Физико-химическое перепрофилирование лекарств. История его формирования в России

Обложка


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Традиционная схема поиска и разработки нового лекарственного средства и проведение всего комплекса доклинических исследований требует нескольких тысяч химических соединений, сотни миллионов долларов США и более 12 лет работы. Показано, что в конце XX в. в России зародилась физико-химическая фармакология, которая в наши дни трансформировалась в «физико-химическое перепрофилирование известных лекарственных препаратов». Первым успешно перепрофилированным известным лекарством был 4 % раствор калия хлорида, который до этого традиционно относился к группе макро- и микроэлементов, применялся путем внутривенных инъекций для регуляции кислотно-щелочного равновесия и ритмической деятельности сердца. В 1983 г. было заявлено, что этот лекарственный раствор в случае его нагревания до температуры 39–42 °С и местного применения путем орошения кровоточащей поверхности может быть отнесен к группе сосудосуживающих и гемостатических лекарственных средств. При этом в качестве физико-химического перепрофилирующего фактора была использована гипертермия, которая по закону Аррениуса ускоряла и усиливала, с одной стороны, спастическое действие катионов K+ на зияющие кровеносные сосуды (формирование гиперкалиевой контрактуры в гладких мышцах сосудистой стенки), а с другой стороны, процесс свертывания крови в ране. В последующие годы перспективность физико-химического перепрофилирования известных лекарственных препаратов была показана на примере воды, перекиси водорода, натрия хлорида и гидрокарбоната натрия путем целенаправленного изменения их температуры, кислотной, осмотической активности, а также количества и качества содержания газов (газированности). Описывается хронология физико-химического перепрофилирования известных лекарственных растворов и таблеток и приводится сущность таких новых групп лекарственных препаратов, как отбеливатели синяков и пиолитики. Показано, что обе группы лекарств были открыты в России и предназначены для местного применения с целью отбеливания синяков (пятен крови) и растворения густой слизи, мокроты, гноя, сгустков крови, мекония и других густых биологических тканей, содержащих фермент каталазу. Указывается, что преимуществом и одновременно ограничением перепрофилированных по этой схеме известных лекарственных препаратов является их местное применение, так как их новая фармакологическая активность обусловлена в основном физико-химическим принципом действия, который проявляется при местном взаимодействии с выбранным участком организма пациента.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Александр Ливиевич Ураков

Ижевская государственная медицинская академия

Автор, ответственный за переписку.
Email: urakoval@live.ru
ORCID iD: 0000-0002-9829-9463
SPIN-код: 1613-9660

д-р мед. наук, профессор, заведующий кафедрой общей и клинической фармакологии

Россия, Ижевск

Петр Дмитриевич Шабанов

Институт экспериментальной медицины

Email: pdshabanov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1464-1127
SPIN-код: 8974-7477

