DrugBank - Polski Serwis Naukowy

DrugBank — ogólnodostępna i bezpłatna baza informacji o lekach, utworzona w 2006 roku przez zespół Craiga Knoxa i Davida Wisharta z Wydziału Informatyki i Nauk Biologicznych Uniwersytetu Alberty w Kanadzie. Łączy dane z dziedziny chemii, biochemii, genetyki, farmakologii i farmakokinetyki.

SMILES (ang. Simplified Molecular Input Line Entry Specification) - sposób jednoznacznego zapisu struktury cząsteczek związków chemicznych z wykorzystaniem ciągu znaków ASCII.

Sildenafil (ang. i INN sildenafil citrate, ATC: G 04 BE 03, oryginalna nazwa handlowa: Viagra) – lek stosowany w leczeniu zaburzeń erekcji oraz w pierwotnym nadciśnieniu płucnym (w tym wskazaniu pod nazwą Revatio). Został on opatentowany w 1996 roku przez firmę Pfizer i wprowadzony po raz pierwszy na rynek w 1998 roku.

Baza zawiera informacje o prawie 4800 lekach, w tym:

ponad 1350 małocząsteczkowych leków dopuszczonych przez FDA,

123 leki biotechnologiczne (białka/peptydy) zatwierdzone przez FDA,

71 nutraceutyków,

ponad 3243 substancji eksperymentalnych.

Ponadto w bazie znajduje się ponad 2500 sekwencji białek będącymi celami biologicznymi leków.

Agencja ds. Żywności i Leków FDA (ang. Food and Drug Administration, w skrócie FDA) – amerykańska agencja rządowa utworzona w 1906. Wchodzi w skład departamentu zdrowia i usług społecznych i jest odpowiedzialna za kontrolę żywności (dla ludzi i zwierząt), suplementów diety, leków (dla ludzi i weterynaryjnych), kosmetyków, urządzeń medycznych i urządzeń emitujących promieniowanie (w tym także tych niemedycznych), materiałów biologicznych i preparatów krwiopochodnych w USA.

Allel – jedna z wersji genu w określonym miejscu (locus) na danym chromosomie homologicznym. Allele tego samego genu różnią się jednym lub kilkoma nukleotydami. Występowanie więcej niż jednej wersji danego genu określa się jako polimorfizm. Dzięki zdegenerowaniu kodu genetycznego tylko część tych różnic przekłada się na różnice w budowie kodowanych białek. Powoduje to zróżnicowanie właściwości cząsteczek białka kodowanego przez różne allele tego samego genu.

Informacje w bazie DrugBank pochodzą głównie z 29 innych serwisów internetowych. Część informacji pochodzi z publikacji i podręczników.

Budowa bazy

Leki w bazie podzielone są na kategorie:

Approved – leki zaaprobowane przez FDA, o udowodnionej skuteczności działania,

Biotech – leki otrzymywane metodami biotechnologicznymi (białka i peptydy),

Small Molecule – leki nie będące polimerami lub kopolimerami,

Nutraceutical – suplementy diety w formie farmaceutycznej,

Experimental – leki stosowane w badaniach eksperymentalnych,

Withdraw – leki wycofane z użycia w Kanadzie,

Illicit – substancje nielegalne lub których użycie jest ściśle kontrolowane w Kanadzie.

Informacje o lekach zebrane są w postaci karty leku (ang. DrugCard). Każda substancja posiada oddzielną kartę z przypisanym unikatowym identyfikatorem w formacie DBnumerkarty, np. DB00203 (Sildenafil). Karta leku zawiera 103 pola, podzielone na trzy części:

Peptydy (z gr. πεπτίδια, "strawne") – związki organiczne powstające przez połączenie cząsteczek aminokwasów wiązaniem peptydowym. Granica pomiędzy peptydem a białkiem nie jest dokładnie sprecyzowana, rozróżnienie jest oparte na masie cząsteczkowej klasyfikowanego związku. Za peptydy różni autorzy uważają poliaminokwasy o masie cząsteczkowej mniejszej od 5-10 tys. daltonów. Powyżej tej granicy związki takie zaliczamy do białek.

Białka – wielkocząsteczkowe (masa cząsteczkowa od ok. 10 000 do kilku mln) biopolimery, a właściwie biologiczne polikondensaty, zbudowane z reszt aminokwasów połączonych ze sobą wiązaniami peptydowymi -CONH-. Występują we wszystkich żywych organizmach oraz wirusach. Synteza białek odbywa się w specjalnych organellach komórkowych zwanych rybosomami.

Drug Field (kolor niebieski) – pola dotyczące danego leku,

Target Field (kolor czerwony) – pola dotyczące białka docelowego,

Enzyme Field (kolor zielony) – pola dotyczące enzymu metabolizującego lek.

DrugBank umożliwia ściągnięcie:

sekwencji białek/genów w formacie FASTA,

wzorów strukturalnych wszystkich leków w formacie SDF,

wszystkich kart leków w jednym pliku tekstowym (o rozmiarze około 85 MB).

Wyszukiwanie informacji

DrugBank pozwala na wyszukiwanie informacji na cztery sposoby:

Wyszukiwarka – wyszukiwanie poprzez podstawowe pola wyszukiwania znajdujące się na każdej podstronie serwisu lub cztery podtypy wyszukiwania, znajdujące się w zakładce Search:
ChemQuery – zawiera cztery możliwości wyszukiwania:
Structure – narzędzie pozwalające wyszukać narysowany dwuwymiarowy wzór strukturalny,
Molecular Weight – filtr substancji w granicach podanych mas atomowych i typu leków,
SMILES – wyszukiwanie na podstawie wpisanego kodu SMILES,
Chemical Formula – wyszukiwanie substancji na podstawie wpisanego wzoru chemicznego.
TextQuery – wyszukiwanie tekstowe z możliwością zastosowania operatorów oraz kilkudziesięciu komend,
Sequence Search – wyszukiwanie na podstawie sekwencji w formacie FASTA oraz parametrów algorytmu BLAST,
Data Extractor – narzędzie pozwalające na konstruowanie zapytań i wybieranie różnych sposobów wyświetlania informacji.
DrugBank Browse – przeglądarka wszystkich leków zestawionych w tabeli i uszeregowanych wg identyfikatora.
Pharma Browse – przeglądarka, w której leki uszeregowane są wg grup farmakologicznych w postaci listy.
Geno Browse – przeglądarka łącząca efekt stosowania leku z konkretnym allelem genu.

Przypisy

DrugBank: Data sources (ang.). [dostęp 2010-03-21].

Bibliografia

Wishart DS, Knox C, Guo AC, et al. DrugBank: a knowledgebase for drugs, drug actions and drug targets. „Nucleic Acids Research”. 36 (Database issue), s. D901–6, 2008. doi:10.1093/nar/gkm958. PMID 18048412.

Wishart DS, Knox C, Guo AC, et al. DrugBank: a comprehensive resource for in silico drug discovery and exploration. „Nucleic Acids Research”. 34 (Database issue), s. D668–D672, 2006. doi:10.1093/nar/gkj067. PMID 16381955.

Linki zewnętrzne

Strona internetowa DrugBank.