Жоғары өнімділік сұрыптау: Жаңа дәрілерді табу әдісі
High-throughput screening
Жоғары өнімділік скринингі (HTS) – дәрі жасау, биология, химия салаларындағы роботтық зерттеу әдісі. Миллиондаған тест жүргізіп, белсенді заттарды анықтайды.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Дәрілік заттарды табу әдісі
Drug discovery technique
Жоғары өнімділік скрининг (HTS) – бұл ғылыми жаңалықтарды ашуға арналған әдіс, әсіресе дәрілік заттарды зерттеуде қолданылады және биология, материалдар ғылымы мен химия салаларымен байланысты. Робототехниканы, деректерді өңдеу/басқару бағдарламалық құралдарын, сұйықтықтарды тасымалдау құрылғыларын және жоғары сезімтал детекторларды пайдалану арқылы жоғары өнімділік скрининг зерттеушіге миллиондаған химиялық, генетикалық немесе фармакологиялық сынақтарды жылдам жүргізуге мүмкіндік береді. Осы процестің арқасында белгілі бір биомолекулалық жолды өзгертетін белсенді заттарды, антиденелерді немесе гендерді тез анықтауға болады. Бұл тәжірибелердің нәтижелері жаңа дәрілерді жасауға және нақты бір орынның өзара әрекеттеспеуін немесе оның қызметін түсінуге бастап келеді.
High throughput screening (HTS) is a method for scientific discovery especially used in drug discovery and relevant to the fields of biology, materials science and chemistry. Using robotics, data processing/control software, liquid handling devices, and sensitive detectors, high throughput screening allows a researcher to quickly conduct millions of chemical, genetic, or pharmacological tests. Through this process one can quickly recognize active compounds, antibodies, or genes that modulate a particular biomolecular pathway. The results of these experiments provide starting points for drug design and for understanding the noninteraction or role of a particular location.
Сынау тақтасын дайындау
HTS-тің негізгі зертханалық құралы немесе сынақ ыдысы – микротитрлік тақта, ол әдетте бір рет қолданылатын, пластиктен жасалған және ұңғымалар деп аталатын кішкентай, ашық ойықтардан тұратын желілі құрылымға ие шағын контейнер. Әдетте, HTS үшін қолданылатын микропластиналарда 96, 192, 384, 1536, 3456 немесе 6144 ұңғыма болады. Бұлардың барлығы 96-ның есеуі болып табылады, бұл 8 х 12 реттілікпен орналасқан және 9 мм арақашықтығы бар бастапқы 96 ұңғымалық микропластинаны көрсетеді. Ұңғымалардың көпшілігі тәжірибе мазмұнына байланысты сынақ үлгілерін қамтиды. Мысалы, бұл диметилсульфоксид (DMSO) сулы ерітіндісінде ерітілген әртүрлі химиялық қосылыстар болуы мүмкін. Сондай-ақ, ұңғымаларда жасушалар немесе ферменттер де болуы мүмкін. (Басқа ұңғымалар бос болуы немесе таза еріткіш немесе өңделмеген үлгілерді қамтиды, олар эксперименттік бақылау ретінде пайдалануға арналған.) Скрининг орталығында әдетте қор пластиналарының кітапханасы болады, олардың құрамы мұқият тізімделген, және олардың әрқайсысы зертханада жасалған немесе коммерциялық көзден алынған болуы мүмкін. Бұл қор пластиналары эксперименттерде тікелей қолданылмайды, қажет болған жағдайда жеке сынақ пластиналары жасалады. Сынақ пластинасы – бұл қор пластинасының көшірмесі, ол қор пластинасының ұңғымаларынан толық бос пластинаның сәйкес ұңғымаларына шағын мөлшерде сұйықтық (көбінесе нанолитрлермен өлшенетін) пипеттеу арқылы жасалады.
