Химия — союзник медицины

7. К новым победам медицины

Прошло уже почти четыреста лет с тех пор, как Парацельс выступил за тесное содружество химии и медицины, но никогда еще этот союз не был столь плодотворным, как в нашу эпоху.

В середине XVIII века М. В. Ломоносов писал: «Медик без довольного познания химии совершен быть не может». Между тем медики получили в XVIII веке — за сто лет — всего лишь 10 новых лекарств, в конце XIX века — в течение 10 лет — появилось 15 лечебных препаратов. В наш век список лекарств, принятых на «вооружение» медициной, ежегодно увеличивается на 200–300 названий. В лабораториях же разных стран мира синтезируются их тысячи, но многие не выдерживают клинической проверки.

Еще в 1902 г. немецкий ученый Пауль Эрлих — создатель «волшебных пуль» — новых антимикробных лекарств — писал: «Химическое направление представляет ось, вокруг которой вращаются важнейшие стремления современной медицины». Действительно, наше столетие — век атомной энергии и завоевания космоса — знаменуется бурным развитием химии, особенно химии синтетических веществ и материалов. Еще быстрее развивается химиотерапия.

Никогда еще в истории человечества медики не располагали таким количеством лекарств. Появление сульфаниламидных препаратов, антибиотиков, гормонов произвело настоящую революцию в методах лечения многих болезней и позволило начать успешное и победоносное наступление на возбудителей инфекции. Эпидемии чумы, холеры, оспы, некогда уничтожавшие население целых городов, областей и даже стран, перестали угрожать человеку.

Новые противотуберкулезные средства — тубазид, фтивазид, ларусан и др. — помогли медицине нанести решительный удар по одной из самых коварных и опасных болезней — туберкулезу.

Трудно переоценить сегодня роль кровезаменителей. Однако белковые и синтетические плазмозаменители не могут заменить кровь во всех случаях. Ведь в них нет гемоглобина — переносчика кислорода. Такие истинные кровезаменители, переносящие кислород, созданы в Японии.

Среди невидимых врагов, вызывающих тяжелые заболевания, пожалуй, самые пока опасные — вирусы. Известно свыше 500 этих «лилипутов» микромира, способных заражать нас гриппом, корью, полиомиелитом и разными другими болезнями.

Неисчислимые беды приносят они здоровью человека. Особенно свирепствует вирус гриппа. До сих пор не удается справиться с ним путем профилактических мер. Существует очень много разновидностей вируса гриппа, резко отличающихся по своим свойствам. Также трудно бороться и с вирусом инфекционного гепатита.

В свободном виде вирусы легко уничтожаются многими лекарствами, но внутри организма они проникают в клетки, оболочка которых часто непроницаема для лекарств; лечебные же препараты, губящие вирусы, столь же опасны и для наших клеток.

Однако борьба с вирусами не утихает ни на минуту. Химики ищут такие препараты, которые смогут расправиться с этими коварными и опасными врагами. В США созданы такие вещества, которые не дают вирусам проникать в клетки (адаматан). Английскими фармацевтами созданы лекарства, способные подавлять размножение вирусов, но не разрушать клетки (марборан). В Англии и СССР получено белковое вещество — интерферон, подавляющее размножение патогенных вирусов. Ведутся успешные поиски противовирусных лекарств и среди антибиотиков и сульфаниламидных веществ.

До сих пор еще не разгадана природа злокачественных опухолей, хотя изучением причин возникновения рака и поисками лекарств для его лечения занимаются десятки научно-исследовательских организаций во многих странах мира. Пытаясь узнать тайну происхождения рака, ученые создают лекарства (дипин, циклофосфан, спиразидин и др.), позволяющие лечить некоторые более легкие его формы. За последние годы в клиническую практику внедрено несколько десятков новых препаратов, существенно улучшающих состояние больных даже тогда, когда другие методы лечения не дают желаемых результатов. В то же время многие противоопухолевые препараты при некоторых формах рака оказывают лишь временное лечебное действие.

