25 сентября 2012

Развитие и интеграция медицины, биологии, химии, совершенствование методов физико-химического анализа

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 с развитием цивилизации, а также бурное пробуждение и подъем колоний и слаборазвитых стран, что повлекло за собой создание целой серии международных медицинских программ.

В целом можно сказать, что наш век породил громадный спрос на лекарственные препараты и создал одновременно большие возможности для того, чтобы на эти запросы ответить. Что доминировало в этом ответе? Случай? Поиск? Конструирование? Не просто провести водораздел в этом сложном XX в. между различными методологиями, которые приводили к открытиям. Рассмотрим несколько примеров.

Идея химиотерапии, возможно, пришла к П. Эрлиху случайно. Однако очевидно, что ее породили ассоциации и аналогии с его более ранними работами, в которых изучалось распределение свинца в тканях, красителей в клетках, специфичность антител к антигенам.

Идея использовать мышьяковистые соединения как яды была подсказана всем опытом токсикологии. Итог этой работы — сальварсан (эффективное средство против возбудителей сифилиса) — явился следствием химического конструирования и отбора. Синтез нескольких сот мышьяксодержащих ароматических соединений предшествовал появлению сальварсана.

Второй пример — ставшая уже классической история открытия пенициллина — счастливая случайная находка. Однако этот случай привел к планомерному поиску новых антибиотиков. Обнаружение многих из них явилось делом случая. Полусинтетические и синтетические антибиотики — продукт конструирования.

Третий пример — элеутерококк, представитель семейства аралиевых, родственник женьшеня. Если обнаружение целебных свойств женьшеня — историческая случайность, то лечебные свойства элеутерококка — следствие планомерного скрининга семейства аралиевых. Четвертый пример — нейролептики. В 1952 г. французские хирурги А. Лабори и П. Ютенар случайно обнаружили, что препарат «4560 R.P» (3-диметилами-нопропил-2-хлорфенотиазин-гидрохлорид), предназначенный для усиления действия наркотизирующих средств (хлороформа, закиси азота), снимает страх перед операцией путем уменьшения защитной реакции организма, успокаивает пациентов.

В 1952 г. появилось первое сообщение психиатров П. Деникера и Ж. Делея об успешных испытаниях аминазина в парижских психиатрических клиниках. В 1957 г. испытывалось 15 производных аминазина, в 1964 г. — 75. В 1972 г. было около 10 тыс. работ, посвященных аминазину (Григорьев, Мархасев, 1973).

Все эти примеры свидетельствуют, что большинство новых препаратов XX в. — следствие симбиоза случая, поиска и конструирования. Сам случайный поиск становится своеобразным плановым конструированием.

Подобно тому как добыча золота есть планово организованное мероприятие и тем не менее обнаружение самородка — всегда случайный процесс, точно так же обнаружение нового лекарства при планомерном «просеивании» большого массива химических соединений — типичный пример симбиоза случая и продуманной стратегии поиска, а результат — основа для последующего конструирования.

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



Человечество в XX в. овладело многообразными способами создания новых веществ, выделения вещества из природных источников, установления их структуры. Возникла мощная промышленная база создания химических веществ: химическая, нефтехимическая, химико-фармацевтическая и микробиологическая промышленности, промышленность, производящая реактивы для науки. В. И. Вернадский провозгласил, что человечество превратилось в геологическую силу. Сейчас человечество значительно превзошло живую природу, если не по…

Приведем два важнейших вывода, следующих из анализа истории методов, результатов поиска биологически активных веществ и из оценки состояния и развития химической деятельности человечества. Узким местом для использования грандиозных достижений химии как науки и производства является определение биологической активности: это не только сдерживает прогресс, зависящий от применения новых химических соединений, но и обусловливает опасность здоровью человека…

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…