Details einer großen, aktualisierten Online-Ressource, die biomedizinischen Forschern helfen soll, die besten niedermolekularen Reagenzien für ihre Experimente zu verwenden, wurden veröffentlicht.
Das Portal für chemische Sonden bietet Expertenbewertungen chemischer Sonden, in der Regel Proteininhibitoren, und bietet Forschern kostenlose Expertenratschläge darüber, welche Werkzeugverbindungen sie für ihre Experimente auswählen und wie sie am besten eingesetzt werden können.
Und jetzt ein neues Papier, veröffentlicht in Nukleinsäureforschunginformiert die wissenschaftliche Gemeinschaft über die Entwicklung einer stark verbesserten Version des Portals und gibt Forschern eine Referenz, die sie zitieren können, wenn sie es verwendet haben.
Ein biomedizinisches Rätsel
Die schlechte Auswahl und Verwendung von chemischen Reagenzien, am häufigsten Proteininhibitoren, war 2015 hervorgehoben von einer großen Gruppe von Experten für chemische Sonden als ein großes und weitverbreitetes Rätsel in der biomedizinischen Forschung.
Häufige Probleme, die auch heute noch bestehen, umfassen die Verwendung fehlerhafter Verbindungen, die nicht selektiv für das interessierende Protein sind – und möglicherweise sogar sehr promiskuitiv sind, was zu falschen Forschungsschlussfolgerungen führt.
Eine Lösung war das Chemical Probes Portal, bei dem Experten für chemische Biologie und Wirkstoffforschung diese Online-Webressource mit dem Ziel erstellten, die Qualität und Robustheit der biomedizinischen Forschung, einschließlich der Wirkstoffforschung, zu verbessern.
Ein erweitertes Portal
Obwohl das frühere Papier den ursprünglichen Start des Portals angekündigt hatte, das sich damals in einer embryonalen Form befand, bietet die neue Veröffentlichung einen konkreten Hinweis auf den viel umfassenderen Inhalt des stark erweiterten Portals.
Die Forschungsgemeinschaft kann nun das neue Papier konsultieren und zitieren, das auch die verbesserten Front- und Back-End-Systeme und -Prozesse umreißt, die die Website unterstützen und eine bessere Leistung und Benutzererfahrung bieten.
Hochwertige chemische Sonden sind kleine Moleküle – darunter nicht nur Proteininhibitoren, sondern jetzt auch Degradatoren und andere Proteinmodulatoren – die zuverlässig verwendet werden können, um Fragen darüber zu stellen, welche Funktionen bestimmte Proteine in lebenden Zellen ausführen.
Sonden ermöglichen es uns, grundlegende biologische Prozesse zu verstehen, Krankheitsmechanismen aufzuklären und potenzielle Behandlungen zu entwickeln.
Neue Sonden
Die neueste Version des Chemical Probes Portal, das am Institute of Cancer Research angesiedelt ist, bietet detaillierte Informationen und Expertenbewertungen zu mehr als 500 chemischen Sondenverbindungen, um Forschern bei der Untersuchung von mehr als 400 menschlichen Proteinzielen zu helfen, die an einer Vielzahl biologischer Prozesse beteiligt sind Stoffwechselwege und Krankheiten, einschließlich Krebs, Diabetes, Arthritis und Neurodegeneration.
Das neue Papier beschreibt die neuesten Funktionen des Portals, darunter viele neue Verbindungen, sowie nützliche Richtlinien, um Wissenschaftler bei der Auswahl der richtigen Inhibitoren für ihr Protein und ihrer angemessenen Verwendung zu unterstützen.
Auch eine hochwertige chemische Sonde ist nur dann sinnvoll, wenn sie richtig eingesetzt wird, insbesondere in der richtigen Konzentration und idealerweise zusammen mit geeigneten Kontrollsubstanzen.
Wissenschaftler werden auch ermutigt, den verbesserten Portalprozess zu nutzen, um neue Verbindungen zur Überprüfung durch das große Scientific Expert Review Panel (SERP) des Portals einzureichen und interessante Proteine vorzuschlagen, die abgedeckt werden könnten.
