СВЕРХМАЛЫЕ ДОЗЫ В ЛАБОРАТОРИИ

На Втором съезде биофизиков, прошедшем в августе 1999 года, большой интерес вызвал доклад профессора Е.Б.мБурлаковой «Сверхмалые дозы физико-химических факторов». Наш журнал всегда уделял внимание этой дискуссионной проблеме — вспомните статью Т.Д. Поповой о гомеопатии «Попасть в десятку» (1985, № 2). Мы комментировали сенсационные результаты Ж. Бенвениста (1988, № 12), рассказывали о работах отечественного исследователя Г.Н.Шангина-Березовского (1991, № 5). Недавно мы снова вернулись к этой теме, напечатав статью о гликопротеинах, активных в сверхмалых дозах (1999, № 11/12). Сегодня мы публикуем материал на основе доклада Е.Б.Бурлаковой — обзор основных вопросов, которые сейчас решают исследователи.

Сверхмалые дозы в лаборатории
В 1984 году мы вместе с сотрудниками Института психологии РАН начали работы с малыми дозами биологически активных веществ. Если говорить честно, начались эти работы абсолютно случайно. Мы изучали действие антиоксидантов из класса фенолов на изолированный нейрон виноградной улитки. Концентрации 1е-4...1е-3 М оказались токсичными для клетки, и необходимо было уменьшить дозу. Однако вместо того чтобы развести препарат в два-три раза, лаборантка по ошибке приготовила сто- и тысячекратные разведения. Тем не менее мы исследовали эти растворы и были поражены: эффект не только не исчез, но усилился! К этому времени Жак Бенвенист еще не сделал своих сенсационных открытий, но мы, конечно, сразу же вспомнили о работах Г.Н.Шангина-Березовского, который ранее продемонстрировал, что нитрозометилмочевина, вызывающая разрывы в хромосомах, сохраняет активность в очень маленькой дозе.

После этого примерно полгода мы повторяли эксперименты с разнообразными контролями, чтобы исключить возможность ошибки. Поначалу наши результаты вызывали недоверие и насмешку. Биологическое действие сверхмалых доз воспринимали как забавный артефакт, а не как открытие. Поэтому первая задача исследователей, занимающихся сверхмалыми дозами, состояла в том, чтобы показать, что явление существует, данные статистически до стоверны и воспроизводимы. По-моему, с этой задачей мы справились. Теперь, по прошествии пятнадцати лет, о сверхмалых дозах говорят как о реальном явлении, которое нуждается в серьезном исследовании.

Какие именно концентрации следует называть сверхмалыми? Несомненно, речь идет о таких количествах биологически активного вещества, действие которых нельзя объяснить с позиций современной биохимии (скажем, прямым взаимодействием молекул активного вещества и его «мишени»). Часть ученых утверждает, что сверхмалые концентрации — это 1е-11 М и меньше. Они исходят из того, что «концентрация» клеточных рецепторов в ткани составляет около 1е-9 М (то есть в кубическом дециметре ткани содержится 1е-9 молей или 6Е14 рецепторов), а влияние активного вещества будет заметным, если его молекулы взаимодействуют хотя бы с одним из ста рецепторов. Принимая во внимание, что могут существовать и супераффинные рецепторы (со сверхэффективным связыванием активного вещества), другие ученые считают, что сверхмалые дозы начинаются с 1е-14 М. Мы в наших работах предлагаем считать сверхмалыми дозировки, соответствующие одной—пяти молекулам на одну клетку: это 1е-13 М и ниже.

Какие данные свидетельствуют в пользу того, что эффект сверхмалых доз действительно существует? Есть несколько обзоров, посвященных этим эффектам. Воздействия сверхмалых доз обнаружили специалисты в самых разных областях биологической науки. Интерлейкин, феромоны, гормоны роста, опиоидные пептиды, энкефалин; вещества непептидной природы — антиоксиданты, морфин, форболовые эфиры, многие лекарственные препараты (ноотропил, аминалон, феназепам) — вот далеко не полный перечень соединений, проявляющих биологическую активность в концентрациях меньше 1е-11 М.

Но почему все это не обнаружили раньше? Ведь лекарственные препараты перед клиническими испытаниями исследуют всесторонне, как же можно было не обратить внимания на такой потрясающий эффект? А объясняется зто очень просто. Как правило, если уменьшить концентрацию активного вещества в два или в десять раз, во столько же раз уменьшится и биологический эффект, измеряемый в абсолютных единицах (например, изменение концентрации метаболита, на синтез которого влияет лекарство). При уменьшении концентрации активного вещества в сто, тысячу, в десять тысяч раз эффект пропадает... а при разведении в сто тысяч раз он появляется снова. Но кому придет в голову это проверять, если исчезновение эффекта уже продемонстрировано? Мысль о том, что меньшие количества вещества могут действовать сильнее, чем большие, казалась абсурдной.

Между тем зависимость эффекта от концентрации часто имеет вид «двугорбой» кривой: пики, соответствующие активным концентрациям, разделены «мертвой зоной», в которой вещество может не проявлять никакой активности, а может даже изменять ее на противоположную (так, например, некоторые противоопухолевые препараты в определенном интервале концентраций способствуют ускорению роста опухолей).

Но к большому сожалению, механизм эффекта пока еще не раскрыт. Конечно, в истории биологии и медицины можно найти немало примеров, когда от обнаружения эффекта до раскрытия механизма проходят десятки лет. Совсем недавно стало известно, что аспирин снимает воспаление и снижает температуру, потому что действует на фермент простагландинсинтетазу, а нитроглицерин расширяет сосуды, потому что при его метаболизме выделяется оксид азота (см. «Химию и жизнь» № 10 за 1999 год). Однако то и другое лекарство легко можно было купить в аптеке задолго до этих открытий. Но действие вещества в сверхмалых дозах — несколько иной случай. Пока не понят механизм, остается впечатление, что отсутствует материальная причина эффекта: если он вызван не прямым взаимодействием молекулы с молекулой, то чем же?

| 1 | 2 |