конкурировать с немцами, то только японцы.
Еще три года непрерывных экспериментов. Одни препараты быстро уничтожали трипанозомы, но при этом наносили вред самим мышам; другие уничтожали трипанозомы слишком медленно, и те успевали выработать иммунитет; третьи были вовсе неэффективны. В точку попали с шестьсот шестым синтезированным препаратом. Его единичное вливание в кровь мышонка полностью очищало организм от трипанозом, при этом сам препарат был абсолютно безвреден. Этот “препарат 606” и получил впоследствии название сальварсан – “спасающий мышьяк”. Для Эрлиха он стал воплощением мечты, это была его “волшебная пуля”.
Только после завершения этой части исследований на сцене появился призрак сифилиса. Тут Эрлиху в который раз помогли его эрудиция и постоянный мониторинг научной литературы. В 1906 году немецкие микробиологи Фриц Шаудин и Эрих Гофман сообщили об открытии спиралевидного микроба, который они назвали бледной спирохетой. Шаудин и Гофман доказали, что она служит возбудителем сифилиса, и в заключение статьи высказали предположение, что новый микроб родственен трипанозомам и при определенных обстоятельствах может даже превращаться в них. Предположение было неверным, но оно натолкнуло Эрлиха на счастливую мысль – испытать действие “препарата 606” на возбудителя сифилиса.
Соответственно величию задачи и подопытные животные были выбраны покрупнее, в институт потянулись подводы с кроликами и петухами. Вскоре все они превратились в безнадежных сифилитиков: петухи сникли, на нежной коже кроликов выступили безобразные язвы. И тут им начали вводить сальварсан. Анализы показывали, что после этого бледные спирохеты в крови животных полностью пропадали, да и внешне они преобразились. Петухи бодро разгуливали по вольеру, высматривая кур, а язвы на коже кроликов затягивались на глазах. И, еще прежде чем язва у первого счастливца успела зарубцеваться, Эрлих передал “препарат 606” знакомым врачам для испытаний на людях.
Но исследователи на этом не остановились. Еще через три года был создан “препарат 914”, получивший название неосальварсан, более эффективный и безопасный; собственно, он преимущественно и использовался в дальнейшем. На все про все ушло десять лет.
О том, что было потом, вы уже знаете. Но это история препарата и история его создателя, а есть еще история идеи. Идея, конечно, не была забыта, найти свою “волшебную пулю” мечтал каждый исследователь, но вечно не хватало ресурсов, знаний, времени, возникали новые задачи борьбы с различными заболеваниями, ради спасения жизни пациентов врачи закрывали глаза на отрицательные побочные действия создаваемых лекарств.
В этом смысле показательна история пенициллиновых антибиотиков. Их открытие – несомненно, одно из самых замечательных достижений медицины XX века, невозможно даже приблизительно подсчитать, сколько миллионов жизней они спасли. Но все мы на собственном опыте знаем отрицательные последствия их применения: они уничтожают не только болезнетворные бактерии, но и микрофлору кишечника, без которой невозможно пищеварение. Приходится восстанавливать, долго и мучительно. Кроме того, возбудители заболеваний быстро адаптируются к антибиотикам и те перестают действовать. Исследователи вынуждены создавать новые антибиотики, еще более мощные, а бактерии отвечают созданием новых штаммов, еще более изощренных. Эта гонка вооружений продолжается вот уже полвека, одним из ее результатов стал резкий рост смертности от внутрибольничных инфекций – наш собственный иммунитет уже не способен справиться с новыми напастями.
Еще один круг проблем связан с тем, что список “врагов человеческих” со времен Эрлиха сильно расширился. Тогда врачи боролись с внешними инфекциями и болезнетворными микробами, потом появились вирусы, уничтожить которые, как мы помним, практически невозможно, затем выяснилось, что причина многих заболеваний гнездится в самом человеке, в ядре клеток его организма, где располагается ДНК с дефектными генами. Добраться до источника заболевания становилось все труднее, врачи шли по пути уничтожения больных или зараженных клеток, доставалось, естественно, и здоровым. Прием первых антираковых препаратов на основе платины приводил к быстрому разрушению печени (и тем не менее их использовали, потому что альтернативой была смерть пациента), да и сейчас химиотерапия сопровождается выпадением волос и другими малоприятными последствиями.
Между тем жизнь менялась. Развивались наука и техника, возрастали требования общества, военные перешли от ковровых бомбардировок к тактике точечных ударов, аналогичные изменения идеологии произошли и в медицине. Идею “волшебной пули” возродили на новом уровне, заговорили об адресной доставке лекарств в пораженные болезнью клетки организма.
