الهدف البيولوجي

الهدف البيولوجي هو أي جزء داخل الكائن الحي يُوجَّه إليه كيان آخر (مثل ربيطة داخلية أو دواء ) ويرتبط به، مما يؤدي إلى تغيير في سلوكه أو وظيفته. من الأمثلة الشائعة على الأهداف البيولوجية البروتينات والأحماض النووية . يعتمد تعريف الهدف البيولوجي على السياق، ويمكن أن يشير إلى الهدف البيولوجي لمركب دوائي فعال ، أو مستقبل هرمون ( مثل الأنسولين )، أو أي هدف آخر لمؤثر خارجي. غالبًا ما تكون الأهداف البيولوجية بروتينات مثل الإنزيمات وقنوات الأيونات والمستقبلات ، ولكن في السنوات الأخيرة، أصبح استهداف الحمض النووي DNA والحمض النووي الريبوزي RNA أكثر دقة من ذي قبل.

يرتبط المحفز الخارجي ( أي الدواء أو الرابط) فعليًا بالهدف البيولوجي ("يصيبه"). ^{[ 1 ] [ 2 ]} قد يكون التفاعل بين المادة والهدف كما يلي:

• غير تساهمي – تفاعل ضعيف نسبياً بين المحفز والهدف حيث لا تتشكل رابطة كيميائية بين الشريكين المتفاعلين، وبالتالي يكون التفاعل قابلاً للانعكاس تماماً. ^{[ 3 ]}
• الرابطة التساهمية العكسية – يحدث تفاعل كيميائي بين المؤثر والهدف، حيث يرتبط المؤثر كيميائيًا بالهدف، ولكن التفاعل العكسي يحدث بسهولة أيضًا، حيث يمكن كسر الرابطة. ^{[ 4 ] [ 5 ]}
• رابطة تساهمية غير قابلة للانعكاس – يرتبط المحفز بالهدف بشكل دائم من خلال تكوين رابطة كيميائية غير قابلة للانعكاس. ^{[ 6 ]}

بحسب طبيعة المحفز، يمكن أن يحدث ما يلي: ^{[ 7 ]}

• لا يحدث تغيير مباشر في الهدف البيولوجي، ولكن ارتباط المادة يمنع المواد الداخلية الأخرى (مثل الهرمونات المنشطة) من الارتباط بالهدف. وبحسب طبيعة الهدف، يُشار إلى هذا التأثير بمضادة المستقبلات ، أو تثبيط الإنزيم ، أو حجب قنوات الأيونات .
• يُحدث المُحفز تغييراً في بنية الهدف ، مما يؤدي إلى تغيير في وظيفته. قد يُحاكي هذا التغيير في الوظيفة تأثير المادة الداخلية، وفي هذه الحالة يُشار إلى التأثير باسم تنشيط المُستقبل (أو تنشيط القناة أو الإنزيم )، أو قد يكون عكس تأثير المادة الداخلية، وهو ما يُشار إليه في حالة المُستقبلات باسم التنشيط العكسي .

يُستخدم مصطلح "الهدف البيولوجي" بكثرة في الأبحاث الصيدلانية لوصف البروتين الأصلي في الجسم الذي يُعدَّل نشاطه بواسطة دواء، مما يؤدي إلى تأثير محدد، قد يكون تأثيرًا علاجيًا مرغوبًا أو تأثيرًا ضارًا غير مرغوب فيه . في هذا السياق، يُشار إلى الهدف البيولوجي غالبًا باسم " الهدف الدوائي" . تشمل الأهداف الدوائية الأكثر شيوعًا للأدوية المتوفرة حاليًا في الأسواق ما يلي: ^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]}

• البروتينات
  • مستقبلات البروتين المقترن بـ G (هدف 50٪ من الأدوية) ^{[ 11 ]}
  • الإنزيمات (وخاصة بروتينات الكيناز ، والبروتياز ، والإستراز ، والفوسفاتاز )
  • قنوات الأيونات
    • قنوات أيونية مرتبطة بالليجاند
    • قنوات أيونية ذات بوابات جهدية
  • مستقبلات الهرمونات النووية
  • البروتينات الهيكلية مثل التوبولين
  • بروتينات النقل عبر الغشاء
• الأحماض النووية

يُعدّ تحديد الأصل البيولوجي للمرض، والأهداف المحتملة للتدخل العلاجي، الخطوة الأولى في اكتشاف دواء باستخدام منهج علم الأدوية العكسي . لا تُشترط أن تكون الأهداف الدوائية المحتملة مُسببة للمرض، ولكن يجب أن تكون، بحكم تعريفها، مُعدّلة له. ^{[ 12 ]} وثمة وسيلة بديلة لتحديد أهداف دوائية جديدة، وهي علم الأدوية الأمامي القائم على الفحص الظاهري لتحديد الروابط "اليتيمة" ^{[ 13 ]} التي تُحدد أهدافها لاحقًا من خلال تحليل الهدف. ^{[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]}

قواعد البيانات التي تحتوي على معلومات عن الأهداف البيولوجية:

• قاعدة بيانات الأهداف العلاجية (TTD)
• خريطة الأدوية
• بنك الأدوية
• ربط قاعدة البيانات

تُحفظ هذه الأهداف البيولوجية عبر الأنواع، مما يجعل التلوث الدوائي للبيئة خطرًا على الأنواع التي تمتلك نفس الأهداف. ^{[ 17 ]} على سبيل المثال، ثبت أن هرمون الإستروجين الاصطناعي الموجود في موانع الحمل البشرية ، 17-R-إيثينيل إستراديول ، يزيد من تأنيث الأسماك في مصبات محطات معالجة مياه الصرف الصحي، مما يُخل بالتوازن التكاثري ويُسبب ضغطًا انتقائيًا إضافيًا على بقاء الأسماك. ^{[ 18 ]} عادةً ما توجد المستحضرات الصيدلانية بتراكيز تتراوح بين نانوغرام/لتر وميكروغرام/لتر في البيئة المائية. ^{[ 19 ]} قد تحدث آثار ضارة في الأنواع غير المستهدفة نتيجة لتفاعلات دوائية محددة مع أهدافها. ^{[ 20 ]} لذلك، من المرجح أن ترتبط الأهداف الدوائية المحفوظة تطوريًا بزيادة خطر حدوث آثار دوائية غير مستهدفة. ^{[ 17 ]}

• اكتشاف الأدوية
• الأثر البيئي للمستحضرات الصيدلانية ومنتجات العناية الشخصية