Polypharmacology: drug discovery of next generation

Abstract

The traditional drug discovery paradigm is no longer a profitable option. The idea of “one-drug, one-target” is an unreal concept when we are dealing with a biological system and, for that reason, many complex diseases no longer have any effective and safe treatment. A diseased system is like a “battlefield” where complex biological processes are perturbed at more than one point. The polypharmacology approach appeared naturally with the evolution of technology, as the key to solve the “disease” equation. However, the rational design of a multi-target drug is still in its childhood, but when it takes the first steps, our understanding of pharmacological effects in the human body will be improved and new off-targets will be discovered. The purpose of this paper is to review the main concepts underlying polypharmacology, its potential applications and the challenges it has to face to succeed in this paradigm transformation.

O tradicional paradigma da descoberta de fármacos já não é uma opção rentável. A ideia de “um fármaco, um alvo” é um conceito irreal quando estamos a lidar com um sistema biológico e, por essa razão, muitas doenças complexas ainda não têm nenhum tratamento efetivo e seguro. Uma doença pode ser comparada a um “campo de batalha” onde processos biológicos complexos estão alterados em mais do que um ponto. A abordagem da polypharmacology apareceu naturalmente com a evolução da tecnologia, como uma tentativa de resolver este problema. Apesar do design racional de um fármaco multi-target ainda estar numa fase inicial, os esforços necessários para dar os primeiros passos irão melhorar a nossa compreensão dos efeitos farmacológicos no corpo humano e irão potenciar a descoberta de novos off-targets. Neste trabalho irão ser revistos os principais conceitos subjacentes à polypharmacology, as suas potenciais aplicações e os desafios que terá de enfrentar para ser bem-sucedido nesta transformação de paradigma.