ড্রাগ ক্রিয়ার আণবিক প্রক্রিয়া

ড্রাগ ক্রিয়ার আণবিক প্রক্রিয়া বর্ণনা করে যে কীভাবে ড্রাগগুলি শরীরের নির্দিষ্ট ম্যাক্রোমলিকুলার লক্ষ্যগুলির সাথে মিথস্ক্রিয়া করে তাদের প্রভাব তৈরি করে। বেশিরভাগ ড্রাগ রিসেপ্টর, এনজাইম, আয়ন চ্যানেল, ট্রান্সপোর্টার বা নিউক্লিক-অ্যাসিড-সম্পর্কিত প্রোটিনের সাথে আবদ্ধ হয়ে কাজ করে এবং সেই লক্ষ্যটির কার্যকলাপে ফলস্বরূপ পরিবর্তন একটি শারীরবৃত্তীয় বা জৈব-রাসায়নিক প্রতিক্রিয়ায় ছড়িয়ে পড়ে। এই ক্ষেত্রটি ফার্মাকোডাইনামিক্সের আণবিক ভিত্তি নির্দেশ করে: ড্রাগ-লক্ষ্য মিথস্ক্রিয়ার রসায়ন এবং লক্ষ্যগুলির প্রধান শ্রেণী যার মাধ্যমে থেরাপিউটিক এবং বিষাক্ত প্রভাবগুলি উদ্ভূত হয়।

Definition

ড্রাগ ক্রিয়ার আণবিক প্রক্রিয়া হল একটি ড্রাগ এবং একটি সংজ্ঞায়িত ম্যাক্রোমলিকুলার লক্ষ্যের মধ্যে নির্দিষ্ট ভৌত-রাসায়নিক মিথস্ক্রিয়া, সেই মিথস্ক্রিয়ার পরবর্তী পরিণতি সহ, যা ড্রাগের ফার্মাকোলজিক্যাল প্রভাবের জন্য দায়ী।

Scope

এই ক্ষেত্রটি আণবিক ড্রাগ লক্ষ্যগুলির প্রধান শ্রেণী এবং যে পদ্ধতিতে ড্রাগগুলি তাদের কার্যকারিতা পরিবর্তন করে তা কভার করে: এনজাইমগুলির প্রতিরোধ বা সক্রিয়করণ, আয়ন চ্যানেলগুলির মডুলেশন বা অবরোধ, সংকেত-ট্রান্সডাকশন পথগুলির সাথে হস্তক্ষেপ (G-প্রোটিন-কাপলড এবং টাইরোসিন-কাইনেজ সিগনালিং সহ), এবং জিন প্রতিলিপি নিয়ন্ত্রণকারী নিউক্লিয়ার রিসেপ্টরগুলির লিগ্যান্ড-নির্দেশিত নিয়ন্ত্রণ। এটি ড্রাগ ক্রিয়ার আণবিক ভিত্তির একটি রেফারেন্স ওরিয়েন্টেশন, কোনো ড্রাগ ব্যবহারের ক্লিনিকাল নির্দেশিকা নয়।

Sub-topics

• এনজাইম ইনহিবিশন এবং অনুঘটক প্রক্রিয়া
• আয়ন চ্যানেল মড্যুলেশন এবং ব্লকেড
• নিউক্লিয়ার রিসেপ্টর এবং জিন ট্রান্সক্রিপশনাল প্রভাব
• সিগনাল ট্রান্সডাকশন পাথওয়ে ইন্টারফারেন্স

Core questions

• একটি ড্রাগ কোন ম্যাক্রোমলিকুলার লক্ষ্যের সাথে আবদ্ধ হয় এবং সেই লক্ষ্যের কোথায় এটি কাজ করে?
• ড্রাগটি লক্ষ্যের কার্যকারিতা বাধা দেয়, সক্রিয় করে, নাকি অন্যভাবে মডুলেট করে?
• লক্ষ্যের কার্যকলাপে পরিবর্তন কীভাবে একটি কোষীয় এবং শারীরবৃত্তীয় প্রতিক্রিয়ায় রূপান্তরিত হয়?
• কেন বিভিন্ন লক্ষ্য শ্রেণী (এনজাইম, চ্যানেল, সিগনালিং রিসেপ্টর, নিউক্লিয়ার রিসেপ্টর) বিভিন্ন সময় স্কেলে প্রভাব সৃষ্টি করে?

