Лекция: Понятие о химиотерапии. История развития антибиотика

Основоположником химиотерапии является немецкий химик, лауреат Нобелевской премии П.Эрлих, который установил, что химические вещества, содержащие мышьяк, губительно действу­ют на спирохеты и трипаносомы, и получил в 1910 г. первый химиотерапевтический препарат - сальварсан (соединение мы­шьяка, убивающее возбудителя, но безвредное для микроорга­низма).

В 1935 г. другой немецкий химик Г.Домагк обнаружил среди анилиновых красителей вещество - пронтозил, или красный стрептоцид, спасавший экспериментальных животных от стрепто­кокковой инфекции, но не действующий на эти бактерии вне организма. За это открытие Г.Домагк был удостоен Нобелевс­кой премии. Позднее было выяснено, что в организме происхо­дит распад пронтозила с образованием сульфаниламида, обла­дающего антибактериальной активностью как in vivo, так и in vitro.

Механизм действия сульфаниламидов (сульфонамидов) на микроорганизмы был открыт Р.Вудсом, установившим, что суль­фаниламиды являются структурными аналогами парааминобензойной кислоты (ПАБК), участвующей в биосинтезе фолиевой кислоты, необходимой для жизнедеятельности бактерий. Бакте­рии, используя сульфаниламид вместо ПАБК, погибают.

Первый природный антибиотик был открыт в 1929 г. англий­ским бактериологом А.Флемингом. При изучении плесневого гри­ба Penicillium notatum, препятствующего росту бактериальной культуры, А. Флеминг обнаружил вещество, задерживающее рост бактерий, и назвал его пенициллином. В 1940 г. Г. Флори и Э. Чейн получили очищенный пенициллин. В 1945 г. А Флеминг, Г. Флори и Э. Чейн стали Нобелевскими лауреатами.

В настоящее время имеется огромное количество химиотерапевтических препаратов, которые применяются для лечения за­болеваний, вызванных различными микроорганизмами.

Антибиотики. Природные и синтетические. История открытия природных антибиотиков. Классификация ан­тибиотиков по химической структуре, механизму, спект­ру и типу действия. Способы получения.

Антибиотики - химиотерапевтические вещества, продуцируемые микроорганизмами, животными клетками, растениями, а также их производные и синтетические продукты, которые обладают избирательной спо­собностью угнетать и задерживать рост микроорганизмов, а также подавлять развитие злокачественных новообразований.

За тот период, который прошел со времени открытия П.Эрлиха, было получено более 10 000 различных антибиотиков, по­этому важной проблемой являлась систематизация этих препа­ратов. В настоящее время существуют различные классификации антибиотиков, однако ни одна из них не является общеприня­той.

В основу главной классификации антибиотиков положено их химическое строение.

Наиболее важными классами синтетических антибиотиков яв­ляются хинолоны и фторхинолоны (например, ципрофлоксацин), сульфаниламиды (сульфадиметоксин), имидазолы (метронидазол), нитрофураны (фурадонин, фурагин).

По спектру действия антибиотики делят на пять групп в зави­симости от того, на какие микроорганизмы они оказывают воз­действие. Кроме того, существуют противоопухолевые антибио­тики, продуцентами которых также являются актиномицеты. Каж­дая из этих групп включает две подгруппы: антибиотики широ­кого и узкого спектра действия.

Антибактериальные антибиотики составляют самую многочисленную группу препаратов. Преобладают в ней антиби­отики широкого спектра действия, оказывающие влияние на представителей всех трех отделов бактерий. К антибиотикам широкого спектра действия относятся аминогликозиды, тетрациклины и др. Антибиотики узкого спектра действия эффектив­ны в отношении небольшого круга бактерий, например полет-миксины действуют на грациликутные, ванкомицин влияет на грамположительные бактерии.

В отдельные группы выделяют противотуберкулезные, противолепрозные, противосифилитические препараты.

Противогрибковые антибиотики включают значитель­но меньшее число препаратов. Широким спектром действия об­ладает, например, амфотерицин В, эффективный при кандидозах, бластомикозах, аспергиллезах; в то же время нистатин, дей­ствующий на грибы рода Candida, является антибиотиком узко­го спектра действия.

Антипротозойные и антивирусные антибиотики на­считывают небольшое число препаратов.

Противоопухолевые антибиотики представлены препара­тами, обладающими цитотоксическим действием. Большинство из них применяют при многих видах опухолей, например митоми-цин С.

Действие антибиотиков на микроорганизмы связано с их спо­собностью подавлять те или иные биохимические реакции, про­исходящие в микробной клетке.

В зависимости от механизма дей­ствия различают пять групп антибиотиков:

1. антибиотики, нарушающие синтез клеточной стенки. К этой группе относятся, например, β-лактамы. Препараты этой груп­пы характеризуются самой высокой избирательностью дей­ствия: они убивают бактерии и не оказывают влияния на клет­ки микроорганизма, так как последние не имеют главного компонента клеточной стенки бактерий - пептидогликана. В связи с этим β -лактамные антибиотики являются наименее токсичными для макроорганизма;

2. антибиотики, нарушающие молекулярную организацию и синтез клеточных мембран. Примерами подоб­ных препаратов являются полимиксины, полиены;

3. антибиотики, нарушающие синтез белка; это наиболее многочисленная группа препаратов. Представителями этой группы являются аминогликозиды, тетрациклины, макроли-ды, левомицетин, вызывающие нарушение синтеза белка на разных уровнях;

4. антибиотики - ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот. Например, хинолоны нарушают синтез ДНК, рифампицин - синтез РНК;

5. антибиотики, подавляющие синтез пуринов и аминокислот. К этой группе относятся, например, сульфаниламиды.

