Farmakoinformatika
E. Change management (Manajemen perubahan)
13.3 Farmakoinformatika Dalam Ranah Riset
Farmakoinformatika adalah teknologi informasi baru yang muncul seperti neuroinformatika, imunoinformatika, bioinformatika, Metabolomik, kemo-informatika, toksiko-informatika, informatika kanker, informatika genom, informatika proteome, informatika biomedis adalah alat dasar yang disediakan untuk tujuan penemuan obat. Ada pengakuan yang meningkat bahwa teknologi informasi dapat digunakan secara efektif untuk penemuan obat. Pekerjaan dalam farmakoinformatika secara luas dapat dibagi menjadi dua kategori - aspek ilmiah dan aspek layanan. Komponen ilmiah berkaitan dengan kegiatan penemuan dan pengembangan obat sedangkan aspek berorientasi layanan lebih berpusat pada pasien. Penggerak yang menarik untuk industri farmasi adalah meminimalkan waktu antara penemuan obat dan pengirimannya ke pasar dan mempertahankan produktivitas tinggi dalam proses manufaktur. Selama siklus hidup produk, banyak keputusan kompleks harus dibuat untuk mencapai
“Dasar Ilmu Farmasi” 187 tujuan ini. Untuk lebih mendukung proses pengembangan dan manufaktur di setiap tahap, kami telah mengusulkan lambang baru untuk memfasilitasi pengelolaan dan transfer informasi dan pengetahuan data. Di masa mendatang upaya teknologi informasi ini diharapkan dapat berkembang baik dari segi keandalan maupun cakupannya. Dengan demikian, teknologi baru (farmakoinformatika) ini menjadi komponen penting dari ilmu farmasi.
Farmakoinformatika adalah studi, penemuan, dan penerapan disiplin di mana teknologi dengan segala aspek penghantaran obat, dari ilmu dasar (misalnya pengembangan obat atau farmakogenomik/farmakologis) hingga penggunaan klinis obat pada individu dan populasi. Ini adalah bagian dari farmakoinformatika, biasanya mengacu pada antarmuka teknologi dengan praktik farmasi. Termasuk teknologi farmasi yang terlibat dalam persiapan, pengiriman, dan pengelolaan penggunaan obat dalam sistem pemberian perawatan kesehatan.
Gambar 13.1 Cakupan farmakoinformatika (Nyola et. al., Am. J. PharmTech Res. 2012; 2(3)) Bioinformatika
Istilah bioinformatika pertama kali digunakan pada tahun 1990-an dan awalnya identik dengan pengelolaan dan analisis data urutan DNA, RNA dan protein. Alat komputasi untuk
188“Dasar Ilmu Farmasi”
analisis urutan telah tersedia sejak tahun 1960-an, tetapi ini adalah minat minoritas sampai kemajuan teknologi pengurutan menyebabkan ekspansi yang cepat dalam jumlah urutan yang disimpan dalam database seperti Genbank. Sekarang, istilah tersebut telah diperluas untuk memasukkan banyak jenis data biologis lainnya, misalnya struktur protein, profil ekspresi gen, interaksi protein, microarrays (chip DNA), analisis fungsional biomolekul, dan perancangan obat. Masing-masing area ini membutuhkan kumpulan database, algoritme, dan metode statistiknya sendiri.
Bioinformatika adalah konsep biologi dalam hal molekul (dalam arti kimia fisik) dan menerapkan "teknik informatika"
(berasal dari disiplin ilmu seperti matematika terapan, ilmu komputer dan statistik) untuk memahami dan mengatur informasi yang terkait dengan molekul-molekul ini, dalam skala besar. Singkatnya, bioinformatika adalah sistem informasi manajemen untuk biologi molekuler dan memiliki banyak aplikasi praktis. Bioinformatika dan informatika medis (BIOMI) adalah bidang multidisiplin di persimpangan komputasi dan informatika, matematika dan statistik, biologi, kimia, dan teknik rekayasa. Pada. Pada dasarnya, bioinformatika memiliki tiga komponen:
Pembuatan database yang memungkinkan penyimpanan dan pengelolaan kumpulan data biologis yang besar.
Pengembangan algoritma dan statistik untuk menentukan hubungan antar anggota kumpulan data yang besar.
Penggunaan alat ini untuk analisis dan interpretasi berbagai jenis data biologis, termasuk urutan DNA, RNA dan protein, struktur protein, profil ekspresi gen, dan jalur biokimia.
“Dasar Ilmu Farmasi” 189 Informatika Genom
Ini adalah topik yang relatif terkenal yang terkait erat dengan bioinformatika melalui analisis urutan. Informatika genom sebagai bidang mencakup berbagai metode dan algoritma untuk menganalisis dan mengekstraksi informasi yang relevan secara biologis dari database urutan biologis dan esensial yang berkembang pesat. Ini telah mengarah pada paradigma penelitian berbasis data baru untuk penelitian biomedis pasca genomik, yang telah diklaim untuk menggantikan paradigma berbasis hipotesis tradisional di mana eksperimen dirancang dengan hati-hati untuk mengatasi hipotesis spesifik sebelumnya. Komponen utama dari upaya ini adalah pengembangan dan penggunaan standar anotasi seperti ontologi, yang menyediakan konseptualisasi domain pengetahuan dan memfasilitasi komunikasi antara peneliti dan penggunaan domain pengetahuan oleh komputer untuk berbagai tujuan. Salah satunya adalah database ontologi gen dengan browser AmiGO, QucikGO, GOst untuk memudahkan aksesnya. Informatika genom sangat membantu dalam proses penemuan obat di sejumlah langkah mulai dari optimalisasi pemilihan target, mengungkap kompleksitas ekspresi gen, menyelesaikan variasi genetik pada tingkat genomik dan seluler, dll. Upaya terbaru dalam informatika genom dapat dikategorikan sebagai analisis sekuens genom, analisis ekspresi genom, Alat untuk visualisasi jaringan gen, algoritme untuk mengenali daerah pengkodean dan penyambungan, dll.
