27 сентября 2012

Общая характеристика системы классификации

Ранжировка целей приводит к необходимости создавать систему, состоящую из базы (основы), обеспечивающей предварительное исследование всего массива ХС, равно ориентированной на достижение всех 6 целей, и надстройки (меньшей по пропускной способности). Надстройка работает в режиме преимущественной ориентации на первые две цели. При этом поток испытуемых веществ уже разделен по программам испытаний в соответствии с предварительной классификацией видов биологической активности, полученных в «базе».

Для дальнейшего анализа проектируемой системы классификации требуется более подробно рассмотреть классификацию видов биологической активности. Естественно, что для каждой цели может быть своя классификация.

Однако указанная выше «двухэтажная» структура проектируемой системы требует, чтобы все эти классификации имели общий базис, отличаясь только при большей детализации видов.

В настоящее время классификации биологической активности по видам не существует. Есть громадный перечень видов, возможности расширения которого беспредельны.

Считается, например, что только бактериальная клетка содержит около 10 тыс. разнотипных белков. В принципе способность ХС подавлять или стимулировать действие хотя бы одного такого белка может определять вид биологической активности соединения. Основные причины большого разнообразия видов биологической активности были подробно разобраны выше.

Смотрите — Разнообразие видов биологической активности

Заметим, что существующая в фармакологии классификация не пригодна как основа для общей классификации видов биологической активности по крайней мере по двум причинам. Первая заключается в эклектичности классификации: в ее основу взяты три несовместимых принципа — по биологическому действию, по химической природе вещества, по медицинскому назначению.

Вторая причина состоит в том, что существующая фармакологическая классификация в основном предполагает организменный уровень приложения ХС (точнее, организм человека) и, за редким исключением, не опирается на клеточный уровень и не пригодна для более высоких уровней иерархии (биоценоз, популяция). Поэтому в настоящее время любая испытательная система, включающая в себя испытания на целостных многоклеточных организмах и на изолированных клетках, будет иметь как минимум два взаимосвязанных типа классификации.

«Сетка» классификации, по которой надо вести испытуемое ХС от простых уровней организации живого к сложным, оказывается как бы разорванной, состоящей из двух независимых сеток. В то же время очевидно, что создание единой системы требует единой классификации.

Сформулируем основные принципы ее построения: классификация, во-первых, должна быть иерархической, ее граф должен иметь структуру ветвящегося дерева, и во-вторых, признаки (виды биологической активности), взятые в основу классификации, должны быть пригодны для любого живого объекта.

Виды биологической активности, взятые в основу классификации, назовем основными (сокращенно ОВБА). Этим термином будем обозначать те виды, которые проявляются уже на клеточном уровне организации живого, поскольку этот уровень соответствует минимальной непременной сложности, на котором проявляется сущность живого. На клеточном уровне организации виды биологической активности, образующие ОВБА, естественно представить в терминах основных типов реакции клеток на воздействия.

Приведем 27 таких реакций:

Группа базисных реакций клетки на воздействие ХС: гибель, повреждение, восстановление исходного состояния (репарация), обратимые изменения устойчивости (адаптация), устойчивое изменение чувствительности (с изменением дифференцировки без изменения наследственных свойств), изменение наследственности, изменение роста, изменение деления или других форм размножения.

Группа реакций, определяемых изменением интенсивности функций: проницаемости, активного транспорта, выработки энергии, синтеза, секреции, передачи возбуждения, движения, разрушения веществ на поверхности клетки и (или) в среде, свечения (хемилюминесценции), адгезии.

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



Несмотря на общность клеточного строения и основных биохимических процессов в мире живого, реальные цитологические, биохимические и молекулярные развития между представителями различных типов, классов, отрядов, семейств, родов и видов столь значительны, что избирательность действия химических соединений, как правило, очень велика. Существует множество примеров такого избирательного действия: так, молекулы фосфорорганических инсектицидов в организме насекомого превращаются в другое,…

Каковы же принципы создания и совершенствования переводов с языка ОВБА на названные языки? Напомним, что при выборе системы тест-объектов, характеристик и дополнительных методов предсказания биологической активности были использованы принцип представительности набора тест-объектов и характеристик и принцип эпиморфизма. Первый из этих принципов является общеметодологическим и не дает непосредственных возможностей создать тот или иной алгоритм перевода. Он…

Эвристический анализ является мощным способом разработки алгоритма и в отношении «старых» видов биологической активности, и в отношении новых, для которых еще не найдены хорошие вещества, но особенно он ценен, конечно, в отношении именно новых видов активности. Пока нет, например, веществ, обладающих хорошей противовирусной активностью. Можно ожидать ее от веществ, обладающих выраженной тропностью к двухтяжевым РНК,…

Очевидно, что исходная совокупность свойств, которые должны эпиморфно проектироваться среди все усложняющихся объектов, определяется заранее экспериментатором в зависимости от поставленной задачи. По этой совокупности далее и формируются графы моделей. По принципу отбора этих свойств формируемые графы могут быть разделены на три группы. Первая группа основана на эпиморфной проекции общебиологических свойств (рост, деление, дыхание, движение и…

Принцип эпиморфизма определяет выбор многих тест-объектов и их характеристик. Этот принцип позволяет во многих случаях прямо найти переводы с языка ОВБА на языки интегральных видов активности. Однако нахождение эпиморфных моделей организма ограничено часто нашими знаниями. Для большинства патологий клеточно-тканевые (да часто и вообще любые) модели пока неизвестны. Кроме того, очевидно, что иметь эпиморфные модели для…