Источники антибиотиков.

Основными продуцентами природных ан­тибиотиков являются микроорганизмы, ко­торые, находясь в своей естественной среде (в основном, в почве), синтезируют антибио­тики в качестве средства выживания в борьбе за существование. Животные и растительные клетки также могут вырабатывать некото­рые вещества с селективным антимикробным действием (например, фитонциды), однако широкого применения в медицине в качестве продуцентов антибиотиков они не получили.

Таким образом, основными источниками получения природных и полусинтетических антибиотиков стали:

Актиномицеты (особенно стрептомицеты) - ветвящиеся бактерии. Они синтезиру­ют большинство природных антибиотиков (80 %).

Плесневые грибы - синтезируют природ­ные бета-лактамы (грибы рода Cephalosporium и Penicillium)H фузидиевую кислоту.

Типичные бактерии - например, эубактерии, бациллы, псевдомонады - продуцируют бацитрацин, полимиксины и другие вещества, обладающие антибактериальным действием.

Способы получения.

Существует три основных способа получе­ния антибиотиков:

биологический синтез (так получают при­родные антибиотики - натуральные продук­ты ферментации, когда в оптимальных ус­ловиях культивируют микробы-продуценты, которые выделяют антибиотики в процессе своей жизнедеятельности);

биосинтез с последующими химическими модификациями (так создают полусинтетичес­кие антибиотики). Сначала путем биосинтеза получают природный антибиотик, а затем его первоначальную молекулу видоизменяют путем химических модификаций, например присо­единяют определенные радикалы, в результате чего улучшаются противомикробные и фарма­кологические характеристики препарата;

В 2016 году в одних только Соединенных Штатах Америки будет диагностировано более 1 650 000 новых случаев рака. В то же время приблизительно 600 000 человек умрут от онкологии. По статистике, из каждых 100 тысяч мужчин и женщин более 450 человек сталкиваются с этой страшной болезнью.

Роль определенных факторов

При определенных условиях в какой-то момент жизни мужчины имеют 50-процентный шанс развития клеточных мутаций. Триггерами заболевания могут стать вредные привычки, ограниченность питания, наследственная предрасположенность, возраст, экология, стрессы и другие факторы. Каждая третья женщина в возрасте после 60 лет имеет риск развития злокачественных образований. Эта пугающая статистика, не правда ли?

Горькая правда жизни

Когда наружу выходит слишком много информации о том или ином недуге, а также о способах его лечения, простому обывателю довольно легко запутаться. Ни для кого не секрет, что небольшая группа корпораций пытается контролировать почти каждый аспект нашей жизни: от энергетики до образования. Фармацевтические монополии были созданы для того, чтобы наживаться на боли других людей, а не помогать им с лечением. Такова горькая правда жизни.

Почему современная медицина основана на фармакологических препаратах?

Фармацевтическая монополия была создана более 100 лет назад, и все это время медикаментозное лечение считается официально признанным и разрешенным. Выпускники медицинских вузов становятся заложниками этой системы. Если ты не хочешь потерять работу, ты будешь назначать то, что рекомендовано в медицинских справочниках. Получается, что фармацевтическая индустрия была создана для того, чтобы болезнь стала средством для прибыльного бизнеса. И теперь эта отрасль является поистине золотой жилой, а онкология (в виду массовости зарегистрированных случаев) - это всего лишь очередной, но очень хороший способ заработать.

Этот бизнес построен на обмане

Некоторые болезни практически не поддаются излечению, однако люди регулярно слышат новости о том, как появляются новые лекарства, которые могут избавить больных от страданий. Но бизнес-модель не будет процветать, если существующие болезни будут чудесным образом исцеляться. Иными словами, людям надо давать надежду, рассказывать о новых препаратах, и в то же время делать так, чтобы эти препараты не лечили.

Устранение конкурентов

Все, что не связано с фармакологической индустрией, должно быть объявлено вне закона, а люди, проповедующие целительство и нетрадиционные методы медицины, должны быть названы шарлатанами. В 1913 году в Америке была даже создана внутренняя ассоциация, которая получила звучное название «Департамент пропаганды». Это стало усилением мер для поддержания монополий. Отныне все альтернативные способы лечения считаются неприемлемыми. Так, например, химиотерапия считается единственным эффективным способом борьбы с онкологическими заболеваниями.

История химиотерапии

Первые химиотерапевтические компоненты были открыты еще во время Второй мировой войны, когда в Италии в качестве боевого отравляющего вещества на солдатах был опробован горчичный газ. После проведения вскрытия погибших от отравления бойцов было установлено резкое падение в их крови уровня лимфоцитов. Медики быстро ухватились за идею: а что если при лейкемии или лимфоме использовать горчичный газ в качестве меры, понижающей уровень лейкоцитов? Так началась история химиотерапии.

