در حال حاضر طراحی دارو به کمک کامپیوتر CADD به عنوان یکی از ابزارهای بسیار مفید برای توسعه منطقی داروها، مورد توجه قرار گرفته است که در واقع شامل طراحی دارو از روی ساختار بوده و توانسته زمان لازم برای شناسایی و طراحی ترکیبات دارویی، نوع آن ها و بهینه سازی ساختارشان را به حداقل زمان برساند. این روش در طی 20سال توسعه و تکامل پیدا کرده و به یکی از شاخه های علمی مهم در شیمی دارویی تبدیل شده است.
روش های طراحی دارو به کمک کامپیوتر
روش های طراحی دارو با کامپیوتر را می توان به سه دسته متفاوت تقسیم کرد که همۀ آن ها بر اساس لیگاند و گیرنده می باشد که به اختصار توضیح داده می شود
1- روش مبتنی بر گیرنده (Dock Receptor Based Approach)
هنگامی که ساختار سه بعدی مولکول های لیگاند و گیرنده آن معلوم است روش مبتنی بر گیرنده، کاندید خوبی برای شناسایی و یا بهینه کردن داروهاست. به خاطر حضور ساختارهای سه بعدی ترکیبات و گیرنده، ماهیت برهمکنش بین لیگاند و گیرنده و از طرفی نوع ساختاری که لیگاند می تواند داشته باشد تا بر همکنش بین آن ها در شرایط مطلوبی قرار بگیرد را می توان با استفاده از این روش تشخیص داد. ترکیب بر روی جایگاه فعال داک شده ( در اصطلاح به معنی لنگر اندازی است) و بر همکنش لیگاند با رسپتور بوسیله مکانیک مولکولی و دینامیک مولکولی شبیه سازی می شود. در این روش بر اثر داک شدن لیگاند در جایگاه فعال، لیگاند از لحاظ کنفورماسیونی تغییر پیدا می کند و در شرایط مختلف وضعیتش عوض می شود و در انواع حالات مختلف با گیرنده برهمکنش نشان می دهد. برای تعیین نوع لیگاندهایی که می توانند به جایگاه گیرنده داک شوند، تطابق شکل و نیز مکمل بودن قسمت های آب گریز، آب دوست و باردار در هر دو باید در نظر گرفته شوند. از نرم افزارهای مختلفی مانندAUTODOCK- Glide- LUDIوLigandfitبرای طراحی دارو بر اساس ساختار گیرنده استفاده می شود.
2- روش مبتنی بر لیگاند (Ligand Based Approach)
وقتی که ساختارهای سه بعدی گیرنده مشخص نیست و در عوض ساختار لیگاندها معلوم است از این روش استفاده می شود که از جمله روشهای مرسوم می باشد. در این روش بطور غیر مستقیم با مطالعه ترکیباتی که با مولکول های زیستی واکنش نشان می دهند به دنبال طراحی ترکیباتی هستند که از لحاظ فارماکولوژیکی فعال باشند. در روشهای طراحی دارو مبتنی بر لیگاند در فقدان ساختار مولکول های زیستی با مطالعه لیگاند های مشخص به دنبال شناخت ویژگی های ساختاری وفیزیکوشیمیایی ترکیبات بوده تا بتوان ترکیب مورد نظر را بر اساس داده هایی که از مطالعه ترکیبات قبلی استخراج می شود، طراحی نمود. این روش به نوعی طراحی دارو بر اساس فارماکوفور است (فارماکوفور به قسمتی از دارو اطلاق می شود که اثر دارو وابسته به آن بخش از مولکول است) و بوسیله مطالعه روابط کمی ساختار با فعالیت آن ها می توان داروها را بوسیله این روش طراحی نمود، بطوری که می توان گفت روشی برای طراحی فارماکوفور داروهاست.
3-De Novo Design Based Approach
زمانی که ساختار لیگاند مشخص نیست اما ساختار گیرنده معلوم باشد از این روش استفاده می شود. در این روش اطلاعاتی از ساختارهای گیرنده یا شبه گیرنده ها وجود دارد اما ساختار ترکیب اصلی که بتواند با جایگاه فعال گیرنده بر همکنش داشته باشد وجود ندارد. یکی از عملکردهای طراحی دارو بر پایه این روش پیشنهاد و ارائه ترکیب اصلی است که با جایگاه فعال مکمل باشد. اساس روش به این صورت است که از پایگاه دادۀ ساختارهای سه بعدی موجود، برای پیدا کردن مولکول های کوچکی که بتوانند با جایگاه فعال گیرنده از لحاظ اندازه، ژئومتری و گروه های عاملی میانکنش مناسبی داشته باشند استفاده می شود. نرم افزارهایی مثل GROWو LEGENDبرای طراحی دارو بوسیله این روش بکار می روند.-
AUTODOCK