Господин Свещаров
Биологичен калейдоскоп (22)

„Фалшиви“ молекули навлизат в науката. Проблеми и перспективи на експерименталната химиотерапия. Успехи на български учени в борбата за здраве и дълголетие на хората

В предишната глава на книгата казахме, че през последните години едно от най-перспективните направления на приложната биохимия е изучаването механизмите на действие на антиметаболитите. За да стане още по-ясно действието на антиметаболитите, искаме да си послужим с един прост пример. Нека оприличим един важен биохимичен процес, който се извършва в дадена клетка, на сложна машина, снабдена с извънредно сложно устроена секретна брава. За да се задействува машината (т.е. биохимичният процес), е необходимо в ключалката й да се вкара и завърти в определена посока съответно отговарящ на профила на ключалката ключ (т.е. даден метаболит). Но тъй както и най-сложно устроената ключалка може да се отвори с видоизменен профил на прост шперц, така и антиметаболитите, „маскирани“ като истински молекули, навлизат и се наместват на важни ключови позиции в клетъчната обмяна на веществата.

Биолозите и медиците веднага прозряха, че такива вещества успешно ще потискат обмяната на веществата в болестотворните микроорганизми, и започнаха да ги използват в борбата с много болести. Благодарение на антиметаболитите в миналото бяха създадени известните противотуберкулозни препарати ПАСК, Тубигал и др. Оказа се, че освен за лекуване на предизвикани от патогенни микроби инфекции някои антиметаболити могат да се използват успешно и в борбата със злокачественото израждане на клетките. В резултат на усилена научноизследователска дейност в различни държави бяха създадени редица противотуморни препарати, които успешно въздействуват върху туморните клетки. Така например препаратът 6-меркаптопурин се употребява при лечението на левкемиите и болестта на Ходжкин, при рак на стомаха и др. За същите цели се използват и препаратите антиметаболити „Аминоптерин“ и „Метоптерин“.

В Института по молекулярна биология към БАН има секция по антиметаболити, която се ръководи от професор Евгени Головински, доктор на биологическите науки. Той е специалист в областта на фармакобиохимията, в частност изучава химията, механизма на действие и приложението на метаболитните инхибитори с противотуморно, противовирусно, антибактериално и друго важно за практиката биологично действие. Ръководеният от него колектив, съставен от биолози, химици, биохимици, медици и микробиолози, си е поставил трудната задача да продължи разкриването на механизмите на действие на антиметаболитите, както и да синтезира и да изучи нови метаболитни инхибитори.

Основните усилия, които полагат нашите специалисти в ръководената от проф. Головински секция, имат за цел откриването на нови химиотерапевтични средства, които биха намерили приложение в борбата със злокачествените новообразувания, вирусите, бактериалните и гъбните заболявания. Изследват се и се синтезират предимно нови антиметаболити на пурините и пиримидините, а също и на някои аминокиселини. В резултат на задълбочени фундаментални и научно-приложни изследвания ръководената от проф. Головински научна група вече постигна определени резултати. Синтезирана бе модифицирана аминокиселина с алкилиращо действие, която бе наречена „Цидрин“. Тази разработка, в която участвуват ст.н.с. Стойчо Стоев и други специалисти, е съвместна с Катедрата по органична химия при ХТИ — София (проф. д-р Алексиев), и е призната за изобретение, което би могло да намери приложение в медицинската практика. Защитените с авторско свидетелство вещества от тази група показват силно изразен противотуморен ефект. Сега се проверява експериментално и възможността тези вещества да се използват и като имунодепресанти (потискащи реакцията на организма срещу присадени тъкани и органи). Затова специалистите биха могли да разчитат на тях и в експерименталната работа, свързана с трансплантирането на тъкани и органи. Защото е известно, че без сигурно потискане на имунната реакция на даден организъм не може да продължи успешното присаждане на бъбреци, бели дробове, сърце и други органи и тъкани.

При изучаване химията и биологичното действие на метаболитните инхибитори, повлияващи структурата и функциите на нуклеиновите киселини и белтъците, ръководената от проф. Головински секция синтезира през последните 2–3 години нови поредици от аналози и алкилиращи производни на аминокиселини и пептиди. В сътрудничество с акад. Румен Цанев — директор на Института по молекулярна биология към БАН, и други специалисти е доказано, че комплексното съединение ИМБ-100 е перспективно антибактериално и противотуморно средство. Освен, това установена е и инхибираща активност на някои флуорирани аналози на пиримидини. Синтезирани са и е изследвано противотуморното действие на триазенпроизводни на пиразолкарбоновата киселина.

Понастоящем веществото „Цидрин“ и особено новите му производни (ИМБ-944, ИМБ-ММ и др.) се сравняват опитно по отношение на своето противотуморно действие с най-добрите употребявани в практиката препарати-цитостатици. Това са вещества, които се използват в онкологията за потискане растежа на злокачествено изродените клетки. В частност, едно от веществата потиска биосинтезата на ДНК в по-голяма степен, отколкото известният противотуморен препарат ендоксан. Резултатите от експерименталните проучвания са потвърдени отговорно от проф. д-р Йордан Стоичков от Отдела по експериментална химиотерапия на злокачествените новообразувания в Центъра по онкология при Медицинска академия в София. Предстоят още по-широки опитни и клинични изпитвания.

От всичко казано дотук виждаме, че в борбата на човека за здраве и дълголетие, със задружните усилия на редица специалисти — химици, биолози, фармацевти и лекари, се стигна до създаването на множество ценни лекарствени препарати. В частност значителни постижения се дължат на химиотерапията. Понятието „химиотерапия“ се е оформило исторически и не е съвсем точно. Под химиотерапия се разбира методът за лекуване на заболявания, предизвикани от болестотворни (патогенни) микроорганизми, с помощта на химически средства. Сега това понятие се е разширило, като включва и лекуването на вирусните болести и злокачествените новообразувания.

