Мы живём в эпоху, которую учёные предлагают именовать «антропоцен» [1], подчеркивая решающую роль человеческой деятельности в геологических и биосферных изменениях. Происходит переход и к качественно иному состоянию цивилизации. Набирающая силу глобализация и противостоящее ей стремление сохранения национальной самобытности, резкое возрастание сложности экотехносоциосферы – искусственного мира, который всё более отгораживает человека от природы, при одновременном беспрецедентном цивилизационном давлении на биосферу ставят перед человечеством проблемы выбора единственного варианта будущего, которое может обеспечить сохранение и развитие цивилизации. Однако структура нашего знания не соответствует глубине и важности проблем, вставших перед человечеством.
Традиционная, официальная, наука по-прежнему в значительной степени базируется на позитивистском взгляде на мир. Замкнутость только на измеряемом, на практической пользе уверенно ведёт науку к утрате её основной функции – непредвзятому познанию мира во всём его многообразии. В науке торжествует доведенный до абсурда редукционизм. Всё большее распространение получает так называемая «силосная наука». Этот термин, введённый П.С. Энзором (P.S. Ensor), означает зацикленность на одной очень узкой области знания, отгороженной от других таких же областей стенами «силосной башни» из формализма и терминологии. При этом происходит, главным образом, накопление знаний по вертикали, своего рода складирование силосной массы, без учёта того, как эти знания сопрягаются с соседними областями. В результате «цементируются» существующие парадигмы [2].
Учёные очень привержены парадигмам и с большой неохотой отказываются от них. В биологии это – дарвинизм, а в молекулярной биологии – генно-белковый центризм. Однако, то, что казалось незыблемым ещё вчера, становится заблуждением в свете новых открытий. Так в медицине до сих пор господствуют представления, что:
- у человека столько болезней, сколько диагнозов;
- больного лечит врач (лекарство);
- можно создать высокоспецифическое лекарство, воздействующее на одну мишень, которое позволит устранить причину болезни;
- хроническая болезнь – необратимое патологическое состояние, которое неизлечимо.
Соответственно этим представлениям продолжаются попытки разработать очередную «магическую пулю», которая поможет справиться с болезнью. Понятие «магической пули» –химической субстанции, которую можно использовать для уничтожения патогенного организма за счёт специфической аффинности к этому патогену» сформулировал Пауль Эрлих [3], которому мы обязаны рождением современной медицинской химии. Расширение этого понятия на все, а не только инфекционные, болезни человека привело к утверждению парадигмы монофункциональных мишень ориентированных лекарственных препаратов. Как правило, такие лекарства создаются как агонисты или антагонисты определенных рецепторов, или как блокаторы «вредных» белковых молекул. При этом делается попытка перехватить управление физиологическими процессами у организма, заменив внутреннее регулирование внешним. Не удивительно, что такой подход не даёт желаемого результата и во многих случаях приводит к обратным эффектам.
Несмотря на успехи теории систем, наши представления о живом всё ещё остаются на уровне 18 века, только роль «шестерёнок» играют молекулы. Главные, конечно, гены и белки, а остальные – дополнительные детали сложной молекулярной, но машины. При этом игнорируется, что организм – целостная система, в которой нет ни одной лишней части. В какой-то степени попытки целостного взгляда на живое делает системная биология. Но и эти попытки ограничены необходимостью вписываться в современную картину холодного космоса, в котором жизнь – малообъяснимый феномен высокой организации, случайно образовавшейся из хаотично разбросанных элементов.
Преодоление этого ограничения – в расширении рамок нашего научного познания за пределы физического мира. Мы живём в информационном мире. Интуитивно каждый понимает, что такое информация, и как правило, определяет её как набор сведений или данных. Но, на самом деле, «информация» – значительно более глубокое и значимое понятие. Первым на это обратил внимание Норберт Винер, отметив, что информация – это не материя и не энергия. Это – третья сущность. Материализм, по мнению Винера, либо должен признать этот факт, либо сойти со сцены [4]. Следует отметить, что информация – одно из предельных понятий, определения которых возможны в частных применениях, но попытки их определить в общем виде приводят к порочному кругу замкнутых друг на друге слов.
