21 сентября 2012

Великие концепции биологии

XIX в. ознаменовался великими концепциями биологии: Л. Пастер опроверг гипотезу самозарождения и доказал, что брожение вызывается микроорганизмами (1854 г.), Ч. Дарвин и А. Уоллес выдвигают научную теорию происхождения видов на основе естественного отбора (1859 г.), Г. Мендель экспериментально доказал дискретность передачи наследственных свойств и вывел количественные законы наследования признаков (1866 г.).

В этот период большинство новых практических достижений химии — открытие новых элементов, солей, органических соединений — итог прежде всего направленных исследований, реже счастливого случая. Для лекарствоведения эта пора ее разъединения с химией как наукой стала одновременно порой широкого приобщения к практическим итогам химических работ.

Почти все, что создавала химия этой поры, испытывалось фармакологией. Химия развивалась по законам своей диалектики, и ее неслучайные открытия оказывались случайным даром для медицины. Однако этот дар быстро подхватывался медициной, может быть потому, что многие великие и знаменитые химики этой эпохи были медиками или аптекарями по образованию, а иногда и по роду деятельности.

Великий химик К. Шееле всю жизнь проработал аптекарем, Ф. Гофман, много сделавший для аналитической химии, был профессором медицины (он составил капли — смесь эфира и спирта), медиком был Э. Шоффруа, много внесший в понятие химического сродства.

Популярную в начале XIX в. 11-томную «Систему химических знаний» написал А. Фуркруа, врач, а впоследствии профессор химии. Медицинское образование получил К. Бертолле, который открыл гипохлориты щелочных металлов, установил состав аммиака и т. д.

Медициной занимался И. Берцелиус, один из создателей атомистической теории, открывший церий, селен, торий, впервые получивший чистые цирконий, титан, тантал. Фармацевтом был Ж. Дюма, один из основоположников атомистики, который открыл трихлоруксусную кислоту, установил состав хлороформа и т. п. Практикантом в аптеке в молодые годы был Ю. Либих, сын аптекаря, который вместе с Дюма определил органическую химию как химию сложных радикалов, создал первую теорию органических кислот, был агрохимик и физиолог-биохимик. Медиком по образованию был Ф. Вёллер, прославившийся в области органической и неорганической химии.

Этот «личный» союз химии и медицины, интерес медиков и аптекарей к новым средствам привел к тому, что, несмотря на самостоятельный путь химии, большая часть открытых химиками веществ постепенно оказывается опробованной в медицине. Некоторые выдающиеся химики в этот период непосредственно соединяют занятия «высокой» химией с различными аспектами фармации и медицины.

Вёллер некоторое время принимал участие в издании «Анналов химии и фармации», Либих в 1842 г. издал труд «Органическая химия в ее применении к физиологии и патологии».

Выдающийся русский химик Н. Н. Зинин читал лекции по химии для врачей. Знаменитый немецкий химик Ф. Рунге обнаружил расширяющее действие экстракта белены, красавки и дурмана на зрачок глаза (фактически это было открытием атропина), он первый описал кофеин.

Заметим, однако, что к концу XIX в. медиков и фармацевтов, ставших химиками, становится все меньше и меньше. Дороги этих профессий расходятся, что отмечали и современники этого периода. На заседании С.-Петербургского фармацевтического общества, посвященном 200-летнему юбилею русской аптеки и фармации, было отмечено, что «расцвет химии 120 лет назад высоко поднял научное содержание и значение аптеки… Расцвет технической химии в середине XIX столетия постепенно лишает аптеку многих областей ее химико-фармацевтической деятельности и неукоснительно лишает ее научного содержания» (Гинзберг, 1902, с. 22).

Различные фармакопеи этого периода напоминают перечень достижений химии того времени — кислоты минеральные и органические, соли, новые элементы перечислены на их страницах. В этот период в арсенал лекарств входят индивидуальные химические соединения из растений и животных.

Возникает своеобразная стихийная система просеивания всех новинок химии через сито биологических испытаний на животных и человеке.

Создается большой арсенал химических соединений, многие из которых в будущем послужат источником для лекарственных средств.

«Биологически активные вещества»,
Г.М.Баренбойм, А.Г.Маленков



Существует принципиальная возможность увеличения числа «счастливых» случаев: испытывать все известные химические соединения на все возможные виды фармакологической активности. Это фактически принцип тотального просеивания «все через все». Реализовать его на практике, по существу, очень сложно: классификация этих видов достаточно запутана, количество видов велико. Однако биологические испытания достаточно больших массивов химических соединений на достаточно большое, но ограниченное…

Экономическая эффективность скрининга

Экономическая эффективность скрининга возрастает, если растет число тестируемых активностей, если скрининг становится многоцелевым и, помимо фармакологии, ориентированным и на цели сельского хозяйства, микробиологической промышленности, охраны окружающей среды и т. п. Скрининг в принципе сходен с тем стихийным процессом отбора объектов из растительного и животного мира, который осуществлялся всем человечеством на протяжении тысячелетий. Этот параллелизм наглядно…

При скрининге обнаружение у веществ определенных свойств — по-прежнему случайное событие, но вероятность появления такого события как бы резко возрастает. Если случайно в данном массиве химических соединений оказалось соединение с определенным видом биологической (фармакологической) активности, оно будет обнаружено со степенью вероятности, зависящей от надежности теста, определяющего в системе этот вид активности. Если рассмотреть короткую историю…

Под термином биологически активные вещества мы подразумеваем как индивидуальные вещества с известной биологической активностью, так и их многокомпонентные смеси определенного или неизвестного состава. Поиск согласно принятым трактовкам этого термина предполагает наличие цели и многих возможностей ее достижения, между которыми необходимо сделать выбор оптимального пути. Этот выбор и последующее движение к цели происходит в виде некоторой…

Как нам представляется, основная причина фармакологического взрыва во второй половине и особенно в конце XX в. — развитие и интеграция медицины, биологии, химии, совершенствование методов физико-химического анализа. Немаловажное значение имело создание химико-фармацевтической индустрии с ее большими запросами к науке и возможностью материально обеспечить эти запросы. Сыграло свою роль и увеличение ценности человеческой жизни, растущее вместе…