Початок роботи П. Ерліха в хіміотерапії прийнято датувати 1899 р .; до цього він займався додатком хімії до біології, і проблема вибірковості займала центральне місце в його дослідженнях. Спочатку він вивчав розподіл свинцю в тканинах ссавців і показав, що останній накопичується переважно в ЦНС, потім з'явилися його
видає роботи за гістологічною фарбування. Метод диференціальної забарвлення лейкоцитів і поділ їх на еозінофілиф базофіли, нейтрофіли і агранулоціти, запропоновані П. Зфліхом, застосовуються до цих пір. В цей же період їм були розроблені способи прижиттєвого фарбування тканин (за допомогою метиленового синього і нейтрального ^ червоного) і виявлені відмінності окислювальних здібностей різних тканин. \
На основі експериментальних імунологічних досліджень, розпочатих ним в 1893 він створив точний метод стандартизації дифтерійного антитоксину. Ерліх ставив собі за, .Задачи навчитися лікувати інфекційні захворювання низькомолекулярними речовинами настільки виборчими, щоб вони, подібно до «магічним кулям», вражали тільки паразита. Він вважав цілком природним, що якщо існують прості речовини, по-різному діють на різні тканини людини, то можна синтезувати інші настільки ж прості речовини, по-різному діють на людину і паразита. Говорячи про низькомолекулярних речовинах, він тим самим підкреслював різницю між імунотерапії і хіміотерапією. Він вважав завданням імунотерапії посилення захисних сил організму, тоді як мета хіміотерапії бачив в прямій атаці на паразита.
У 1901 р Ерліх приступає до роботи над створенням низькомолекулярних протиракових препаратів, але через кілька років припиняє свої дослідження, зрозумівши, що наука ще не готова до вирішення цієї пріблеми.
Перші роботи Ерліха в хіміотерапії були пов'язані з використанням барвників. В якості основної експериментальної моделі він обрав трипаносомоз мишей і пробував лікувати його акридиновим, трифенілметанового і азо-барвниками і отримав позитивні результати.
У 1904 р Ерліх і Shiga домоглися лікування мишей, зара-; дені трипаносомами, застосувавши для цього поліазокрасітель трипановий червоний (6.1), що став, таким чином, першим препаратом хіміотерапії, створеним руками людини; проте на людях трипановий червоний виявився неефективним. Після цього Ерліх звернувся до органічних сполук миш'яку.
На початку століття про дії сполук миш'яку на інфекційні хвороби вже було дещо відомо. У 1902 р Laveran, Mesnil ввели мишам, зараженим трипаносомами, миш'яковисті кислоту (HAsCb). Всі миші померли, але «здоровими», т. Е. Миш'як знищив і трипаносом. У той час це було розцінено як великий успіх. У 1906 р Thomas, Breinl показали, що препарат миш'яку атоксил, пара-амінофеніларсоно- вая кислота (6.2), має слабку лікувальну дію при трипаносомозе у людей. Це відкриття спонукало Ерліха почати систематичні дослідження мишьяксодержащіх з'єднань і в 1910 був знайдений препарат для лікування сифілісу арсфе- Намин (сальварсан) (6.3), речовина з лабораторним номером 606 [Ehrlich, Hata, 1910]. Коротка історія цього відкриття така: в 1905 р Schaudinn відкрив збудника сифілісу - рухливу бактерію спірохету, названу їм Treponema pallidum. Потім Hata (Японія) знайшов метод зараження цією хворобою кроликів, що зробило доступною лабораторну модель сифілісу. (Слід зазначити, що успіхи хіміотерапії багато в чому пов'язані з розробками відповідних експериментальних моделей різних захворювань.) Спільно з Hata П. Ерліх перейшов від роботи з найпростішими (Trypanosoma) до роботи з бактерією (Treponema), з огляду на те загальне, що є між цими двома видами: обидва представляють собою високоподвижних організми, існування яких повністю залежить від протікає з великою швидкістю метаболізму. Treponema виявилася чутливою до дії мишьяксодержащіх препаратів і в результаті вивчення великого ряду органічних сполук миш'яку був відкритий арсфенамін.
Арсфенамін, синтез якого був описаний в роботі Ehrlich, Bertheim (1912), був освоєний промисловістю і випущений в продаж під назвою сальварсан. Недоліком цього препа-
рата бьЦо то, що він з легкістю окислявся киснем повітря ха до бойее токсичного продукту (6.4).
