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Para llevar a cabo la selección de un fármaco objetivo será necesario tener en cuenta varios factores determinantes: el diluvio de datos, la activación del receptor, la complejidad que puedan presentar las proteínas terapéuticas, etc.

El gran número de datos de detección que deben procesarse para la elección de un candidato es bien conocido por la industria. Tomar buenas decisiones requiere software para gestionar eficazmente el tamaño el tamaño y la complejidad del conjunto de datos multiparamétricos. Los científicos, además, tienen la tarea de encontrar formas de detectar posibles problemas con moléculas prometedoras lo antes posible.

Datos de detección de alto rendimiento

El enfoque más conocido y de mayor duración para acelerar el descubrimiento de fármacos es el cribado de alto rendimiento (HTS), que realiza ensayos en placas de microtitulación de múltiples pocillos de alta densidad con datos procedentes de lectores de microplacas. El objetivo: la producción de grandes cantidades de datos en archivos planos. Los compuestos prometedores, un pequeño número dentro de la cantidad total, se prueban luego para determinar si son dignos del tiempo y el gasto de una evaluación adicional. Este proceso puede generar cuellos de botella en el flujo de trabajo, porque el nivel de detalle requerido para el análisis es inmenso.

Datos de detección de alto contenido

A diferencia de HTS, los datos de detección de alto contenido (HCS) se generan mediante varios microscopios fluorescentes o confocales de alta resolución en lugar de lectores de placa. Si bien el rendimiento general en HCS no es tan bueno como HTS, la información sobre el impacto del compuesto candidato puede conducir a una mejor comprensión de su efecto en las células. Sin embargo, esto tiene un costo en términos de gestión y análisis de datos.

Resonancia de plasmones superficiales

La resonancia de plasmón superficial (SPR) ofrece beneficios sustanciales para las mediciones de unión en estudios bioquímicos y farmacológicos. Las mediciones son sensibles y requieren pequeñas cantidades de reactivos. SPR se diferencia por su capacidad de generar datos de enlace de equilibrio y mediciones de la cinética de las interacciones. Además, con la creciente importancia de las macromoléculas como agentes terapéuticos, particularmente los anticuerpos monoclonales (mAbs), a veces también se desea la caracterización de los epítopos de la unión de mAb al objetivo.

SPR se ha convertido en el estándar de oro para obtener estas medidas. SPR tiene ventajas adicionales sobre otras técnicas. Por ejemplo, SPR no requiere una etiqueta para la detección (las etiquetas moleculares pueden afectar la unión del compuesto al objetivo), y SPR requiere muy poco material objetivo (que puede ser costoso de generar / purificar con moléculas de proteínas). El costo de estas ventajas es que el rendimiento realmente alto, es decir, a los niveles vistos en HTS e incluso HCS no es posible.

Datos más grandes. Mejor flujo de trabajo

Aplicando las metodologías citadas anteriormente, los científicos esperan analizar más muestras en menos tiempo, con menos trabajo, y al mismo tiempo detectar problemas con compuestos prometedores al principio del proceso de descubrimiento.

PerkinElmer Informatics ha desarrollado aplicaciones integradas dentro de la potente plataforma de análisis de datos TIBCO Spotfire® que admite los volúmenes de datos que los clientes requieren. Signals Screening es un motor de procesamiento de datos flexible e intuitivo integrado a la perfección en la interfaz familiar TIBCO Spotfire®. Está diseñado para aliviar las restricciones en los flujos de trabajo de análisis de datos en toda la industria biofarmacéutica, acelerando el descubrimiento de fármacos.

Los investigadores no necesitan aprender múltiples paquetes de software para importar y procesar datos de instrumentos. Las tablas de datos subyacentes dentro de TIBCO Spotfire® ayudan a aumentar la integridad de los datos al eliminar la necesidad de cortar y pegar entre programas externos como Excel. TIBCO Spotfire® proporciona análisis estadísticos avanzados, como algoritmos de procesamiento de datos multiparamétricos, que no se proporcionan comúnmente, lo que aumenta el poder de procesamiento de datos disponible para los científicos de descubrimiento de fármacos, ofreciendo una visión más profunda de los datos.

 

Entradas

Capacidades de análisis

Salidas

HTS

Soporte generalizado de archivos de instrumentos de cualquier archivo de texto y todos los lectores de placas estándar

Normalización

3PL, 4PL y ajuste de curva lineal

Estadísticas de ajuste de curvas

Fix asíntotas

Eliminar valores atípicos y volver a colocar

Reducción de dimensionalidad no lineal: t-SNE

EC50, IC50, POC

R2, coeficiente de Hill, Stdev,

Publicar en Signals Lead Discovery

Exportar a .ppt, .pdf, .csv, etc.

HCS

Sin instrumentos, exportar resultados de instrumentos HCS comunes: Opera Phenix, Operetta CLS, CellnSight, etc.

Importación directa de resultados de análisis de imágenes de Columbus desde TIBCO Spotfire®. 

Plantillas de importación reutilizables y fáciles de definir

para traer datos de otro análisis de herramientas de imagen

como CellProfiler ™, ImageJ / Fiji, Definiens y todos los demás resultados basados en texto

Flujo de trabajo automatizado

Variedad de opciones de control de calidad

Excluir puntos de datos y volver a analizar

Normalización

Ajuste de curvas

Análisis de componentes principales (PCA)

Aprendizaje automático no supervisado

Análisis unicelular

Selección de características

Clasificación

 

Selección de golpe

Subpoblaciones basadas en similitud fenotípica

Puntaje de positividad

EC50, IC50, R2

Gráfico de caja y gráfico de densidad para estadísticas de celda única

Mapas de calor de placas

Exportar a .ppt, .pdf, .csv, etc.

SPR

Biacore T200 raw data

Biacore 4000 partially

ForteBio OctetRED

IBIS MX96

Alineación

Referencia

Blanking

Interacción 1: 1 con transferencia masiva global

análisis de ajuste

Análisis de estado estacionario

MW Normalización

ka, kd, KD, Rmax, Kt, x2, stdev

Sensorgramas con superposición de ajuste de curva; derechos residuales de autor

Diagrama de afinidad iso

Selección de golpe

Exportar .ppt, .pdf, .csv, etc

Conclusión

En el pasado, el descubrimiento de drogas involucraba compromisos que causaban cuellos de botella, ineficiencias, pérdida de tiempo y dinero. Entre estos, durante muchos años, las soluciones de detección se encerraron en un enfoque de "caja cerrada" para el procesamiento de datos. Los científicos tuvieron que recurrir a herramientas a medida, estrechamente acopladas a la instrumentación de detección, y con flexibilidad limitada. PerkinElmer Signals Screening es un motor de flujo de trabajo de detección intuitivo, configurable y flexible, además de las incomparables capacidades de visualización y análisis de datos de TIBCO Spotfire®. La detección de señales actualmente aborda tres tipos de ensayos:

1. Detección de alto rendimiento

2. Cribado de alto contenido

3. Resonancia de plasmón superficial

 

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