д-р мед. наук, профессор, заведующий отделом нейрофармакологии им. С.В. Аничкова

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Taylor D. The pharmaceutical industry and the future of drug development. Pharmaceuticals in the Environment. Vol. 1 / ed. by R.E. Hester, R.M. Harrison. Royal Society of Chemistry, 2016. P. 1–33. doi: 10.1039/9781782622345-00001
  2. Wyatt P.G., Gilbert I.H., Read K.D., Fairlamb A.H. Target validation: linking target and chemical properties to desired product profile // Curr Top Med Chem. 2011. Vol. 11, No. 10. P. 1275–1283. doi: 10.2174/156802611795429185
  3. Frearson J.A., Wyatt P.G., Gilbert I.H., Fairlamb A.H. Target assessment for antiparasitic drug discovery // Trends Parasitol. 2007. Vol. 23, No. 12. P. 589–595. doi: 10.1016/j.pt.2007.08.019
  4. Drews J. Drug discovery: a historical perspective // Science. 2000. Vol. 287, No. 5460. P. 1960–1964. doi: 10.1126/science.287.5460.1960
  5. Alelaimat M.A., Al-Sha’er M.A., Basheer H.A. Novel sulfonamide-triazine hybrid derivatives: Docking, synthesis, and biological evaluation as anticancer agents // ACS Omega. 2023. Vol. 8, No. 15. P. 14247–14263. doi: 10.1021/acsomega.3c01273
  6. Robbins N., Wright G.D., Cowen L.E. Antifungal drugs: The current armamentarium and development of new agents // Microbiol Spectr. 2016. Vol. 4, No. 5. doi: 10.1128/microbiolspec.FUNK-0002-2016
  7. Ураков А.Л. Как действуют лекарства внутри нас. Ижевск: Удмуртия, 1993. 432 с.
  8. Leung A.Y. Traditional toxicity documentation of Chinese Materia Medica — an overview // Toxicol Pathol. 2006. Vol. 34, No. 4. P. 319–326. doi: 10.1080/01926230600773958
  9. Toomsalu M. Rudolf Richard Buchheim, the founder of pharmacology // Naunyn-Schmiedebergs Arch Pharmacol. 2023. doi: 10.1007/s00210-023-02528-z
  10. Reznikov K.M. Pharmacological vector of Rudolf Buchheim // Research Results in Pharmacology. 2019. Vol. 5, No. 1. P. 103–116. doi: 10.3897/rrpharmacology.5.32234
  11. Ураков А.Л. Температурная фармакология: история и определение // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2021. Т. 19, № 1. С. 87–96. doi: 10.17816/RCF19187-96
  12. Chemistry of the elements. 2nd edition / ed. by N.N. Greenwood, A. Earnshaw. Butterworth-Heinemann, 1997. 1384 p.
  13. Sjöström H., Nilsson R. Thalidomide and the power of the drug companies. Penguin books, 1972. 280 p.
  14. Selvaraj S., Farooqui H.H., Mehta A. Does price regulation affect atorvastatin sales in India? An impact assessment through interrupted time series analysis // BMJ Open. 2019. Vol. 9, No. 1. ID e024200. doi: 10.1136/bmjopen-2018-024200
  15. Luo J., Seeger J.D., Donneyong M., et al. Effect of generic competition on atorvastatin prescribing and patients’ out-of-pocket spending // JAMA Intern Med. 2016. Vol. 176, No. 9. P. 1317–1323. doi: 10.1001/jamainternmed.2016.3384
  16. Selvaraj S., Farooqui H.H., Mehta A., Mathur M.R. Evaluating the impact of price regulation (Drug Price Control Order 2013) on antibiotic sales in India: a quasi-experimental analysis, 2008–2018 // J Pharm Policy Pract. 2022. Vol. 15, No. 1. ID 68. doi: 10.1186/s40545-022-00466-4
  17. Acosta A., Ciapponi A., Aaserud M., et al. Pharmaceutical policies: effects of reference pricing, other pricing, and purchasing policies // Cochrane Database Syst Rev. 2014. Vol. 10. ID CD005979. doi: 10.1002/14651858.CD005979.pub2
  18. Ураков А.Л., Шабанов П.Д. Острый респираторный синдром-2 (SARS-CoV-2): Раствор перекиси водорода и гидрокарбоната натрия как отхаркивающее средство для реканализации дыхательных путей и оксигенации крови при респираторной обструкции (обзор научной и патентной литературы) // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2021. Т. 19, № 4. С. 383–393. doi: 10.17816/RCF194383-393
  19. Urakov A., Shabanov P., Gurevich K., et al. Intrapulmonary use of hydrogen peroxide in respiratory obstruction: Initial results demonstrate the possibility of airway recanalization and blood reoxygenation through the lungs: An update // Journal of Pharmaceutical Research International. 2023. Vol. 35, No. 9. P. 33–37. doi: 10.9734/jpri/2023/v35i97348
  20. Ураков А.Л., Уракова Н.А. COVID-19: оптимизация биомеханики дыхания аэрозолем растворителя гноя // Российский журнал биомеханики. 2021. Т. 25, № 1. С. 86–90. doi: 10.15593/RJBiomech/2021.1.07
