В книге изложены ключевые современные подходы к разработке лекарствен ных препаратов направленного действия. Основной целью учебного пособия яв ляется ознакомление с ключевыми аспектами разработки и создания лекарствен ных препаратов адресного действия, а также углубление теоретических знаний в области органического синтеза и модификации биологически активных органи ческих соединений. В книге представлены основные сведения по медицинской химии и фармакологии, необходимые для понимания механизмов действия ле карственных препаратов, изложены химические основы их модификации и опи саны основные типы систем направленной доставки. Отдельный раздел посвя щён рассмотрению тканеспецифических аспектов адресной доставки, на примере тканей печени, предстательной железы, костной ткани и тканей мозга. Материал составлен на базе лекционного курса «Системы адресной доставки органических молекул» (современные проблемы химии), читаемого авторами книги на Химическом факультете МГУ имени М.В.Ломоносова в течение последних нескольких лет.

Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлениям «Химия», «Фундаментальная и прикладная химия», а также преподавателей химических, биологических и медицинских вузов, биохимиков, биологов и медиков, а также для широкого круга читателей, интересующихся аспектами разработки лекарственных препаратов направленного действия.

Одобрена методической комиссией химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова.

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие

На сегодняшний день в арсенале медиков находится несколько десятков тысяч лекарственных средств (ЛС) и вакцин. Во многом бла годаря этому в ХХ веке удалось значительно увеличить продолжи тельность человеческой жизни, повысить ее качество, найти подход к терапии неизлечимых ранее заболеваний, остановить распростране ние смертоносных эпидемий. Большая часть леакрственных препара тов оказывает резорбтивное действие, то есть эффект от их приема развивается после поступления биологически активного соединения в общий кровоток, а заем вместе с ним – в ткани и клетки. В следствии этого, появляется проблема неэффективного использования традици онных, «ненаправленных» лекарственных средств, связанная с их распределением практически по всему организму. При этом лекарство не достигает всех биологических мишеней или достигает, но в концен трации, значительно меньшей по сравнению с терапевтической, по этому приходится вводить заведомо большие количества препарата. Повышение дозы влечет за собой возрастание вероятности взаимо действия ЛС с нецелевыми биологическими объектами и приводит к побочным эффектам, что особо нежелательно при применении ток сичных препаратов.

В начале XX века Пауль Эрлих сформулировал концепцию «магической пули», идеального лекарства, способного действовать исключительно на патогенные микроорганизмы, пораженные ткани и клетки, не причиняя вреда здоровым и организму в целом. Предложенная им идея нашла немало последователей и легла в основу нового подхода к созданию лекарств – направленной (адресной/избирательной) доставки лекарственных средств (от англ. Targeted drug delivery). Под данным термином подразумевают методы, которые позволяют решить следующие задачи: 1) обеспечить проникновение лекарственного вещества в целевой орган, ткань или клетку в активной форме и эффективной концентрации; 2) защитить действующее вещество от разрушения и дезактивации под влиянием физиологических условий; 3) ограничить взаимодействие лекарства с нецелевыми клетками, 4) вводить более низкие дозы (или сократить число и частоту приемов препарата) для достижения требуемого терапевтического эффекта.

Для создания систем адресной доставки ЛС важно понимать хи мические принципы, лежащие в основе взаимодействия препарата с его мишенью, проникновения ЛС в целевые ткани и высвобождения действующего препарата в организме. Также необходимы знания методов синтетической органической химии, позволяющих проводить направленную модификацию подлежащих доставке лекарственных препаратов с учётом строения мишени, к которой их необходимо направить, и возможностей и ограничений этих методов.

В первых разделах настоящего учебного пособия представлены основные сведения по медицинской химии и фармакологии, необходимые для понимания механизмов действия лекарственных препаратов, изложены химические основы их модификации и описаны основные типы систем направленной доставки.

В заключительных разделах более подробно рассмотрены современные научные и практические достижения в области направленной доставки к некоторым конкретным типам клеток и тканей («тканеспецифическая доставка»).

В конце каждой главы приводится список литературы, в которой заинтересованные читатели смогут найти более подробные сведения по теме соответствующего разделе.

Информация об авторах

Мачулкин Алексей Эдуардович – кандидат химических наук, старший научный сотрудник лаборатории биологически активных органических соединений кафедры органической химии химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова, доцент кафедры биохимии имени академика Т.Т. Березова медицинского института РУДН имени Патриса Лумумбы.

Маклакова Светлана Юрьевна - кандидат химических наук, научный сотрудник лаборатории биологически-активных органических соединений кафедры органической химии химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова.

Белоглазкина Елена Кимовна - доктор химических наук, профессор, заведующий лабораторией биологически активных органических соединений кафедры органической химии химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова.