11 июля 2013

Область устойчивости

Область устойчивости наиболее естественно строить следующим образом: создается математическая модель молекулярной системы 1 (это может быть полиферментная система или комплексная ферментная и транспортная).

Далее в пространстве значений активностей ферментов и переносчиков этой системы определяется область устойчивости, которая соответствует диапазону изменения ключевого метаболита или параметра, генерирующего и (или) стабилизируемого системой 1. Областями в параметрическом пространстве отмечаются положения, соответствующие объектам а1… аn.

Далее ищутся такие направления в параметрическом пространстве, которые соответствуют бесконечному значению терапевтического индекса. Если такие направления существуют, то мы получаем ответ о свойствах искомой химиотерапевтической комбинации веществ, выраженных в терминах влияния этих веществ на активности ключевых компонент системы 1.

Естественно, что система 1 в виде своих ключевых компонент может быть введена в АСК и тогда можно будет проводить поиск химиотерапевтического комплекса веществ, имеющего терапевтический индекс, стремящийся к бесконечности.

Проиллюстрируем это общее рассуждение на примере системы гликолиза эритроцитов. А. М. Жаботинский выбрал эту систему в качестве первого объекта «инженерного моделирования» в силу следующих обстоятельств: гликолиз эритроцитов принадлежит к числу наиболее изученных полиферментных систем; известно, что энергетика опухолевых клеток имеет яркие отличия от нормальных, прежде всего по свойствам и роли гликолиза; существует ряд важных практических задач (например, консервация красной крови, лечение малярии), для решения которых создание инженерной модели системы гликолиза эритроцитов может быть существенно; эритроциты — доступный объект: можно работать даже на клетках человека.

Граница области жизнеспособности (устойчивости) может быть определена в многомерном пространстве активностей этих ферментов.

Однако поскольку практически важным является поиск парных комбинаций агентов, то теоретический анализ сводится к расчету границ области устойчивости в двухмерных сечениях полного пространства, проходящих через область физиологической нормы.


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



Моделирование состояний — задача, которую для большинства случаев еще предстоит решать. Только АСК ХС обладает достаточной производительностью, чтобы установить характер и степень адекватности состояний модели in vitro и состояний in vivo в отношении большого массива ХС. Поэтому мы вынуждены ограничиться пока лишь кратким упоминанием основных способов создания моделей состояний. Первый способ состоит в том, что…

2- й пример. Пусть энергетика клетки является той системой, которую требуется представить параметрически. Набор состояний порожден в ходе морфогенетических процессов (нормальных и патологических) на основе, например, ткани печени. Самой экономной (а именно к наиболее экономному, но полному представлению всегда и следует стремиться) системой параметров будет в этом случае, вероятно, следующая: отношение активности суммарной гексокиназы к…

Рассмотрим на примерах, как можно определить систему представительных характеристик и параметров для спектра состояний и моделировать эти состояния: 1-й пример. Пусть межклеточный контакт является той биофизической системой, которую надо описать параметрически. Пусть объектами являются эпителиальные ткани лабораторных животных (или человека) во всем их разнообразии, порождаемом морфогенетическими, физиологическими и генетико-популяционными процессами. В качестве основной характеристики межклеточного…

Активность этого фермента существенно детерминируется генетически. В распределении популяции людей по активности этого фермента существуют два максимума, соответствующие низкой и высокой активности фермента; это можно рассматривать как отражение «генетически определенных состояний». Определив у ХС способность образовывать комплексы с медью, можно предсказать опасность того, что при длительном употреблении этот препарат может вызвать лекарственную волчанку у лиц…

Учет всех подобных особенностей реакций организма на ХС с определенным видом активности в зависимости от состояния, даже в форме вероятностного предсказания, имеет очень большое практическое значение. Такое предсказание может сделать гораздо более содержательными и одновременно дешевыми последующие испытания на животных, более безопасными клинические испытания и дальнейшее клиническое использование. Вместе с тем очевидно, что в общем…