9 октября 2012

Языки системы классификации химических соединений по видам биологической и фармакологической активностей

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 языке ОВБА.

На этом языке с большей или меньшей детальностью выражаются тип реакции тест-объекта (в терминах ОВБА) и название объекта (данное в иерархической гистогенетической классификации).

Кроме принадлежности к представительной модели организма, отдельные подмножества тест-объектов образуют точечные, цепочечные, сетевые и расчетные модели, выбранные по принципу эпиморфизма.

 Все эти модели служат тому, чтобы увеличить информативность данных для достижения 1-й и 2-й основных целей (т. е. перевода языка ОВБА на язык интегральных видов биологической активности: на уровне организма — на язык фармакологической активности). Тому же служат и тест-объекты механизменного типа.

Существует также проблема перевода на язык, описывающий биологическую активность ХС на уровне биоценоза. Рассмотрим принципиальные вопросы такого перевода.

Вначале обсудим возможности прогноза биологической активности самого вещества (т. е. без учета активностей, проявляемой его метаболитами). Примем такой постулат: для того чтобы данный вид активности проявился на уровне организма, необходимо, чтобы это вещество оказало соответствующее влияние на те молекулярные, клеточные и тканевые структуры, изменение (реакция) которых ответственно за развитие процессов, приводящих к интегральному действию ХС.

Поэтому всегда принципиальная возможность указать наличие вида фармакологической активности у ХС на основании его испытаний на достаточно полной системе молекулярных, клеточных, тканевых тест-объектов.

В предыдущей главе было показано, что надо строить такую систему тест-объектов, а в III части мы приведем описание нашего конкретного варианта такой системы. Однако наличие такой системы не позволяет еще во многих случаях давать реально предсказание для многих видов биологической активности.

Причины лежат в недостаточности наших знаний о механизме преобразования первичных эффектов действия вещества на молекулы, клетки, ткани и другие объекты доорганизменного уровня, а главное, в индивидуальности любой биологической системы.

Оценивая характер и трудность задачи перевода с языка ОВБА на языки фармакологической активности, активности на уровне биоценоза и другие «интегральные языки», нужно иметь в виду, что любые способы определения биологической активности дают только вероятностные знания по отношению к объекту, для которого действие ХС не испытывалось.


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



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,…

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…