Определение биологической активности химических соединений, составляющих большой массив, как технологическая проблема
Как проводить определение биологической активности ХС, составляющих большой массив? Ответ на этот вопрос можно получить, исходя из первоочередной цели — найти ХС, обладающие биологической активностью, которая оказывает полезное воздействие на организм человека. Все ХС, обладающие подобными видами биологической активности, можно условно разделить на четыре группы.
1-я: ХС, способные воздействовать на патологические процессы и структуры в организме (лекарства против сердечно-сосудистых, нервных, онкологических и других заболеваний, болезней гормональной и иммунной систем, бактериальных и вирусных инфекций и т. д.).
2-я: ХС для воздействия на нормальные процессы и структуры организма в экстремальных условиях (средства, способные повысить психическую и физическую устойчивость человека в неблагоприятных для данного индивидуума условиях внешней среды: радиопротекторы, противоукачивающие препараты, адаптогены, малые транквилизаторы и др.).
3-я: ХС для воздействия на нормальные процессы и структуры с целью профилактического уменьшения вероятности появления определенных нарушений (антимутагенные и др.).
4-я группа: ХС, способные служить средствами для соматической и психической биоинженерии (средства, меняющие эмоциональный тип, увеличивающие мышечную силу, управляющие процессом зачатия — уменьшающие или увеличивающие его вероятность, направляющие процесс зачатия и развития в сторону заданного пола и т. д.).
В принципе современная фармакология обладает методами, позволяющими с большей или меньшей степенью надежности определить многие виды активности, входящие в каждую из названных групп (на животных и затем в процессе клинических испытаний).
Казалось бы, оптимальный путь создания «идеальной» системы для отбора ХС по всем названным группам должен заключаться в том, чтобы собрать все соответствующие методы фармакологии «под одной крышей», объединив их в определенную систему и затем проводить через такую систему весь массив химических соединений.
После обнаружения с помощью этой системы ХС с соответствующими видами активности можно обратиться к исследованиям на тканевом, клеточном и молекулярном уровнях строения живой материи с целью выяснения механизмов действия данного ХС.
Результаты биологических испытаний на организменном уровне и исследований на доорганизменных моделях позволили бы сделать следующий шаг — улучшать свойства этих ХС путем химических модификаций в соответствующих рядах соединений. Затем новые испытания модифицированных соединений, снова их улучшение, пока эта итерация не приведет к созданию наиболее эффективного в данном ряду соединения.
Примерно так выглядит традиционный путь поиска новых лекарственных средств (точнее, активных субстанций будущих лекарств) в современной фармакологии. Отличие реальных схем от эскиза, представленного выше, заключается в том, что реальные подходы ограничиваются одним или несколькими видами биологической активности и сравнительно малой выборкой ХС из массива.
Большая выборка в таких ситуациях расценивается как уникальное событие (например, однократный скриннинг массива из 105 ХС для обнаружения новых высокоэффективных противоопухолевых препаратов, проведенный в США в 1968 г.). Однако резкое увеличение массива ХС и видов биологической активности, на которые разумно вести испытания, переход к классификационной системе, т. е. увеличение коэффициента сложности системы традиционным путем, делает такое направление экономически невыгодным и малотехнологичным.
Очевидно, необходима индустриализация этих процессов на основе высокопроизводительной и экономичной технологии.
«Биологически активные вещества»,
Г.М.Баренбойм, А.Г.Маленков