В России состоялась первая конференция по комбинаторной химии

"Весь мир уже около десяти лет занимается комбинаторной химией, а что в это время делаем мы?", - так начал свое выступление академик Н.С. Зефиров на открытии Первой Всероссийской конференции по органическому синтезу и комбинаторной химии, состоявшейся в Звенигороде 4-6 марта, и сам же ответил: "А мы – как всегда…" и показал слайд, где крупным планом стоял страус, зарывший голову в песок, и добавил: "Наш лучший ответ Чемберлену. И можно жить как всегда: вдогон, а потом и вперегон".

Организаторами конференции были химический факультет Московского государственного университета, Научный Совет РАН по тонкому органическому синтезу и компания ChemBridge (ХемБридж), которая оказала финансовую поддержку этой встрече.

Приятно удивил состав участников: было много молодежи, так что средний возраст собравшихся ученых оказался 38 лет. Приехали ученые из Украины, Белоруссии, Армении, Литвы: всего собралось 207 человек, из них 17% -аспиранты и 4% - студенты.

Что такое комбинаторная химия, участники конференции обсуждали на всем ее протяжении – от открытия до последних минут. Николай Серафимович Зефиров отметил: "Мы плаваем в море структур, но наши собственные химические структуры миру не интересны – интересны их свойства". Он привел впечатляющие данные о суммах продаж структур за 1994 год. Drug Discovery Process – вот что захватило сегодня весь мир. Гипотетически можно сделать 10¹⁸⁰ лекарств, 10 ⁷ – уже известны, т.е. возможности для комбинаторики – гигантские. Далее Зефиров подчеркнул важность развития любых методов предсказания свойств структур или высокоэффективного скрининга (High Throughput Screening), который он охарактеризовал как революцию в оптимизации свойств соединений. Еще несколько лет назад в библиотеках соединений "пылились" десятки тысяч синтезированных структур с неведомыми биологически активными свойствами, сегодня же эти библиотеки практически исчерпаны и требуют нового пополнения. Лимитирующей стадией поиска новых лекарств стали сами химики – от них требуются серии новых и новых соединений.

Вице-президент компании ХемБридж, работающей в области фармацевтической промышленности, С. А. Альтштейн, отметил, что в России в рамках коммерческих структур началось зарождение индустриальной науки, и что компания ХемБридж – яркий тому пример. Поиск новых структур ХемБридж осуществляет двумя путями – использованием исторических коллекций библиотек синтетических веществ и синтезом новых соединений. С.А. Альтштейн заявил, что сегодня их компания обеспечивает самое лучшее снабжение реактивами химиков-синтетиков в России и что благодаря появлению таких компаний как ХемБридж "органики-синтетики России смогут выстоять и сохранить свою школу".

В своем докладе "Введение в комбинаторную химию" Н.В.Муренец (ХемБридж) коротко рассказал историю появления комбинаторной химии, зарождение которой относят к середине 80-х годов, когда в Австралии были сделаны первые опыты с короткими пептидами. Он пояснил, что комбинаторная химия использует стандартные химические реакции и методы выделения и очистки, используемые в химии природных соединений и экологической химии. Новизна же состоит в идеологии: по его мнению, "массовый параллельный синтез – это новое мышление".

Бабаев Е.В. (химический факультет МГУ) продолжил эту мысль, определив комбинаторную химию как хорошо известные реакции, адаптированные для массового производства, а также как "большой перебор химических реакций" и "применение математики в химии".

Он также привел примеры создания комбинаторных библиотек пиридинов и перечислил некоторые источники информации по комбинаторной химии в Интернете: www.netsci.org/Science/combichem (NetSci's Science Center), www.combinatorial.com (Inofficial Combinatorial Chemistry Homepage).

Профессор Литвинов В.П. (ИОХ, РАН) подчеркнул, что комбинаторная химия, впервые объявив себя как самостоятельная наука в 1991 году, ныне переживает бурный подъем. За рубежом проходит огромное количество конференций, журнал Chemical Reviews недавно посвятил этой проблеме отдельный номер, а в январе этого года появились новые журналы – "Combinatorial Chemistry" и "High Throughput Screening".

Синтез на твердых носителях, основной метод, который использует комбинаторная химия, по мнению В.П.Литвинова, у нас пока не нашел широкого распространения. В то же время, комбинаторный синтез позволяет химику-синтетику за неделю провести синтез всех описанных в литературе структур. Так же он отметил, что важную часть комбинаторной химии составляет разработка новых реагентов и изучение их свойств.

