplazmatyczne i jądrowe białko o aktywności kinazy tyrozynowej

AChE      

acetylocholinoesteraza

AT-1        

receptor dla angiotensyny 1

AT-2       

receptor dla angiotensyny 2

AURKB    

kinaza Aurory B

B1          

receptor bradykininy

BRAF      

białko odpowiedzialne za regulację ścieżki sygnałowej kinaz MAP/ ERK

CDK        

kinazy zależne od cyklin

COX-2     

cyklooksygenaza

CSF1R     

receptor  czynnika stymulującego powstawanie kolonii

D2,D4     

receptory dla dopaminy

DET        

transporter dopaminy

DHT        

5α-dihydrotestosteron

DML        

zaprojektowane wielokrotne ligandy, ang. designed multiple ligands

EGFR       

receptor dla naskórkowego czynnika wzrostu

ETa         

receptor dla endoteliny

FBDD       

projektowanie leków oparte na fragmentach, ang. fragment-based drug design

FDC         

preparaty zawierające kilka leków w określonych dawkach zawartych w jednej tabletce lub innej postaci leku, ang. fixed dose combinations

FGFR3     

receptor dla czynnika wzrostu fibroblastów

FLT3       

fsm podobna kinaza tyrozynowa

GR          

receptor glukokortykoidowy

GSK-3      

kinaza 3 syntazy glikogenu

KIT          

białko KIT

M2          

receptor muskarynowy

MAO         

monoaminioksydaza

MTD          

leki wielocelowe, ang. multitarget drugs

NET          

transporter noradrenaliny

NK1           

receptor dla neurokininy

NLPZ        

niesteroidowe leki przeciwzapalne

PAF           

czynnik aktywujący płytki

PDE4         

fosfodiesteraza 4

PDGFRB   

receptor dla płytkowego czynnika wzrostu typu β

RET            

receptor dla czynników neurotropowych

RO5           

reguła Lipińskiego

ROS            

reaktywne formy tlenu

SERT          

transporter serotoniny

SRC            

kinaza tyrozynowa SRC

TX-A2       

receptor A2 dla tromboksanu

VEGFR       

receptor dla śródbłonkowego czynnika wzrostu naczyń

α2              

receptor alfa 2

 

Bibliografia

1.       S. M. Paul, D. S. Mytelka, C. T. Dunwiddie, C. C. Persinger, B. H. Munos, S. R. Lindborg, A.L. Schacht, How to improve R&D productivity: the pharmaceutical industry’s grand challenge, Nat. Rev. Drug. Discov., 2010, 9, 203-214.

2.       M. Hu, K. Schultz, J. Sheu, D. Tschopp, The Innovation Gap in Pharmaceutical Drug Discovery & New Models for R&D Success, Kellogg School of Management, 2007.

3.       L. J. S. Knutsen, Drug discovery management, small is still beautiful: Why a number of companies get it wrong, Drug Discov. Today, 2011, 16, 476-484.

4.       B. C. Daniels, Y. J. Chen, J. P. Sethna, R. N. Gutenkunst, C. R. Myers., Sloppiness, robustness, and evolvability in systems biology, Curr. Opin. Biotechnol.2008, 19, 389-395.

5.       M. D. Sadar, M. Hussain, N. Bruchovsky, Prostate cancer: molecular biology of early progression to androgen independence, Endocr. Relat. Cancer, 1999, 6, 487-502.

6.       A. L. Hopkins, Network pharmacology: the next paradigm in drug discovery, Nat. Chem. Biol. 2008, 4, 682-690.

7.       R. Morphy, Z. Rankovic, The Practice of Medicinal Chemistry, 549-571, pod redakcją: C. G. Wermuth, M. J. Bowker, H. Kubinyi, i wsp. Elsevier 2008.

8.       E. Jenwitheesuk, J. A. Horst, K. L. Rivas, W. C. Van Voorhis, R. Samudrala, Novel paradigms for drug discovery: computational multitarget screening, Trends Pharmacol. Sci., 2008, 29, 62-71.

9.       B. Granger, S. Albu, The haloperidol story, Ann. Clin. Psychiatry, 2005, 17, 137-140.

10.      R. Morphy, Z. Rankovic, Designed multiple ligands. An emerging drug discovery paradigm, J. Med. Chem. 2005, 48, 6523-6543.

11.     M. L. Lolli, C. Cena, C. Medana, L. Lazzarato, G. Morini, G. Coruzzi, S. Mananrini, R. Fruttero, A. Gasco, A New Class of Ibuprofen Derivatives with Reduced Gastrotoxicity, J. Med. Chem., 2001, 44, 3463-3468.

12.     Y. Kawanishi, S. Ishihara, T. Tsushima, K. Seno, M. Miyagoshi, S. Hagishita, M.Ishikawa, N. Shima, M. Shimamura, Y. Ishihara,  Synthesis and pharmacological evaluation of highly potent dual histamine H2 and gastrin receptor antagonists, Bioorg. Med. Chem. Lett.1996, 6, 1427-1430.