Key concepts

• ড্রাগ লক্ষ্য
• রিসেপ্টর বাইন্ডিং এবং অ্যাফিনিটি
• এনজাইম ইনহিবিশন
• আয়ন চ্যানেল মডুলেশন
• সিগনাল ট্রান্সডাকশন
• নিউক্লিয়ার (ট্রান্সক্রিপশনাল) রিসেপ্টর অ্যাকশন
• অ্যাগনিজম এবং অ্যান্টাগনিজম
• সিলেকটিভিটি এবং অফ-টার্গেট প্রভাব

Mechanisms

একটি ড্রাগ একটি লক্ষ্য ম্যাক্রোমলিকুলের সাথে আবদ্ধ হয়ে এবং এর আচরণ পরিবর্তন করে তার প্রভাব প্রয়োগ করে। প্রধান লক্ষ্য শ্রেণীগুলি বৈশিষ্ট্যগতভাবে ভিন্ন সময় স্কেলে কাজ করে। যে ড্রাগগুলি এনজাইমগুলিকে বাধা দেয় বা সক্রিয় করে, তারা একটি অনুঘটক বিক্রিয়ার হার পরিবর্তন করে, একটি সাবস্ট্রেট বা পণ্যের ঘনত্ব পরিবর্তন করে। যে ড্রাগগুলি আয়ন চ্যানেলগুলিকে মডুলেট করে, তারা মেমব্রেন জুড়ে আয়নিক প্রবাহ পরিবর্তন করে এবং তাই মেমব্রেন এক্সাইটেবিলিটি পরিবর্তন করে, প্রায়শই মিলিসেকেন্ডের মধ্যে। কোষ-পৃষ্ঠের সিগনালিং রিসেপ্টরগুলিতে কাজ করা ড্রাগগুলি—বিশেষত G-প্রোটিন-কাপলড রিসেপ্টর এবং রিসেপ্টর টাইরোসিন কাইনেজ—আন্তঃকোষীয় ক্যাসকেডগুলিকে ট্রিগার করে যা সেকেন্ড থেকে মিনিটের মধ্যে সংকেতকে প্রশস্ত করে। যে ড্রাগগুলি নিউক্লিয়ার রিসেপ্টরগুলির সাথে আবদ্ধ হয়, তারা লিগ্যান্ড হিসাবে কাজ করে যা জিন প্রতিলিপি পরিবর্তন করে, এমন প্রভাব তৈরি করে যা ঘন্টা থেকে দিনের মধ্যে উদ্ভূত হয় কারণ তারা নতুন প্রোটিনের সংশ্লেষণের উপর নির্ভর করে। এই শ্রেণীগুলির জুড়ে প্রভাবের মাত্রা ড্রাগ-লক্ষ্য মিথস্ক্রিয়ার অ্যাফিনিটি এবং সিলেকটিভিটির উপর নির্ভর করে, এবং সম্পর্কিত লক্ষ্যগুলির সাথে অনিচ্ছাকৃত বাইন্ডিং অনেক অফ-টার্গেট এবং প্রতিকূল প্রভাবের কারণ হয় (Overington 2006; Swinney 2004; Katzung 2020)।

Clinical relevance

একটি ড্রাগের আণবিক প্রক্রিয়া জানালে ব্যাখ্যা করা যায় কেন একই থেরাপিউটিক শ্রেণীর ড্রাগগুলি একই প্রভাব এবং প্রতিকূল-প্রভাব প্রোফাইল ভাগ করতে পারে, কেন প্রভাবগুলি বিভিন্ন সময় স্কেলে দেখা যায় এবং কেন একটি লক্ষ্যের জন্য সিলেকটিভিটি সুবিধা এবং ক্ষতির ভারসাম্যের জন্য গুরুত্বপূর্ণ। এই ক্ষেত্রটি বর্ণনা করে যে কীভাবে ড্রাগ ক্রিয়া আণবিক স্তরে রেফারেন্স এবং শিক্ষাগত উদ্দেশ্যে বোঝা যায়; এটি ডোজ, প্রেসক্রিপশন বা ব্যক্তিগতকৃত চিকিত্সা নির্দেশিকা প্রদান করে না।