Первые химиотерапевтические препараты (некоторые из них используются и сегодня) действительно произошли от горчичного газа. Это вещество использовалось для массового уничтожения солдат в мировых войнах. Если бы люди только знали о свойствах горчичного газа, они никогда бы не согласились на курс химиотерапии. Также становится понятным, почему подавляющее количество онкологов никогда не прибегнут к этому методу лечения, если у кого-то из них обнаружится рак. Они будут препятствовать химиотерапии, если речь идет о сохранении здоровья у членов их семьи. Это слишком токсичный способ, который борется с одним злокачественным образованием и тут же запускает множество других в виде метастаз. Только вот каждый онколог настоятельно рекомендует эту меру своим пациентам.

Война, приносящая огромную прибыль монополиям

Борьба с раком на самом высшем уровне ведется с 1971 года. Однако люди поставлены в заведомо проигрышную ситуацию, ведь 90 процентов онкологов признаются, что никогда бы не применили химиотерапию по отношению к себе и своим близким. Теперь, по прошествии более 40 лет, эта бесконечная война с раком все еще продолжается. Одна из причин - это баснословные прибыли, идущие в карман фармацевтическим монополиям. Кажется, кому-то не выгодно, чтобы эта затяжная война прекращалась. В первую очередь это относится к так называемым методам терапии, которые используются при лечении рака.

Невозможность излечения

Химиотерапия и радиация используют самые сильные токсины, которые известны людям на сегодняшний день. Фактически эти токсины продаются пациентам как вещества, способные убивать злокачественную опухоль. Однако эти вещества также уничтожают и нормальные клетки в организме пациента. Они проникают во внутренние органы и повреждают их. Фактически химиотерапия и радиация делают невозможным излечение от рака. Вместо избавления происходит формирование новых опухолей. Только многие пациенты об этом не подозревают.

Неутешительный прогноз

Эксперты дают неутешительный прогноз. Предполагается, что к 2020 году половина диагностированных случаев рака явится следствием вины медицины. Химиопрепараты и радиация являются наиболее известными канцерогенами. А это значит, медицинский истеблишмент скоро станет одним из ведущих виновников рака. На самом деле вовсе не рак убивает людей. По статистике, 42-48 процентов пациентов умирают от кахексии, истощения организма, вызванного потерей белка вследствие терапевтических мер.

Все остальные больные также умерли от лечения, а не от самой опухоли. У пациентов, прошедших химиотерапию, отказывают печень и почки, развиваются пневмония и сепсис. К сожалению, 97 процентов людей, прошедших курс химиотерапии, умирают в течение 5 лет. Это подтверждает крупное исследование, проведенное онкологами в 2004 году. С тех пор мало что изменилось.

14 марта 1939 г. передовое человечество отмечало 85-летие со дня рождения Пауля Эрлиха. Весь мир отдает должное памяти этого замечательного немецкого ученого, одного из творцов современной медицины. И лишь на родине Эрлиха, в Германии, фашистские мракобесы, злейшие враги культуры и прогресса, отреклись от Эрлиха из-за его «неарийского» происхождения, как отреклись они от Маркса, Гейне и многих других великих людей, прославивших Германию в те времена, когда она еще не была вычеркнута из списка культурных стран Гитлером и «го сподвижниками.

Химия и медицина

Вся научная деятельность Эрлиха протекала под знаком тесного слияния медицины с химией. Строго говоря, эти науки всегда близко соприкасались друг с другом, так как уже с незапамятных времен при лечении применялись различные химические вещества - настои, отвары, примочки и т. п. Но лишь в первой половине XVI в. Теофраст Парацельс (1493-1541) впервые сознательно применил химию для объяснения болезненных процессов. Он рассматривал болезнь как химическое изменение содержащихся в организме соков. Отсюда задача медицины, по Парацельсу,- восстановить первоначальный химический состав этих соков путем (применения соответствующих химических соединений - лекарств.

Парацельс много сделал для развития химии и медицины. Между прочим, он высказал одну замечательную мысль, к которой привело его изучение сифилиса - болезни, широко распространившейся в Европе после открытия Америки.

Было известно, что для лечения этой болезни с успехом применяется ртуть. Парацельс обратил внимание на специфичность действия ртути. Почему ртуть излечивает сифилис, но не действует например при сыпном тифе? Очевидно, болезни отличаются одна от другой, они имеют специфический характер, не зависящий только от состояния организма больного. А значит, и лечить болезни следует не одним и тем же методом, но особым в каждом отдельном случае. Для каждой болезни должно быть найдено свое специфическое лекарство, действующее на самую сущность болезни.

Это был замечательный вывод, давший начало новому направлению в медицине. Однако в течение долгого времени на этом пути удалось достигнуть сравнительно немногого. И лишь в начале нашего века были одержаны решительные победы над. такими страшными болезнями, как сифилис, сонная болезнь, возратный тиф, малярия, дизентерия и ряд других. Еще большие победы сулит нам будущее.

Отыскание правильных методов работы в этом направлении, выработка совершенных приемов исследования, создание новой отрасли науки о борьбе с болезнями и, наконец, достижение первых успехов, воодушевивших многие тысячи других искателей,- составляют бессмертную заслугу Эрлиха.