13.     N. Toda, K. Tago, S. Marumoto, K. Takami, M. Ori, N. Yamada, K. Koyama, S. Naruto, K. Abe, R. Yamazaki, T. Hara, A. Aoyagi, Y. Abe, T. Kaneko, H. Kogen, A conformational restriction approach to the development of dual inhibitors of acetylcholinesterase and serotonin transporter as potential agents for Alzheimer's disease, Bioorg. Med. Chem., 2003, 11, 4389-4415.

14.     F. P. Bymastera, E. E. Beedlea, J. Findlayb, P. T. Gallagherb, J. H. Krushinskia, S. Mitchellb, D. W. Robertsona, D. C. Thompsona, L. Wallaceb, D. T. Wonga, Duloxetine (Cymbalta™), a dual inhibitor of serotonin and norepinephrine reuptake, Bioorg. Med. Chem. Lett.2003, 13, 447-4480.

15.     S. Nyberg, B. Eriksson, G. Oxenstierna, C. Halldin, L. Farde, Suggested Minimal Effective Dose of Risperidone Based on PET-Measured D2 and 5-HT2A Receptor Occupancy in Schizophrenic Patients, Am. J. Psychiatry, 1999, 156, 869-875.

16.     C. A. Lipinski, F. Lombardo, B. W. Dominy, P. J. Freeney, Experimental and computational approaches to estimate solubility and permeability in drug discovery and development settings, Adv. Drug Deliv. Rev., 1997, 23, 3-25.

17.     R. Morphy, C. Kay, Z. Rankovic, From magic bullets to designed multiple ligands, Drug Discov. Today, 2004, 9, 641-651.

18.     R. Morphy, Z. Rankovic, Design of Multitarget Ligands, in Lead Generation Approaches in Drug Discovery, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ, USA2010.

19.     M. L. Bolognesi, M. Rosini, V. Andrisano, M. Bartolini, A. Minarini, V. Tumiatti, C. Melchiorre, MTDL Design Strategy in the Context of Alzheimer's Disease: From Lipocrine to Memoquin and Beyond, Curr. Pharm. Des., 2009, 15, 601-613.

20.     A. Petrelli, S. Giordano, From single- to multi-target drugs in cancer therapy: when aspecificity becomes an advantage, Curr. Med. Chem., 2008, 15, 422-432.

21.     L. Costantino, D. Barlocco, Designed Multiple Ligands: Basic Research vs Clinical Outcomes, Curr. Med. Chem., 2012, 19, 3353-3387.

22.     M. Bajda, N. Guzior, M. Ignasik, B. Malawska, Multi-target-directed ligands in Alzheimer's disease treatment, Curr. Med.Chem, 2011, 18, 4949-4975.

23.     J. R. Morphy, C. J. Harris, Designing Multi-Target Drugs, RCS Publishing, 2012.

24.     J. U. Peters, Polypharmacology in Drug Discovery, Wiley, 2012.

25.     L. Kupershmidt, Novel Multi-Target Therapies for Neurodegenerative Diseases Treatment, Lambert Academic Publishing, 2012.

26.     L. Sun, C. Liang, S. Shirazian, Y. Zhou, T. Miller, J. Cui, J. Y. Fukuda, J. Y. Chu, A. Nematalla, X. Wang, H. Chen, A. Sistala, T.C. Luu, F. Tang, J. Wei, C. Tamg, Discovery of 5-[5-Fluoro-2-oxo-1,2-dihydroindol-(3Z)-ylidenemethyl]-2,4-dimethyl-1H-pyrrole-3-carboxylic Acid(2-Diethylaminoethyl)amide, a Novel Tyrosine Kinase Inhibitor Targeting Vascular Endothelial and Platelet-Derived Growth Factor Receptor Tyrosine Kinase, J. Med. Chem., 2003, 46, 1116-1119.

27.     X. H. Ma, Z. Shi, C. Tan, Y. Jiang, M. L. Go, B. C. Low, Y. Z. Chen, In-silico approaches to multi-target drug discovery: computer aided multi-target drug design, multi-target virtual screening, Pharm. Res., 2010, 27, 739-749.

28.     L. Piazii, A. Rampa, A. Bisi, S. Gobbi, F. Belluti, A. Cavalli, M. Bartolini, V. Andrisano, P. Valenti, M. Racantani,  3-(4-[Benzyl(methyl)amino]methylphenyl)-6,7-dimethoxy-2H-2-chromenone (AP2238) inhibits both acetylcholinesterase and acetylcholinesterase-induced b-amyloid aggregation: a dual function lead for Alzheimers disease therapy, J. Med. Chem., 2003, 46, 2279-2282.

29.     D. M. Fink, M. G. Palermo, G. M. Bores, F. P. Huger, B. E. Kurys, M. C. Merriman, G. E. Olsen, W. Petko, G. J. O'Malley, Imino 1,2,3,4-tetrahydrocyclopent[b]indolecarbamates as dual inhibitors of acetylcholinesterase and monoamine oxidase, Bioorg. Med. Chem. Lett., 1996, 6, 625-630.

