Программы поиска радиопротекторов, исследования их формакокинетики приобрели наибольший размах в США.

В 1955 г. американскими радиобиологами был открыт S,b-аминэтилизотиуроний. Однако, как и все серосодержащие препараты, он обладал высокой токсичностью, хотя нельзя не указать его неплохое защитное действие.

Основной задачей, поставленной перед учеными, было изыскание радиопротектора, обладающего большой эффективностью, и в то же время нетоксичного и удобного в применении.

К 1959 г. было предложено около 1500 соединений, большинство из которых было синтезировано радиобиологической лабораторией в Чикаго. Было показано, что самыми лучшими препаратами, хотя бы частично удовлетворяющими требованиям к радиопротекторам, стали меркаптоэтиламин и меркаптоэтиламидин. И именно эти соединения стали базой для синтеза еще 850 препаратов, половина из которых обладало достаточно выраженными защитными свойствами.

Очень широко также изучалось комбинированное воздействие радиопротекторов. Особенно часто комбинировали радиопротекторы с различным механизмом действия, например, меркаптосоединения с метгемоглобинобразователями. Одновременно ученые пытались найти пути пролонгирования защиты; один из таких методов - введение в состав радиопротектора липофильных группировок до сих пор остается актуальным в решении проблемы увеличения временной защиты.

К 1969 г. по прорамме изыскания противолучевых средств в США было предложено более 4000 соединений. Однако для клинических испытаний были взяты только WR 638 (аминоэтилтиофосфорная кислота) и WR 2721 (аминопропиламиноэтилтиофосфорная кислота). Испытания на добровольцах этих двух препаратов прошли очень успешно. Но вскоре оказалось, что даже этот “выдающийся радиопротектор” не отвечает многим требованиям использования фармокологических препаратов.

В Советском Союзе ученые вели поиск радиопротекторов таким образом, что исследования давали возможность полученные соединения изучать с точки зрения моделирования радиационного эффекта от химической структуры вещества. Этот метод поиска сильно отличался от американского пути, по которому велся широкий скрининг препаратов. Следует отметить, что советский подход в большей степени чем американский способствовал установлению ряда важных закономерностей и внес определенный вклад в теорию химической защиты от ионизирующих излучений.

КЛАССИФИКАЦИЯ И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАДИОЗАЩИТНЫХ СРЕДСТВ

В настоящем времени радиопротекторы найдены среди широкого круга различных по происхождению веществ, поэтому классификация их по фармакологическому действию сильно затруднена. В связи с этим в радиобиологии утвердилось разделение защитных средств в зависимости от длительности их действия и сроков развития радиозащитного эффекта.

Итак, все радиопротекторы разделены на две основные группы: кратковременного и пролонгированного действия.

К кратковременным радиопротекторам относятся препараты, защитное действие которых проявляется на протяжении 0.5-4 часа после введения. Они наиболее эффективны при облучении организма максимально переносимыми дозами. В качестве средств индивидуальной защиты эти препараты могут быть использованы при защите от поражения ядерным оружием, перед радиотерапевтическим облучением в медицине, в космонавтике при долговременных полетах для защиты от солнечных вспышек.

К средствам длительной защиты относят препараты, обладающие радиозащитой от одних суток до нескольких недель. При импульсном воздействии ионизирующего излучения они обычно проявляют меньший эффект чем средства кратковременной защиты. Практическое применение этих протекторов возможно у профессионалов, работающих с ионизирующим излучением, у космонавтов при длительных полетах, а также при долговременной радиотерапии.

Таким образом, для каждого конкретного случая может быть подобран соответствующий класс радиопротекторов. Но вместе с этим существуют определенные правила, к которым он должен быть максимально приближен:

1. Препарат должен обладать достаточной эффективностью и не вызывать побочных реакций.

2. Должен действовать быстро (в пределах первых 30 мин) и сравнительно продолжительно (не менее 2-х часов).

3. Должен быть нетоксичным с терапевтическим коэффициентом не менее 3.

4. Не должен оказывать кратковременного отрицательного влияния на трудоспособность человека или ослаблять приобретенные навыки.

5. Иметь удобную лекарственную форму.

6. Не должен снижать резистентность организма к другим неблагоприятным факторам среды.

7. Не должен оказывать вредного воздействия при повторном введении или обладать коммулятивными свойствами.

8. Препарат должен быть устойчив при хранении, сохраняя свои защитные и фармакологические свойства не менее 3-х лет.

В радиотерапии к радиопротекторам предъявляются менее строгие требования. Но они усложняются важным условием, а именно: необходимостью дифференцированного защитного действия. Следует обеспечить высокий уровень защиты здоровых тканей и минимальный - тканей опухоли. Такое разграничение позволяет усилить действие местно примененной терапевтической дозы облучения на опухолевый очаг без серьезного повреждения окружающих его здоровых тканей.

Препараты кратковременного действия в зависимости от структуры и механизма защитного эффекта подразделяются на следующие группы:

Серосодержащие соединения (b-меркаптоэтиламин (МЭА), цистамин, L-цистеин, гаммафос, цистофос и др.).

Биологически активные амины (серотонин, 5-метокситриптамин, адреналин).

Препараты, нарушающие в организме транспорт кислорода (метгемоглобинообразователи) или его утилизацию клетками (цианиды, нитриты).

Производные имидазола.

Арилалкиламины.

Индолилалкиламины.

Другие радиопротекторы.

Серосодержащие радиопротекторы на современном этапе развития науки признаны самыми эффективными. Большинство соединений этой группы являются производными одного из первых изученных противолучевых препаратов - b-меркаптоэтиламина. Противолучевая активность серосодержащих радиопротекторов связывается с наличием свободной или легко освобождающейся SH-группы. К более благоприятным фармакологическим препаратам относятся производные тиофосфорной кислоты - тиофосфаты. У них SH-группа “прикрыта” остатком фосфорной кислоты, что определяет их малый гипотензивный эффект и меньшую токсичность.

Индолилалкиламины (серотонин, триптамин, 5-метокситриптамин) уступают серосодержащим радиопротекторам только при облучении нейтронами и оказывают защитное действие на меньших промежутках времени. К явным преимуществам аминов относят быстрое развите защитного эффекта и большую эффективность в малых дозах. Следует отметить, что изучение производных индолилалкиламинов проводилось главным образом советскими учеными.

Цианиды способны блокировать активность железосодержащих дыхательных ферментов, таких как цитохромоксидаза, которая обеспечивает перенос электронов от цитохрома к кислороду.

Радиопротекторы пролонгированного действия. Недостатки существующих в настоящее время радиопротекторов химических радиопротекторов (главным образом побочные токсические эффекты и ограниченная продолжительность действия) послужили основанием для исследования радиозащитных свойств малотоксичных веществ биологического происхождения. В этом направлении ведется поиск средств, котрые бы повышали общую устойчивость организма и сопротивляемость инфекциям, а также стимулировали активность кроветворной системы.