The key labware or testing vessel of HTS is the microtiter plate, which is a small container, usually disposable and made of plastic, that features a grid of small, open divots called wells. In general, microplates for HTS have either 96, 192, 384, 1536, 3456 or 6144 wells. These are all multiples of 96, reflecting the original 96 well microplate with spaced wells of 8 x 12 with 9 mm spacing. Most of the wells contain test items, depending on the nature of the experiment. These could be different chemical compounds dissolved e. g. in an aqueous solution of dimethyl sulfoxide (DMSO). The wells could also contain cells or enzymes of some type. (The other wells may be empty or contain pure solvent or untreated samples, intended for use as experimental controls.) A screening facility typically holds a library of stock plates, whose contents are carefully catalogued, and each of which may have been created by the lab or obtained from a commercial source. These stock plates themselves are not directly used in experiments; instead, separate assay plates are created as needed. An assay plate is simply a copy of a stock plate, created by pipetting a small amount of liquid (often measured in nanoliters) from the wells of a stock plate to the corresponding wells of a completely empty plate.
Реакцияны бақылау
Сынаққа дайындалу үшін зерттеуші әрбір ұңғыманы эксперимент жүргізілетін биологиялық нысанмен – мысалы, белок, жасуша немесе жануар эмбрионымен толтырады. Биологиялық материалдың ұңғымадағы қосылыстармен сіңуіне, байланысуына немесе әрекет етуіне (немесе әрекет етпеуіне) мүмкіндік беру үшін белгілі бір инкубация уақыты өткен соң, өлшемдер пластинканың барлық ұңғымалары бойынша қолмен немесе машина арқылы жүргізіледі. Зерттеуші микроскопия қолданып, (мысалы) ұңғымалардағы қосылыстардың нәтижесінде эмбриональды дамудағы өзгерістерді немесе кемшіліктерді анықтағанда, компьютердің өзі анықтай алмайтын әсерлерді іздегенде, қолмен өлшеу жиі қажет болады. Әйтпесе, арнайы автоматтандырылған талдау машинасы ұңғымаларда бірнеше тәжірибелерді жүргізе алады (мысалы, поляризацияланған жарық шашыратып, рефлективтілікті өлшеу, бұл белок байланысының көрсеткіші болуы мүмкін). Мұндай жағдайда машина әр тәжірибенің нәтижесін сандық мәндердің торы түрінде шығарады, әрбір сан жеке ұңғымадан алынған мәнге сәйкес келеді. Жоғары сыйымды талдау машинасы бірнеше минут ішінде ондаған пластинаны өлшеуге қабілетті, осылайша мыңдаған тәжірибелік деректерді өте жылдам жасауға болады. Осы алғашқы сынақтың нәтижелеріне байланысты зерттеуші осы скрининг ішінде қызықты нәтижелер берген ("хиттер" деп аталатын) бастапқы ұңғымалардан сұйықтықты "шерипикинг" арқылы жаңа сынақ пластиналарына ауыстырып, содан кейін осы таңдалған жиынтық бойынша қосымша деректер жинау үшін экспериментті қайтадан жүргізе алады, байқауларды растап және нақтылай алады.
To prepare for an assay, the researcher fills each well of the plate with some biological entity that they wish to conduct the experiment upon, such as a protein, cells, or an animal embryo. After some incubation time has passed to allow the biological matter to absorb, bind to, or otherwise react (or fail to react) with the compounds in the wells, measurements are taken across all the plate's wells, either manually or by a machine. Manual measurements are often necessary when the researcher is using microscopy to (for example) seek changes or defects in embryonic development caused by the wells' compounds, looking for effects that a computer could not easily determine by itself. Otherwise, a specialized automated analysis machine can run a number of experiments on the wells (such as shining polarized light on them and measuring reflectivity, which can be an indication of protein binding). In this case, the machine outputs the result of each experiment as a grid of numeric values, with each number mapping to the value obtained from a single well. A high capacity analysis machine can measure dozens of plates in the space of a few minutes like this, generating thousands of experimental datapoints very quickly. Depending on the results of this first assay, the researcher can perform follow up assays within the same screen by "cherrypicking" liquid from the source wells that gave interesting results (known as "hits") into new assay plates, and then re running the experiment to collect further data on this narrowed set, confirming and refining observations.