30.     M. Rosini, V. Andrisano, M. Bartolini, M. L. Bolognesi, P. Hrelia, A. Minarini, A. Tarozzi, C. Melchiorre, Rational Approach To Discover Multipotent Anti-Alzheimer Drugs, J. Med. Chem., 2005, 48, 360-363.

31.     H.F. Ji, H.Y. Zhang, A new strategy to combat Alzheimers disease. Combining radical-scavenging potential with metal–protein-attenuating ability in one molecule, Bioorg. Med. Chem. Lett., 2005, 15, 21-24.

32.     R. Pi, X. Mao, X. Chao, Z. Cheng, M. Liu, X. Duan, M. Ye, X. Chen, Z. Mei, P. Liu, W. Li, Y. Han, Tacrine-6-Ferulic Acid, a Novel Multifunctional Dimer, Inhibits Amyloid-b-Mediated Alzheimer’s Disease-Associated Pathogenesis In Vitro and In Vivo, PLoS ONE, 2012, 7, 1-8.

33.     O. Weinreb, S. Mandel, O. Bar-Am, M. Yogev-Falach, Y. Avramovish-Tirosh, T. Amit, M.B. Youdim, Multifunctional neuroprotective derivatives of rasagiline as anti-Alzheimer's disease drugs, Neurotherapeutics, 2009, 6, 163-174.

34.     C. Melchiorre, V. Andrisano, M. L. Bolognesi, R. Budriesi, A. Cavalii, V. Cavarini, M. Rosini, V. Tumiatti, M. Recanatini, Acetylcholinesterase noncovalent inhibitors based on a polyamine backbone for potential use against Alzheimer’s disease, J. Med. Chem. 1998, 41, 4186-4189.

35.     B. P.Guiard, M. El Mansari, P. Blier, Prospect of a dopamine contribution in the next generation of antidepressant drugs: the triple reuptake inhibitors, Curr. Drug Targets, 2009, 10, 1069-1084.

36.     M. B von Neil, M. S. Beer, J. L. Castro, S. K. F. Cheng, D. C. Evans, A. Heald, L. Hitzel, P. Hunt, R. Mortishire-Smith, D. O’Connor, A.P. Watt, A. M. MacLeod, Parallel synthesis of 3-aryloxy-2-propanolamines and evaluation as dual affinity 5-htia and 5-ht re-uptake ligands, Bioorg. Med. Chem. Lett, 1999, 9, 3243-3248.

37.     T. Ryckmans, L. Blancon, O. Berton, C. Genicot, Y. Lamberty, B. Lallemand, P. Pasau, N. Pirlot, L. Quere, P. Talaga, First dual NK1 antagonists–serotonin reuptake inhibitors: synthesis and SAR of a new class of potential antidepressants, Bioorg. Med. Chem. Lett, 2002, 12, 261-264.

38.     T. V. Lipina, V. Palomo, C. Gil, A. Martinez, J. C. Roder, Dual inhibitor of PDE7 and GSK-3eVP1.15 acts as antipsychotic and cognitive enhancer in C57BL/6J mice, Neuropharmacology, 2012, 30, 1-10.

39.     E. Wong, F. I. Tarazi, M. Shahid, The effectiveness of multi-target agents in schizophrenia and mood disorders: relevance of receptor signature to clinical action, Pharmacol. Ther., 2010, 126, 173-185.

40.     J. J. Lu, W. Pan, Y. J. Hu, T. Wang, Multi-Target Drugs: The Trend of Drug Research and Development, PLoS ONE, 2012, 7.

41.     S. Zhang , Y. Hu, H. Yin, Y. Wang , Drugtargets and economicvalue: an empirical study based on new drugs marketed in US during recent ten years,  SciTec Man Res, 2011, 31, 172–175.

42.     R. Morphy, Z. Rankovic, Fragments, network biology and designing multiple ligands, Drug Discov. Today, 2007, 12, 156-160.

43.     P. Csermely, V. Agoston, S. Pongor, The efficiency of multi-target drugs: the network approach might help drug design, Trends Pharmacol. Sci., 2005, 26, 178-182.

44.     C.G. Parsons, W. Danysz, G. Quack, Memantine is a clinically well tolerated N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor antagonist--a review of preclinical data, Neuropharmacology, 1999, 38, 735-767.

45.     G. Bottegoni, A. D. Favia, M. Recanatini, A. Cavalli, The role of fragment-based and computational methods in polypharmacology, Drug Discov. Today, 2012, 17, 23-34.

46.     B. L. Roth, D. J. Sheffler, W. K. Kroeze, Magic shotguns versus magic bullets: selectively non-selective drugs for mood disorders and schizophrenia, Nat. Rev. Drug. Discov., 2004, 3, 353-359.