दवा क्रिया के आणविक तंत्र

दवा क्रिया के आणविक तंत्र यह बताते हैं कि दवाएं शरीर में विशिष्ट मैक्रोमोलेक्यूलर लक्ष्यों के साथ परस्पर क्रिया करके अपने प्रभाव कैसे उत्पन्न करती हैं। अधिकांश दवाएं रिसेप्टर्स, एंजाइमों, आयन चैनलों, ट्रांसपोर्टरों, या न्यूक्लिक-एसिड-जुड़े प्रोटीन से जुड़कर कार्य करती हैं, और उस लक्ष्य की गतिविधि में परिणामी परिवर्तन एक शारीरिक या जैव रासायनिक प्रतिक्रिया में फैलता है। यह क्षेत्र फार्माकोडायनामिक्स के आणविक आधार को उन्मुख करता है: दवा-लक्ष्य संपर्क की रसायन विज्ञान और लक्ष्य के प्रमुख वर्ग जिनके माध्यम से चिकित्सीय और विषाक्त प्रभाव उत्पन्न होते हैं।

Definition

दवा क्रिया के आणविक तंत्र एक दवा और एक परिभाषित मैक्रोमोलेक्यूलर लक्ष्य के बीच विशिष्ट भौतिक रासायनिक अंतःक्रियाएं हैं, साथ ही उस अंतःक्रिया के डाउनस्ट्रीम परिणाम भी हैं, जो दवा के औषधीय प्रभाव के लिए जिम्मेदार हैं।

Scope

यह क्षेत्र आणविक दवा लक्ष्य के प्रमुख वर्गों और उन तरीकों को शामिल करता है जिनके द्वारा दवाएं उनके कार्य को बदलती हैं: एंजाइमों का निषेध या सक्रियण, आयन चैनलों का मॉड्यूलेशन या अवरोध, सिग्नल-ट्रांसडक्शन मार्गों में हस्तक्षेप (जी-प्रोटीन-युग्मित और टायरोसिन-काइनेज सिग्नलिंग सहित), और परमाणु रिसेप्टर्स का लिगैंड-निर्देशित नियंत्रण जो जीन प्रतिलेखन को विनियमित करते हैं। यह दवा क्रिया के आणविक आधार के लिए एक संदर्भ अभिविन्यास है, न कि किसी भी दवा के उपयोग पर नैदानिक मार्गदर्शन।

Sub-topics

• एंजाइम अवरोधन और उत्प्रेरक क्रियाविधि
• आयन चैनल मॉड्यूलेशन और अवरोधन
• न्यूक्लियर रिसेप्टर्स और जीन प्रतिलेखन प्रभाव
• सिग्नल ट्रांसडक्शन पाथवे इंटरफेरेंस

Core questions

• एक दवा किस मैक्रोमोलेक्यूलर लक्ष्य को बांधती है, और उस लक्ष्य पर वह कहाँ कार्य करती है?
• क्या दवा लक्ष्य के कार्य को रोकती है, सक्रिय करती है, या अन्यथा संशोधित करती है?
• लक्ष्य गतिविधि में परिवर्तन एक सेलुलर और शारीरिक प्रतिक्रिया में कैसे बदल जाता है?
• विभिन्न लक्ष्य वर्ग (एंजाइम, चैनल, सिग्नलिंग रिसेप्टर्स, परमाणु रिसेप्टर्स) विभिन्न समय-पैमानों पर प्रभाव क्यों उत्पन्न करते हैं?

Key concepts

• दवा लक्ष्य
• रिसेप्टर बंधन और आत्मीयता
• एंजाइम निषेध
• आयन चैनल मॉड्यूलेशन
• सिग्नल ट्रांसडक्शन
• परमाणु (प्रतिलेखन) रिसेप्टर क्रिया
• एगोनिज़्म और एंटागोनिज़्म
• चयनात्मकता और ऑफ-टारगेट प्रभाव

Mechanisms

एक दवा एक लक्ष्य मैक्रोमोलेक्यूल को बांधकर और उसके व्यवहार को बदलकर अपना प्रभाव डालती है। प्रमुख लक्ष्य वर्ग विशिष्ट रूप से विभिन्न समय-पैमानों पर कार्य करते हैं। एंजाइमों को बाधित या सक्रिय करने वाली दवाएं एक उत्प्रेरित प्रतिक्रिया की दर को बदल देती हैं, एक सब्सट्रेट या उत्पाद की एकाग्रता को बदल देती हैं। आयन चैनलों को संशोधित करने वाली दवाएं झिल्ली के पार आयनिक प्रवाह को बदल देती हैं और इसलिए झिल्ली उत्तेजना को, अक्सर मिलीसेकंड के भीतर। कोशिका-सतह सिग्नलिंग रिसेप्टर्स पर कार्य करने वाली दवाएं - विशेष रूप से जी-प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर्स और रिसेप्टर टायरोसिन किनेसेस - इंट्रासेलुलर कैस्केड को ट्रिगर करती हैं जो सेकंड से मिनटों में सिग्नल को बढ़ाती हैं। परमाणु रिसेप्टर्स को बांधने वाली दवाएं लिगैंड के रूप में कार्य करती हैं जो जीन प्रतिलेखन को बदलती हैं, ऐसे प्रभाव उत्पन्न करती हैं जो घंटों से दिनों में उभरते हैं क्योंकि वे नए प्रोटीन के संश्लेषण पर निर्भर करते हैं। इन वर्गों में प्रभाव का परिमाण दवा-लक्ष्य अंतःक्रिया की आत्मीयता और चयनात्मकता पर निर्भर करता है, और संबंधित लक्ष्यों के लिए अनपेक्षित बंधन कई ऑफ-टारगेट और प्रतिकूल प्रभावों को रेखांकित करता है (ओवरिंगटन 2006; स्विनी 2004; काटज़ुंग 2020)।