В чем причина столь неполноценного действия подобных противоопухолевых препаратов? Внимательное изучение в клинических условиях показало их недостаточное избирательное действие на опухолевую ткань. Иными словами, они не могут поражать опухолевые клетки избирательно, не нанося вреда здоровым клеткам и тканям.

Для обеспечения эффективности лечения подобными препаратами (так называемый терапевтический эффект) врачи назначают такие дозы, которые нередко приводят к ряду нежелательных осложнений у больного.

Наблюдения над больными в разных клиниках показали, что у некоторых препаратов есть существенный недостаток — опухолевые клетки к ним «привыкают» и со временем не поддаются их воздействию.

В Советском Союзе создано уже немало веществ, успешно применяющихся для лечения злокачественных опухолей. Большинство из них — так называемые алкилирующие препараты, биологическая активность которых определяется присутствием в молекуле какой-либо алкилирующей группы.

Так, сочетание алкилирующих группировок с природными аминокислотами и другими биологически активными веществами позволило получить ряд ценных и эффективных лекарственных средств. В основе их создания была заложена идея о том, что биологически активный носитель должен выполнять роль переносчика алкилирующих групп и способствовать проникновению препарата в те органы, в которых тот или иной носитель накапливается в большей степени.

Значительный вклад в развитие этого весьма перспективного направления в нашей стране внесли академик Л. Ф. Ларионов и его ученики. В результате длительных исследований создано очень эффективное лекарство — сарколизин. Синтезировано и изучено много производных различных аминокислот, фенилалкановых кислот, а также их ди-, три- и тетрапептидов. Большая часть из них оказалась действенными противоопухолевыми препаратами.

Для того чтобы противоопухолевые препараты при лечении не поражали здоровые клетки (т. е. для уменьшения их токсичности), стремятся использовать в качестве носителя химические соединения, понижающие основность хлорэтиламинов.

В Институте химических наук АН КазССР при синтезе противоопухолевых препаратов для этой цели пользуются производными ацетилена. Полученные казахстанскими химиками алкилирующие препараты, содержащие ацетилен, в опытах на животных значительно тормозили рост опухолей.

Ученые полагают, что эффективные противоопухолевые препараты можно получить путем синтеза структурных аналогов метаболитов, т. е. соединений, участвующих в обмене веществ и необходимых для существования или жизнедеятельности организма (антиметаболиты).

Из этой группы веществ практическое значение уже приобрели антиметаболиты нуклеинового обмена (производные и аналоги фолиевой кислоты, пиримидиновых и пурановых оснований).

Еще в глубокой древности для лечения злокачественных опухолей широко пользовались растительными экстрактами и настоями. В последние годы проводится детальное изучение структуры и биологических свойств химических соединений, обусловливающих целебное действие растительных экстрактов. Ведутся работы и по выделению подобных веществ из растений. Наиболее обширна группа тех природных противоопухолевых веществ, молекулы которых содержат гетероциклические атомы, например, алкалоиды.

С 1965 г. в СССР в медицинской практике применяют колхамин, выделенный из луковиц безвременника. По своим лечебным свойствам он близок к известному за рубежом колхацину, но отличается от него химическим составом и меньшей токсичностью (в 7–8 раз). Этот препарат применяется для лечения рака пищевода, чаще всего совместно с сарколизином. При использовании колхициновой мази для лечения рака кожи 95–97 % больных полностью излечиваются.

Современная лекарственная химия стремится теперь не столько к выявлению веществ, обладающих противоопухолевыми свойствами, сколько к поиску препаратов для лечения опухолей, еще не поддающихся лекарственной терапии.

Эффективные противоопухолевые препараты создают ученые разных специальностей — химики, медики, фармакологи. Успешное решение проблемы лекарственного лечения опухолей будет во многом зависеть от объединения ученых разных стран.

Недалек тот день, когда медики в союзе с химиками выйдут победителями в борьбе и с вирусами, и со злокачественными опухолями, разгадкой тайн которых в течение многих лет занимаются ученые всего мира.