ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Примечательные научные достижения последних 15 лет из "Возможности химии сегодня и завтра" В последние годы существенно изменились методы разработки новых фармакологически активных соединений. Значительные успехи, достигнутые в понимании того, как химические реакции управляют биологическими процессами, сделали возможным логический подход к разработке новых средств, вытесняющий традиционный метод проб и ошибок. Специального обсуждения заслуживают два важных направления — использование ингибиторов ферментов и рецепторов. [c.95] Ферменты — это эффективные и высокоспецифические катализаторы. Они участвуют в большинстве химических превращений, происходяпщх в живых организмах, включая формирование химических посредников, регулирующих эти процессы. Эти посредники называются гормонами и медиаторами. У животных гормоны действуют в крови, а медиаторы — в промежутках между нервными клетками. И те и другие передают сообщения, управляющие химией многих процессов жизнедеятельности, таких как сокращение мышц и выделение адреналина. Оказать влияние на них и, следовательно, на управляемые ими процессы можно, в частности, воздействуя на вырабатывающие их ферменты. [c.95] Вещество, подавляющее активность фермента, называется его ингибитором. Поскольку наши знания о ферментах приближаются к молекулярному уровню, мы делаем гигантские шаги в создании соединений, ингибирующих ферменты. Особенно большую роль сыграло определение молекулярных структур методом компьютеризованного рентгеноструктурного анализа. Установление механизма ферментативного катализа химических реакций и третичной структуры (конформации) белков принесло богатые плоды. [c.95] ИНГИБИТОР ПЕРЕХОДНОГО СОСТОЯНИЯ ФЕРМЕНТА ГИДРОЛИЗА ПЕПТИДОВ. [c.96] Индометацин — ингибитор фермента. [c.96] Оказывает такое же действие, как аспирин. [c.96] Второй подход также основан на синтезе соединений, способных взаимодействовать с активным центром фермента. В этом случае, однако, соединение конструируется таким образом, чтобы реакция между ним и ферментом привела к необратимой инактивации последнего. [c.96] В качестве свидетельства успешного терапевтического использования ингибиторов ферментов можно указать на их эффективность в лечении гипертонии, атеросклероза и астмы. Хорошо знакомый пример — это аспирин, действие которого, как теперь известно, сводится к ингибированию циклооксигеназы. Синтезировано целое семейство ингибиторов циклооксигеназы, таких как индометацин, которые оказались эффективными болеутоляющими и средствами, снижающими припухлость. [c.96] До недавнего времени изучение рецепторов осуществлялось лищь косвенным образом. Различные соединения испытывали на способность стимулировать или блокировать биологический процесс. По результатам судили о структурных характеристиках, необходимых для взаимодействия с данным рецептором. В последние 10—15 лет благодаря использованию радиоактивных молекул были разработаны более действенные методы, облегчающие оценку структурных параметров, необходимых для связывания рецептора. При выделении и изучении рецепторов успепшо применялись физико-химические методы (ЯМР, спектроскопия). В результате было установлено существование двух типов агентов, взаимодействующих с рецепторами, а именно агонистов и антагонистов. Агонисты — это соединения, вызывающие биологическую реакцию. К этой группе относятся природные гормоны и медиаторы, а также лекарственные средства, полученные химическим путем. Антагонисты, напротив, блокируют биологическую реакцию, присоединяясь к рецептору и препятствуя выполнению им своих функций. [c.97] Некоторые посредники могут связываться с рецепторами более чем одного типа и, таким образом, участвовать в различных биологических процессах. Например, гистамин инициирует аллергические реакции, связываясь с так называемым Н1-рецептором. Кроме того, он способствует выделению желудочного сока, активируя Н2-рецептор. Переизбыток желудочного сока причиняет серьезный вред стенкам желудка и приводит к язве. Однако было найдено лекарственное средство, являющееся специфическим антагонистом На-ре-цептора. Это соединение, названное циме-тидином, связывается с Нг-рецептором и блокирует его, что приводит к уменьшению количества выделяемого желудочного сока. [c.97] С РЕЦЕПТОРОМ И БЛОКИРУЕТ ДОСТУП АГОНИСТА. [c.97] Два типа связывания лекарственных средств с рецептором. [c.97] Контролирует выделение желудочного сока. [c.97] Норадреналин — химический посредник того отдела нервной системы, который контролирует выделение адреналина, связывается, как выяснилось, по меньшей мере с четырьмя типами рецепторов, ответственных за разнообразные биологические реакции. Уже доказано, что соединения, являющиеся специфическими антагонистами, эффективны при лечении сердечно-сосудистых заболеваний, рака, расстройств центральной нервной системы и эндокринных нарушений. [c.98] Проблемы ингибирования ферментов и функционирования рецепторов возникают в самых разнообразных ситуациях. Мы столкнемся с ними еще не раз, когда перейдем к примерам, характеризующим масштабы работы, проделанной химиками в последние годы в поисках новых лекарственных средств. [c.98] Вернуться к основной статье