Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

МЕДИЦИНСКАЯ ХИМИЯ – НОВАЯ ДИСЦИПЛИНА В ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОМ ОБРАЗОВАНИИ

Печинский С.В. 1 Курегян А.Г. 1
1 Пятигорский медико-фармацевтический институт – филиал ГБОУ ВПО «ВолгГМУ» Минздрава России
Качественное образование и образовательные технологии должны своевременно откликаться на происходящие перемены в фундаментальной и прикладной науке. Одной из нерешенных проблем в этом направлении является введение новых дисциплин для многих специальностей. Основы современной медицинской химии закладывались во всех отраслях химической науки и медико-биологических дисциплинах. Американским химическим обществом медицинская химия выведена в отдельный предмет и в настоящее время преподается как самостоятельная дисциплина. Медицинская химия обеспечивает полное понимание основных принципов действия лекарственного средства, что является основой современной фармацевтической и медицинской помощи, а также качественного лекарственного обеспечения населения. В статье приведено обоснование необходимости введения новой дисциплины – медицинской химии в Федеральный образовательный стандарт высшего профессионального образования (специальность «Фармация») нового поколения.
фармацевтическое образование
образовательный стандарт
медицинская химия
1. Зефирова О.Н. Медицинская химия (Medicinal chemistry). I. Краткий исторический очерк, определения и цели / О.Н. Зефирова, Н.С. Зефиров // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 2: Химия. – 2000. – Т. 41, № 1. – С. 43 – 47.
2. Зефирова О.Н. Медицинская химия (Medicinal chemistry). II. Методологические основы создания лекарственных препаратов / О.Н. Зефирова, Н.С. Зефиров // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 2: Химия. – 2000. – Т. 41, № 2. – С. 103 – 108.
3. Зефирова О.Н. О преподавании предмета «Медицинская химия» в Московском университете / О.Н. Зефирова, Е.Д. Матвеева, Н.С. Зефиров // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 2: Химия. – 2002. – Т. 43, № 4. – С. 212 – 220.
4. Кемеровский государственный университет [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.kemsu.ru (дата обращения: 15 января 2014).
5. Самарский государственный университет [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://samsu.ru (дата обращения: 15 января 2014).
6. Федеральный государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования 060301 Фармация, 2011.
7. Сампиев А.М. Проблемы внедрения ФГОС ВПО по специальности Фармация и необходимость модернизации высшего фармацевтического образования // Экономические и гуманитарные исследования регионов. – 2012. – № 5. – С. 51 – 53.
8. Naser Z. Alsharif Evaluation of Performance and Learning Parity Between Campus-based and Web-based Medicinal Chemistry Courses / Naser Z. Alsharif, Victoria F. Roche, Alaba M. Ogunbadeniyi et al. // American Journal of Pharmaceutical Education. – 2005. – № 2. – Р. 230 – 239.
9. Faruk Khan M.O. Medicinal Chemistry and the Pharmacy Curriculum (Reviews) / M.O. Faruk Khan, Michael J. Deimling, Ashok Philip // American Journal of Pharmaceutical Education. – 2011. – № 8. – Р. 1 – 10.
Постоянно развивающаяся и изменяющаяся наука обусловливает  возникновение новых областей и отраслей исследований и вместе с ними новых дисциплин со своими задачами и тенденциями. В результате этого процесса некоторые научные направления постепенно теряют свою значимость, а иные исчезают вовсе.  Качественное образование и образовательные технологии должны своевременно откликаться на происходящие перемены в фундаментальной и прикладной науке.

Одной из нерешенных проблем в этом направлении является введение новых дисциплин для многих специальностей. Решение таких задач осложнено тем, что подготовка специалистов в высшей  школе ведется в соответствии с действующими в течение, как правило, пяти лет Федеральными образовательными стандартами высшего профессионального образования. Внесение изменений в список дисциплин возможно только на уровне и в рамках вариативной части учебного плана подготовки специалистов. Однако эта часть учебного плана разрабатывается учебным заведением самостоятельно и пока не может быть гармонизирована между вузами, что может вызвать проблемы при обмене студентами и  унификации подготовки специалистов  [6; 7].

На современном этапе уровень научных исследований в высокоразвитых  странах, в том числе  и в России, столь высок,  что позволяет  создавать химические вещества с заданными свойствами или определенной биологической активностью, что, прежде всего, относится к лекарственным  средствам.

