在确认候选药物的进程中，安全、有效、稳定、可控是药物的基本特点，这四种性质寓于药物的化学结构之中。候选药物一旦确认，化合物的药学（物理化学）性质、药代动力学性质、药效学和安全性，甚至临床效果，皆成定数；10%的投入，其实决定了几乎100%的价值和药物的命运；所以，优化先导物和确认候选药物进程，是创新药物的决定性过程。新药研制成功率与本钱关于新药研制的时刻和本钱，过去业界一直流传着“双十”的说法，意思是：新药研制需求耗时十年，耗资十亿美金。而如今，各大跨国药企觉得很“委屈”，认为如今的一个新药研制的本钱可远不止这数字，依照2014年TuftsCenter的统计陈述，现在研制个新药的本钱现已高达25.88亿美金！高通量筛选技能在药物研讨方面的使用。小分子药物的活性筛选
挑选渠道规划原则一个“抱负的”多样性驱动的挑选渠道，两个**重要的标准是：首要，它应包含在**小的子集内具有所有可能的靶标和作用机理的化合物；其次，物质和实体样品的特性应具有比较高的质量（即没有不期望的性质的阳性化合物，例如，诱导蛋白质沉积的化合物样品）。咱们的挑选渠道的规划是基于以下两个主要特征：生物多样性可以以尽可能少的化合物处理尽可能多的靶标，第二，比较好的化合物样品特性以将不期望有的性质的阳性化合物约束在比较低。同时咱们要知道挑选渠道的规划依赖于前史挑选发生的经验，因此，咱们界说了一个挑选渠道规划进程（见图1），而且每3到4年进行从头规划和优化。化合物处理技术是让规划的挑选渠道工作的根底药物筛选与新药研发高通量筛选化合物库寻觅抑制剂的中心在于酶活性信息的获得办法。
目前已知氨基酸序列的蛋白质分子约有2.1亿个，但到RCSBPDB上录入的被实验解析的蛋白质三维结构只有18,1295个，不到蛋白质总数的0.1%。究其根本，通过X射线衍射、核磁共振或冷冻电镜等方法获得蛋白质三维结构，哪个不耗时费力、需要很多资金投入？另，计算机猜测蛋白质结构有诸多限制，SWISS-MODEL要求序列同源性>30%，I-TASSER要求序列能穿到现有结构，ROBETTA要求氨基酸序列<200。全国苦“蛋白质三维结构”久矣！直到AlphaFold2横空出世。AlphaFold2横空出世2020年底，AlphaFold2(DeepMind公司开发的AI程序)在CASP14(第14届蛋白质结构猜测竞赛)中将蛋白结构猜测准确性从40分提高到92.4分，完成了原子精度或者接近原子精度的结构猜测，震惊生物界。
ZINC20新增数十亿分子AlphaFold2给药物研制带来的革新性变化不言而喻：AlphaFold2能低成本猜测疾病相关的蛋白质结构，从而经过药物重定位、虚拟挑选等方法寻找这些疾病的潜在药物。而化合物数据库作为虚拟挑选的重要工具，相同决议了小分子药物研制的速度和质量。ZINC是一个汇总了化合物相关信息的公开数据库，是支撑2D、3D化合物分子方式下载以及可进行快速分子查找、类似物搜索的服务网站，其分子量现已现在增加到近20亿，其间可购买的13亿化合物来自于150个公司共310个产品目录。虽然全球库存化合物的数量(现在约为1400万)每年只增加百分之几，但按需定制化合物数量简直呈指数增加，现在按需定制化合物的需求量现已增加至数百亿个分子，数年后将到达千亿级。ZINC20新增百亿个按需定制化合物(暂未添加到ZINC库中)，这些化合物在骨架和分子多样性上都明显优于物理挑选数据库。高通量筛选技能加速联合用药研讨。
场景2：疾病机制研讨除了上述应用，活性化合物库因为具有明确的靶点及效果机制，常被用来进行机制研讨。通过高通量挑选对得到的先导化合物进行靶点及效果机制的聚类分析，可以推测哪些靶点或通路可能参加了疾病调控，通过进一步验证，可以提醒一些新的效果机制或靶点。一次挑选，相当于指明晰后续研讨方向。下面我们通过一篇ClaudiaCapparelli等科学家今年发表在NatureCommunications上的文章为例看一下怎么使用高通量挑选技术进行机制探求的[3]。■研讨背景SOX10是黑色素瘤细胞中异质性表达的一种转录因子，SOX10的缺失会下降细胞增殖，导致侵袭性，并促进对BRAF和/或MEK抑制剂的耐受性。为了解决药物耐受问题，寻觅能诱导SOX10缺点细胞逝世的药物，ClaudiaCapparelli等人对MCE抗化合物库进行挑选。相信高通量筛选技能将为学术机构在这方面研讨发挥越来越大的推进效果。化合物安全性筛选
蛋白质与高通量药物筛选化合物库。小分子药物的活性筛选
为了规划具有比较大多样性和较好特点的子集，咱们开发了以下进程：给定一个已界说用于分层的化合物类别，以及基于多目标特点的排名，然后从每个类别中对比较好的排名的化合物进行抽样就得到具有比较好特点的子集，该子集能够满足有必要掩盖所有类别的约束条件。重复此进程，直到终究挑选了所有化合物，然后盯梢挑选化合物的挑选进程。终究，每种化合物具有两个相关的特点：特点等级和挑选该化合物的挑选回合。经过适当的装箱策略，能够将该2D空间划分为一个或多个板块，将它们堆叠成一个或多个板块，将2D网格划分为一组，然后使科学家能够从该网格中挑选用于检测的板块组。经过挑选与N个挑选回合中的一个回合相对应的网格单元，能够获得比较大掩盖范围的子集。经过集中在具有比较高功能等级的网格单元上，能够获得良好功能的子集。小分子药物的活性筛选