Благодарение на постиженията на химиотерапията, а също вследствие и на общите оздравителни мероприятия за около половин век — от създаването на химиотерапията като направление до към петдесетте години на нашето столетие, бяха фактически победени десетки тежки инфекциозни болести — амебната дизентерия, маларията, скарлатината, коремният тиф, коклюшът, дифтеритът, епидемичният менингит, туберкулозата и др. За жалост постиженията на химиотерапията при вирусните заболявания са все още доста скромни, за разлика от тези при бактериалните и протозойните инфекции, които споменахме малко по-горе. Въпреки това има вече няколко препарата с изразен терапевтичен ефект при вирусни заболявания у човека. Това са предимно химически препарати, получени целенасочено по синтетичен път. Идеята за тяхното синтезиране се базира на възможността за блокиране на някои стадии от развитието на вирусите, които, както е известно, се проявяват като облигатни вътреклетъчни паразити. Сред редицата синтезирани антивирусни препарати можем да посочим най-вече амантадинът, някои бигуаниди, някои антиметаболити на пиримидинови нуклеозиди и др.

Въпреки големите трудности при издирването на нови противотуморни средства медицинската практика разполага с голям брой химически препарати, които успешно се използват при лечението на раковите заболявания и особено при хориокарциномите, острите левкози у децата, лимфоретикуларните тумори, рака на яйчниците, на кожата и пр. Познатите ефективни противотуморни препарати се отнасят към няколко различни групи химични съединения с цитостатичен ефект: алкилиращи средства, антиметаболити, антибиотици, някои алкалоиди, хормони и др.

Независимо от отбелязаните през последните години успехи, проблемът за радикалната химиотерапия на злокачествените новообразувания още е далеч от окончателното си решение. Затова се налага търсенето на нови химични средства с противотуморно действие. Изглежда, не е възможно създаването на едно универсално средство, което да е ефикасно при всички случаи. Освен това злокачественият тумор сравнително бързо става устойчив (резистентен) към действието на определен препарат в процеса на лечението. Това означава, че определен препарат престава да действува върху тумора, който, така да се каже, „привиква“ към него. За да може резистентният тумор да стане отново уязвим от действието на химиотерапевтични средства, необходимо е да се смени тактиката на лечението и препаратът, към който вече е била изработена резистентност, да се замени с друг, към който туморът е чувствителен.

Търсенето на нови противотуморни средства е колективно дело, в което творчески участвуват специалисти от различни научни профили. В тези колективни разработки дават своя принос със свои идеи и методи биохимици, химици, специалисти в областта на експерименталната онкология, фармаколози и клиницисти. Пътят, който всяко лекарствено средство — особено противотуморното — преминава от химическата лаборатория до клиниката, е дълъг, труден и съпроводен с много изненади и разочарования. Опитът показва, че за да стигне един препарат от първоначалната разработка до внедряването му в практиката, минава период от 4–5 години. Това се дължи на обстоятелството, че след изолиране или създаване на потенциално противотуморно вещество, то се подлага на разнообразни изследвания върху тъканни култури, здрави животни, животни с различни експериментални тумори и т.н. Особено отговорен етап е преходът от установяването на противотуморни свойства на едно или друго вещество в експеримента към неговото изпитване в клинични условия.

В областта на експерименталната химиотерапия у нас понастоящем се работи в няколко научни звена. Едно от тях е секцията по химиотерапия към Института по химикофармацевтична промишленост. Изследванията в тази секция обхващат търсенето на туберкулостатици, фунгициди, дезинфектанти и други важни лекарствени средства.

В изследванията в областта на химиотерапията на вирусните заболявания водещо място у нас заема Лабораторията по вирусни инхибитори и интерферон при Института по заразни и паразитни болести при Медицинска академия. Ръководител на лабораторията е доц. д-р Ангел Гълъбов. В резултат на свои изследвания лабораторията предложи на лечебната практика препарата „Абитилгуанид“, който показва висока ефективност за лечение и профилактика на епидемичния аденовирусен кератоконюнктивит.

В лабораторията бяха разработени и основно проучени нова група антивирусни вещества, производни на тиоуреята, синтезирани от наши химици от СУ и БАН. Доказано бе, че тези съединения са специфични инхибитори на размножаването на пикорнавирусите, малки РНК-съдържащи вируси, към които се отнасят причинителите на полиомиелита (детския паралич) и други ентеровируси, вирусите на шапа, причинителите на инфекциозния ринит (хремата) — т.нар. риновируси. В тази лаборатория и в Института по микробиология при БАН се търсят стимулатори на т.нар. ендогенен (собствен на организма) интерферон.

През последните десетина години у нас се поставиха и научните основи за издирването на нови, противотуморни средства. Тук по-специално трябва да посочим дейността на Отдела по експериментална химиотерапия на злокачествените новообразувания при Центъра по онкология към Медицинска академия, който се ръководи от проф. Йордан Стоичков. Колективът му, съставен от квалифицирани специалисти, успешно разработва някои теми по създаването и главно биологичното тестиране на нови противотуморни средства. Системно се работи по издирването на нови цитостатици и в някои научни звена на БАН, Института по химикофармацевтична промишленост и др. В национален мащаб изследванията по експериментална химиотерапия на злокачествените новообразувания се координират от специален съвет, който включва водещите специалисти в тази област.