9 октября 2012

Избирательность действия химических соединений

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, более токсичное соединение, а в организме млекопитающего — в менее токсичное; только человек и приматы Старого света (но не Нового света) обладают способностью дегидрировать хинную кислоту, превращая ее в бензойную (Альберт, 1971).

Шесть хорошо известных и применяемых в клинике лекарственных препаратов с различным фармакологическим эффектом проверялись в течение нескольких месяцев на собаках и крысах с целью выявить возможные побочные эффекты. Результаты этого исследования сравнивались с клиническими показателями (каждый препарат испытывался на 500 больных).

Оказалось, что из 55 наблюдающихся в клинике видов фармакологического действия этих лекарственных веществ только 18 (т . е. 34%) были предсказаны правильно на основании опытов на крысах, даже в опытах на собаках этот процент не превышал 53% (Альберт, 1971).

Необходимость во многих случаях учитывать метаболизм испытуемого соединения в организме, интерференцию его действия с другими химическими и нехимическими экзогенными факторами создает дополнительные трудности. Даже опыты на человеке (клинические испытания или опыты на добровольцах, практикуемые в ряде стран) не гарантируют абсолютно достоверного определения биологической активности по отношению к каждому индивидууму человеческой популяции.

Мы не говорим здесь о таких явлениях, как возрастная, географическая, половая или даже сезонная специфичность. При конкретном контроле за всеми этими факторами все равно важным фактором остается биохимическая индивидуальность самого человека. Таким образом, на всех этапах определения биологической активности существует какая-то, часто значительная степень неопределенности.

Реальная возможность перевода с языка ОВБА на язык фармакологической и «биоценозной» активностей ограничена уровнем нашего знания о биологических свойствах всего класса биообъектов, для которого предсказывается интегральная активность и знания особенностей того индивидуального объекта, на который конкретно будет действовать данное ХС.

Отдав необходимый долг сомнениям и трудностям, заметим, что объем и количество информации о биологической активности вещества, которые будут добываться посредством предлагаемой системы классификации, во много раз превосходят ту информацию, которой располагает современный исследователь.

Главное преимущество системы классификации перед ранее существовавшими испытательными системами состоит в системности наборов ее тест-объектов, характеристик, методов их определения.

При этом важно, что системность в данном случае отражает самую глубинную сущность биологических объектов — их развитие (эволюционное и онтогенетическое).

Поэтому есть все основания надеяться, что посредством системы классификации будут получены информативные и высоконадежные предсказания о биологической активности испытываемых ХС на языках фармакологической и «биоценозной» активностей.


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



Общие соображения Основным языком всей системы является язык ОВБА. Это язык представительных наборов моделей клетки, организма человека и биосферы. При построении модели человека использовано гистогенетическое его представление. В надстройку системы классификации введены дополнительные тест-объекты, более детально представляющие разновидности ткани организма. Эти тест-объекты являются элементами представительной модели организма, поэтому ответы, которые они дают, непременно выражаются на…

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…