Витальная окраска

Пауль Эрлих родился 14 марта 1854 г. в небольшом городке Штрелене, близ Бреславля. В 1872 г. он окончил бреславльскую гимназию, причем, по мнению учителей, особых способностей не проявил. Далее Эрлих учился сначала в Бреславль-ском, а затем в Страсбургском университетах. В Бреславльском университете он в 1878 г. сдал государственные экзамены, после чего получил должность старшего врача в одной из медицинских клиник Берлина.

Еще будучи студентом третьего семестра, Эрлих начал заниматься научно-исследовательской работой. Изучая явления, связанные с хроническим отравлением свинцом, он обратил внимание на приобретение некоторыми органами отравленных животных характерного оттенка. Это наблюдение указало молодому ученому на существование какого-то специфического сродства между тканями организма и химическими соединениями. Эрлих проверил свое наблюдение, работая сначала со свинцом и другими металлами, а затем перейдя к изучению действия анилиновых красителей на ткани л клетки организма. Уже с 1876 г. в медицинской литературе стали появляться его сообщения о работах в этой области, положивших начало широкому применению искусственных красителей в медицине.

Эрлих установил, что различные ткани неодинаково относятся к разным красящим и иным химическим веществам. Например, введение в организм животного красителя «метиленовый синий» вызывает окрашивание только одной нервной ткани. Подобное же избирательное действие наблюдается и по отношению к другим веществам.

Так возникло учение Эрлиха о так называемой «витальной (прижизненной) окраске» - явлении окрашивания тканей организма введением в него красящих веществ. Открытия Эрлиха в этой области дали ему, в частности, возможность изучить состав крови: оказалось, что отдельные группы кровяных телец по-разному относятся к различным красителям. При этом Эрлих в 1876 г. открыл неизвестный до того класс кровяных телец, названных им «тучными клетками».

Защитив в Лейпциге диссертацию «К теории и практике гистологических окрасок», Эрлих получил степень доктора медицины. Работы над законами распределения химических веществ в организме послужили отправным пунктом для всех его дальнейших исследований.

Теория боковых цепей

24 марта 1882 г. произошло событие, которое, по словам Эрлиха, произвело на него исключительное впечатление и навсегда осталось в его памяти. В этот день он присутствовал на заседании Берлинского физиологического общества, где Роберт Кох сообщил об открытии бациллы туберкулеза.

С присущими ему страстностью и увлечением Эрлих включился в новую работу. Он занялся изучением микробов и открыл вскоре способ окрашивать их различными анилиновыми красителями. Оказалось, что в данном случае наблюдается специфичность действия: отдельные виды микробов по-разному относятся к различным красителям. Это дает простой и удобный способ изучать, микроорганизмы, необходимость же подобного изучения ко времени Эрлиха сделалась очевидной: работами Пастера и Коха было тогда точно установлено, что именно микроорганизмы являются возбудителями большинства болезней.

Научные успехи Эрлиха были столь значительны, что в 1884 г. он удостоился особого отличия - получил звание профессора, не будучи предварительно приват-доцентом.

Успехи, однако, не вскружили ему головы, я когда в 1887 г. молодому ученому представилась возможность получить приват-доцентуру в Берлинском университете, он принял эту должность. Но вскоре, заразившись туберкулезом во время лабораторной работы над бациллами Коха, Эрлих принужден был для восстановления здоровья совершить путешествие в Италию и Египет.

Возвратившись в Берлин и не найдя места для работы, Эрлих оборудовал себе небольшую лабораторию в снятой им комнате. Его внимание привлекла исключительно интересная и важная проблема иммунитета, т. е. явления невосприимчивости организма к инфекционным болезням.

Давно уже было известно, что после перенесения некоторых заразных болезней организм становится в большинстве случаев невосприимчивым к повторному заражению той же болезнью.

В своей крошечной лаборатории

Эрлих занялся изучением иммунитета по отношению к растительным ядам. Он доказал, что организм может быть иммунизирован не только по отношению к живым микробам, но и к различным ядам, как вводимым искусственно извне, так и вырабатываемым микробами в организме (токсинам). Следовательно, сущность иммунитета заключается в наличии в организме специальных «противоядий» или «антител», парализующих действие микробов и токсинов. К выяснению природы этих «антител» и приступил Эрлих.

Еще в 1876 г. Фодор и Неттел открыли в крови морских свинок вещества, (растворяющие палочки сибирской язвы. В 1890 г. в крови были обнаружены антитоксины - вещества, обезвреживающие токсины. Позже были открыты и другие антитела, обладающие свойствами осаждать, склеивать, растворять или как-либо иначе парализовать вредоносное действие микробов и токсинов. Откуда же берутся в организме антитела?

Эрлих рассматривал процесс усвоения питательных веществ живой клеткой, как процесс химический. Живая клетка, по Эрлиху, построена аналогично химическим соединениям. Основой ее является функциональное ядро, носитель биологической сущности клетки: в зависимости от строения ядра клетка будет нервной, мышечной и т. п. От ядра зависят такие свойства клетки, как рост, размножение и т. д. К ядру присоединены «боковые цепи» или «рецепторы», с помощью которых клетка присоединяет к себе питательные вещества. Каждый рецептор обладает соответствующим химическим строением, обеспечивающим ему возможность вступить в химическую реакцию с данным питательным веществом. Захваченное питательное вещество усваивается ядром клетки.

