19 сентября 2012

Стремительное накопление знаний о молекулярном строении основных компонентов живого

Наконец, по-видимому, можно выделить в качестве начала нового, четвертого этапа промежуток с 1950-х годов до настоящего времени. С начала 50-х годов происходит стремительное накопление знаний о молекулярном строении основных компонент живого.

Разрабатываются методы синтеза белков и нуклеиновых кислот.

Успехи молекулярной биологии и молекулярной генетики, развитие технологий генной, клеточной и биохимической инженерии создали совершенно новую ситуацию в понимании механизма действия биологически активных веществ, в их химическом и биоинженерном синтезе.

Стало возможным создавать не только природные макромолекулы, но и их модифицированные варианты. Знание пространственных структур молекул, включая макромолекулы, открыло принципиально новые возможности для конструирования молекул с наперед заданной структурой и биологической активностью.

Общее развитие биологии и медицины совместно с успехами химии, упомянутых выше новых наук и вычислительной математики, на основе быстродействующих ЭВМ чрезвычайно увеличило эффективность поиска и создания веществ с определенными видами биологической активности на основе научных концепций.

С другой стороны, огромные масштабы химической деятельности человечества, опасность все возрастающего давления потока ксенобиотиков на природу и самого человека ставят вопрос о необходимости полного скрининга веществ, по крайней мере на опасные виды биологической активности. Становится все более очевидным, что решение всего спектра задач, связанных с влиянием химических соединений на живое, будет достигнуто только при создании высокопроизводительных систем, которые расчетными и экспериментальными методами производили бы классификацию всего массива веществ и соединений на основные виды биологической активности.

По-видимому, широчайшее применение методов вычислительной математики для поиска и определения биологической активности веществ создаст столь существенное изменение в возможностях самого мышления, что новый этап явится началом нового большого периода. В этом периоде рациональное мышление принципиально усиливается путем сочетания с быстродействующими ЭВМ.

Эти периоды определенным образом связаны с периодизацией, принятой в истории химии, так как развитие химии (включая алхимию) тесно связано с поиском и созданием биологически активных веществ.

Перейдем теперь к более детальному изложению последовательности смены форм и сущности поиска биологически активных веществ.

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



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…

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…

Предметы ретроспективного анализа

Другим предметом ретроспективного анализа явились для нас работы в области медицины, физиологии и химии, относящиеся в конечном итоге к созданию новых биологически активных веществ и отмеченные Нобелевскими премиями1. Все работы можно разделить на две группы: Первая — открытия, непосредственно связанные с новыми лекарственными препаратами. Вторая — открытия, связанные с обнаружением или изучением механизма действия эндогенных…