Лекарства, добываемые из моря: надежда и реальность

По сравнению с достижениями специалистов, изучающих яды сухопутных животных, наши знания о морских биотоксинах находятся на уровне средних веков. Возможно, что человечеству известна лишь небольшая часть морских биотоксинов. Изучать их заставляют, помимо прочего, и чисто практические соображения, ибо морские яды, как и всякие токсические вещества, являются биологически активными препаратами и потому представляют интерес для медико-биологических исследований. Поскольку некоторые из морских ядов обладают узконаправленным действием, их можно использовать как своего рода молекулярные щупы, то есть применять для экспериментального воздействия на функционирование отдельных тканей и клеток с целью выяснить принципы жизнедеятельности этих тканей. Некоторые из морских ядов уже нашли кое-какое применение в медицине. Яд рыбы-собаки, например, в ослабленном виде применяется в Японии как болеутоляющее средство.

В 60-х годах некоторые ученые, занимающиеся биологией моря, или, может быть, администрация некоторых исследовательских учреждений, связанных с морем, объявили наступление новой эры в фармакологии - эры изготовления лекарств из морского сырья. Широкой публике было обещано, что биотоксичные вещества, добываемые из морских животных, послужат основой для чудодейственных лекарств, как когда-то специфические микроорганизмы послужили материалом для создания антибиотиков. Но обещания оказались преждевременными, ибо в большинстве случаев на создание какого-то одного лекарства уходит несколько десятилетий. На сегодняшний день из ядовитых веществ, поставляемых нам морскими животными, удалось выработать лишь несколько действенных лекарственных препаратов. Однако потенциальное сырье для лекарственных препаратов в море действительно есть; несколько химических веществ, полученных из тканей морских ядовитых и ядообразующих животных, дали чрезвычайно интересные результаты при экспериментальном использовании их в качестве антибиотиков, а также против раковых клеток, опухолей и вирусов.

Смертоносный прилив. Масса микроорганизмов Gymnodinium brevis, образует так называемый красный прилив, который убивает рыбу. На снимке показана погибшая рыба, плавающая на поверхности моря возле острова Санибель, во Флориде

Смертоносный прилив. Жертвы красного прилива: дохлая рыба и крабы, вынесенные на пляж в Пасс-а-Грилл, во Флориде

Микроорганизмы Gymnodinium brevis, увеличенный в 4200 раз, образует так называемый красный прилив, который убивает рыбу

Изучение биотоксинов, добываемых из морских животных, привело к открытию вещества, которое убивает клетки человеческой крови, пораженные лейкемией. В 1950 году выяснились уникальные свойства одного из видов карибской губки. Ее нуклеиновые кислоты, так называемые кирпичики жизни, содержат не сахар рибозы, который является ключевым ингредиентом почти всех нуклеиновых кислот, а сахар арабинозу. Основываясь на данных, полученных при изучении нуклеиновых кислот этой губки, ученые синтезировали несколько соединений, содержащих вместо рибозы арабинозу; так, в 1959 году была получена цитозин арабиноза. После десяти лет экспериментов и исследований цитозин арабиноза была разрешена федеральным правительством для массового производства. Механизм ее воздействия на раковые клетки заключается в том, что рибозу этих клеток она заменяет арабинозой и, задерживая тем самым их рост, в конце концов убивает раковые клетки. Этот препарат оказался эффективным в довольно большом числе случаев, и, хотя результаты экспериментов пока далеки от идеала, он может послужить основой для создания более эффективных препаратов.

Специалисты, занимающиеся созданием лекарств из морского сырья, считают, что было бы наивно ожидать мгновенного появления на свет каких-то чудодейственных препаратов. Доктор Росс Ф. Нигрелли, член Нью-Йоркского зоологического общества и директор-основатель Лабораторий имени Осборна, являющийся сейчас, пожалуй, ведущим специалистом в этой области, указывает, что проблема биотоксинов моря чрезвычайно сложна и пока лишь несколько видов ядовитых и ядообразующих морских животных подверглись основательному изучению. Работа по созданию лекарственного препарата, говорит доктор Нигрелли, не сводится к тому, чтобы найти в море полезное вещество и извлечь его для наших нужд. Всякий раз, когда экспериментаторы обнаруживают в морском животном какое-то интересное вещество, приходится вылавливать большое количество таких животных; однако, чтобы безнаказанно отлавливать животных, надо отыскать способ делать это, не нарушая экологического равновесия моря, - и это лишь одна из проблем, с которыми сталкиваются ученые.

Отловив животных, надо экстрагировать интересующее ученых вещество, выяснить его биологическую активность, очистить его, провести анализ химического состава, опознав каждый его компонент. Для того чтобы с успехом использовать вещество, его часто приходится синтезировать в форме, несколько отличной от естественной. Если и после этого препарат продолжает представлять какой-то интерес для человечества, его еще долго приходится испытывать. Разработка лекарств подобным образом - длительный и дорогостоящий процесс. Доктор Нигрелли отмечает, что уже после того, как биологическая активность пенициллина была окончательно установлена, ученым потребовались миллионы и миллионы долларов для того, чтобы начать производство лекарственного препарата, годного к широкому употреблению.