Если в организм попадают микробы или их токсины, рецепторы могут вступать в связь и с ними. Но так как микробы и токсины клеткой не усваиваются, то эти рецепторы гибнут, утрачиваются для клетки. Вместо них клетка создает новые рецепторы, причем в избыточном количестве. Количество рецепторов может достигнуть такой величины, что клетка не в состоянии будет их все удерживать. Связь между ядром и боковыми цепями настолько ослабеет, что в конце концов часть их оторвется от ядра. В результате - в крови и других соках организма появятся свободные рецепторы, которые будут вступать во взаимодействие с соответствующими микробами и токсина-ми, вызвавшими их образование. Следовательно, после однократного перенесения болезни в организме появится такое количество свободных «боковых цепей» (рецепторов), которого будет достаточно для связыва-ния новых порций таких же микробов или токсинов. Это и создает, иммунитет.

Свободные, избыточные рецепторы и являются, по Эрлиху, антителами.

«Теория боковых цепей» Эрлиха: получила в свое время широкое распространение. Его работы послужили основой для вакцинотерапии - метода предупреждения болезней путем предохранительных прививок, имеющих целью вызвать появление в организме избыточных свободных рецепторов.

В настоящее время теория боковых цепей большинством ученых оставлена, она уступила место новым более совершенным теориям, но она сыграла колоссальную роль в развитии учения об иммунитете и «а ее основе сделано было немало крупных открытий.

Возникновение химиотерапия

В 1890 г. Эрлих получил небольшую лабораторию в руководимом Кохом Институте инфекционных болезней. В том же году он был утвержден экстраординарным профессором Берлинского университета, а в 1896 г. назначен директором основанного в Штеглице, близ Берлина, Института по изучению и приготовлению лечебных сывороток. В 1899 г. Эрлих переехал в Франкфурт-на-Майне, перейдя на работу в Институт экспериментальной терапии. Все эти годы, приблизительно до 1905 г., он был поглощен работами по иммунитету и смежным вопросам. С 1905 г. работы Эрлиха приняли несколько иное направление.

До этого времени Эрлих занимался преимущественно изучением законов распределения химических веществ в организме и объяснением с их помощью таких явлений, как иммунитет, целебное действие сывороток (например противодифтерийной, над увеличением целебной силы которой Эрлих немало поработал) и др. Теперь от изучения и объяснения он перешел к практической работе по созданию нового метода лечения болезней.

Эрлих блестяще решил поставленную себе задачу, причем созданный им метод явился теоретическим и практическим осуществлением мечты Парацельса о специфическом лекарстве для каждой болезни.

Парацельс мечтал о лекарстве, действующем на самую сущность болезни. Но в его время о сущности болезни еще ничего не было известно. К началу XX в. успехи микробиологии достигли такого уровня, что природа инфекционных болезней уже не представляла для медицины сплошной загадки. Роль микроорганизмов как возбудителей ряда болезненных процессов была установлена точно и неопровержимо. Эрлих вправе был предположить, что уничтожение в зараженном организме микробов, возбудителей болезни, повлечет за собою исцеление.

Подобные мысли высказывались и несколько ранее Эрлиха. Кох испытывал действие некоторых дезинфицирующих средств (сулемы, карболовой кислоты и др.) при дифтерии, сибирской язве, туберкулезе. Однако положительных результатов достигнуто не было,- эти вещества поражали больной организм раньше, чем возбудителей болезни.

1892 год считается датой возникновения новой науки о лечении болезней с помощью специфических лекарств. Эта наука была названа Эрлихом, основоположником ее, химиотерапией.

«Волшебные нули»

Свои основные работы по химиотерапии Эрлих производил в руководимом им Химиотерапевтическом институте в Франкфурте-на-Майне.

Эрлих поставил перед собой задачу - приготовить лекарственное вещество против болезней, от которых не существует ни предохранительных прививок, ни лечебных сывороток. К числу таких болезней относятся, в частности, болезни, возбуждаемые спирохетами - длинными штопорообразно извитыми микробами (возвратный тиф, сифилис и др.), и болезни, возбуждаемые простейшими микроскопическими животными - малярийным плазмодием (малярия) и трипанозомами (африканская сонная болезнь человека, случная болезнь лошадей и др.).

В 1901 г. Лаверан и Мениль сумели заразить лабораторных животных трипанозомами, а в 1903 г. попытались лечить зараженных животных впрыскиванием мышьяковистой кислоты. Последняя оказалась, однако слишком ядовитой,- животные после впрыскивания погибали.

Тогда на сцену выступил Эрлих Руководствуясь своей теорией о сродстве между химическими соединениями и различными клетками организма, он приготовил красный краситель «трипанрот», оказавшийся превосходным средством против некоторых видов трипанозом. После этого Эрлих и другие исследователи создали ряд красящих веществ, действующих на отдельные виды трипанозом

Однако эти попытки, доказавшие правильность теории Эрлиха, не могли удовлетворить его, так как не отвечали ряду необходимых условий. Основным из этих условий Эрлих считал быстроту и безошибочность действия лекарства. Он говорил, что лекарство должно действовать, как «волшебная пуля»,- молниеносно, не давая возможности сохраниться ни одному микробу, не давая возможности микробам приспособиться, «привыкнуть» к лекарству.