Автоматтандыру жүйелері
Автоматтандыру HTS-тің тиімділігінің маңызды құралы болып табылады. Әдетте, бір немесе бірнеше роботтан тұратын біріктірілген робот жүйесі сынамалық микропластиналарды үлгі мен реагент қосу, араластыру, инкубациялау және соңында оқу немесе анықтау үшін станциядан станцияға жеткізеді. HTS жүйесі әдетте көптеген пластиналарды бір уақытта дайындап, инкубациялап, талдай алады, бұл деректерді жинау процесін одан да жылдамдатады. Қазіргі таңда күніне 100 000-ға дейін қосылысты тексеруге қабілетті HTS роботтары бар. Автоматты колония таңдау құрылғылары микробиалды колониялардың мыңдаған түрлерін жоғары өнімді генетикалық скрининг үшін таңдап алады. uHTS немесе өте жоғары өнімділікпен скринингтеу термині (шамамен 2008 жылғы мәліметтер бойынша) күніне 100 000-нан астам қосылысты скринингтеуге қатысты.
Automation is an essential element in HTS's usefulness. Typically, an integrated robot system consisting of one or more robots transports assay microplates from station to station for sample and reagent addition, mixing, incubation, and finally readout or detection. An HTS system can usually prepare, incubate, and analyze many plates simultaneously, further speeding the data collection process. HTS robots that can test up to 100,000 compounds per day currently exist. Automatic colony pickers pick thousands of microbial colonies for high throughput genetic screening. The term uHTS or ultra high throughput screening refers (circa 2008) to screening in excess of 100,000 compounds per day.
Сапаны бақылау
Жоғары сапалы HTS сынақтары HTS эксперименттері үшін маңызды. Жоғары сапалы HTS сынақтарын жасау үшін сапаны бақылау (QC) мақсатында эксперименттік және есептеу әдістерін біріктіру қажет. QC-ның үш маңызды құралы: (i) дұрыс пластинка дизайны, (ii) тиімді оң және теріс химиялық/биологиялық бақылауларды таңдау және (iii) нашар дерек сапасы бар сынақтарды анықтау үшін дифференциациялау деңгейін өлшеуге арналған тиімді QC көрсеткіштерін әзірлеу. Дұрыс пластинка дизайны жүйелі қателерді (әсіресе ұя позициясымен байланысты) анықтауға және жүйелі қателердің QC-ға және жақсы нәтижелерді таңдауға әсерін жою/азайту үшін қандай нормалауды қолдану керектігін анықтауға көмектеседі. Жақында HTS сынақтарындағы дерек сапасын бағалау үшін қатаң стандартталған орташа айырмашылық (SSMD) ұсынылды.
High quality HTS assays are critical in HTS experiments. The development of high quality HTS assays requires the integration of both experimental and computational approaches for quality control (QC). Three important means of QC are (i) good plate design, (ii) the selection of effective positive and negative chemical/biological controls, and (iii) the development of effective QC metrics to measure the degree of differentiation so that assays with inferior data quality can be identified. A good plate design helps to identify systematic errors (especially those linked with well position) and determine what normalization should be used to remove/reduce the impact of systematic errors on both QC and hit selection. Strictly standardized mean difference (SSMD) has recently been proposed for assessing data quality in HTS assays.
Өнімділік пен тиімділікті арттыру әдістері
Бір немесе бірнеше пластиналар бойынша қосылыстардың ерекше таралуын бір пластинаға арналған сынақтар санын арттыру, сынақ нәтижелерінің дисперсиясын азайту, немесе екеуін бірге жасау үшін пайдалануға болады. Бұл тәсілдегі негізгі шарт – бір ұяшадағы кез келген N қосылысы әдетте бір-бірімен немесе сынақ нысанымен мұндай өзара әрекеттеспейді, ол сынақтың нақты оң нәтижелерді анықтау мүмкіндігін өзгертеді. Мысалы, А қосылысы 1, 2, 3 ұяшаларда, В қосылысы 2, 3, 4 ұяшаларда және С қосылысы 3, 4, 5 ұяшаларда орналасқан пластинаны қарастырыңыз. Осы пластинаны белгілі бір нысанаға қарсы сынағанда, 2, 3 және 4 ұяшалардағы оң нәтижелер В қосылысының ең мүмкін агент екенін көрсетеді, сонымен қатар В қосылысының аталған нысанаға қарсы тиімділігінің үш өлшемін ұсынады. Бұл тәсілдің коммерциялық қолданысында екі қосылыс ешқашан бір ұяшаны бөліспейтін комбинациялар қолданылады, бұл тексеріліп жатқан қосылыстар жұптары арасындағы (екінші реттік) кедергілер мүмкіндігін азайту үшін жасалады.
