Special means of medical antichemical and antiradiation protection: current state and development prospects

Full Text

Медицинское обеспечение радиацинно-химической безопасности направлено на предотвращение сверхнормативного воздействия факторов радиационной и химической природы в ходе повседневной деятельности, на минимизацию ущерба здоровью и сохранение жизни населения и личного состава Вооруженных Сил (ВС) при чрезвычайных ситуациях (ЧС) мирного и военного времени. Одной из составляющих концепции медицинского обеспечения радиационно-химической безопасности является научно обоснованная система разработки и производства новых образцов специальных средств медицинской противохимической и противорадиационной защиты. Их дальнейшее совершенствование в целях инновационного развития системы медицинского обеспечения в условиях ЧС является одной из приоритетных государственных задач, направленных на оптимизацию ресурсного обеспечения функциональных элементов системы радиационно-химической безопасности и национальной безопасности РФ в целом. Общая характеристика состояния производственной базы противолучевых средств медицинской защиты в России и перспективные направления их совершенствования с учетом зарубежного опыта Для профилактики и лечения различных состояний, сопровождающих реализацию эффектов радиационного воздействия, к настоящему времени в РФ разработаны, апробированы и рекомендованы к медицинскому применению противорадиационные средства (табл. 1), условно классифицируемые [5] на: а) средства профилактики радиационных поражений, в т. ч.: - радиопротекторы («chemical protection») - противолучевые препараты кратковременного действия, опосредующие противолучевое действие на физико-химическом и биохимическом уровнях в процессе поглощения энергии ионизирующего излучения (ИИ) за счет нейтрализации феномена «кислородного» эффекта - цистамин, препарат «Б190» (индралин), нафтизин; - средства стимуляции радиорезистентности организма («biological protection») от субклинических доз радиации посредством модуляции биологических процессов через «субстратное» обеспечение адаптационных механизмов, влекущее за собой повышение активности систем антиоксидантной защиты организма, - рибоксин, поливитаминные и витаминно-аминокислотные комплексы (амитетравит, тетрафолевит, аммивит), биологически активные пищевые добавки, являющиеся источником биоантиоксидантов, аминокислот, эссенциальных фосфолипидов, и др.; б) лечебно-профилактические средства, в т. ч.: - средства ранней и экстренной терапии радиационных поражений (радиомитигаторы - radiomitigators) - противолучевые средства, реализующие эффекты на системном уровне путем ускорения пострадиационного восстановления радиочувствительных тканей при типичной форме острой лучевой болезни (ОЛБ) через ряд паттернов иммунной системы, - беталейкин, дезоксинат, иммуномодуляторы; - средства профилактики и купирования первичной реакции на облучение - латран; - средства профилактики поражений от облучения инкорпорированными радионуклидами - калия йодид, ферроцин, пентацин; в) специфические средства противолучевой терапии, в т. ч.: - средства перевязочные гидрогелевые комплексного (анальгезирующее, бактерицидное, противовоспалительное) действия на основе 2-аллилоксиэтанола (лиоксазин-СП, лиоксазин-гель) для лечения местных радиационных поражений; - средства лечения острого костномозгового (гематологического) синдрома ОЛБ - амбен, серотонина адипинат, лейкостим и др. Результаты мониторинга научных исследований, проводимых за рубежом, свидетельствуют о том, что актуальность решения задач по оптимизации существующей системы профилактики и терапии радиационных поражений признается во всем мире. Выбор перспективных направлений развития противолучевых средств обусловлен рядом факторов - научно-технологическими и финансовыми возможностями государства, характером вызовов или угроз радиационной природы. Мировой опыт свидетельствует, что характерной особенностью этого процесса является долгосрочное планирование с корректировкой сроков (а в ряде случаев и приоритетов) выполняемых работ и перераспределением ассигнований. Так, например, разработка средств медицинской противорадиационной защиты в США в последнее десятилетие осуществляется в рамках «Программы медицинского противодействия радиационным и ядерным угрозам», являющейся составной частью проекта «БиоЩит» по защите от химических, радиационных и биологических опасностей [14, 15]. Что касается непосредственно совершенствования медицинских средств противорадиационной защиты, то приоритетным направлением является разработка: - стимуляторов радиорезистенции широкого спектра биологической активности; - пероральных малотоксичных сорбентов для выведения инкорпорированных радиоизотопов из организма; - средств профилактики и купирования первичной реакции на облучение. Первое направление связано с исследованием природных соединений растительного и бактериального происхождения и их синтетических аналогов (5-андростендиол, мелатонин, флагеллины, изофлавоны, выделенные из сои, фенилацетат и фенилбутират, бензилстирилсульфоны, эпигаллокаттехин галлат, миметики супероксиддисмутазы, ингибиторы дипептидилпептидазы, комплексные соединения металлов