Еще с 1902 г. Эрлих начал работать с атоксилом - органическим соединением, в состав которого входит мышьяк. Сам по себе атоксил слишком ядовит, он убивает не только возбудителя, но и больного. Тогда Эрлих задался целью так изменить химическое строение атоксила, чтобы ядовитости его хватала для умерщвления микробов, но было бы недостаточно для нанесения существенного вреда организму.

Шаг за шагом следовал Эрлих по намеченному пути. Он синтезировал соединения, несколько отличающиеся друг от друга, и испытывал их действие на зараженных животных. Он отбирал такие соединения, которые обнаруживали наибольшую активность по отношению к возбудителям и наименьшую по отношению к организму животного. Сопоставляя действие разных соединений, он устанавливал, в каком направлении следует далее изменять их химическое строение. Годами продолжалась кропотливая работа Эрлиха и целой армии хими-ков и биологов, работавших под его руководством.

Были синтезированы и испытаны сотни различных мышьяковистых соединений. 605 соединений прошло через руки Эрлиха и его сотрудников, и ни одно из них не отвечало полностью всем намеченным требованиям. Лишь 606-е соединение, синтезированное Эрлихом совместно с химиком Бертгеймом в 1910 г., принесло ему победу. Препарат «606», или сальварсан, оказался могущественным средством при спирохетных и трипанозомных заболеваниях. В частности, почти неизлечимая прежде ужасная болезнь сифилис после открытия сальварсана стала вполне излечимой.

Великий ученый

Создание сальварсана произвело исключительное впечатление на научные круги и вызвало оживленный отклик во всем мире. Человечество по достоинству оценило великое открытие, самый факт которого наглядно доказал плодотворность нового направления в медицине. Была доказана эффективность применения специфических лекарств, действующих на самую сущность болезни (в то время как почти все старые лекарства влияли лишь на отдельные симптомы болезней, почему и делились на болеутоляющие, жаропонижающие, снотворные и т. д.). Основные идеи химиотерапии Эрлих сформулировал IB своем докладе «О современном состоянии химиотерапии», прочитанном 31 октября 1908 г. в Немецком химическом обществе. Доклад Эрлиха об открытия сальварсана, сделанный им в 1910 г. на научном конгрессе в Кенигсберге, явился настоящим триумфом великого ученого, речь которого неоднократно прерывалась восторженными овациями.

Почетный член многочисленных научных обществ, университетов и академий почти всех культурных стран, Эрлих в 1909 г. был удостоен высшей международной награды: вместе с русским ученым И. Мечниковым он получил Нобелевскую премию по медицине.

В 1914 г. было торжественно отпраздновано 60-летие замечательного ученого. А в следующем году (20 августа 1915 г.) Эрлиха не стало: исключительно напряженная работа последних лет подточила его силы и окончательно подорвала и без того слабое здоровье.

Все культурное человечество чтит память Эрлиха, оставившего неизгладимые следы почти во всех областям медицины, бактериологии и биологической химии и создававшего новую науку-химиотерапию. И только фашистские изуверы на конгрессе фашистского «Общества народного здравия» объявили, что Эрлих, как и прочие германские ученые «неарийского» происхождения, занимались отравлением «арийской крови» путем своих впрыскиваний. Но, конечно, никакие происки фашистских мракобесов не смогут умалить значение Эрлиха - одного из величайших творцов современной медицины.

Основоположником современной онкологической химиотерапии стал американский детский врач Сидни Фарбер, который подрабатывал патологоанатомом. Работая в 50-е годы прошлого столетия в детских лечебных учреждениях, Фарбер увлекся детской, а затем взрослой онкологией и благодаря грантам произвел серию исследований препаратов, которые губительно действовали на злокачественные опухоли. Открытия Фарбера положили начало эре химиотерапии, которая с того времени спасла и улучшила жизнь десяткам и сотням тысяч онкобольных .

На чем основано действие химиопрепаратов

Химиопрепараты, применение которых и лежит в основе химиотерапии, по своему воздействию являются ядами или токсинами для опухолевых клеток и действуют следующим образом:

и, как суммарный результат, изгоняют онкоклетки, наступая по всем трем фронтам.

По сути, действует принцип: «Враг моего врага – мой друг». У этого химического «друга», помимо общего определения «химиопрепарат», есть еще одно общее название – «химиотерапевтический агент».

Формальные отличия фармако- и химиотерапии

Химиотерапию могли бы отнести к фармакотерапии – и там, и там на «очаг зла» действуют с помощью медикаментозных препаратов. Но в фармакотерапевтическом процессе задействованы два участника: организм и препарат. В химиотерапевтическом же процессе круг участников расширяется: это организм, болезнетворный агент (в свете сегодняшней нашей темы – атипичные клетки) и химиопрепарат.