Особенность информации – чрезвычайно высокая скорость распространения, значительно превышающая скорость света в вакууме. Это было убедительно продемонстрировано в эксперименте Гизина и соавт. с использованием сцепленных фотонов [5]. Сцепленные (взаимосопряженные, entangled) частицы – идентичные сущности общего происхождения и общих свойств, которые остаются в постоянном контакте друг с другом независимо от расстояния между ними. Источник, находящийся строго посередине между двумя отдалёнными детекторами, излучал пару сцепленных (t, E) фотонов в противоположных направлениях с востока на запад по оптическому кабелю. Обе ветви этой экспериментальной системы были строго одинаковой длины (17,5 км). В конце пути каждый фотон направлялся в двулучевой интерферометр Майкельсона и должен был «выбрать» длинное или короткое плечо. Независимо от числа экспериментальных тестов оба фотона «выбирали» одно и то же направление. При этом скорость информационной связи между фотонами, как минимум, в 10 000 раз превышала скорость света в вакууме. На основе выполненных экспериментов авторы сделали однозначные выводы, что атомы могут быть соединены нелокально и даже разъединённые географически способны испытывать одни и те же изменения [5]. Таким образом, было показано, что существует возможность распространения информации иным, «нефизическим», способом.
Эти и многие другие эффекты, наблюдаемые исследователями, особенно по влиянию эмоций и сильного желания человека на материю (ДНК, молекулярную структуру и pH воды, процессы регенерации, генерацию случайных чисел), могут быть объяснены с позиций Информационно-энергетического Учения, основанного одним из авторов данного сообщения – профессором, доктором медицинских наук Сергеем Сергеевичем Коноваловым более 20 лет назад. Это Учение существенно расширяет границы понимания нашего мира за счёт утверждения существования Информационного мира, который создаёт Физический мир и поддерживает его существование. Информационный мир имеет сложную структуру и обладает способностью создавать любой объект как информационный, так и материальный. Физический мир – не замкнутая на себя случайно образовавшаяся структура, не выкинутый в ничто раздувающийся пузырь, а открытый гармоничный и целенаправленно развивающийся мир, пронизанный информационными полями. Любой материальный объект, начиная от элементарных частиц, обладает информационной структурой, которую можно назвать информационным объемом, подчёркивая то обстоятельство, что материальный объект является проявленной частью этой структуры и окружен, и пронизан информационными полями [6]. Математически, используя формализм Вячеслава Моисеева, это может быть выражено парой (x, I), где x – множество, описывающее материальные свойства (количественные), а I – информационная составляющая (качественная). Информационная составляющая всегда отлична от нуля.
Информационные поля Вселенной (которая включает Информационный и Физические миры) постоянно взаимодействуют с информационными структурами материальных объектов. Благодаря особому строению информационного объема живых организмов, последние являются естественными детекторами информационных полей. Более того, они не могут существовать как целостные объекты без такого взаимодействия [6]. Взаимодействие живых клеток с информационными полями можно зафиксировать экспериментально.
Организм человека поддерживается в функциональном состоянии благодаря наличию так называемого информационного каркаса, который объединяет и направляет все информационные потоки. Важно, что на физическом уровне эти информационные потоки в организме реализованы движениями (в том числе и флуктуациями) сигнальных молекул, ионов и физических полей – электромагнитных, торсионных и др. Информационно-энергетическое Учение составляет основу информационной медицины. Информационная медицина: изучает нормальные и патологические процессы в организме с точки зрения искажения информационного каркаса и нарушения информационных потоков. Важные положения информационной медицины: у человека – одна хроническая болезнь и чаще всего она вызывается вмешательством несовершенного сознания в процессы регуляции в организме; болезнь начинается на уровне информационных структур организма, искажение которых не компенсируется системой восстановления здоровья, поэтому болезнь сразу принимает системный характер.
Системность хронической болезни экспериментально подтверждена определением изменений содержания маркерных белков в буккальном эпителии больных раком молочной железы по сравнению с пациентами без этого заболевания. Несмотря на то, что онкологический процесс не затрагивал клетки буккального эпителия, молекулярные маркеры, характеризующие онкологический процесс, были более выражены в клетках пациентов, болеющих раком молочной железы, чем в клетках буккального эпителия пациентов без онкологического заболевания [7].
