Значение химии в повседневной жизни

Фармакология - это  наука о лекарственных средствах, действии различных химических соединений на живые организмы, о способах введения лекарств в организмы и о взаимодействии лекарств между собой. Молекулярная фармакология изучает поведение  молекул лекарственных веществ  внутри клетки, транспорт этих молекул  через мембраны и т.д. Человек  начал применять лекарственные  вещества очень давно, несколько тысяч лет назад. Древняя медицина практически полностью основывалась на лекарственных растениях, и этот подход сохранил свою привлекательность о наших дней. Множество современных лекарственных препаратов содержат вещества растительного происхождения или химически синтезированные соединения, идентичные тем, которые можно обнаружить в лекарственных растениях. Один из самых ранних из дошедших до нас трактат о лекарственных средствах был написан древнегреческим врачом Гиппократом в IV веке до нашей эры.

Зачатки химии лекарственных  веществ появляются в период господства алхимии. Современная химиотерапия ведет свой отсчет с начала XX века от трудов П.Эрлиха по противомалярийным  средствам и производным мышьяковой кислоты. В настоящее время синтезированы  десятки и сотни тысяч лекарственных  веществ, и их поиск продолжается. Но число активно применяемых  лекарств, конечно, значительно меньше. Не все вещества, синтезированные  в качестве потенциального нового лекарственного вещества, находят свое применение на практике. Многие широко использовавшиеся ранее лекарства вытесняются  из сферы применения из-за того, что  появляются более эффективные аналоги, которые воздействуют на причину  болезни гораздо селективнее, имеют меньше противопоказаний и побочных эффектов. В 1995 году к применению в России было разрешено свыше 3 тысяч наименований лекарственных препаратов, содержащих около 2 тысяч разнообразных химических веществ синтетического происхождения[12,13]. Одним из крупных успехов фармакологии второй половины нашего века явилось создание и внедрение в практику антибиотиков широкого спектра действия: сульфамидных препаратов, витаминов, средств, влияющих на деятельность центральной нервной системы транквилизаторов, нейролептиков, психотомиметиков и др. Многие из этих лекарств были открыты и впервые применены в нашей стране (фторофур, феназепам, циклодол, витаминные препараты и мн.др.)

В настоящее время  в мире существует множество научных  центров, ведущих разнообразные  химико-биологические исследования. Странами-лидерами в этой области  являются США, европейские страны: Англия, Франция, Германия, Швеция, Дания, Россия и др. В нашей стране существует множество научных центров, расположенных  в Москве и Подмосковье (Пущино, Обнинск, Черноголовка), Петербурге, Новосибирске, Красноярске, Владивостоке...Хотя, справедливости ради, надо заметить, что и в этой области (как и во всей российской науке в целом) наблюдается некоторый "упадок", связанный как с недостатком финансирования и общим экономическим кризисом в РФ, так и с проблемой brain-drain /"утечки мозгов"/ в более экономически благоприятные страны. Однако многие исследовательские институты Академии Наук России, Российской Академии Медицинских наук, Российской Академии Сельскохозяйственных Наук, Министерства Здравоохранения и Медицинской Промышленности продолжают научные изыскания (пока еще...), хотя и не на полную мощь. Одни из ведущих центров по стране Институт биоорганической химии им.М.А.Шемякина и Ю.А.Овчинникова, Институт молекулярной биологии им.В.А.Энгельгардта, Институт органического синтеза им.Н.Д.Зелинского, Институт физикохимической биологии МГУ им.Белозерского и др. В СанктПетербурге можно отметить Институт Цитологии РАН, химический и биологические ф-ты Гос. Университета, Институт экспериментальной медицины РАМН, Институт онкологии РАМН им. Петрова, Институт особо чистых биопрепаратов МЗиМП и т.п.

