Eine moderne medizinische Methode, das rationale Arzneimitteldesign, wendet Computertechnologie an, um potenzielle Arzneimittel mit Krankheitszielen abzugleichen. Befürworter loben diesen Ansatz für seine Bequemlichkeit, den Einsatz von Technologie und die Fähigkeit, komplexe Informationen schnell zu synthetisieren und bereitzustellen. Diese Art des Arzneimitteldesigns hat bereits im Vergleich zu herkömmlichen Ansätzen zur Arzneimittelherstellung in beschleunigtem Tempo zu erfolgreichen Arzneimittelprotokollen geführt. Kritiker argumentieren jedoch, dass rationales Arzneimitteldesign mit einem Preis und einem Niveau an Fachwissen verbunden ist, das viele Regionen ausschließt. Außerdem sind die Ergebnisse oft weniger zuverlässig als bei anderen Methoden.
Rational Drug Design beinhaltet die Entwicklung von Medikamenten, die die Struktur einer schädlichen Substanz nachahmen. Diese Behandlungsversuche beinhalten typischerweise kleine Moleküle, die ähnliche Formen haben wie Moleküle, die im Körper vorkommen und Krankheiten begünstigen. Solche Ähnlichkeiten ermöglichen es dem Wirkstoffmolekül, an diese Substanzen zu binden und entweder eine Reaktion hervorzurufen oder zu unterdrücken. Ein Wissenschaftler kann beispielsweise elektronisch nach Substanzen suchen, die ein wichtiges Protein aktivieren oder den Selbstmord von Zellen verursachen.
Ein Hauptvorteil des rationalen Wirkstoffdesigns ist die signifikante Rationalisierung der Wirkstoffforschung. Alte Methoden beruhten hauptsächlich auf Trial-and-Error und testeten unzählige potenzielle Substanzen, bis eine entdeckt wurde, die positiv mit dem Probanden interagierte. Allein mit diesen Ansätzen erstreckten sich Drogentests oft über mehrere Jahre. Dieser lange Zeitraum beeinträchtigte die Verfügbarkeit von Medikamenten für zahlreiche Krankheiten.
Ein Grund, warum rationales Arzneimitteldesign so schnell abgeschlossen ist, liegt darin, dass es häufig Computertechnologie verwendet, weshalb es auch als computergestütztes Arzneimitteldesign bezeichnet werden kann. Softwareprogramme ermöglichen es Forschern, Substanzen und potenzielle Ziele dreidimensional zu betrachten. So kann der Wissenschaftler mögliche Reaktionen ohne langwierige Laborübungen testen.
Wissenschaftler erstellen auch Datenbanken mit potentiell nützlichen Substanzen und Wirkstoffzielen. Auf diese Weise können Einzelpersonen schnell Tausende von Dateien durchsuchen und die Suche nach bestimmten Substanzen ändern. Die elektronische Speicherung ermöglicht auch den Informationsaustausch zwischen verschiedenen Organisationen.
Die technologielastige Natur dieses Ansatzes kann jedoch als Schwäche wirken. Regionen, die nicht mit fortschrittlichen Computerprozessen ausgestattet sind, profitieren weniger wahrscheinlich von einem rationalen Arzneimitteldesign. Ein Mangel an Ressourcen kann wiederum zu einem Mangel an Motivation für das Studium bei Wissenschaftlern führen.
Darüber hinaus erfordert der Einsatz dieser Technologie Forscher und Wissenschaftler, die in Chemie, Biologie und Computertechnologie gut ausgebildet sind. In vielen Bereichen kann es schwierig sein, diese strengen Anforderungen an die Fähigkeiten zu erfüllen. Die Finanzierung solcher Methoden, sowohl durch Gehälter als auch durch Ausrüstung, könnte ein weiteres Hindernis darstellen.
Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Art des Arzneimitteldesigns. Während traditionelle Laborarbeit quantifizierbare Ergebnisse liefern kann, bietet rationales Arzneimitteldesign nur Schätzungen und Vorhersagen darüber, wie eine Substanz mit einer anderen Substanz reagiert. Daher sind wiederholte Tests und sorgfältiges Screening immer noch eine Notwendigkeit. Wie bei jedem elektronischen Programm kann auch die Fehlerwahrscheinlichkeit erhöht werden.
Trotz der Nachteile ist das Potenzial für ein rationales Arzneimitteldesign vor allem für Patienten vielversprechend. Einzelpersonen könnten einen viel schnelleren Zugang zu neuen Medikamenten erhalten. Es können wiederum vielfältigere Behandlungen aufgedeckt und erstellt werden. Erfolgsgeschichten wurden bereits bei Erkrankungen dokumentiert, die von der Influenza bis zum Humanen Immunschwächevirus (HIV) reichen.