21 сентября 2012

Методология Эрлиха

Существенной для всего развития фармакологии оказалась методология Эрлиха: научный подход, детальное изучение биологического объекта, широкое использование возможностей современной ему химии — в поисках сальварсана химик Бертхайм, например, синтезировал несколько сот органических производных мышьяка.

В целом это был направленный процесс конструирования лекарств (драг-дизайн), где было оставлено место и счастливому случаю — появлению эффективного препарата в классе синтезируемых веществ.

Это сочетание науки со случаем со все более доминирующим значением научного поиска на основе научных концепций — главное отличие развития методологии поиска биологически активных веществ к середине XX в.

Идейной основой развития химии XX в. явилась естественнонаучная революция в физике. А. Беккерель в 1896 г. обнаруживает радиоактивный распад солей урана. Супруги П. Кюри и М. Складовская-Кюри в 1898 г. открывают радий, возникает наука о радиоактивности.

На стыке этой науки с оптической спектроскопией появляется модель атома Резерфорда — Бора. А. Зоммерфельд, П. Дирак, В. Гейзенберг, Э. Шредингер, Л. Де Бройль создают квантовую механику. На этой основе возникает квантовая химия. В. Коссель в 20-х годах предложил теорию ионной связи, а Г. Льюис создал представления об атомной связи.

Теорию Косселя — Льюиса о природе химических связей развили применительно к квантовой механике В. Гейтлер, Ф. Лондон, Ф. Хунд, Р. Малликен, Л. Полинг.

Химия превращается в точную науку со своей теоретической базой, стирается грань между физикой и химией. В 1934 г. крупнейшим достижением химии явилось создание общей количественной теории цепных реакций (Н. Н. Семенов, С. Н. Хиншелвуд). Формируются новые ветви химии — радиохимия, химия полимеров, биоорганическая химия. В итоге химикам становятся под силу самые замысловатые синтезы, резко возрастает разнообразие химических продуктов.

Из этого обширного арсенала химии фармакология начинает извлекать новые препараты, а из химической теории — основы действия этих препаратов. Во времена Парацельса медицина продвигала вперед химию, а в XX в. химия достойно платит свой «долг».

В XX в. в биологии происходит интенсивное вторжение исследователей в молекулярный мир структур и процессов живой клетки. Э. Фишер и М. Гофмейстер показывают, что белки — это полипептиды (1902 г.), Д. Самнер получает в кристаллическом виде уреазу (1926 г.), а Д. Нортроп — пепсин и трипсин (1930 — 1933 гг.), А. Сент-Дьердьи открыл актин и актомиозин (1939 — 1946 гг.).

В 1925 г. П. Левин расшифровал структуру мононуклеотидов и показал, что это структурные единицы нуклеиновых кислот; в 1944 г. Д. Эвери, К Мак-Леод и С. Мак-Карти доказали, что действующее начало при трансформациях у бактерий — ДНК. В 1950 — 1953 гг. Э. Чаргаф показал, что в ДНК равные количества определенных оснований.

Первый гормон — адреналин — выделен в 1901 — 1904 гг., в 1914 г. Э. Кендаль получил тироксин. Открытия гормонов продолжались весь последующий период.


«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…