Последнее время уделяется  значительное внимание  разработке методов, позволяющих осуществлять априорную оценку свойств химических соединений, исходя из структурной формулы, еще до их синтеза и испытаний  в лабораториях, то есть  in siliko. Такой подход позволяет значительно  расширить поиск активной молекулы, сократить время, необходимое на создание нового лекарственного средства, снизить расходы на коммерциализацию   фармацевтического продукта. Однако точность таких расчетов и их результаты не всегда  подтверждаются в эксперименте в связи с тем, что существует целый ряд трудно формализуемых свойств лекарственных средств, мало поддающихся  подобным расчетам и систематизации.

Несмотря на столь огромное количество биологически активных соединений, которое проходит все стадии доклинических и клинических испытаний, причем  как на зарубежных, так и на отечественных клинических площадках, темпы создания новых оригинальных   лекарственных средств ежегодно снижаются из-за возрастающих требований к эффективности, безопасности, предъявляемых к этим готовым коммерческим продуктам.

К настоящему моменту такие традиционные источники получения лекарственных средств, как растительные объекты, микробные метаболиты, эндогенные нейромедиаторы  и гормоны,  теряют свою актуальность по многим причинам. Основные из них - это трудоемкость получения индивидуальных соединений, проблемы  выработки продукта с высокой степенью чистоты, а высокопроизводительный скрининг и комбинаторная химия не привели к ожидаемому прорыву в создании оригинальных  лекарственных средств [3].

В соответствии с классификацией IUPAC, медицинскую химию в настоящее время определяют как область химической науки, «связанную с выявлением, развитием, идентификацией и исследованием механизма действия биологически активных соединений на молекулярном уровне. Главное внимание при этом направлено на лекарственные препараты, но интересы медицинской химии распространяются также на изучение, установление и синтез метаболитов лекарств и родственных соединений» [1].

Предмет медицинской химии объединяет несколько взаимосвязанных направлений.

  1. Рациональное, направленное создание химических соединений с заданным типом биологической активности, в частности лекарственных средств (drug design).
  2. Установление молекулярных мишеней и исследование химических аспектов молекулярного механизма действия лекарственных препаратов.
  3. Выявление взаимосвязи между химической структурой и физиологической активностью.

В настоящее время для реализации этих направлений широкое применение находят методы исследования количественной связи между структурой веществ,  их свойствами и биологической активностью - QSPR/QSAR методы - Quantitative Structure-Property/Activity Relation-ships, а также технологии ADMET - анализ всасывания, распределения, метаболизма, экскреции и токсичности лекарственных средств. Такие методы основаны на описании структуры химического  соединения с помощью набора числовых характеристик - дескрипторов и построении корреляций между величиной свойства активности и значениями дескрипторов. Компьютерные модели свойств лекарственных средств позволяют по структурной формуле легко предсказать свойства для новых соединений, а в сочетании с программами компьютерной генерации структур осуществлять направленное конструирование новых соединений с заданным комплексом свойств.

Альтернативным  активно  развивающимся подходом к созданию новых веществ с заданным видом биологической активности является моделирование биомишеней и подбор молекул, оптимально связывающихся с ними, с помощью метода молекулярного докинга и других методов. В последнее десятилетие такие подходы получили наибольшее  распространение при целенаправленном дизайне лекарственных средств, что привело к дополнению традиционных методов исследования in vitro и in vivo компьютерными методами - in siliko.

Таким образом, можно сказать, что медицинская химия - это междисциплинарная наука, предметом которой является поиск биологически активных веществ, интерпретация механизма их действия на молекулярном уровне и разработка на этой основе новых лекарственных средств.  Исследования в области медицинской химии подразумевают создание молекулы, разработку, идентификацию и интерпретацию механизма действия нового биологически активного соединения, в частности оригинального лекарственного средства, на молекулярном уровне in siliko. Решать задачи такого уровня может  специалист, обладающий набором определенных  профессиональных качеств и компетенций, основным из которых является наличие синтетического мышления, связанного с  умением использовать фундаментальные фармакологические и химические знания, компетенции и навыки.

Основы  современной медицинской химии закладывались во всех отраслях химической науки и медико-биологических дисциплинах. В США медицинская химия впервые преподавалась как раздел фармацевтической химии в период с 1909 по 1920 г. В дальнейшем Американским химическим обществом медицинская химия была выведена в отдельный предмет и в настоящее время преподается как самостоятельная дисциплина [8].

Известно, что первый курс медицинской химии в России был прочитан в  Московском университете в 1765/66 гг., а в 1860 г. на медицинском факультете была учреждена специальная кафедра медицинской химии, фармации и фармакогнозии, которую в 1884  г.  переименовали в кафедру медицинской химии. В дальнейшем произошло множество реорганизаций этой дисциплины и как самостоятельной, и как раздела других химических дисциплин.  В 1997 г. в  МГУ  им. М.В. Ломоносова была открыта  новая специализация  «Медицинская химия» на кафедре органической химии, которая  преподается по настоящее время студентам, обучающимся по химическим специальностям [1; 2]. Специализацию по медицинской химии проходят студенты, обучающиеся по специальности «Фундаментальная и прикладная химия» химических факультетов многих вузов РФ, например Кемеровского государственного университета, Самарского  государственного университета и др. [4; 5].

