Разработка новых лекарственных средств для людей пожилого и старческого возраста предполагает учет особенностей заболеваемости в этих возрастных категориях, определяемых высоким уровнем полиморбидности и соответствующей полипрагмазии [3-5]. Назначение одновременно 7-9 препаратов пациенту очевидным образом приводит к увеличению нагрузки как на желудочно-кишечный тракт, так и на системы биотрансформации и выведения продуктов метаболизма активных фармацевтических ингредиентов (АФИ) в пожилом организме. Конечным результатом является развитие различных побочных, аллергических, нежелательных реакций, которые значительно снижают эффективность терапии и приводят к новым проблемам в функционировании организма. Последнее заставляет гериатра назначать дополнительные лекарственные препараты. Фактически создается порочный круг, который все увеличивает степень полиморбидности заболеваемости пожилого пациента. Не удивительно, что такой подход к фармакотерапии обусловлен, в первую очередь, отсутствием на рынке новых комплексных гериатрических лекарственных средств, нацеленных одновременно на несколько фармакологических мишеней [2].
Не менее важной является и проблема все возрастающей финансовой нагрузки на бюджет пожилого пациента и органов медицинского страхования за счет увеличивающегося количества одновременно назначаемых лекарственных препаратов.
Одним из решений сложившейся проблемы является поиск новых плейотропных эффектов АФИ и разработка с их учетом новых комплексных гериатрических лекарственных средств. Эффективным способом, позволяющим оптимизировать этот процесс, является, на наш взгляд, широкое использование в фармакологической и фармацевтической разработке современных информационных ресурсов, доступных через сеть Интернет [2].
Целью нашего исследования является изучение особенностей использования информационных ресурсов при разработке новых гериатрических лекарственных средств.
Материал и методы исследования.
Исследование проведено на основе изучения литературного материала, результатов собственных исследований с применением метода экспертных оценок выявленных закономерностей и тенденций.
Результаты исследования и их обсуждение.
Опыт практического использования различных информационных ресурсов в процессе разработки дизайна новых лекарственных препаратов позволяет заключить, что наибольшую пользу в этом отношении приносят электронные информационные ресурсы свободного доступа через Интернет. При этом следует разграничить две большие сферы применения и направленности этих ресурсов: базы данных о физико-химических, биофармацевтических, фармакологических, токсикологических свойствах соединений - потенциальных АФИ и электронные ресурсы виртуальной хемогеномики, обеспечивающие целенаправленный виртуальный поиск новых видов биологической активноси веществ, соответствующих плейотропных эффектов [1, 2].
Наиболее доступным и полным электронным порталом данных о свойствах химических молекул является PubChem. Несколько десятков электронных баз данных формируют полное представление о современном состоянии описания свойств известных химических соединений в PubChem. Этот источник информации является достоверным, поскольку разрабатывается и поддерживается в рамках государственных научно-исследовательских программ. PubChem позволяет получить данные о молекуле в области физико-химических, биохимических, фармакологических свойств, исследованной биологической активности и токсичности.
Не менее важным на первом этапе разработки дизайна гериатрического лекарственного средства является изучение доступной информации в базе данных PubMed, которая содержит исчерпывающую информацию о научных публикациях в области фармакологических эффектов, биологической активности, доклинических и клинических исследованиях рассматриваемых АФИ. В этой же базе данных следует искать сведения о проблемах приверженности пожилых людей к фармакотерапии, наиболее предпочтительных лекарственных формах, путях введения АФИ с учетом особенностей пожилого организма, типичных и отдаленных эффектах применения фармакопейных лекарственных средств.
Естественным источником объективной информации об АФИ, разрешенных к использованию в медицинской практике, являются национальные Фармакопеи, полное содержание которых также доступно через сеть Интернет.
Полезным источником информации о свойствах веществ и возможностях их приобретения для последующего использования в биофармацевтических и доклинических исследованиях является портал мирового лидера в производстве особо чистых химических веществ и реагентов www.sigmaaldrich.com.
Дополнительную хемоинформацию для дальнейшего анализа и использования в расчетных программах хемоинформатики позволяют получить электронные информационные базы данных с доступом через сеть Интернет DrugBank, PubChem Compound, PubChem Substance, ChemSpider, Therapeutic Targets Database.
В связи с высокой стоимостью и, соответственно, проблемами в доступности доклинических исследований потенцильно биологически активных соединений актуальной становится задача поиска и разработки новых методов выявления биологической активности веществ. Наиболее перспективными, на наш взгляд, в данном направлении являются in silico методы поиска новых АФИ и новых свойств в известных АФИ. Одним из самых распространенных in silico методов является виртуальный скрининг в Интернет-сервисах прогнозирования биологической активности веществ.
Анализ отдельных Интернет-сервисов прогнозирования биологической активности веществ, изучение возможностей и точности их прогноза показал безусловную эффективность этих ресурсов при разработке новых гериатрических лекарственных средств.