Информационная медицина немыслима без одновременного развития информационной биологии. Информационная биология позволяет взглянуть на организм как на единство физического и информационного начал. Несколько положений. Нет простых процессов в организме. Все они сложные, и попытки их разложить на элементарные составляющие – бесперспективны. В частности, это происходит потому, что любая молекула, особенно сигнальная, полифункциональна и способна взаимодействовать со многими молекулами-акцепторами. Информационные потоки всегда реализованы в организме с участием нескольких классов молекул. Благодаря такой сложности обеспечивается устойчивость организма к постоянно изменяющимся условиям среды. Важно помнить, что организм использует весь потенциал свойств каждой молекулы, а мы выделяем только несколько, которые кажутся нам наиболее полезными и направленными на индивидуальные мишени.
Несовершенство сознания не позволяет пока использовать всю мощь информационных полей для восстановления здоровья. Кроме того, переход от болезни к здоровью также требует поддержки, т.к. при таком переходе организм находится в метастабильном состоянии. Поэтому необходимы лекарственные препараты, помогающие организму мобилизовать собственные резервы восстановления нарушенных информационных связей и потоков. Такие препараты можно назвать информационными лекарствами. Это должен быть полифункциональный препарат, действующий на много мишеней, преимущественно за счёт аллостерического модулирования функциональной активности, а значит действующий мягко, без искажений информационной сети организма [8].
Уточнением концепции информационных лекарств является разработанная нами концепция распределённого информационного регулирующего воздействия (Distributed Informational Regulatory Influence, DIRI). Несмотря на то, что все молекулы – информационные, можно выделить более специализированные соединения, основная роль которых – образовывать информационные потоки в организме. Согласно DIRI-концепции, информационный лекарственный препарат построен на структурах именно таких эндогенных сигнальных молекул, соединённых биосовместимыми линкерами, в качестве которых могут выступать другие эндогенные вещества. При этом должна обеспечиваться конформационная свобода функционально значимых частей финальной гибридной молекулы. Такая молекула способна взаимодействовать со многими мишенями, оказывая положительное действие в различных частях информационной сети организма и исправляя искажения информационных потоков. Информационное лекарство стимулирует скрытые механизмы противостояния патологическому процессу в организме [9].
Рассмотрим один пример разработки гибридного препарата на основе DIRI-концепции. К сигнальным молекулам относятся не только сложные органические соединения, но и такие простые молекулы, как оксид азота (NO). В организме NO образуется ферментативно из аминокислоты аргинина и осуществляет регуляцию многих физиологических и патологических (при избыточном образовании) процессов. Эта молекула была выбрана в качестве первого компонента гибридного соединения. Второй компонент — из семейства простагландинов. Простагландины образуются в организме из полиненасыщенных жирных кислот с длиной цепи 20 углеродных атомов и содержащих три, четыре или пять двойных связей. Это истинно полифункциональные соединения , регулирующие многие физиологические процессы (тонус мышц, воспаление, сон, иммунный ответ, агрегацию тромбоцитов, цитопротекцию и др.). Отчасти поэтому их применение в виде природных структур сильно ограничено несколькими показаниями. Привлекательной для разработки нового лекарства является бронхолитическая активность простагландина Е2, поскольку его рецептор до сих пор не задействован в терапии бронхиальной астмы. Причина этого – побочное действие простагландина (он вызывает сильный кашель). Синтезированный гибридный препарат – нитропростон – содержит фрагмент простагландина E2 и органический нитрат (донор оксида азота).
Нитропростон обладает в 20 раз большей активностью как релаксант гладкой мускулатуры бронхов по сравнению с простагландином E2 (EC50 0.007±0.0025 и 0.14±0.08 мкМ для нитропростона и простагландина E2 соответственно). Примечательно, что констрикторный эффект простагландина E2 на мышцы аорты сменился на релаксантный [10]. Это связано с тем, что в суммарном наборе свойств нитропростона некоторые активные свойства простагландина Е2 перешли в разряд пассивных за счёт преобладания активных свойств оксида азота. Бронхолитическая активность при отсутствии индукции кашля была подтверждена на ограниченном контингенте больных бронхиальной астмой при наличии разрешения этического комитета и согласия пациентов. Нитропростон вызывал стойкое увеличение показателей внешнего дыхания и не уступал бета-агонистам.
