Борис Розен - Химия — союзник медицины
Большие трудности, стоявшие на пути разработки и создания белковых препаратов в качестве плазмозаменителей, привели к появлению в клиниках их более удачливых соперников — полиглюкина, поливинилпирролидона, поливинола, синтезированных из полимеров. У них много достоинств: они долго удерживаются в русле крови, их можно легко изготовить на заводе.
Полиглюкин — 6 % раствор декстрана, имеющего молекулярный вес 60000±10000, был приготовлен в 50-х гг. в Центральном институте гематологии и переливания крови под руководством профессора А. А. Багдасарова.
За рубежом наиболее широкое распространение получил шведский декстран «Макродекс», изготовленный еще в 1945 г. А. Бровеллом и В. Ингельманом. Примеру шведов последовали многие страны: США, Англия, Франция, Польша, где растворы декстрана носят название интрадекса, плаволекса, экспандекса и др.
Клинические испытания показали, что советский декстран-полиглюкин имеет много преимуществ перед зарубежными собратьями: не оказывает влияния на свертывание крови, при его вливании в вену не наблюдается побочных реакций.
В лаборатории академика АМН Н. А. Федорова подопытной собаке начали вливать полиглюкин, после того как она потеряла две трети крови и кровяное давление упало до нуля. Полиглюкин спас собаку.
Довольно долгий период удерживания его в кровяном русле обусловлен относительно большим молекулярным весом, близким по значению к молекулярному весу альбумина крови. Поскольку осмотическое давление полиглюкина почти в 2,5 раза выше, чем у белков плазмы, он долго циркулирует в плазме крови. Молекулы его не накапливаются в организме, а спустя некоторое время расщепляются до глюкозы, которая, в свою очередь, окисляется, превращаясь в углекислый газ и воду. Поведение молекул полиглюкина в организме удалось проследить с помощью меченых атомов. Полиглюкином (как и другими препаратами декстрана) широко пользуются при лечении тяжелых ожогов, травматического шока, при операциях на сердце, заболеваниях печени, обусловленных потерей белка.
Заслуженным признанием пользуется в клиниках синтетический кровезаменитель поливинилпирролидон (ПВП). Кровезаменители в медицине нашли и другое применение. Оказывается, если в молекулы кровезаменителя поливинилпирролидона ввести молекулы того или иного лекарства, то можно регулировать время нахождения его в организме. Химик может укорачивать или удлинять гигантскую молекулу кровезаменителя-полимера. Чем длиннее молекулы подобных лекарственных препаратов, тем больше они циркулируют в крови. Иными словами, время нахождения такого лекарства прямопропорционально длине его молекулы и его молекулярному весу. И еще преимущество. В состав гигантских молекул ПВП можно вводить молекулы не одного, а даже нескольких лекарств, причем в любых количествах и в любом соотношении.
Поливиниловый спирт оказался основой для создания ценного лечебного препарата иодинола, обладающего антисептическими свойствами. Его применяют для лечения гайморитов, отитов, ожогов, обработки ран.
Создание лекарств на основе кровезаменителей открывает новые перспективы в лечении болезней и позволяет эффективнее и полнее использовать целебное действие синтетических лекарств.
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.