Есть еще одно принципиальное различие. В классическом проявлении фармакотерапия направлена на то, чтобы, образно говоря, протянуть руку помощи клеткам человеческого организма. Фармпрепараты помогают клеткам размножаться, расти, развиваться, подсобляют в выполнении нарушенных или утраченных функций. У химиопрепаратов противоположная миссия – задавить и уничтожить непрошеного гостя (опять таки в контексте нашей темы – убить атипичную клетку). Принципиально важный момент: химиопрепарат, убивая чужую зловредную клетку, должен по максимуму щадить нормальные клетки человеческого организма .

Опухоли бывают добро- и злокачественные – химиотерапию используют для воздействия на вторую разновидность новообразований. Химиопрепараты применяют для влияния как на первичный злокачественный очаг, так и на метастазы – оторвавшиеся от первичной опухоли клетки, с током крови попавшие в другие органы и начавшие там свое деструктивное действие. При лечении метастатических опухолей химиотерапия здорово приходит на помощь врачам – химиопрепарат действует там, куда по техническим причинам не может добраться скальпель хирурга, или же опухоль так «врастает» в орган, что отделить ее от здоровых тканей не представляется возможным, ибо между ними нет четкой границы.

Классификация химиотерапии

Есть множество классификаций химиотерапии. Приведем самые показательные, которые помогут понять сущность и цели этого метода лечения.

В зависимости от того, на каком этапе лечения используется химиотерапевтический агент, химиотерапия бывает:

Согласно целей, которые преследуют при использовании этого метода, химиотерапия бывает:

и некоторые другие.

По механизму действия химиотерапия бывает:

• цитостатическая – тормозит размножение опухолевых клеток, но они остаются «в живых»;
• цитотоксическая – более радикальная, потому как убивает атипичные клетки.

Классификация противоопухолевых химиопрепаратов

По механизму действия классификация противоопухолевых препаратов достаточно сложная. В упрощенном виде она выглядит следующим образом:

• алкилирующие антинеопластические препараты – те, которые действуют на ДНК злокачественных клеток методом присоединения к ней так называемой алкильной группы, из-за чего злокачественные клетки утрачивают способность к делению в нормальном для них темпе (мехлоретамин, хлорамбуцил, бендамустин);

• антиметаболиты – препараты, которые вмешиваются в биохимические реакции злокачественных клеток, обеспечивающие их размножение, рост и жизнедеятельность (метотрексат, фопурин);
• интеркаланты – препараты, структурные части которых встраиваются, как кирпичики, в структуру ДНК опухолевых клеток, из-за чего нарушается процесс естественного деления клеток (доксорубицин, эпирубицин);
• ингибиторы топоизомеразы I и ингибиторы топоизомеразы II – препараты, которые приводят к разрывам ДНК опухолевых клеток, нарушениям витков ДНК, из-за чего эта «матрица», естественно, не может уже штамповать полноценные опухолевые клетки (этопозид, тенипозид);
• ингибиторы образования микротубул – препараты, тормозящие образование частичек клетки, которые входят в состав ее своеобразного «скелета» (винкристин, винбластин);
• ингибиторы веретена деления – препараты, тормозящие образование так называемого веретена деления, без которого не пройдет расхождения хромосом, необходимого для нормального деления клетки (колхамин).

Способы задействования химиотерапии

Базовые способы введения химиопрепаратов в организм следующие :

Химиотерапию применяют циклично – повторно через определенные промежутки времени. Опухолевые клетки без устали размножаются (в этом и заключается проблема лечения злокачественных новообразований), данный процесс происходит циклически, поэтому на клетки тоже нужно действовать с завидной периодичностью, чтобы не позволить им «задавить» здоровые ткани.

Химиотерапевтические препараты назначают как самостоятельно, так и в комбинации с другими методами изгнания опухолей (радиохимиотерапия, иммунохимиотерапия и так далее).

Побочные действия химиопрепаратов

К сожалению, действие химиотерапевтического агента еще не научились программировать так, чтобы он целился избирательно только в атипичные клетки. Химиопрепарат в большей или меньшей мере действует и на нормальные клеточные структуры человеческого организма, тем самым вызывая побочные действия:

Врачебная тактика при возникновении побочных эффектов

Побочные эффекты химиотерапии ожидаемы, но возникают не во всех случаях при применении химиопрепаратов. Они не являются показанием к прекращению курса. С побочными действиями борются такими способами:

• уменьшают дозу химиопрепарата;
• назначают лечение, борющееся с негативными проявлениями (например, назначают препараты, которые блокируют нервные импульсы, поступающие в головной мозг, из-за чего возникает чувство тошноты и позывов к рвоте);
• скрупулезно контролируют, чтобы пациент придерживался режима сна, отдыха и особенно сбалансированного питания (следует помнить о роли диетолога, который подберет оптимальный рацион питания, учитывая баланс белков, жиров, углеводов и минеральных веществ).

К слову, последствия действия химиотерапии не такие страшные, как их «малюют». Так, например, выпавшие брови и ресницы восстанавливаются уже через 12-14 дней после окончания курса химиотерапии. А волосы на голове могут вырасти еще лучше и пышнее, чем они были до курса лечения.

Ковтонюк Оксана Владимировна, медицинский обозреватель, хирург, врач-консультант

Что общего у двух мировых войн с лекарством против рака? Как ни странно, но именно химическое оружие, созданное во время первой, и трагедия во время второй позволили современным врачам если не излечивать, то приостанавливать развитие злокачественных опухолей.