Информационный характер воздействия нитропростона проявился в опытах по защите лабораторных животных от токсических факторов, когда препарат вводили за 10 – 15 мин. до воздействия. Известно, что время инактивации простагландинов в кровотоке 2-3 минуты. Однако этого времени достаточно, чтобы повысить выживаемость животных в несколько раз (от 2 до 6 в разных тестах) [11]. Этот эффект можно интерпретировать как воздействие на информационную систему организма и мобилизацию его дополнительных ресурсов, позволяющую перенести испытание.
Итак, существуют два подхода к созданию лекарств. Для неотложных состояний (борьба с инфекцией или необходимость восстановить жизненно важную функцию) можно использовать молекулярную хирургию или скорую помощь, т.е. препараты, созданные согласно концепции «магической пули». Для терапии хронических болезней перспективнее информационные лекарства, стимулирующие организм на борьбу с болезнью. Такие информационные лекарства должны быть способными ликвидировать нарушения в информационном каркасе организма и восстанавливать нормальное функционирование информационных потоков. Структура информационного лекарства состоит из эндогенных сигнальных молекул с наименьшими модификациями и не должна содержать чужеродных молекулярных вставок.
Список литературы:
- Crutzen P.J. Geology of mankind. / Nature. — 2002. — V. 415. — P. 23.
- Lands B. A critique of paradoxes in current advice on dietary lipids. // Progress in Lipid Research. — 2008. — V. 47. — P. 77–106.
- Strebhardt K., Ullrich A. Paul Ehrlich’s magic bullet concept: 100 years of progress. // Nature Rev. Cancer. — 2008. — V. 8. — P. 473–480.
- Wiener N. (1961). Cybernetics, or control and communication in animal and machine./ 2nd Ed. Cambridge, MA: MIT press, P. 132.
- Salart D., Baas A., Branciard C., Gisin N., Zbinden H. Testing the speed of ‘spooky action at a distance’. // Nature. — 2008. — V. 454. — P. 861–864.
- Коновалов С.С. Медицина, которую мы не знаем: Введение в информационную медицину. / М.: АСТ. — 2013. — 463 с.
- Коновалов С.С., Литвякова О.М., Линькова Н.С., Седов Е.В., Кветная Т.В., Мурсалов С.У., Дурнова А.О., Толибова Г.Х., Костылев А.В. Иммуноцитохимическое исследование буккального эпителия: оптимизация диагностики рака молочной железы. // Молекулярная медицина. — 2012. — № 6. — С. 57–59.
- Акимов М.Г., Безуглов В.В., Бобров М.Ю., Варфоломеева А.Т., Грецкая Н.М., Дятловицкая Э.В., Кисель М.А., Коновалов С.С., Сергеева М.Г. Липиды и рак. Очерки липидологии онкологического процесса. Ред. В.В. Безуглов, С.С. Коновалов / СПб.: ПраймЕВРОЗНАК, 2009. — 352 с.
- Bezuglov V., Serkov I., Konovalov S. Distributed informational regulatory influences (DIRI) – a new concept of drug design. // FEBS Journal — 2013. — V. 280 (Suppl. 1). — P. 361-362.
- Серков И.В., Безуглов В.В. 1,3-динитраты циклооксигеназных метаболитов эндоканнабиноида 2-арахидоноилглицерина. Синтез и свойства. // Биоорганическая химия. — 2009. — Т. 35. — С. 245–252.
- Безуглов В.В., Андреева Е.П., Cepков И.В. Новые лекарственные средства для повышения устойчивости организма человека в условиях действия источников химической и радиационной опасности. / Материалы 11 Российской конференции «Актуальные научные и научно-технические проблемы обеспечения химической безопасности России», 3-4 июня 2014 г., Москва. C. 53.[schema type=»book» name=»ИНФОРМАЦИОННЫЕ ЛЕКАРСТВА – СМЕНА ПАРАДИГМЫ В МЕДИЦИНСКОЙ ХИМИИ» author=»Безуглов Владимир Виленович, Коновалов Сергей Сергеевич» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-04-25″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_ 28.03.2015_03(12)» ebook=»yes» ]