Эмпирический и направленный поиск лекарственных веществ




Возможны два направления в создании новых лекарственных веществ: направленный поиск и эмпирический поиск.
Направленный поиск заключается в теоретическом предсказании биологической активности ве¬щества на основе исследования ее связи с химической структурой. Поиск ведется с широким использованием методов математического моделирования и заложенных в ЭВМ банков данных о известных БАВ. Однако современный уровень развития науки не позволяет пока прогнозировать создание новых ЛВ за счет направленной модификации структур веществ. Слишком сложным является характер связи между химической структурой и биологической активностью. Наши знания физиологических и патологических процессов, молекулярных механизмов действия тех или иных функциональных групп еще недостаточны для теоретически обоснованного прогнозирования терапевтической ценности синтезируемых соединений. Иными словами, пока еще не создана общая теория направленного поиска новых ЛВ.
Эмпирический поиск осуществляется классическим методом проб и ошибок. Исходя из эмпирически установленных закономерностей о влиянии тех или иных функциональных групп на биологическую активность, осуществляют синтез ряда соединений. Затем проводят предварительные испытания, отбирают наибо¬лее активные вещества, которые подвергают всестороннему фармакологическому исследованию.
Эмпирический поиск новых ЛС имеет многовековую историю. Еще в глубокой древности были открыты лечебные свойства ряда минералов и растений. Начиная со второй половины XIXв. в связи с развитием синтетической химии эмпирическим путем были установлены сосудорасширяющие свойства амилнитрита, снотворное действие хлоралгидрата, противовоспалительная активность кислоты салициловой, антисептические свойства серебра нитрата и раствора формальдегида и др. С каждым годом расширялось число синтетических ЛВ. Этот процесс происходил не только за счет синтеза новых соединений, но и создания на их основе химической модификации структуры молекул природных и синтетических веществ, фармакологическая активность которых была установлена ранее.
К числу эмпирических методов поиска новых ЛВ относится метод скрининга (отсеивание) биологически активных соединений из огромного числа синтезируемых или получаемых из природного сырья химических веществ.
Одним из современных вариантов скрининга является многопараметрический функциональный метод, который позволяет одновременно регистрировать на животных показатели функционального состояния различных органов и систем (регистрация артериального давления, температуры, дыхания, сердечного ритма и т.д.). На этой основе осуществляются дифференциация и классификация испытуемых соединений, искл¬чаются непригодные для использования в качестве будущих ЛВ.
ЛВ, созданные в результате направленной трансформации природных соединений, относят к лекарствен¬ным средствам первого поколения. Им на смену приходят лекарственные вещества второго поколе¬ния, полученные в результате направленного скрининга, причем стратегия поиска новых ЛВ основана на знании молекулярных механизмов действия химических соединений, а также возникновения, развития и коррекции пато¬логических состояний. ЛВ первого и второго поколения созданы эмпирическим путем. Обобщение и развитие ре¬зультатов эмпирического подхода послужило основой для разработки будущих теорий направленного поиска ЛВ.
Третье поколение — это рациональное создание структуры ЛВ с учетом гидрофильно-гидрофобных, электронных, пространственных, биохимических и фармакокинетических факторов.
Лекарственные вещества четвертого поколения получены на основе математического прогнозирования их химической структуры с использованием накопленного арсенала данных о функциональной зависимости биологической активности от хи¬мической структуры.
Таким образом, происходил последовательный переход от эмпирического к направленному поиску ЛВ.
По прогнозу зарубежных экономистов, в предстоящее десятилетие резко возрастет число новых ЛС, создаваемых в результате стратегии направленного скрининга активных ингредиентов, причем имеется в виду широкое использование для этой цели ЭВМ, т.е. речь идет о конструировании лекарств.


Комментарии:

Добавить комментарий