Иприт как потенциальное лекарство

Иприт, или горчичный газ, был впервые применен в 1917 году. Тогда немецкие войска обстреляли противника у бельгийского города Ипра снарядами, в которых содержалась маслянистая жидкость. Попадая на кожу, иприт, хоть и не сразу, вызывает сильнейшие химические ожоги, а при вдыхании - делает то же самое с дыхательными путями, вызывая кровотечение и отек легких.

С тех пор горчичный газ не единожды применялся во время военных действий - как до, так и после подписания Женевского протокола в 1925-м, который запрещал использование “удушающих, ядовитых или других подобных газов и бактериологических средств”.

В конце 1943 года, уже во время второй мировой войны, немецкая авиация разбомбила грузовые суда союзников, находившиеся в порту итальянского города Бари. Одно из них, “Джон Харви”, тайно перевозило значительное количество химических бомб, начиненных ипритом.

Попадание немецких снарядов в судно вызвало огромный взрыв. Бомбы с ядовитым газом хоть и были без взрывателей, но оказались повреждены - и вырвавшийся из них иприт поразил значительную территорию. От отравления пострадало более шестисот человек, часть из них не выжила.

Изучить последствия катастрофы отправили доктора Стюарта Александера, эксперта по химическому оружию. Во время вскрытия жертв он обнаружил практически полное отсутствие лейкоцитов в их костном мозге и лимфоузлах. О подобном воздействии иприта было известно еще со времен Первой мировой, но Александер в своем отчете еще раз подчеркнул тот факт, что горчичный газ нарушает способность к делению определенных клеток в организме. А это, в свою очередь, может потенциально использоваться при лечении некоторых видов рака, например, злокачественных заболеваний лимфоидной ткани.

Первые разработки

К тому моменту над ипритом и его производными, по заказу министерства обороны США, работали два фармаколога - Луис Гудман и Альфред Гилман. Выводы доктора Александера только подтвердили их наработки. Поскольку горчичный газ был слишком летуч и опасен для лабораторных экспериментов, Гудман и Гилман изменили его состав и получили более стабильный вариант, так называемый азотистый иприт, нитроген мустард. Он и стал прототипом первого препарата для химиотерапии.

Эксперименты с новым типом лекарств, проведенные на мышах, прошли успешно. Вскоре, совместно с Густафом Линдскогом, торакальным хирургом, врачи испытали “газ HN2” (впоследствии получивший название “хлорметин”) на добровольце с неходжкинской лимфомой. Результат превзошел ожидания - опухолевые массы значительно уменьшились в размерах. Однако положительный эффект сохранялся совсем недолго - буквально пару недель, а затем рак с новой силой атаковал больного.

Но это уже был прорыв - прежде никто не пытался лечить онкологию с помощью определенного типа мощных лекарств. Эксперименты на добровольцах продолжались. Воздействие хлорметина приводило к быстрому уменьшению и даже полному исчезновению опухоли. Но не надолго: неизбежные рецидивы сопровождались устойчивостью новых раковых клеток к “газу HN2”.

Первое время все исследования велись в рамках строжайшей секретности, поэтому Гудман и Гилман смогли опубликовать свою работу только после войны, в 1946-м. Публикация вызвала огромный интерес у врачей и фармацевтов, начали разрабатываться новые типы химических препаратов, нацеленных на воздействие на другие типы рака.

Новые типы лечения

Вскоре после войны доктор Сидни Фарбер из Гарвардской медицинской школы, начал изучать воздействие фолиевой кислоты на пациентов с лейкемией. Ему удалось выявить, что кислота стимулирует распространение клеток острого лимфобластного лейкоза у больных детей. В качестве противодействия этому процессу он использовал синтезированные антагонисты фолиевой кислоты - аминоптерин и аметоптерин. Последний, под названием метотрексат, активно используется для лечения различных видов опухолей и по сей день.

В 1951 году Джейн Райт доказала, что метотрексат дает ремиссию рака груди: это было первой демонстрацией позитивного воздействия химического препарата на иные опухоли, помимо различных видов лейкемии.

Следующий прорыв в области химиотерапии пришелся на 1965 год, когда было выдвинуто предположение о необходимости комбинировать несколько препаратов с различными механизмами действия. Раковые клетки очень быстро мутируют, приспосабливаясь к одному лекарству и теряя к нему восприимчивость. Одновременное применение метотрексата, винкристина, меркаптопурина и преднизона дало длительные ремиссии в случаях острого лимфобластного лейкоза.

Далее химиотерапия начала применяться в комбинации с хирургическим вмешательством - сперва вырезалась основная опухоль, затем применялись лекарственные средства, для уничтожения оставшихся злокачественных клеток (адъювантная терапия).

Поскольку химиотерапия (как это понятно из самой истории ее становления) требует введения в организм крайне ядовитых веществ, пациенты страдают от серьезных побочных эффектов. Однако она доказала свою действенность при лечении определенных типов рака: от полного исцеления до снижения риска рецидивов после оперативного удаления опухоли.

На сегодняшний день было разработано множество препаратов для химической борьбы с раком, менее деструктивных для организма, чем их ранние предшественники, а также других способов воздействия на опухоли: пересадка костного мозга, антигормональная, таргетная терапия.