Основными проблемами, решаемыми в последние годы физико-химической биологией, являются синтез белков и  нуклеиновых кислот, установление нуклеотидной последовательности генома многих организмов (в том числе определение полной нуклеотидной последовательности генома человека), направленный транспорт  веществ через биологические  мембраны; разработка новых лекарств, новых материалов для медицинского использования, например, для биопротезирования. Особое внимание уделяется разработке биотехнологий, которые часто бывают более экономически выгодны, эффективны, чем традиционные "технические", не говоря уже об их экологической чистоте. Ведутся активные работы по клонированию растений и животных, а также по получению отдельных органов вне организма. Особо примечателен недавний успех швейцарских ученых ( первые сообщения в печати появились в конце февраля 1997 г.), получивших путем клонирования сельскохозяйственное животное овцу, которая была выращена из клетки вымени матери-овцы; дочерняя генетическая копия была названа Долли [11]. Это свидетельствует о том, что клонирование из сферы чисто научных экспериментов переходит в сферу практики. Необходимо упомянуть и о лечении заболеваний новым методом генотерапии изменением наследственности. Лечебный эффект достигается путем переноса "исправленного" гена либо с помощью ретровируса, либо внедрением липосом, содержащих генетические конструкции. Генотерапевтические методы только зарождаются, но именно с их помощью уже была вылечена маленькая девочка, больная муковисцидозом; особо перспективно применение генотерапии в лечении болезней, передающихся по наследству или возникающих под действием вирусов. Вероятно, с привлечением именно этих методов будут побеждены СПИД, рак, грипп и множество других, менее распространенных болезней.

Кроме того, постоянно  исследуются механизмы превращений химических веществ в организмах и на основе полученных знаний ведется непрекращающийся поиск лекарственных веществ. Большое количество разнообразных лекарственных веществ в настоящее время получают либо биотехнологически (интерферон, инсулин, интерлейкин, рефнолин, соматоген, антибиотики, лекарственные вакцины и пр.), используя микроорганизмы (многие из которых являются продуктом генной инженерии), либо путем ставшего почти традиционным химического синтеза, либо с помощью физико-химических методов выделения из природного сырья (частей растений и животных).

Другой биологической  задачей химии является поиск  новых материалов, способных заменить живую ткань, необходимых при  протезировании. Химия подарила врачам сотни разнообразных вариантов  новых материалов.

Кроме множества  лекарств, в повседневной жизни люди сталкиваются с достижениями физико-химической биологии в различных сферах своей  профессиональной деятельности и в  быту. Появляются новые продукты питания  или совершенствуются технологии сохранения уже известных продуктов. Производятся новые косметические препараты, позволяющие человеку быть здоровым и красивым, защищающие его от неблагоприятного воздействия окружающей среды. В  технике находят применение различные  биодобавки ко многим продуктам оргсинтеза. В сельском хозяйстве применяются вещества, способные повысить урожаи (стимуляторы роста, гербициды и др.) или отпугнуть вредителей (феромоны, гормоны насекомых), излечить от болезней растения и животных и многие другие...

Все эти вышеперечисленные  успехи были достигнуты с применением  знаний и методов современной  химии. В современной биологи  и медицине химии принадлежит  одна из ведущих ролей, и значение химической науки будет только возрастать. "Стык наук" химии и биологии оказался на редкость плодотворным.

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Ю.А.Овчинников. Биоорганическая  химия. М.:Просвещение,1987

2. А.М.Радецкий. Органическая химия и медицина.//Химия в школе(1995),N3:4043

3. Ю.А.Овчинников. Химия  жизни (Избранные труды). М.:Наука,1990

4. К.А.Макаров. Химия  и медицина. М.:Просвещение,1981

5. В.Ф.Крамаренко. Токсикологическая  химия. Киев: Вища школа,1989

6. А.Е.Браунштейн. На стыке химии и биологии. М.:Наука,1987

7. Г.Б.Шульпин. Химия для всех. М.:Знание,1987

8. Г.В.Никифорович.  Лекарства по подсказке. Минск:Вышейшая школа,1990

9. Л.Ю.Федорова. Рассказы  о ядах, противоядиях, лекарствах  и ученых. М.:Знание,1983

10. Биология и медицина: философские и социальные проблемы  взаимодействия. //Сб. трудов. М.:Наука,1985

11. I.Wilmut, A.E.Schnieke, J.McWhir, A.J.Kind & K.H.S.Campbell. Viable offspring derived from fetal and adult mammalian cells (Letter to Nature) //Nature(1997), v.385, No6619, pp.810-819

12. Лекарственные  препараты зарубежных фирм в  России: справочник. М.:АстраФармСервис,1993

13. М.Д.Машковский. Лекарственные средства: справочник.В 2х т. Изд 13, перераб. М.:Медицина,1995