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



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…

Человечество в XX в. овладело многообразными способами создания новых веществ, выделения вещества из природных источников, установления их структуры. Возникла мощная промышленная база создания химических веществ: химическая, нефтехимическая, химико-фармацевтическая и микробиологическая промышленности, промышленность, производящая реактивы для науки. В. И. Вернадский провозгласил, что человечество превратилось в геологическую силу. Сейчас человечество значительно превзошло живую природу, если не по…

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…