с витаминами и др.) [11]. В рамках второго направления представляют интерес работы, связанные с разработкой пероральных хелаторов на основе кальцийтринатриевой соли диэтилентриаминпентауксусной кислоты (пероральная форма пентацина на основе наночастиц и поверхностно-активных веществ) и гидроксипиридона (HOPO-хелаторы) [11]. В рамках третьего направления приоритет принадлежит разработке композиций на основе антагонистов серотониновых (5Н3) и тахикининовых (NK1) рецепторов [11]. За последние годы в США в результате выполнения фундаментальных и прикладных работ, направленных на модернизацию средств профилактики и терапии лучевых поражений, было запатентовано 98 потенциальных медицинских средств противолучевой защиты. Итогом этих исследований явилась разработка ряда противолучевых средств, 7 из которых получили в 2013-2014 гг. статус IBD (investigational new drug - новый лекарственный препарат, разрешенный для экспериментальной проверки). Среди них - профилактические препараты 5-андростендиол (5 AED, Neumune), генистеин (BIO300), Ex-RAD®, агонист 5-Toll-like рецепторов CBLB502 (Entolimod) и средства терапии - кортикостероид (OrbeShield™), IL-12 (HemamaxTM) и G-CSF (филграстим, Neupogen®) [16]. В заключение следует отметить, что вектор направленности научно-технологических разработок противолучевых средств за рубежом в целом совпадает с направлениями совершенствования средств медицинской противорадиационной защиты, осуществляемыми в РФ (разработка инновационных лекарственных препаратов, повышающих радиорезистентность организма от поражающих доз радиации, противодействующих развитию отдаленных последствий облучения низкой интенсивности и способствующих выведению из организма инкорпорированных радиоизотопов) [2, 11]. Общая характеристика состояния производственной базы антидотов специального назначения в Российской Федерации и перспективные направления их совершенствования с учетом зарубежного опыта Основная задача применения антидотов заключается в спасении жизни и максимальном сохранении здоровья пострадавших с острыми химическими отравлениями. По мнению специальной комиссии МПХБ ВОЗ, антидоты существенно сокращают количество медицинских ресурсов, необходимых для лечения пораженных, уменьшают нагрузку на медицинский персонал и приносят существенную экономическую выгоду [10]. Перечень антидотов постоянно пополняется как за счет разработки новых, так и путем расширения показаний к использованию известных фармакологических препаратов. Деятельность международного токсикологического сообщества, направленная на стандартизацию средств антидотной терапии, способствует адекватному регулированию вопросов обеспечения химической безопасности с учетом специфики потенциальной химической опасности на государственном уровне. При оценке роли и места антидотной терапии в системе оказания медицинской помощи при острых химических отравлениях, а также при обосновании выбора перспективных направлений развития медицинских средств противохимической защиты учитывается ряд факторов, обусловленных, в частности, национальными особенностями выбора критериев для определения приоритетных токсикантов, разработка и накопление антидотов к которым являются целесообразными, характером регистрации, разрешительной системы медицинского применения антидотов, наличием собственной производственной базы, доступностью тех или иных зарубежных препаратов, опытом их применения и другими факторами [4, 8]. Анализ информационных материалов свидетельствует о том, что совершенствование средств медицинской противохимической защиты остается актуальной задачей в связи с возможностью использования токсикантов с террористическими и криминальными целями [6]. Зарубежные направления разработки инновационных антидотов касаются, в первую очередь, антидотов боевых отравляющих веществ (ОВ) и занимают ключевое место в соответствующих национальных программах по защите от химического оружия. В качестве перспективных направлений развития специальных средств медицинской противохимической защиты рассматриваются, в частности, разработки: нового поколения лечебно-профилактических генно-инженерных препаратов - «биочистильщиков», нейтрализующих молекулы фосфорорганических отравляющих веществ (ФОВ) в кровотоке до момента их достижения биомишеней в виде генетически модифицированных холинэстераз («nerve agent bioscavengers») и иммуногенетических методов защиты; оксимных реактиваторов ацетилхолинэстеразы центрального действия, способных проникать через гематоэнцефалический барьер и реактивировать ацетилхолинэстеразу центральной нервной системы (третичные оксимы MINA и DAM, липофильные фторированные пиридиновые оксимы; биспиридинеевые «К-оксимы», системы направленного транспорта высокоактивных оксимов периферического действия с использованием наночастиц сывороточного альбумина человека и др.); комбинированных антидотов для лечения пораженных ФОВ на основе бифункциональных соединений, включающих в состав молекулы фрагменты реактиватора холинэстеразы и нестероидных противовоспалительных средств; средств профилактики поражений ФОВ (комбинированные препараты на основе перспективных обратимых ингибиторов холинэстераз с препаратами различного механизма действия); антидотов