Neu ist auch die Möglichkeit, die Portaldatenbank oder eine gefilterte Auswahl an Sonden herunterzuladen. All dies wird durch eine neue Infrastruktur unterstützt, einschließlich einer neuen Datenbank, die es dem Portal ermöglichen wird, exponentiell zu wachsen, wenn neue Verbindungen entdeckt und integriert werden.
Expertenbewertung
Die 200 SERP-Mitglieder sind Experten in chemischer Biologie, Pharmakologie und medizinischer Chemie, die sich freiwillig melden, um jede Verbindung zu prüfen und zu bewerten und auch Kommentare und Empfehlungen zu ihrer Anwendung zur Abfrage von Proteinzielen abzugeben.
Es werden ständig neue Verbindungen hinzugefügt, und diese Zahl wird steigen, wenn weitere, qualitativ hochwertige Verbindungen entwickelt werden.
Das Chemical Probes Portal arbeitet eng mit dem Structural Genomics Consortium und Target 2035 zusammen, einer globalen Open-Science-Bewegung, die gegründet wurde, um die Entwicklung chemischer und biologischer Werkzeuge zur Untersuchung menschlicher Proteine voranzutreiben, mit dem Ziel, bis zum Jahr 2035 ein Werkzeug für jedes menschliche Protein zu entwickeln .
Auswahl der richtigen Sonde
Forscher auf der ganzen Welt verwenden immer noch schlecht charakterisierte Verbindungen, selbst wenn neue, bessere Verbindungen verfügbar sind. Die Verwendung des falschen Moleküls, beispielsweise eines breiten Kinase-Inhibitors wie Staurosporin anstelle eines selektiven Inhibitors des interessierenden Proteins, macht es unmöglich zu verstehen, was in der Zelle passiert, da mehrere Ziele gleichzeitig betroffen sind. Beginnend mit der falschen Annahme über die Sondenselektivität wird die gesamte zukünftige Forschung gefährdet.
Dr. Susanne Müller-Knapp, Director of Operations des Portals und Chief Operating Officer des Structural Genomics Consortium, Frankfurt, sagte: „Die 200 Experten, die unser wissenschaftliches Expertengremium bilden, machen das Portal als Expertenressource einzigartig. Ihre Kommentare Bereitstellung wichtiger Informationen zur Verwendung einer bestimmten Verbindung, zu beachtenden Problemen oder zu den zusätzlichen Daten, die erforderlich sind, bevor die Sonde sicher in einem bestimmten Experiment verwendet werden kann.
„Dieses Fachwissen und diese Beratung werden über unsere Plattform allen Biologen kostenlos angeboten, die einen Inhibitor oder eine Hilfsverbindung verwenden möchten, um die Funktion eines Proteins zu untersuchen.“
Professor Paul Workman, Harrap-Professor für Pharmakologie und Therapeutik am ICR und Executive Director des Chemical Probes Portal, fügte hinzu: „Chemische Sonden sind leistungsstarke Werkzeuge, um die Funktionen von Proteinen zu verstehen und Krankheiten zu behandeln, aber sie können in Experimenten unangemessen eingesetzt werden zu irreführenden oder völlig falschen Schlussfolgerungen führen.
„Das Chemical Probes Portal ist eine kostenlose Ressource für die biomedizinische Forschungsgemeinschaft, um fachkundige Anleitungen zu den besten verfügbaren Werkzeugen für die Verwendung in Experimenten zu geben – diejenigen, die Kriterien wie einen hohen Grad an Selektivität für das gewünschte Protein und den Nachweis der Modulation dieses Proteins erfüllen Funktion in lebenden Zellen und Fehlen von Off-Target-Toxizität.
„Die neuen Entwicklungen auf dem Portal werden nun die Auswahl und Nutzung der besten verfügbaren Werkzeuge für die experimentelle Forschung weiter verbessern und damit die Qualität und Robustheit der biomedizinischen Forschung und Wirkstoffforschung erhöhen.“
Mehr Informationen:
Albert A. Antolin et al., The Chemical Probes Portal: eine auf Expertenbewertung basierende öffentliche Ressource zur Stärkung der Bewertung, Auswahl und Verwendung chemischer Sonden, Nukleinsäureforschung (2022). DOI: 10.1093/nar/gkac909