Вал работ в этой области накатил только в последнее время, и отнюдь не случайно он совпал с бумом нанотехнологий. Дело в том, что “волшебная пуля” должна иметь наноразмеры, чтобы беспрепятственно “пролетать” по мельчайшим капиллярам кровеносной системы. Кроме того, она должна иметь довольно сложное устройство и состоять из нескольких фрагментов, каждый из которых обеспечивает выполнение определенной задачи. Методы конструирования таких структур были разработаны лишь в последнее время и являются по сути нанотехнологиями.
Для выполнения своей миссии “волшебная пуля” должна преодолеть различные барьеры (стенки желудочно-кишечного тракта, стенки капилляров, гематоэнцефалический барьер между кровью и клетками мозга, мембраны клеток и мембраны клеточных органелл), доставить лекарственное средство в клетку, выгрузить его там, а потом самоуничтожиться, распавшись на нетоксичные компоненты, и покинуть клетку и организм. Это в идеале. Реальная система должна содержать как минимум следующие компоненты: во-первых, наноразмерный контейнер для собственно лекарственного средства; во-вторых, оболочку, предотвращающую слипание наночастиц между собой, обеспечивающую их защиту от воздействия окружающей среды, а также биосовместимость – когда клетки иммунной системы организма не воспринимают эти объекты как чужака; в-третьих, систему распознавания, “молекулярный адрес”.
Вариантов здесь множество. В качестве контейнера используют липосомы – полые пузырьки, образованные молекулами фосфолипидов, мицеллы – полые сферы из диоксида кремния или органического полимера и т. п., внутрь которых упрятывают антибиотик. С другой стороны, это могут быть сплошные наночастицы, например, золота, алмаза, графита, или недавно открытые соединения углерода – фуллерены и углеродные нанотрубки, о которых речь пойдет впереди. Лекарственное средство сорбируют на их поверхности или химически прививают к ней. Еще один вариант – когда лекарственное средство само представляет собой наночастицу, например, магнитного оксида железа или того же золота для гипертермии раковых опухолей.
Оболочка может состоять из слоя диоксида кремния, молекул ПАВ, органических гидрофильных полимеров или белков, а в общем случае – из нескольких этих компонентов, образующих полислойную структуру.
В качестве “молекулярного адреса” могут быть использованы закрепленные на внешней поверхности оболочки белки иммунной системы – иммуноглобулины, или короткие олигонуклеотидные последовательности – аптамеры, или другие лиганды, способные идентифицировать специфические рецепторы на мембране больной клетки.
В настоящее время в лабораториях ученых создано множество таких систем, включающих различные комбинации из перечисленных выше элементов. Их описанием можно заполнить (и заполняют) не одну толстую научную монографию. Сейчас новостные ленты едва ли не ежедневно сообщают о создании нового лекарства от того или иного заболевания, но что-то мы не видим этих лекарств на полках аптек – не так ли?
Дело в том, что триумфальные заявления ученых и журналистов, как правило, несколько опережают события. Лекарство приобретает это высокое звание только тогда, когда поставлена последняя печать на разрешительных документах. Клинические испытания – традиционно длительный процесс, занимающий несколько лет (здесь со времен Эрлиха тоже многое изменилось). Сквозь сито этих испытаний прорывается менее 0,1 % от заявленных препаратов, притом что на предварительной стадии научных исследований все они показали прекрасные результаты и заслужили одобрительные отзывы специалистов. Насколько мне известно, ни одна система адресной доставки лекарств, созданных на основе изложенных выше принципов, не прошла пока полный цикл клинических испытаний и не была рекомендована к практическому применению. Так что я обойдусь без описания конкретных примеров. Честно говоря, я просто боюсь промахнуться и расписать вам в красках препарат, о котором вы никогда больше не услышите. Вероятность точного попадания в цель, как вы понимаете, менее 0,1 %.
Между тем у меня нет ни малейших сомнений, что такие лекарства будут созданы (возможно, уже созданы). Понятно, как они должны быть устроены, а это уже полдела, путь же их создания наметил еще Эрлих. Для того чтобы найти “волшебную пулю”, нужно, по Эрлиху, четыре больших “G”: Geld – деньги, Geduld – терпение, Geschick – ловкость и Gluck – удача.
Метод поиска лекарств по большому счету не сильно изменился со времен Эрлиха.
Сейчас очень много разговоров о компьютерном моделировании лекарств, о том, что благодаря современным методам мы знаем с атомарной точностью структуру белков, ДНК, вирусов – мишеней лекарств. Это, в свою очередь, позволяет смоделировать с той же точностью строение молекулы лекарства, а уж синтез его не представляет большого труда – современная органическая химия