Обзор эволюции и прогресса профессии провизора показывает, что ее уникальность заключается в том, что именно эти специалисты обладают синхронизированными знаниями в области химии и  фармакологии лекарственных средств, которые являются химическими соединениями. Это качество провизоров отличает их от специалистов медиков и фармакологов, которые имеют широкие фундаментальные знания в области физиологии и фармакологии, но значительно менее информированы в области химии лекарственных средств, что связано со спецификой подготовки этих профессиональных кадров.  

Специалисты химики-органики обладают всесторонним химическим кругозором, но их  профессиональная подготовка не предполагает знаний основ биохимии, молекулярной и клеточной биологии, фармакологии, в результате чего эти специалисты самостоятельно не могут в достаточной степени оценить фармакологические эффекты и токсичность конструируемых соединений, что также связано с особенностью их специализации.

Междисциплинарная взаимосвязь адекватной формулировки фармакологической задачи  на структурном языке органической химии успешно реализуется при подготовке специалистов в области фармации, что обусловлено действующим ФГОС ВО по специальности «Фармация». Таким образом, только высококвалифицированный специалист-провизор сочетает интегрированные знания в области органической и фармацевтической химии, а также фармакологии, биохимии и  токсикологии.

Представляя собой эксклюзивную базу знаний, медицинская химия играет важнейшую роль в  формировании критического мышления, умения принимать оптимальные решения на основе фактических данных, навыков решения проблем, что позволит провизорам, как ведущим специалистам в области создания лекарственных средств, приобрести дополнительные компетенции, необходимые им в их дальнейшей профессиональной и научной работе.

Провизоры являются квалифицированными специалистами, которые после окончания фармацевтического вуза успешно работают практически во всех   направлениях, связанных  с оборотом лекарственных средств.

Медицинская химия обеспечивает полное понимание основных принципов действия  лекарственного средства и его поведения в организме, что является основой современной фармацевтической и медицинской помощи, а также качественного лекарственного обеспечения населения. По результатам социологического исследования, в клиниках США, где предусмотрена должность клинического фармаколога, которую может занимать только специалист с высшей фармацевтической квалификацией, частота возникновения непредвиденных нежелательных реакций, серьезных нежелательных реакций, в том числе с  летальным исходом, снизилась в несколько раз по сравнению с периодом, когда врачи клиник с целью оптимизации комплексной  терапии не прибегали к консультации таких специалистов [9]. 

В процессе лекарственного обеспечения населения одним из слабых звеньев  на пути лекарственного средства к потребителю является именно создание молекулы лекарственного средства. Для вывода на фармацевтический рынок инновационного отечественного коммерческого продукта, в частности  лекарственного препарата, необходимо, в первую очередь, создать активную и максимально безопасную молекулу этого лекарственного средства. Для реализации этой идеи необходимы грамотные, обученные специалисты, способные в короткие сроки решать поставленные задачи по созданию таких структур. 

Таким образом, введение новой дисциплины «Медицинская химия» в Федеральный государственный образовательный стандарт нового поколения по подготовке  кадров по специальности «Фармация», квалификация «Провизор», является  актуальным и  необходимым, так как, занимаясь направленной подготовкой специалистов в области молекулярного дизайна лекарственных средств и их постдипломным образованием, а именно обучением в аспирантуре и докторантуре, фармацевтические вузы и факультеты  могут обеспечить научными кадрами лаборатории, которые занимаются исследованиями в этой области, а также провести планомерную подготовку преподавательского состава по этой специальности. 

Рецензенты:

Оганесян Э.Т., д.фарм.н., профессор, заведующий кафедрой органической химии Пятигорского медико-фармацевтического института - филиала ГБОУ ВПО «ВолгГМУ» МЗ, г. Пятигорск.

Степанова Э.Ф., д.фарм.н., профессор, профессор кафедры технологии лекарств Пятигорского медико-фармацевтического института - филиала ГБОУ ВПО «ВолгГМУ» МЗ, г. Пятигорск.


Библиографическая ссылка

Печинский С.В., Курегян А.Г. МЕДИЦИНСКАЯ ХИМИЯ – НОВАЯ ДИСЦИПЛИНА В ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОМ ОБРАЗОВАНИИ // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 3.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=13045 (дата обращения: 11.11.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074