Згодом він був. замінений окадфенарсіном (6.4) -значно більш виборчим і зручному для застосування лікарською речовиною
Сьогодні немає сумнівів в тому, що, незважаючи на всі недоліки арсфенаміна, його поява була першим видатним досягненням в хіміотерапії і відкрило нову еру в лікуванні інфекційних хвороб. В цьому успіху основну роль зіграв розроблений Ерліхом кількісний підхід до оцінки дії лікарських речовин.
При пошуку лікарських речовин, вибірково вражають паразита, а не господаря, П. Ерліх ввів поняття хіміотерапевтичного індексу, визначив його як відношення мінімальної діючої дози до максимально переносимої. Так, речовина, яке виліковує трипаносомоз у мишей в дозі 2 мг / кг і не володіє летальним дією в дозах нижче 50 мг / кг, має індекс 1/25 [Ehrlich, 1911]. Таким чином, ідея виборчої токсичності [16] придбала можливість кількісної оцінки ступеня вибірковості (див. Розд. 6.2 про подальший розвиток кількісних підходів).
Перейшовши від роботи з високомолекулярними речовинами до роботи з низькомолекулярними, Ерліх використовував деякі положення своєї імунологічної гіпотези для пояснення дії хіміотерапевтичних речовин. Він припустив, що
вони теж містять гаптофорние і токсофільние групи і блокують клітинні рецептори, нормальною функцією / яких є участь в харчуванні і диханні клітини [Ehplich, 1908].
П. Ерліх вважав, що дія лікарського / речовини на клітку - це серія звичайних хімічних реакцір (розд. 8.0). Концепція П. Ерліха про існування хімічно активних груп в молекулах лікарських речовин і специфічних для них хімічно активних рецепторів в клітинах була значним кроком вперед у розвитку біологічних наук. Його теза, згідно з яким найбільш ефективними лікарськими речовинами повинні бути низькомолекулярні сполуки, отримав згодом підтвердження: ОММ хіміотерапевтичних препаратів коливається від 140 до 1400 (причому 1400 - незвично високе значення). У той же час ^ глобулін, білок антитіл, має ОММ 200 000.
У 1909 р П. Ерліх встановив, що тріпаноцідним дією in vitro мають похідні миш'яку і припустив, що якби вдалося зберегти тріпаносоми в культурі живими протягом часу, необхідного для відновлення пятивалентного миш'яку до тривалентного, то вони так само були б активні in vitro. Однак довести це експериментально вдалося лише через 15 років після смерті Ерліха, коли були розроблені надійні методи культивування трипаносом. Самому Ерліху вдалося показати, що з'єднання пятивалентного миш'яку проявляють активність in vitro, якщо їх попередньо інкубувати в присутності тканини печінки, що володіє відновними властивостями, що пояснює активність цих сполук in vivo.
Гіпотеза Ерліха, згідно з якою в основі механізму дії лікарських речовин лежать хімічні взаємодії, отримала обгрунтування після того, як в його лабораторіях була відкрита резистентність до лікарських речовин (розд. 6.5). П. Ерліх знайшов, що тріпаносоми, стійкі до дії трипанового червоного, чи не абсорбують його, тоді як чутливі до нього тріпаносоми фарбуються цим барвником в червоний колір. Це могло означати, що паразити, які отримують в результаті відбору стійкість, втратили хімічну угруповання, за рахунок якої здійснювалася взаємодія з барвником. Пізніше Ерліх знайшов два штами трипаносом, стійких до різних ароматичним сполукам миш'яку. Між цими штамами не було перехресної резистентності. Оскільки трипаносом, стійких до дії неорганічних похідних миш'яку (HOAs = 0) виявити не вдалося, Ерліх припустив, що: 1) резистентність пов'язана з наявністю певних заступників в бензольному ядрі; 2) саме ці заступники (наприклад, -NH2) обумовлюють здатність ароматичних похідних миш'яку накопичуватися в організмі паразита, і 3) за загибель паразита відповідальна арсеноксідная угруповання (-As = 0).
В результаті цих досліджень вдалося з'ясувати хімічну будову раптофорной і токсофільной груп вибірково діючих органічних сполук миш'яку, якими є тільки ароматичні похідні.
Ерліх: Muir (1921); Browning (1955); Himmel- weit (J956), а також «Paul Ehrlich Centennial» (1954) спеціальний випуск «Annals of the N. Y. Academy of Sciences '», t. 59, в якому різними вченими дана оцінка робіт Ерліха і розказано про розвиток цих робіт сьогодні.