  21. Ураков А.Л., Уракова Н.А. COVID-19: Применение внутрилегочной инъекции раствора перекиси водорода для устранения гипоксии и нормализации биомеханики дыхания при респираторной обструкции // Российский журнал биомеханики. 2021. Т. 25, № 4. С. 406–413. doi: 10.15593/RJBiomech/2021.4.06
  22. Urakov A.L., Urakova N.A., Yagudin I.I., et al. COVID-19: Artificial sputum, respiratory obstruction method and screening of pyolitic and antihypoxic drugs // BioImpacts. 2022. Vol. 12, No. 4. P. 393–394. doi: 10.34172/bi.2022.23877
  23. Eder J., Sedrani R., Wiesmann C. The discovery of first-in-class drugs: origins and evolution // Nat Rev Drug Discov. 2014. Vol. 13, No. 8. P. 577–587. doi: 10.1038/nrd4336
  24. Swinney D.C., Anthony J. How were new medicines discovered? // Nat Rev Drug Discov. 2011. Vol. 10, No. 7. P. 507–519. doi: 10.1038/nrd3480
  25. Zheng W., Thorne N., McKew J.C. Phenotypic screens as a renewed approach for drug discovery // Drug Discov Today. 2013. Vol. 18, No. 21–22. P. 1067–1073. doi: 10.1016/j.drudis.2013.07.001
  26. Jones L.H., Bunnage M.E. Applications of chemogenomic library screening in drug discovery // Nat Rev Drug Discov. 2017. Vol. 16, No. 4. P. 285–296. doi: 10.1038/nrd.2016.244
  27. de la Torre B.G., Albericio F. The pharmaceutical industry in 2019. An analysis of FDA drug approvals from the perspective of molecules // Molecules. 2020. Vol. 25, No. 3. ID 745. doi: 10.3390/molecules25030745
  28. Bustamante C., Ochoa R., Asela C., Muskus C. Repurposing of known drugs for leishmaniasis treatment using bioinformatic predictions, in vitro validations and pharmacokinetic simulation // J Comput Aided Mol Des. 2019. Vol. 33, No. 9. P. 845–854. doi: 10.1007/s10822-019-00230-y
  29. Pinheiro A.C., de Souza M.V.N. Current leishmaniasis drug discovery // RSC Med Chem. 2022. Vol. 13, No. 9. P. 1029–1043. doi: 10.1039/d1md00362c
  30. Charlton R.L., Rossi-Bergmann B., Denny P.W., Steel P.G. Repurposing as a strategy for the discovery of new anti-leishmanials: the-state-of-the-art // Parasitology. 2018. Vol. 145, No. S2. P. 219–236. doi: 10.1017/S0031182017000993
  31. Fan M., Gabr M. Repurposing of known drugs as potential therapeutics for cancer immunotherapy for patients with solid tumors // Eur J Biomed Life Sci. 2022. No. 2–3. P. 40–53. doi: 10.29013/ELBLS-22-2-40-53
  32. Shoaib M., Kamal M.A., Rizvi S.M.D. Repurposed drugs as potential therapeutic candidates for the management of Alzheimer’s disease // Curr Drug Metab. 2017. Vol. 18, No. 9. P. 842–852. doi: 10.2174/1389200218666170607101622
  33. Jarada T.N., Rokne J.G., Alhajj R. A review of computational drug repositioning: strategies, approaches, opportunities, challenges, and directions // J Cheminform. 2020. Vol. 12, No. 1. ID 46. doi: 10.1186/s13321-020-00450-7
  34. Bauzon J., Lee G., Cummings J. Repurposed agents in the Alzheimer’s disease drug development pipeline // Alzheimers Res Ther. 2020. Vol. 12, No. 1. ID 98. doi: 10.1186/s13195-020-00662-x
  35. Dalvi T., Dewangan B., Das R., et al. Old drugs with new tricks: Paradigm in drug development pipeline for alzheimer’s disease // Cent Nerv Syst Agents Med Chem. 2020. Vol. 20, No. 3. P. 157–176. doi: 10.2174/1871524920666201021164805
  36. Jiménez E.M., Żołek T., Hernández Perez P.G., et al. Drug repurposing to inhibit histamine N-methyl transferase // Molecules. 2023. Vol. 28, No. 2. ID 576. doi: 10.3390/molecules28020576
  37. Ihara M., Saito S. Drug repositioning for Alzheimer’s disease: Finding hidden clues in old drugs // J Alzheimers Dis. 2020. Vol. 74, No. 4. P. 1013–1028. doi: 10.3233/JAD-200049
  38. Ihara M., Saito S. Drug repositioning for Alzheimer’s disease // Brain Nerve. 2019. Vol. 71, No. 9. P. 961–970. doi: 10.11477/mf.1416201388
  39. Pushpakom S., Iorio F., Eyers P.A., et al. Drug repurposing: progress, challenges and recommendations // Nat Rev Drug Discov. 2019. Vol. 18, No. 1. P. 41–58. doi: 10.1038/nrd.2018.168
  40. Hodos R.A., Kidd B.A., Shameer K., et al. In silico methods for drug repurposing and pharmacology // Wiley Interdiscip Rev Syst Biol Med. 2016. Vol. 8, No. 3. P. 186–210. doi: 10.1002/wsbm.1337
