21 сентября 2012

Прогресс молекулярной биологии и смежных разделов

Прогресс молекулярной биологии и смежных разделов позволил выявить многие механизмы нормальных и патологических процессов в организме человека и всего живого мира и, более того, открыть новые процессы и явления (например, систему репарации ДНК, «прыгающие» гены, специализированные типы клеток иммунологической системы и механизмы взаимодействия между ними и т. д.).

Это привело к открытию множества новых видов биологической активности и к поиску или созданию новых биологически активных веществ применительно к этим новым видам либо на основе веществ природного происхождения, выполняющих соответствующие функции в организме, либо на основе направленного синтеза. Можно сказать, что число практически значимых биологических активностей на этом этапе возросло скачкообразно.

К середине 80-х годов XX в. все очевидней становятся огромные перспективы получения биологически активных соединений для нужд народного хозяйства и медицины с помощью различных биотехнологий.

Молекулярная биология, молекулярная генетика, генная инженерия, клеточная инженерия, очевидно, будут уже в ближайшее время задавать тон и в синтезе новых биологически активных веществ, который все в большей степени превращается в конструирование молекул с наперед заданными свойствами,

Современные же биотехнологии призваны, по-видимому, разрешать противоречия между интенсивностью химической деятельности человечества и интересами охраны окружающей среды и здоровья человека. Здесь большое будущее принадлежит биотехнологиям, обеспечивающим эффективную очистку воздушной и водной сред от промышленных загрязнений (использование фильтров на основе иммобилизованных микроорганизмов и ферментов, а также искусственные экологические сообщества микроорганизмов, низших грибов, водорослей как элементов промышленных производств, поглощающих отходы и т. д.).

Крайне важно также то, что производство биологически активных веществ на основе современных биотехнологий в отличие от многих химических технологий значительно легче организовать на принципах безотходного производства.

В целом это должно позволить увеличить или по крайней мере не снижать объемы продукции химической деятельности человека, причем совершить это в гармоничном, разумном согласии с охраной и даже улучшением природы.

Таким образом, возрастет количественно и качественно поток химических соединений, ориентированный на нужды промышленности, сельского хозяйства, науки и т. п. Понятно, что среди этого потока будут вещества, отвечающие определенным практически важным видам биологической активности как из «старого», так и из «нового» множеств.

Это в свою очередь приведет к еще большей потребности в индустриализированном переборе всех новых химических соединений с тем, чтобы выявить случайные для данного массива биологические активности и их носители.


«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…