Доктор биологических наук Поройков В.В. (Институт биомедицинской химии РАМН) в своем докладе отметил, что мощным стимулом для развития комбинаторной химии явились потребности фармацевтических компаний. Разработка новых лекарств требует огромных затрат, которые, однако, зачастую не приводят к увеличению так называемых "leading compounds". Существующий разрыв между затратами на исследования и количеством новых "leading compounds" растет и скоро уже не будет покрываться продажей лекарств. Методы же комбинаторной химии, по его мнению, позволят получить за 90-е годы столько новых соединений, сколько их было получено за всю предыдущую историю органического синтеза. Он отметил, что сегодня многие компании занимаются разработками программного обеспечения для создания комбинаторных библиотек, с которыми можно познакомиться на сайте http://www.pharma.ethz.ch/qsar (The QSAR and Modelling Society). Рассказывая о разработанной в ИБМХ РАМН системе компьютерного предсказания биологической активности веществ , он подчеркнул, что за 5 минут работы с такими системами на IBM PC с тактовой частотой 100 мГц, можно спрогнозировать активность 1000 соединений. Основой создания таких систем является тезис "Подобные структуры обладают подобной активностью ". Чтобы слушатели могли понять важность создания систем предсказания биологической активности веществ, докладчик дал справку, что сегодняшняя фармакология оперирует более чем с 2000 видов биологической активности.

В.В.Поройков высказал мнение, что комбинаторная химия - скорее технология, чем наука и что ее будущее в России целиком зависит от перспектив нашей фармацевтической промышленности и заказов из-за рубежа. Однако он подчеркнул, что это технология, "опирающаяся на науку и стимулирующая ее развитие". Далее он пояснил, что комбинаторная химия не сокращает средний срок разработки лекарств, который составляет в среднем десять лет, однако, она может значительно увеличить число предоставляемых для фармацевтической промышленности веществ. Со своей стороны докладчик предложил слушателям познакомиться с сайтом http://pub.acs.org/mdd (Modern Drug Discovery).

В.М. Хуторецкий (ИОХ РАН) рассказал об особенностях поиска информации в области комбинаторной химии, используя различные базы данных и Интернет. Он отметил, что в Интернете сейчас очень интенсивно создается новая научная информационная среда и отметил несколько сайтов в области тонкого органического синтеза: http://www.nlm.nih.gov/databases/medline.html (US National Library of Medicine), http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Entrez/index.html (биопоследовательности), http://www.patents. ibm.com (патенты США с 1971 года).

Химии отказали в фундаментальности, теперь она носит в основном прикладной характер. Прогресс химической науки был таков, что решили: "Ну и хватит". Многие разделы химии решаются методами комбинаторики. Комбинаторная химия включает в себя анализ сложных смесей на активность, отработку сложных массивов данных. Цель – найти структуру, которая заблокирует тот или иной рецептор. Это мощный процесс, мощная автоматизация, бешеные деньги. Сейчас по всему миру появились факультеты медицинской химии. Специальность с аналогичным названием теперь есть и на кафедре органической химии МГУ. Появление новых факультетов связано с формированием медицинской химии как науки, появлением концепции пролекарств, развитием компьютеров, ну, и жить, конечно, стали лучше. Пример тому - препарат виагра, который буквально взорвал всю медицинскую химию: сегодня это самое продаваемое лекарство в мире.

Спроса на комбинаторную химию в России нет, отсюда и отставание. Будет комбинаторная химия "там", будет и у нас.

При подведении итогов конференции академик Н.С. Зефиров отметил, что очень порадовала стендовая сессия, где были представлены доклады молодых участников конференции, которых щедро наградили одной первой, двумя вторыми и двумя третьими премиями, подкрепленными большими коробками со "стеклом". Награждая молодого ученого с Украины Александра Хвата, Н.С. Зефиров, сказал: "Вы сделали химическое чудо".

Хуже, по мнению Н.С. Зефирова, обстоит дело собственно с комбинаторной химией: в нашем исполнении это пока "переборная" химия: "Мы находимся еще на детской стадии комбинаторной химии, но пессимизма быть не должно, мы только начинаем".

С.А. Альтштейн признался, что ХемБридж два с половиной года назад тоже занимался практически рядовым параллельным синтезом, сегодня каждое соединение – это уже результат 6-10-стадийного синтеза, поскольку именно такие структуры конкурентоспособны.

Профессор Ереванского института тонкой органической химии Г.А. Геворгян высказала мнение, что причина бедности органической химии в ее отрыве от биологии и, как и Н.С. Зефиров, высказала точку зрения, что фундаментальная химия ушла в прошлое.

Н.В. Муренец в своем выступлении предложил назвать прошедшую конференцию как "Органический синтез на пути к комбинаторной химии", поскольку представленные доклады были скорее докладами традиционных химиков-органиков.

В завершение дискуссии участники конференции сошлись во мнении о необходимости проведения регулярных конференций по комбинаторной химии в России.