цианидов на основе производных 2-оксокарбоновых кислот, дисульфидов, метгемоглобинообразователей из ряда аминохинолинов и аминофенонов, а также препаратов полифункционального действия; антидотов веществ раздражающего действия, опосредующих свою активность посредством защиты рецепторного аппарата и блокады выброса биологически активных веществ, индуцирующих воспалительную реакцию (блокаторы рецепторов субстанции Р и рецепторов кальцитонин ген-родственного пептида, антагонисты брадикинина и потенциалзависимых кальциевых каналов; высокоселективные антигистаминовые соединения, ингибиторы липоксигеназы, циклооксигеназы и тиоловых соединений), местноанестезирующих рецептур (на основе пролонгаторов натриевой инактивации К+-тока, селективных местных анестетиков, селективных агонистов-антагонистов опиатных рецепторов и др.); антидотов наркотических анальгетиков на основе сложных эфиров налоксона и налтрексона, обладающих более выраженной антагонистической активностью по сравнению с родоначальной структурой [8]. К продуктам современных разработок противохимических медицинских средств защиты, полученным в последние годы в США в результате выполнения программы по защите от химического и биологического оружия, относятся, в частности, средства медицинской защиты от ОВ нервно-паралитического действия: противосудорожный препарат мидазолам (заменяющий табельный антиконвульсант диазепам), биочистильщик (BSCCAN) на основе козьего молока и человеческой плазмы для предэкспозиционного и постэкспозиционного применения, реактиватор ацетилхолинэстеразы (ММВ4), холинолитик центрального действия скополамин [13]. Как уже отмечалось, антидоты могут быть разработаны лишь для ограниченного количества токсикантов. К критериям, позволяющим определить перечень токсичных химических веществ, разработка антидотов к которым является актуальной для РФ в современных условиях, относятся: потенциальная возможность применения токсиканта с полицейскими (средства борьбы с беспорядками) и военными (боевые ОВ) целями, а также в качестве средств химического терроризма; большие масштабы производства химических соединений и высокая вероятность вовлечения их в качестве источника ЧС, сопровождающихся формированием групповых (и массовых поражений); установленные механизмы токсического действия химических соединений, позволяющие предполагать возможность разработки противоядия [8]. В соответствии с этими критериями к приоритетным токсичным химическим веществам, способным приводить к массовым (групповым) отравлениям, при лечении которых необходимо использование антидотов, отнесены: ФОВ и их прекурсоры, продукты горения (оксид углерода и др.), цианиды (синильная кислота и ее производные), фосгеноподобные вещества, металлы и их соли (ртуть, таллий, соединения мышьяка), ОВ кожно-резорбтивного действия (иприты, люизит), гидразин и его производные, спирты (метанол, этиленгликоль), психодислептики (галлюциногены типа «BZ»), наркотики группы опия и опиоиды, вещества раздражающего действия (вещества «CS», «CR», хлорацетофенон, хлорацетон, бромацетон и др.) [1, 8, 12]. Анализ состояния производственной базы антидотов, включенных в резерв медицинских ресурсов Минздрава России, предназначенный для ликвидации медико-санитарных последствий ЧС [9], свидетельствует об отсутствии в РФ производства антидотов первой помощи при отравлении цианидами, оксидом углерода и психодислептиками [4, 8, 9] (табл. 2). На основании анализа состояния научно-технологической и производственной базы и исходя из потенциальных опасностей химической природы к основным направлениям оптимизации системы антидотной терапии в РФ следует отнести экспериментально-клинические исследования, направленные на разработку и создание инновационных антидотов (либо адаптацию и лицензирование тех или иных фармакопейных лекарственных средств) в виде: - антидотов целевого назначения (прежде всего антидотов цианидов, веществ раздражающего действия, продуктов горения, опиоидов); - средств купирования критических состояний, угрожающих жизни, безотносительно этиологического фактора и особенностей патогенеза острого отравления (токсический отек легких, токсический судорожный синдром); - антидотов широкого спектра действия, опосредующих активность за счет модификации естественных систем метаболизма и детоксикации ксенобиотиков (на основе модуляторов системы микросомального окисления, стимуляторов процессов конъюгации и др.); - средств восстановления и сохранения дееспособности при формировании транзиторных реакций токсического генеза (антихолинергический синдром и др.); - средств, ускоряющих течение реабилитационного периода и снижающих вероятность развития отдаленных последствий воздействия токсикантов [4, 7, 8]. Реализация данных перспективных направлений разработки специальных средства медицинской противохимической и противорадиационной защиты позволит оптимизировать ресурсное обеспечение функциональных элементов национальной системы радиационно-химической безопасности России.

About the authors

V. D Gladkikh

Email: gladkich2007@rambler.ru

V. G Belykh

Email: viktor.belykh@mail.ru

A. A Timoshevskii

Email: tialexandr@yandex.ru

I. M Chizh

Email: xrib@mail.ru

References

Supplementary files