Evidence & guidelines

বাজারজাত ড্রাগগুলির আণবিক লক্ষ্যগুলি লক্ষ্য-শ্রেণী সমীক্ষায় তালিকাভুক্ত করা হয়েছে, যা দেখায় যে তুলনামূলকভাবে অল্প সংখ্যক লক্ষ্য পরিবার বেশিরভাগ অনুমোদিত ড্রাগের জন্য দায়ী (Overington 2006)। বাইন্ডিং প্রক্রিয়া (উদাহরণস্বরূপ, বিপরীতমুখী প্রতিযোগিতা বনাম কোভ্যালেন্ট বা ধীরে ধীরে বিপরীতমুখী বাইন্ডিং) এবং থেরাপিউটিক সাফল্যের মধ্যে সম্পর্ক যান্ত্রিক ফার্মাকোলজি সাহিত্যে আলোচনা করা হয়েছে (Swinney 2004)। স্ট্যান্ডার্ড ফার্মাকোলজি পাঠ্যপুস্তকগুলি এখানে ব্যবহৃত লক্ষ্য শ্রেণীগুলির কাঠামোকে কোডিফাই করে (Katzung 2020; Brunton 2018)।

History

ড্রাগগুলি নির্দিষ্ট আণবিক লক্ষ্যগুলির উপর কাজ করে এই ধারণাটি বিংশ শতাব্দীর শুরুতে ল্যাংলি এবং এরলিচের রিসেপ্টর ধারণা থেকে উদ্ভূত হয়েছিল এবং বিংশ শতাব্দী জুড়ে এনজাইম, মেমব্রেন চ্যানেল, সিগনালিং ক্যাসকেড এবং নিউক্লিয়ার রিসেপ্টরগুলির জৈব-রসায়ন কাজ করার সাথে সাথে পরিপক্ক হয়েছিল। যুক্তিসঙ্গত ড্রাগ ডিজাইনের যুগে, লক্ষ্য-শ্রেণী চিন্তাভাবনা ফার্মাকোডাইনামিক্সের সাংগঠনিক কাঠামোতে পরিণত হয়েছিল, এবং অনুমোদিত ড্রাগগুলির সমীক্ষা নিশ্চিত করেছে যে বেশিরভাগই সীমিত সংখ্যক ম্যাক্রোমলিকুলার লক্ষ্য পরিবারের মাধ্যমে কাজ করে (Overington 2006; Brunton 2018)।

Seminal works

• overington-2006
• swinney-2004

Frequently asked questions

ড্রাগগুলি কোন প্রধান ধরণের আণবিক লক্ষ্যগুলির উপর কাজ করে?

প্রধান শ্রেণীগুলি হল এনজাইম, আয়ন চ্যানেল, কোষ-পৃষ্ঠের সিগনালিং রিসেপ্টর (যেমন G-প্রোটিন-কাপলড রিসেপ্টর এবং রিসেপ্টর টাইরোসিন কাইনেজ), নিউক্লিয়ার রিসেপ্টর এবং ট্রান্সপোর্টার। একটি নির্দিষ্ট ড্রাগ সাধারণত এর প্রধান প্রভাব এদের মধ্যে একটির মাধ্যমে প্রয়োগ করে।

কেন কিছু ড্রাগ সেকেন্ডের মধ্যে কাজ করে যখন অন্যদের দিন লাগে?

সময় স্কেল লক্ষ্য শ্রেণীর উপর নির্ভর করে: আয়ন-চ্যানেল এবং সিগনালিং-রিসেপ্টর প্রভাবগুলি দ্রুত দেখা যায় কারণ তারা বিদ্যমান অণুগুলিকে পরিবর্তন করে, যেখানে নিউক্লিয়ার-রিসেপ্টর ড্রাগগুলি জিন প্রতিলিপি পরিবর্তন করে কাজ করে, তাই তাদের প্রভাব নতুন প্রোটিনের ধীর সংশ্লেষণের উপর নির্ভর করে।