Как ни много известно лекарств, как ни богат их выбор, предстоит еще немало сделать в этой области. Надо сказать, что лишь в последние десятилетия начался действительно интенсивный поиск лекарственных препаратов. Мы сейчас пользуемся в основном лекарствами, которые стали известны только лет десять—двадцать назад.
Как же в наше время создаются новые лекарства?. В первую очередь нужно найти биологически активное соединение, оказывающее то или иное благоприятное воздействие на организм. А это задача очень нелегкая. Существуют несколько принципов такого поиска.
Весьма распространен эмпирический подход, не требующий знания ни структуры вещества, ни механизма его воздействия на организм. Тут можно выделить два направления. Первое — это чисто случайные открытия. Нетрудно представить, например, как было случайно открыто слабительное действие фенолфталеина (пургена) — известного индикатора на щелочь;
о том, как было обнаружено галлюциногенное действие некоторых наркотических веществ, мы уже говорили. Другое направление — это так называемый метод «просеивания», когда сознательно, с целью выявления нового биологически активного препарата проводят испытания многих химических соединении.
Насколько это трудоемкая работа, показывает такая статистика: в среднем из каждых трех тысяч исследованных на биологическую активность соединений лишь одно достигает стадии клинических испытаний. Но испытания препаратов в клиниках, на людях — это уже последняя стадия исследования. Начинается же работа со штаммов микроорганизмов, затем переходят к экспериментам с подопытными животными — мышами, морскими свинками, кроликами.
Существует и так называемый направленный синтез лекарственных веществ. В этом случае оперируют с уже известным лекарственным веществом и, незначительно модифицируя его, проверяют в опытах с животными, как эта замена влияет на биологическую активность соединения. Порой достаточно минимальных изменении в структуре вещества, чтобы резко усилить или совсем снять его биологическую активность. Пример: в молекуле морфина, который обладает сильным болеутоляющим действием, заменили всего один атом водорода на метильную группу и получили другое лекарство— кодеин. Болеутоляющее действие кодеина в десять раз меньше, чем у морфина, но зато он оказался хорошим средством против кашля. Заменили два атома водорода на метил в том же морфине — получили тебаин. Это вещество уже совсем «не работает» как обезболиватель и не помогает при кашле, но вызывает судороги.
В очень редких пока еще случаях успешным оказывается поиск лекарственных веществ на основе общетеоретических представлений о механизме биохимических процессов в норме и патологии, об аналогии этих процессов с реакциями вне организма и о факторах, влияющих на такие реакции. Примером такой удачи может служить новый противоожоговый препарат дибунол, разработанный под руководством академика Н. М. Эмануэля и ранее известный как ингибитор реакций, протекающих при участии свободных радикалов.
Часто за основу лекарственного вещества берут природное соединение и путем небольших изменений в структуре молекулы получают новый препарат. Именно так, химической модификацией природного пенициллина, получены многие его полусинтетические аналоги, например, оксациллин (в молекуле пенициллина метиленовую группу СНг «заменили» на остаток метилизооксазола:
Но вот биологически активное соединение отобрано из тысяч похожих на него, но менее удачливых «собратьев», определена его формула и структура. Прежде чем оно станет лекарством, ему предстоит немалый путь. Надо исследовать, не является ли это вещество ядовитым, не оказывает ли на организм каких-то побочных воздействий. Это выясняют биологи и медики. А потом снова очередь за химиками — они должны предложить наиболее оптимальный способ, каким это вещество будут получать в промышленности. Иногда синтез нового соединения сопряжен с такими трудностями и оно обходится так дорого, что ни о каком применении его в качестве лекарства на данном этапе не может быть и речи. И все же некоторые вещества проходят весь этот «тяжкий путь», становятся лекарствами, помогают нам одолевать недуги.