Первая конференция фармакологов, занимающихся лекарственными препаратами, изготовляемыми из морского сырья, состоялась в 1967 году в университете Род-Айленда; участники конференции были полны оптимизма, и некоторые из них энергично требовали, чтобы их финансировали разные организации - правительственные и частные; и действительно, на эту новую отрасль фармакологии тогда были отпущены значительные средства. Газетные сообщения о работе конференции были полны энтузиазма и, среди прочего, намекали на великие открытия, которые позволят "победить рак" и до которых осталось якобы всего несколько шагов. Журналисты с готовностью поддержали исследователей - и попались на удочку. Наверное, многих обманула тогда романтика, испокон веков окружавшая все науки, связанные с изучением океана. И только несколько ученых говорили о том, что не следует проявлять излишнего оптимизма - пока он ничем еще не оправдан.

Между тем ведущие фармацевтические корпорации уже предприняли первые пробные шаги к развертыванию операций по изготовлению лекарств из морского сырья. Одной из таких корпораций, пустившихся во все тяжкие, была Американская цианамидная компания, поручившая разработку этих операций Лабораториям Ледерли; другой - гигантская корпорация Хоффман Ла Рош. Однако уже через год в Лабораториях Ледерли интерес к этой идее стал угасать. Бюллетень Службы информации о морских ресурсах, издаваемый в Новой Англии, цитировал следующее заявление руководителя программы Дж. Дж. Дентона: "Мы еобираемся лишь снять с моря "сливки" и будем заниматься теми морскими животными, которых легче всего использовать. Дальше этого мы не пойдем. Мы надеемся, что к тому времени, когда толпы исследователей бросятся изучать море с точки зрения фармакологического сырья, мы будем недосягаемо далеко".

Это заявление уже возвещало закат; во всяком случае, к 1972 году исследовательские работы, которые как будто должны были бы развернуться полным ходом, начали чахнуть; денежные фонды таяли - тщетно пытались ученые добиться отпуска новых средств. С удивительной близорукостью финансовые организации начали отступать от своих первоначальных планов исследования морских биохимических сокровищ. Из двадцати одного миллиона долларов, отпущенных в 1972 году на морские исследования Национальным управлением по исследованию океана и атмосферы, только миллион триста тысяч долларов было выделено на разработки по освоению нового лекарственного сырья. Конференция по лекарственным препаратам, изготовляемым из морского сырья, состоявшаяся в 1972 году в университете Род-Айленда, являла собой унылое зрелище. Принимавшие в ней участие ученые почти не надеялись, что какое-нибудь внезапное открытие вновь разожжет былой энтузиазм; а ведь всего несколько лет назад они были полны самых радужных надежд. Лаборатории Ледерли объявили, что прекратили морские исследования, потому что уже открыли достаточно лекарственного сырья - теперь остается только как следует поработать над ним; отмечалось также, что интерес ко всему этому предприятию ослаб.

Ситуация, впрочем, не была совсем уж безнадежной. Очень реалистично подошел к проблеме морских биотоксинов и их применения Эдвард Миллер, представитель компании Хоффман Ла Рош; он был на конференции сопредседателем. В "Новостях техники и химии" за 11 сентября 1972 года приводится высказывание доктора Миллера о том, что море, очевидно, станет поставлять не лекарственное сырье, а лишь образцы биологически активных соединений, то есть море продемонстрирует химикам полезные вещества, вырабатываемые животными, а ученые, проанализировав эти вещества и проведя с ними ряд экспериментов, будут уже на этой основе синтезировать новые лекарственные препараты.

В 1973 году добыча сырья для производства одного многообещающего лекарства вызвала яростные протесты защитников живой природы. Компания "Апджон компании" обнаружила, что горгонария Plexaura homomalla, один из многочисленных представителей класса кораллов, выделяет вещество, подобное простагландинам, которые получают из тканей млекопитающих. Простагландины содержатся почти во всех тканях живого тела и играют ключевую роль в самых разных метаболических процессах. Первоначально это вещество было выделено из семенных пузырьков барана; считается, что оно может оказаться полезным для лечения заболеваний половых органов, для облегчения родов, для регулирования кровяного давления, пищеварения и других процессов, происходящих в человеческом организме. Однако лишь немногие млекопитающие могут поставлять простагландины в количестве, необходимом для исследований. И вот "Апджон компании" заключила соглашение с властями острова Большой Кайман, по которому она получала право собирать урожай горгонарий (называемых иногда морскими плетьми) в окрестностях острова. Специалисты по охране окружающей среды выразили протест против этого соглашения, утверждая, что такая жатва уничтожит все морские плети и испортит красоту прибрежных рифов. Однако компания заявила, что владеет усовершенствованным методом сбора, при котором срезаются лишь мелкие ветви и, по крайней мере, четверть крупных ветвей остаются нетронутыми; таким образом, восстановление горгонарий будет обеспечено.