Unique distributions of compounds across one or many plates can be employed either to increase the number of assays per plate or to reduce the variance of assay results, or both. The simplifying assumption made in this approach is that any N compounds in the same well will not typically interact with each other, or the assay target, in a manner that fundamentally changes the ability of the assay to detect true hits. For example, imagine a plate wherein compound A is in wells 1 2 3, compound B is in wells 2 3 4, and compound C is in wells 3 4 5. In an assay of this plate against a given target, a hit in wells 2, 3, and 4 would indicate that compound B is the most likely agent, while also providing three measurements of compound B's efficacy against the specified target. Commercial applications of this approach involve combinations in which no two compounds ever share more than one well, to reduce the (second order) possibility of interference between pairs of compounds being screened.
Соңғы жетістіктер
Автоматтандыру және төмен көлемді талдау форматтарын NIH Химиялық геномдық орталығының (NCGC) ғалымдары сандық HTS (qHTS) әзірлеу үшін пайдаланды, бұл әр қосылыстың толық концентрация-жауап қатынастарын құру арқылы үлкен химиялық кітапханаларды фармакологиялық тұрғыдан бағалау парадигмасы. Қисыққа сәйкес келетін және химиялық информатика бағдарламалық жасақтамасымен qHTS деректері жартылай максималды тиімді концентрацияны (EC50), максималды жауапты, бүкіл кітапхана үшін Хилл коэффициентін (nH) береді, бұл құрылым-белсенділік байланыстарын (SAR) бағалауға мүмкіндік береді. 2010 жылдың наурыз айында HTS процесін көрсететін зерттеу жарияланды, ол тамшы негізіндегі микрофлюидиканы қолданатын дәстүрлі әдістерге қарағанда 1000 есе жылдам скринингке (10 сағатта 100 миллион реакция) және 1 миллион есе арзанға (реагент көлемінің 10-7 есесін пайдалана отырып) мүмкіндік береді. Бұл процесс секундына 200 000 тамшыны талдауға мүмкіндік береді. 2013 жылы зерттеушілер өсімдіктерден алынған кішкентай молекулаларға қатысты жаңа тәсілді жариялады. Жалпы, дәрі-дәрмектерді зерттеу процесінің басында концепцияның жоғары сапалы растауын ұсыну өте маңызды. Осы жерде қуатты, селективті және биологиялық қолжетімді химиялық зондтарды анықтауға мүмкіндік беретін технологиялар аса маңызды, тіпті егер алынған қосылыстар фармацевтикалық өнімге әзірлеу үшін қосымша оңтайландыруды қажет етсе де. Ядролық рецептор RORα, он жылдан астам уақыт бойы қуатты және биожетімді агонисттерді анықтау үшін бағытталған белок, өте қиын дәрілік мақсаттың мысалы ретінде қолданылды. Скрининг кезеңінде қоңырау тәрізді қисық арқасында оң нәтижелер расталады. Бұл әдіс сандық HTS әдісіне (бір уақытта скрининг және оң нәтижелерді растау) өте ұқсас, бірақ бұл тәсіл деректер нүктелерінің санын едәуір азайтады және 100 000-нан астам биологиялық маңызды қосылыстарды оңай скринингтеуге мүмкіндік береді. Дәстүрлі HTS дәрі-дәрмектерді табу үшін тазартылған ақуыздар немесе толық жасушаларды пайдаланса, технологияның соңғы дамуы бүтін тірі организмдерді, мысалы, Caenorhabditis elegans және zebrafish (Danio rerio) нематодасын пайдаланумен байланысты. 2016-2018 жылдары пластина өндірушілер органоидтар мен сфероидтар сияқты 3D тіндерде қатерлі ісікке қарсы дәрілерді табуға арналған HTS-ге бейімделген тесттерді жылдам дамытуға мүмкіндік беретін өте төмен жабысқақтыққа ие жасушаларды қайтаратын беттерді жаппай өндіруге мүмкіндік беретін арнайы химияны шығара бастады; бұл физиологиялық жағдайға жақын формат.