На основе изучения и практического использования возможностей Интернет-сервиса PASSOnline, основанного на анализе количественного соотношения «структура-активность» (Quantitative Structure - Activity Relationships - QSAR), можно утверждать об удобстве его использования и простоте интерпретации полученных результатов. «PASS является «инструментом» для виртуальной хемогеномики, позволяющим идентифицировать in silico наиболее вероятные лиганды для известных мишеней и наиболее вероятные мишени для известных лигандов, а также предсказывать эффекты, обусловленные взаимодействием конкретных лигандов с конкретными мишенями» [6]. Для определения точности прогноза, авторами сервиса был проведен скользящий контроль (Leave-one-out cross-validation - LOOCV), который показал 95% точность прогнозирования [6-9].
Исследование ряда фармакопейных АФИ, проведенное с использованием сервиса PASSOnline, позволило выявить новые потенциальные положительные плейотропные противовирусные и иммуностимулирующие эффекты, которые возможно использовать при разработке состава комплексных лекарственных препаратов для борьбы с инфекциями вирусов гриппа у людей пожилого возраста [1].
Позитивный опыт использование сервиса PASSOnline получен при исследовании плейотропных эффектов АФИ, связанных с подавлением экспрессии провоспалительных цитокинов, коррекцией патологических состояний, определяемых метаболическим синдромом.
Вывод.
Информационное обеспечение разработки новых гериатрических лекарственных средств должно основываться на открытых электронных ресурсах с доступом через сеть Интернет: электронных базах хемоинформации и Интернет-сервисах прогнозирования биологической активности веществ. Такой подход позволяет значительно сократить материальные и временные затраты на поиск новых плейотропных эффектов АФИ и создание новых высокоэффективных низкотоксичных лекарственных средств для людей пожилого и старческого возраста.
Список литературы.
- Бессарабов В.И. Возможная противогриппозная эффективность некоторых активных фармацевтических ингредиентов / В.И. Бессарабов, Н.П. Здерко // Геронтология. – 2013. – № 1. – С.51-59.
- Бессарабов В.И. Фармацевтический анализ комплексных гериатрических лекарственных средств / В.И. Бессарабов, Т.А. Пальчевская, Г.Г. Курышко, Г.И. Кузьмина, А.В. Тарасенко // Геронтология. – 2014. – Т. 2, № 3. – С. 338-344.
- Пальцев М.А. Ожирение: молекулярные механизмы и оптимизация таргетной терапии / М.А. Пальцев, И.М. Кветной, А.Н. Ильницкий, К.И. Прощаев, Т.В. Кветная, Г.Н. Совенко, В.И. Бессарабов // Молекулярная медицина. - 2013. - № 2. - С. 3-12.
- Прощаев К.И. Молекулярные основы развития и прогрессирования хронической сердечной недостаточности в пожилом и старческом возрасте / К.И. Прощаев, А.Н. Ильницкий, В.И. Бессарабов, Т.В. Павлова, Т.В. Кветная, О.А. Болховитина, Н.М. Позднякова // Молекулярная медицина. - 2012. - № 6. - С. 60-63.
- Прощаев К.И. Основные гериатрические синдромы: (учебное пособие) / К. И. Прощаев, А.Н. Ильницкий, Н. И. Жернакова. - Белгород: Белгор. обл. тип., 2012. - 228 с. - ISBN 975-5-86295-257-5.
- Поройков В. В. Компьютерное предсказание биологической активности химических веществ: виртуальная хемогеномика / В.В. Поройков, Д.А. Филимонов, Т.А. Глориозова, А.А. Лагунин, Д.С. Дружиловский, А.В. Степанчикова // Вавиловский журнал генетики и селекции. - 2009. - Т. 13, № 1. - С. 137-143.
- Филимонов Д.А. Прогноз спектра биологической активности органических соединений / Д.А. Филимонов, В.В. Поройков // Рос. хим. журн. – 2006. – Т. 50, № 2. – С. 66-75.
- Poroikov V.V. Robustness of biological activity spectra predicting by computer program pass for noncongeneric sets of chemical compounds / V.V. Poroikov, D.A. Filimonov, Y.V. Borodina, A.A. Lagunin, A. Kos // Journal of Chemical Information and Computer Sciences. - 2000. - Vol. 40. № 6. - P. 1349-1355.
- Poroikov V.V. Pass biological activity spectrum predictions in the enhanced open nci database browser / V.V. Poroikov, D.A. Filimonov, T.A. Gloriozova, A.A. Lagunin, Y.V. Borodina, A.V. Stepanchikova, W.D. Ihlenfeldt, M.C. Nicklaus// Journal of Chemical Information and Computer Sciences. - 2003. - Vol. 43. № 1. - Р. 228-236.