Sejumlah sumber dan server online tersedia yang membantu dalam penelitian informatika genom. Beberapa di antaranya adalah - FlyBase, KEGG (Kyoto Encyclopedia of Gens and Genomes), dan Ensemble Compara Database, cis RED database, genome SCOUT gen RAGE, CoGenT++. Di India, Institute of Genomics and Integrated Biology (IGIB) adalah salah satu lembaga terkemuka yang bekerja di bidang informatika genom.
190“Dasar Ilmu Farmasi”
Pengobatan yang dipersonalisasi adalah praktik medis yang diidealkan untuk memberikan obat yang tepat kepada pasien yang tepat pada waktu yang tepat. Menemukan SNP dianggap sebagai premis untuk praktik ini tetapi itu sama sekali bukan upaya yang cukup. Praktik yang baik harus didukung oleh tenaga medis profesional terlatih yang dapat dengan mudah mengakses data dan pengetahuan yang relevan.
Lingkungan informasi semacam itu akan disebut infrastruktur untuk pengobatan yang dipersonalisasi.
Imunoinformatika
Sistem kekebalan mengenali agen asing (antigen) ke organisme inang dan menimbulkan respons yang sesuai. Asing meliputi virus, bakteri, parasit, jamur, tumor, dan transplantasi.
Penerapan teknologi informasi untuk mempelajari proses imunologis yang penting dikenal sebagai imunoinformatika. Ini memfasilitasi pemahaman fungsi kekebalan dengan memodelkan interaksi antara komponen imunologi.
Perkembangan Imunoinformatika utama meliputi : (i) database imunologi (ii) analisis sekuens dan pemodelan struktur antibodi (iii) pemodelan sistem imun (iv) simulasi eksperimen laboratorium (v) dukungan statistik untuk eksperimen imunologi (vi) immunogenomics, dll.
Lebih dari 15 database imunologi telah muncul selama beberapa tahun terakhir - ex. MHCPEP (Database of MHC-Binding Peptides), FIMM (Database of Functional Immunology), KABAT (Database of Immunological Proteins), AntiJen (database imunologi kuantitatif yang mengintegrasikan data fungsional, termodinamika, kinetik, biofisik, dan seluler).
Bidang imunoinformatika memiliki pengaruh langsung dalam bidang-bidang berikut: (a) meningkatkan hasil transplantasi (b) mengidentifikasi gen baru yang terlibat dalam gangguan imunologi (c) menguraikan hubungan antara jalur presentasi antigen dan penyakit manusia (d) memprediksi
“Dasar Ilmu Farmasi” 191 alergenisitas molekul termasuk obat-obatan (e) obat yang dipersonalisasi (f) pengembangan vaksin.
Neuroinformatika
Dalam disiplin kerja ini difokuskan pada integrasi informasi ilmu saraf dari tingkat genom ke tingkat perilaku manusia. Tujuan utama dari disiplin baru ini adalah untuk menghasilkan kemampuan digital untuk sistem manajemen informasi berbasis web dalam bentuk database dan alat manajemen data terkait. Basis data dan perangkat lunak sedang dirancang untuk kepentingan ahli saraf, ilmuwan perilaku, dokter, dan pendidik dalam upaya untuk lebih memahami struktur, fungsi, dan perkembangan otak. Beberapa database yang dikembangkan dalam Neuroinformatics adalah Surface Management System (SuMS), fMRIDC, BrainMap, BrainInfo, X-Anat, The Brain Architecture Management System (BAMS), The Ligand Gated Ion Channel database (LGICdb), ModelDB dan Probabilistic atlas dan sistem referensi untuk otak manusia.
Sebagian besar database ini tersedia secara bebas dan dapat diakses melalui internet. Mereka memberikan informasi tertentu secara rinci di satu tempat dan membantu dalam penelitian ilmu saraf. Beberapa perangkat lunak neuroinformatika yang umum digunakan termasuk GENESIS, NEURON, Catacomb, Channelab, HHsim, NEOSIM, NANS, SNNAP, dll. Berbagi data dalam ilmu saraf bukan satu-satunya aplikasi neuroinformatika, tetapi lebih dari itu. Pemodelan komputasi saluran ion, berbagai bagian neuron, neuron penuh, dan bahkan jaringan saraf membantu memahami sistem saraf yang kompleks dan cara kerjanya. Jenis pemodelan ini sangat tumpang tindih dengan biologi sistem dan juga mendapat manfaat dari database bioinformatika. Di India penelitian neuroinformatika terutama sedang dilakukan saat ini di Pusat Penelitian Otak Nasional, Gurgaon di bawah departemen bioteknologi, pemerintah India.
Pemodelan komputasi dari berbagai proses yang berkaitan dengan ilmu saraf membantu dalam memahami fungsi otak