Clinical relevance

एक दवा के आणविक तंत्र को जानने से यह पता चलता है कि एक ही चिकित्सीय वर्ग की दवाएं प्रभावों और प्रतिकूल-प्रभाव प्रोफाइल को क्यों साझा कर सकती हैं, प्रभाव विभिन्न समय-पैमानों पर क्यों दिखाई देते हैं, और लाभ और हानि के संतुलन के लिए एक लक्ष्य के लिए चयनात्मकता क्यों मायने रखती है। यह क्षेत्र बताता है कि संदर्भ और शैक्षिक उद्देश्यों के लिए आणविक स्तर पर दवा क्रिया को कैसे समझा जाता है; यह खुराक, नुस्खे, या व्यक्तिगत उपचार मार्गदर्शन प्रदान नहीं करता है।

Evidence & guidelines

विपणन की गई दवाओं के आणविक लक्ष्यों को लक्ष्य-वर्ग सर्वेक्षणों में सूचीबद्ध किया गया है, जो दिखाते हैं कि अपेक्षाकृत कम संख्या में लक्ष्य परिवार अधिकांश अनुमोदित दवाओं के लिए जिम्मेदार हैं (ओवरिंगटन 2006)। बंधन तंत्र (उदाहरण के लिए, प्रतिवर्ती प्रतिस्पर्धा बनाम सहसंयोजक या धीरे-धीरे प्रतिवर्ती बंधन) और चिकित्सीय सफलता के बीच संबंध पर यांत्रिक फार्माकोलॉजी साहित्य में चर्चा की गई है (स्विनी 2004)। मानक फार्माकोलॉजी पाठ्यपुस्तकें यहां उपयोग किए गए लक्ष्य वर्गों के ढांचे को संहिताबद्ध करती हैं (काटज़ुंग 2020; ब्रंटन 2018)।

History

यह विचार कि दवाएं विशिष्ट आणविक लक्ष्यों पर कार्य करती हैं, बीसवीं शताब्दी के मोड़ पर लैंगली और एर्लिच की रिसेप्टर अवधारणा से विकसित हुआ और बीसवीं शताब्दी में एंजाइमों, झिल्ली चैनलों, सिग्नलिंग कैस्केड और परमाणु रिसेप्टर्स के जैव रसायन को विकसित किया गया। तर्कसंगत दवा डिजाइन के युग तक, लक्ष्य-वर्ग सोच फार्माकोडायनामिक्स का आयोजन ढांचा बन गया था, और अनुमोदित दवाओं के सर्वेक्षणों ने पुष्टि की कि अधिकांश मैक्रोमोलेक्यूलर लक्ष्य परिवारों के एक सीमित सेट के माध्यम से कार्य करते हैं (ओवरिंगटन 2006; ब्रंटन 2018)।

Seminal works

• overington-2006
• swinney-2004

Frequently asked questions

दवाएं किन मुख्य प्रकार के आणविक लक्ष्यों पर कार्य करती हैं?

प्रमुख वर्ग एंजाइम, आयन चैनल, कोशिका-सतह सिग्नलिंग रिसेप्टर्स (जैसे जी-प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर्स और रिसेप्टर टायरोसिन किनेसेस), परमाणु रिसेप्टर्स और ट्रांसपोर्टर हैं। एक दी गई दवा आमतौर पर इनमें से किसी एक के माध्यम से अपना मुख्य प्रभाव डालती है।

कुछ दवाएं सेकंड के भीतर क्यों कार्य करती हैं जबकि अन्य को दिन लगते हैं?

समय-पैमाना लक्ष्य वर्ग का अनुसरण करता है: आयन-चैनल और सिग्नलिंग-रिसेप्टर प्रभाव जल्दी दिखाई देते हैं क्योंकि वे मौजूदा अणुओं को बदलते हैं, जबकि परमाणु-रिसेप्टर दवाएं जीन प्रतिलेखन को बदलकर कार्य करती हैं, इसलिए उनके प्रभाव नए प्रोटीन के धीमे संश्लेषण पर निर्भर करते हैं।