Automation and low volume assay formats were leveraged by scientists at the NIH Chemical Genomics Center (NCGC) to develop quantitative HTS (qHTS), a paradigm to pharmacologically profile large chemical libraries through the generation of full concentration response relationships for each compound. With accompanying curve fitting and cheminformatics software qHTS data yields half maximal effective concentration (EC50), maximal response, Hill coefficient (nH) for the entire library enabling the assessment of nascent structure activity relationships (SAR). In March 2010, research was published demonstrating an HTS process allowing 1,000 times faster screening (100 million reactions in 10 hours) at 1 millionth the cost (using 10−7 times the reagent volume) than conventional techniques using drop based microfluidics. This process can analyze 200,000 drops per second. In 2013, researchers have disclosed an approach with small molecules from plants. In general, it is essential to provide high quality proof of concept validations early in the drug discovery process. Here technologies that enable the identification of potent, selective, and bioavailable chemical probes are of crucial interest, even if the resulting compounds require further optimization for development into a pharmaceutical product. Nuclear receptor RORα, a protein that has been targeted for more than a decade to identify potent and bioavailable agonists, was used as an example of a very challenging drug target. Hits are confirmed at the screening step due to the bell shaped curve. This method is very similar to the quantitative HTS method (screening and hit confirmation at the same time), except that using this approach greatly decreases the data point number and can screen easily more than 100.000 biological relevant compounds. Whereby traditional HTS drug discovery uses purified proteins or intact cells, recent development of the technology is associated with the use of intact living organisms, like the nematode Caenorhabditis elegans and zebrafish (Danio rerio). In 2016 2018 plate manufacturers began producing specialized chemistry to allow for mass production of ultra low adherent cell repellent surfaces which facilitated the rapid development of HTS amenable assays to address cancer drug discovery in 3D tissues such as organoids and spheroids; a more physiologically relevant format.
Академиялық ортада биомедициналық зерттеулер үшін HTS қолдануды арттыру
HTS – робототехника және жоғары жылдамдықты компьютерлік технологияның қазіргі заманғы жетістіктерінің арқасында дамыған салыстырмалы түрде жаңа инновация. HTS операциясын жүргізу үшін әлі де жоғары мамандандырылған және қымбат сынақ лабораториясы қажет, сондықтан көптеген жағдайларда шағын және орташа көлемді ғылыми-зерттеу ұйымдары өздері үшін құрудың орнына қолданыстағы HTS нысанының қызметтерін пайдаланады. Академиялық ортада университеттердің өздері дәрі-дәрмектерді іздеумен айналысуына бағытталған үрдіс байқалады. Әдетте өнеркәсіпте ғана кездесетін мұндай мүмкіндіктер қазір университеттерде де көбірек таралған. Мысалы, UCLA ашық қолжетімді HTS зертханасына ие, ол күнделікті 100 000-нан астам қосылысты тексеруге қабілетті. Ашық қолжетімділік саясаты зерттеушілердің барлығына интеллектуалдық меншік құқығы бойынша ұзақ келіссөздер жүргізбей осы мүмкіндікті пайдалануға мүмкіндік береді. 200 000-нан астам кіші молекуладан тұратын кітапханасы бар MSSR, Батыс жағалаудағы барлық университеттердің арасындағы ең ірі кітапханалардың біріне ие. Сондай-ақ, HTS және геномдық кең экранға бірдей қол жеткізу зерттеушілерге белгілі бір аурудың нысанын анықтау және растауға немесе кіші молекуланың әрекет ету механизмін анықтауға мүмкіндік береді. Ең дәл нәтижелерді «арпаланған» функционалдық геномика кітапханаларын пайдалану арқылы алуға болады, яғни әрбір кітапханада бір ғана конструкция, мысалы, бір ғана siRNA немесе cDNA болады. Функционалдық геномика әдетте эпифлюоресценттік микроскопия немесе лазерлік сканерлік цитометрия сияқты жоғары мазмұнды скринингпен жұптастырылады. Иллинойс және Миннесота университеттерінде де HTS мүмкіндіктері бар. Мичиган университетінің Өмір ғылымдары институтындағы Химиялық геномика орталығында HTS нысаны орналасқан. Колумбия университетінде биохимиялық, жасушалық және NGS негізделген скрининг үшін шамамен 300 000 әртүрлі кіші молекулалар мен шамамен 10 000 белгілі биоактивті қосылыстар бар ортақ пайдаланудағы HTS нысаны бар. Рокфеллер университетінде ашық қолжетімді HTS ресурстық орталығы HTSRC (Рокфеллер университеті, HTSRC) бар, ол 380 000-нан астам қосылыстар кітапханасын ұсынады. Солтүстік-батыс университетінің жоғары өнімділік талдау зертханасы нысананы анықтауды, растауды, талдауды