19 сентября 2012

Второй крупный период истории поиска биологически активных веществ

Второй крупный период истории поиска биологически активных веществ относится к истории человека: от первых сообществ человека разумного (Homo sapiens) до античного мира (40—2,5 тыс. лет до н. э.). Этот период проходит под знаком мифологического мышления (Леви-Стросс, 1978).

Реально накопление знаний о биологической активности веществ осуществляется, как и в предыдущем периоде, в основном путем «проб на зуб». Однако добываемые эмпирические сведения осознаются посредством мышления и передаются с помощью устной, а далее и письменной речи.

Весь этот большой период можно разделить на две неравные части: от кроманьонцев до возникновения первых городов-государств (40—7 тыс. лет до н. э.) и с периода соответствующей древнейшей истории до античной эпохи (7—2,5 тыс. лет). В первом периоде отсутствовала письменная традиция, биологически активные вещества использовались прежде всего как пища, накопление и передача знаний осуществлялись в пределах узких групп. Во втором периоде появляется письменность, формируются преемственные группы людей, добывающие, хранящие и передающие знания о биологически активных веществах, активно развиваются технологии получения новых веществ, в том числе и для использования их биологической активности.

Накопление эмпирических сведений, как правило,— удел узкой кастовой группы.

Третий большой период: от античных времен до современности. Для него характерно все возрастающее доминирование рационального логического мышления, стремление к систематизации знаний о биологически активных веществах, постоянное укрепление и совершенствование письменной традиции передачи знаний, развитие экспериментальных и теоретических способов поиска и определения биологической активности, постоянное увеличение числа задач, для решения которых применяются биологически активные вещества. Этот большой период можно разделить на четыре этапа.

Для первого этапа характерны систематизация добытых ранее знаний, отдельные попытки ввести экспериментальные модели для определения биологически активных веществ, получение новых активностей конструированием смесей в соответствии с опытом и умозрительными концепциями.

Основной целью поиска новых биологически активных веществ является создание лекарств. Этот этап завершается в первой половине XVI в.

На втором этапе, начало которого совпадает с обращением алхимии к проблемам создания разнообразных панацей и лекарств, возрастает осознанный поиск новых химических веществ с заданными свойствами и проводится их испытание на биологическую активность. Основная цель этого этапа — создание лекарств.

Третий этап проходит под знаком все возрастающего прогресса химии:
неорганической, потом органической и биоорганической. Создается мощный арсенал новых химических соединений, в том числе и не существовавших в природе.

Их получение и синтез происходят на основе все более строгих концепций, с использованием широкого арсенала методов. Создаются количественные, экспериментально доказанные концепции различных видов биологической активности.

Постоянно расширяется спектр применения биологически активных веществ: лекарства, интенсификация сельского и лесного хозяйства, консервирование пищи, парфюмерия и т. д. Создаются системы экспериментальных моделей для испытания веществ на биологическую активность, широко применяется скрининг на моделях, развивается конструирование молекул с заданным видом активности на основе научных концепций.


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



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…

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…