17.10.2016/№42

Первая дошедшая до нас фармакопея была составлена в 3500 году до н.э. в государстве Шумер на глиняных табличках.

Сегодня поиск необходимого лечебного соединения может производиться путем моделирования виртуальной молекулы, способной взаимодействовать с мишенью. Как развивалась фармакология и в каком направлении движется научная мысль сегодня, читайте в материале заместителя директора по научной работе Института биоорганической химии НАН Беларуси (ИБОХ) Наталии ХРИПАЧ.

 

Для повышения концентрации активного компонента в ЛС и лучшей сохранности уже в давние времена использовались различные химико-технические процессы: фильтрование, растворение, экстракция, кипячение, перегонка, сушка, выпаривание. На их основе создавалась примитивная фармацевтическая технология. Такой подход применялся в течение нескольких тысячелетий. Его развитие связано с именами знаменитого врача Древней Греции Гиппократа, римского врача и фармацевта Галена, крупнейшего целителя Средневековья Авиценны. Основоположником лечебной химии, который высказал передовую для своей эпохи мысль о том, что болезни – это результат нарушения химического равновесия организма, стал швейцарский врач Парацельс (1493–1541).

 

Ориентировочно до середины прошлого столетия большинство используемых лекарств были выделены из природных источников либо синтезированы в лаборатории. Специалисты получили биологически активные вещества – аналоги природных. Введение модификаций в молекулу природного вещества или полный синтез аналогов осуществлялся с целью направленного получения соединений с заданной биологической активностью, превосходящих по свойствам природную молекулу и не обладающих побочным действием. Одной из решенных таким образом задач стал синтез терапевтически важных стероидов, не обладающих гормональной активностью. Ввиду отсутствия глубоких знаний о природе и механизмах возникновения многих заболеваний, терапевтическая значимость потенциальных ЛС устанавливалась путем скрининга веществ. Такой путь поиска и создания новых препаратов очень трудоемок – в среднем одна заслуживающая внимания субстанция приходится на десятки и сотни тысяч исследованных соединений. Путем скрининга и случайных наблюдений в свое время были найдены ценные препараты, вошедшие в медицинскую практику. Классическим примером «случайного» стало открытие в 1929 году А.Флемингом пенициллина – первого в истории антибиотика, за которое коллектив авторов годами позже был удостоен Нобелевской премии в области физиологии и медицины.

 

Однако случайность не может быть основным принципом отбора новых ЛС. По мере развития науки стало очевидным, что создание препаратов должно базироваться на выявлении биологически активных веществ, участвующих в процессах жизнедеятельности, изучении патофизиологических и патохимических процессов, лежащих в основе развития различных заболеваний, а также углубленном исследовании механизмов фармакологического действия. Физиология человека – сложный процесс, остается еще много неизвестного о «пусковом толчке» многих болезней или расстройств.

 

В противоположность методу проб и ошибок, создание современного лекарственного препарата базируется на знаниях о природе заболевания, нахождении биологической мишени, на которую должно воздействовать создаваемое лекарство. Благодаря развитию вычислительной техники и достижениям биоинформатики есть возможность виртуально, в течение короткого времени, протестировать большой массив соединений. Поиск искомого вещества может производиться как среди уже известных структур, так и с нуля – путем моделирования виртуальной молекулы, способной взаимодействовать с активным участком мишени. После реального получения вещества необходимо убедиться, что оно действительно взаимодействует с целевой биомолекулой. Далее его тестируют на биологических моделях с целью установления терапевтических свойств. При тесном взаимодействии химиков и биологов проводится модификация базовой структуры с тем, чтобы вещество было способно «выжить» в организме в течение времени, достаточного для достижения места назначения, оказать желаемое воздействие и быть выведено из организма. При этом полученное соединение не должно оказывать побочного действия.

 

В реализации этой модели решающее значение имеют базовые исследования и фундаментальные научные знания, полученные в институтах и центрах, зачастую не имеющих никакого отношения к фармакологии. В этом смысле фармацевтика является исключительно наукоемкой областью деятельности и ее дальнейшее развитие тесным образом связано с прогрессом, достигнутым науками о жизни.

 

Возьмем, к примеру, идею персонифицированной медицины, основанной на генетических особенностях пациента. Такой подход может быть применен в онкологии, кардиологии, психиатрии, других областях медицины. Важным условием здесь является выявление полиморфизма генов, связанных с данной патологией, что в свою очередь стало возможным после расшифровки генома человека.

 

В Беларуси научные исследования, направленные на совершенствование охраны здоровья, относятся к приоритетным. В ИБОХ в этой связи проводятся фундаментальные работы по многим направлениям. Наиболее продуктивными оказались исследования в области химико-ферментативного синтеза нуклеозидов. Их результаты позволили впервые не только в Беларуси, но и странах СНГ, начать выпуск эффективных препаратов для лечения рака крови из собственных фармацевтических субстанций. В 2012 в институте создан научно-производственный центр «Химфармсинтез» – отдельное структурное подразделение для малотоннажного производства новых фармацевтических субстанций противоопухолевых и противовирусных препаратов. Уже в 2015 году объем выпуска продукции центра превысил 30 млрд рублей (неденоминированных), а произведенные лекарственные препараты по некоторым позициям полностью обеспечили потребности медицинских учреждений страны. В планах у ученых – поиск новых соединений, которые станут основой эффективных медикаментов.