әзірлеуді және қосылысты скринингті қолдайды. Санфорд Бернхам Пребис медициналық ашу институтының коммерциялық емес ұйымы MLPCN құрамына кіретін Конрад Пребис химиялық геномика орталығында ұзақ жылдар бойы HTS нысаны бар. Коммерциялық емес Скриппс зерттеу молекулалық скрининг орталығы (SRMSC) MLPCN дәуірінен кейін де институттар арасында академиялық қызмет көрсетуді жалғастыруда. SRMSC uHTS нысаны академиялық ортадағы ең ірі кітапханалық жинақтардың біріне ие, қазіргі уақытта 665 000-нан астам кіші молекулалық бірліктер бар және көптеген PI гранттық бастамаларын қолдау үшін толық жинақты немесе кіші кітапханаларды жүйелі түрде тексереді. АҚШ-та Ұлттық денсаулық сақтау институты (NIH) биологиялық зерттеулерде пайдалану үшін инновациялық химиялық құралдар жасау мақсатында кіші молекулаларды скринингтеу орталықтарының жалпыұлттық консорциумын құрды. Молекулалық кітапханаларды зерттеу орталықтарының желісі (MLPCN) ғылыми қауымдастық ұсынған тестілер бойынша, орталық молекулалық қоймада сақталатын кіші молекулалардың үлкен кітапханасына қарсы HTS жүргізеді.
HTS is a relatively recent innovation, made feasible largely through modern advances in robotics and high speed computer technology. It still takes a highly specialized and expensive screening lab to run an HTS operation, so in many cases a small to moderate size research institution will use the services of an existing HTS facility rather than set up one for itself. There is a trend in academia for universities to be their own drug discovery enterprise. These facilities, which normally are found only in industry, are now increasingly found at universities as well. UCLA, for example, features an open access HTS laboratory Molecular Screening Shared Resources (MSSR, UCLA), which can screen more than 100,000 compounds a day on a routine basis. The open access policy ensures that researchers from all over the world can take advantage of this facility without lengthy intellectual property negotiations. With a compound library of over 200,000 small molecules, the MSSR has one of the largest compound deck of all universities on the west coast. Also, the MSSR features full functional genomics capabilities (genome wide siRNA, shRNA, cDNA and CRISPR) which are complementary to small molecule efforts: Functional genomics leverages HTS capabilities to execute genome wide screens which examine the function of each gene in the context of interest by either knocking each gene out or overexpressing it. Parallel access to high throughput small molecule screen and a genome wide screen enables researchers to perform target identification and validation for given disease or the mode of action determination on a small molecule. The most accurate results can be obtained by use of "arrayed" functional genomics libraries, i. e. each library contains a single construct such as a single siRNA or cDNA. Functional genomics is typically paired with high content screening using e. g. epifluorescent microscopy or laser scanning cytometry. The University of Illinois also has a facility for HTS, as does the University of Minnesota. The Life Sciences Institute at the University of Michigan houses the HTS facility in the Center for Chemical Genomics. Columbia University has an HTS shared resource facility with ~300,000 diverse small molecules and ~10,000 known bioactive compounds available for biochemical, cell based and NGS based screening. The Rockefeller University has an open access HTS Resource Center HTSRC (The Rockefeller University, HTSRC), which offers a library of over 380,000 compounds. Northwestern University's High Throughput Analysis Laboratory supports target identification, validation, assay development, and compound screening. The non profit Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute also has a long standing HTS facility in the Conrad Prebys Center for Chemical Genomics which was part of the MLPCN. The non profit Scripps Research Molecular Screening Center (SRMSC) continues to serve academia across institutes post MLPCN era. The SRMSC uHTS facility maintains one of the largest library collections in academia, presently at well over 665,000 small molecule entities, and routinely screens the full collection or sub libraries in support of multi PI grant initiatives. In the United States, the National Institutes of Health or NIH has created a nationwide consortium of small molecule screening centers to produce innovative chemical tools for use in biological research. The Molecular Libraries Probe Production Centers Network, or MLPCN, performs HTS on assays provided by the research community, against a large library of small molecules maintained in a central molecule repository.