  41. Cai L., Lu C., Xu J., et al. Drug repositioning based on the heterogeneous information fusion graph convolutional network // Brief Bioinform. 2021. Vol. 22, No. 6. ID bbab319. doi: 10.1093/bib/bbab319
  42. Huang W., Li Z., Kang Y., et al. Drug repositioning based on the enhanced message passing and hypergraph convolutional networks // Biomolecules. 2022. Vol. 12, No. 11. ID 1666. doi: 10.3390/biom12111666
  43. Karaman B., Sippl W. Computational drug repurposing: Current trends // Curr Med Chem. 2019. Vol. 26, No. 28. P. 5389–5409. doi: 10.2174/0929867325666180530100332
  44. Vilar S., Hripcsak G. The role of drug profiles as similarity metrics: applications to repurposing, adverse effects detection and drug-drug interactions // Brief Bioinform. 2017. Vol. 18, No. 4. P. 670–681. doi: 10.1093/bib/bbw048
  45. Chang Y., Hawkins B.A., Du J.J., et al. A guide to in Silico // Drug Design. Pharmaceutics. 2022. Vol. 15, No. 1. ID 49. doi: 10.3390/pharmaceutics15010049
  46. Bruno A., Costantino G., Sartori L., Radi M. The in Silico drug discovery toolbox: Applications in lead discovery and optimization // Curr Med Chem. 2019. Vol. 26, No. 21. P. 3838–3873. doi: 10.2174/0929867324666171107101035
  47. Qin S., Li W., Yu H., et al. Guiding drug repositioning for cancers based on drug similarity networks // Int J Mol Sci. 2023. Vol. 24, No. 3. ID 2244. doi: 10.3390/ijms24032244
  48. Luo H., Wang J., Li M., et al. Computational drug repositioning with random walk on a heterogeneous network // IEEE/ACM Trans Comput Biol Bioinform. 2019. Vol. 16, No. 6. P. 1890–1900. doi: 10.1109/TCBB.2018.2832078
  49. Shi W., Chen X., Deng L. A Review of recent developments and progress in computational drug repositioning // Curr Pharm Des. 2020. Vol. 26, No. 26. P. 3059–3068. doi: 10.2174/1381612826666200116145559
  50. Sahu N.U., Kharkar P.S. Computational drug repositioning: A lateral approach to traditional drug discovery? // Curr Top Med Chem. 2016. Vol. 16, No. 19. P. 2069–2077. doi: 10.2174/1568026616666160216153249
  51. Koromina M., Pandi M.T., Patrinos G.P. Rethinking drug repositioning and development with artificial intelligence. Machine learning, and OMICS // OMICS: J Integr Biol. 2019. Vol. 23, No. 11. P. 539–548. doi: 10.1089/omi.2019.0151
  52. Мирошниченко И.И., Вальдман Е.А., Кузьмин И.И. Новое предназначение старых лекарств (обзор) // Разработка и регистрация лекарственных средств. 2023. Т. 12, № 1. С. 182–190. doi: 10.33380/2305-2066-2023-12-1-182-190
  53. Ураков А.Л., Уракова Н.А., Шубина З.В., и др. Гипертоническая активность растворов для инъекций может являться причиной постинъекционных осложнений (обзор) // Разработка и регистрация лекарственных средств. 2023. Т. 12, № 2. С. 164–173. doi: 10.33380/2305-2066-2023-12-2-164-173
  54. Ураков А.Л., Шабанов П.Д., Гуревич К.Г., Ловцова Л.В. Дополнение традиционной рецептуры лекарственных препаратов «нужными» газами открывает путь к разработке лекарств нового поколения // Психофармакология и биологическая наркология. 2023. Т. 14, № 1. С. 5–14. doi: 10.17816/phbn321616
  55. Borosnyói A. Message from the editors // Epitőanyag — Journal of Silicate Based and Composite Materials. 2015. Vol. 67, No. 1. ID 6.
  56. Ураков А.Л. Рецепт на температуру. Ижевск: Удмуртия, 1988. 80 с.
  57. Shabanov P.D., Fisher E.L., Urakov A.L. Hydrogen peroxide formulations and methods of their use for blood oxygen saturation // J Med Pharm Allied Sci. 2022. Vol. 11, No. 6. P. 5489–5493. doi: 10.55522/jmpas.V11I6.4604
  58. Urakov A., Urakova N., Sorokina Yu., et al. Targeted modification of physical-chemical properties of drugs as a universal way to transform “old“ drugs into “new” drugs. Drug repurposing — advances, scopes and opportunities in drug discovery. Ch. 3 / ed. by M. Rudrapal. IntechOpen, 2023.
  59. Urakov A.L., Urakova N.A., Stolyarenko A.P. How to turn an old medicine into a new medicine // J Bio Innov. 2020. Vol. 9, No. 5. P. 774–777. doi: 10.46344/JBINO.2020.v09i05.13
  60. Fisher E., Urakov A., Svetova M., et al. COVID-19: intrapulmonary alkaline hydrogen peroxide can immediately increase blood oxygenation // Med Cas. 2021. Vol. 55, No. 4. P. 135–138. doi: 10.5937/mskg55-3524

© Эко-Вектор, 2023


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 65565 от 04.05.2016 г.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах