ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Исследование проблемы рака из "Возможности химии сегодня и завтра" В США смертности от болезней, известных под общим названием рак, ниже лишь смертность от сердечно-сосудистных заболеваний, поскольку в настоящее время рак заканчивается летальных исходом в одном из четырех случаев. Весьма отрадно, что исследование рака вступает в ту фазу, когда проделанная работа начинает приносить плоды. Новые результаты можно разделить на две категории выяснение причин возникновения рака (канцерогенез) и его химиотерапевтическое лечение. [c.103] В тридцатых годах было установлено, что некоторые органические соединения оказывают канцерогенное действие на подопытных животных. Это открытие послужило началом исследований, которые показали, что при достаточно больших дозах многие соединения способны вызывать рак у мышей, крыс и других млекопитаюших. Сегодня полагают, что некоторые природные и синтетические соединения, содержащиеся в окружающей среде, могут способствовать возникновению рака у людей. Отсюда повышенный интерес к механизмам их действия и способам обнаружения. [c.104] К 1965 г. было установлено несколько важных фактов, касающихся соединений-канцерогенов, т.е. соединений, вызывающих рак. Исследования нескольких различных химических канцерогенов показало, что они образуют ковалентные соединения с клеточными макромолекулами (белками, РНК и ДНК) и что это связано с возникновением рака. Сделанные наблюдения подготовили почву для дальнейших широкомасштабных исследований. [c.104] Большая часть известных химических канцерогенов в действительности является проканцерогенами. Другими словами, химически активные канцерогенные формы образуются в результате их активации в организме. Например, бен-зо(а)пирен, проканцероген, претерпевает ряд катализируемых ферментами превращений и образует в конечном итоге канцероген, связывающийся с ДНК. Молекула ДНК с присоединенным к ней канцерогеном называется ДНК-аддук-том. Именно конечные канцерогены реагируют с клеточными нуклеиновыми кислотами и белками, нарушая их нормальное функционирование в процессе роста клетки. Идентифицированы и исследованы важнейшие ферментные системы, катализирующие превращения проканцерогенов. [c.104] ФЕРМЕНТАТИВНЫЕ РЕАКЦИИ КАНЦЕРОГЕНЕЗА. [c.104] Достигнуто ясное понимание химизма реакций образования аддуктов ДНК-канцероген, но неизвестно, как именно эти аддукты вызывают раковое заболевание. Мы, однако, знаем, что конечные продукты взаимодействия между организмом и канцерогеном могут приводить к изменениям в ДНК (мутагенный эффект) клеток бактерий и животных. Мутагенные и канцерогенные свойства взаимосвязаны. Если соединение мутагенно, оно скорее всего обладет и канцерогенным действием. Данные такого рода получают с помощью рутинного лабораторного теста Эймса на специальном штамме культуры Salmonella. Однако не все мутагенные вещества канцерогены, и многие природные мутагены входят в нормальный рацион питания. [c.105] При злокачественном перерождении клеток происходит их анормальное разрастание и они становятся опасными для организма. Возможно, самый перспективный и уж безусловно самый яркий результат, полученный в исследованиях рака в последние годы, — это открытие того, что злокачественное перерождение клеток связано с определенными генами здоровых клеток. Существенно, что эти гены идентичны или родственны генам некоторых вирусов (онкогенам), преобразующих нормальные клетки в злокачественные. Химики-органики умеют определять 1) последовательности нуклеотидов в нормальном гене и онкогене и 2) последовательности аминокислот в белках, кодируемых этими генами. Изменение одного-единственного нуклеотида в гене из мочевого пузыря, толстой кишки или легкого может привести к замене одной аминокислоты на другую в генерируемом белке и таким образом превратить в злокачественную нормальную в остальном клетку. Способность устанавливать различие между белками нормальной и больной клетки на молекулярном уровне является чрезвычайно важной по крайней мере для некоторых видов превращений. Она подводит нас ближе к логической разработке новых терапевтических методов. [c.105] Первоначально рак лечили ядами, которые синтезировали или выделяли из природных источников. Роль химика в медицине сводилась к разработке и синтезу новых средств с улучшенным терапевтическим действием. В последние 15 лет много новых и клинически эффективных противоопухолевых агентов выделено из микроорганизмов. Были установлены и их структуры. Для некоторых классов этих соединений оказалось возможным получение полусинтетических продуктов с ослабленным побочным токсичным действием. Часть таких антибиотиков взаимодействует с ДНК пораженных клеток, внедряясь в спиральные витки ДНК. Этот механизм используется в качестве модели для конструирования новых синтетических лекарственных средств, проходящих клинические испытания. [c.105] Первый синтетический противораковый препарат получил название азотной горчицы. Его действие заключается в алкилировании ДНК. В дальнейшем были синтезированы аналогичные соединения с более селективным действием, направленным лишь на ДНК, пораженную болезнью, и получены более эффективные лекарственные средства, такие как цитоксан. Группа широко используемых противораковых средств, известных под названием антиметаболитов, построена по образцу природных соединений, нарушающих процессы обмена веществ. [c.105] ВЫЖИВАНИЕ ДЕТЕЙ С СОЛИДНЫМИ ОПУХОЛЯМИ. [c.106] Другие соединения с высоким сродством к электрону, например мизонидазол, повышают чувствительность опухолевых клеток к облучению. [c.106] Установлена клиническгш эффективность около 40 противораковых препаратов. Наибольшие успехи достигнуты при комбинированном использовании двух или более лекарственных средств. Например, в 1963 г. застарелая болезнь Ходжкина, лимфогранулематоз, у взрослых считалась неизлечимой, а сегодня около 81% больных восстанавливают здоровье благодаря комбинированной терапии. Полное выздоровление достигается и в 97 из 100 случаев острого лимфощ1тарно-го лейкоза у детей. За последние 30 лет химиотерапия дала наилучшие результаты в лечении рака у детей. Процент выздоровления детей с несколькими типами опухолей поднялся от менее 20 до более 60. [c.106] Сохраняется острая необходимость в. более эффективных и менее токсичных противораковых препаратах, в особенности для лечения медленно растущих солидных опухолей, рака легких и головного мозга. Иммунологи и биологи, занимающиеся изучением клеток, выявляют различия между поверхностями нормальных и раковых клеток, что, возможно, будет способствовать появлению нового направления в разработке леарственных препаратов. К тому же химикам предназначена главная роль в поиске лекарственных средств, стимулирующих иммунную систему организма. [c.106] Вернуться к основной статье