с их помощью можно унюхать даже нечистую силу, отчего бы не использовать это их качество истолкования других непонятных явлений? Например лозоходства, поиска подземных источников воды — помощью рамки, которая изменяет положение в руках экспериментатора, когда он приближается к такому источнику. Здесь теоретически возможно такое объяснение: обонятельные рецепторы улавливают мельчайшие изменения концентрации воды (или сопутствующих ей веществ) в воздухе, что вызывает бессознательную реакцию лозоходца на уровне непроизвольной моторики мышц его рук, из-за чего рамка и начинает поворачиваться.
Однако это уже не гипотезы и даже не спекуляции, а скорее фантазии на темы о дальнейших возможных направлениях науки о структурных свойствах рецепторов, сопряженных с G-белками. Можно назвать их мечтами, игрой воображения, как будто не слишком уместной в естественных науках, называемых также точными. Хотя кто-то из великих ученых — не то Карл Гаусс, не то Давид Гильберт — заметил об одном из своих бывших учеников: «Он стал поэтом — для математики у него не хватило воображения». Будем считать это оправданием.
Глава 7
От идеи до лекарства
Финансисты и энтузиасты
Выдающемуся физику академику Льву Арцимовичу приписывают полушутливое изречение: «Наука — лучший способ удовлетворения личного любопытства за государственный счет». Академик много лет руководил советскими работами по управляемому термоядерному синтезу, обещавшими создать практически неограниченный источник чистой энергии. Желаемый результат до сих пор не достигнут; но исследования в этом направлении в России и за рубежом по-прежнему продолжаются — естественно, за государственный счет.
К науке драг-дизайна формула Арцимовича относится лишь частично. Государственное финансирование университетских проектов — в США оно осуществляется в основном через гранты Национального института здоровья — составляет лишь малую часть денежных потоков, поддерживающих драг-дизайн. Главные же вложения — это средства фармацевтических корпораций и частных инвесторов. Научная сторона проектов их интересует мало — их интересует прибыль. Деловых людей не успокоило бы еще одно известное высказывание Арцимовича: «Термоядерная энергетика появится тогда, когда она станет действительно необходима человечеству». Конечно, они тоже хотят облагодетельствовать человечество, но, в отличие от государства, они не могут ждать слишком долго. Прибыль нужна сегодня.
В 2017 году тринадцать крупнейших фармацевтических компаний США заработали почти пятьсот миллиардов долларов, в том числе четыреста — на продаже лекарств. Из них чистой прибыли оказалось семьдесят пять миллиардов, чуть больше 15 процентов. И это еще не самый удачный год — средняя годовая прибыль за предшествующие семь лет была на уровне 19 процентов. При такой доходности можно быть уверенным, что инвестиции в фармацевтическую промышленность — а значит, и в драг-дизайн — не иссякнут. Тем более что экономисты предсказывают увеличение продаж лекарств в обозримом будущем на четыре-пять процентов в год.
Рынок пептидных лекарств растет еще более высокими темпами. В 2017 году их было продано на сумму более двадцати миллиардов долларов, а ожидания на 2024 год — не менее пятидесяти миллиардов. Эти цифры не включают продажи инсулина — еще около тридцати миллиардов долларов в 2015 году. Так что на нехватку денег жаловаться не приходится — по крайней мере в США. На сегодняшний день в США разрешены к продаже около ста пептидных лекарственных препаратов и еще более двухсот проходят различного рода клинические испытания. Медицина ждет их с нетерпением, и даже бюрократия в Вашингтоне, от которой зависит последнее слово, положительно относится к пептидным лекарствам. По статистике, 97 процентов пептидных препаратов, прошедших все стадии клинических испытаний, обычно получают окончательное разрешение на широкое применение — а для всех остальных эта цифра не выше 92-95 процентов.
Масштабы современной фармацевтической индустрии пептидов впечатляют — и как-то даже странно представить себе, что она в значительной степени основана на исследованиях, берущих начало в скромных университетских лабораториях. Далеко не все из тех, кто занимается биохимией и биофизикой биологических молекул, думают о практическом использовании своих результатов — многие удовлетворяются чисто научными достижениями. Но некоторые энтузиасты предпочитают идти дальше — по пути драг-дизайна. Иногда им сопутствует удача, иногда — большей частью — нет; иногда их финансируют щедрые фармацевтические компании, иногда — чаще всего — скупые государственные гранты; но, так или иначе, они не прекращают свои усилия. Сотрудничать с ними не всегда легко, но всегда интересно — по крайней мере судя по моему личному многолетнему опыту.
Вот, например, история, в которой я, так или иначе, участвовал во время работы в Вашингтонском университете Сент-Луиса. В то время меня интересовали конформации циклических пептидов, которые, по предположению, могли имитировать биологически активные конформации пептидов линейных. Поэтому я внимательно следил за публикациями на эту тему. Как-то в одном из весьма уважаемых журналов появилась статья о конформационных особенностях простейшего циклического пятичленного пептида, исследованных методами ядерного магнитного резонанса и конформационными расчетами. Статья предлагала пять возможных пространственных структур этого циклопептида, причем в двух из них конформация одной из аминокислот, по моим представлениям, была энергетически весьма невыгодной.
Исследования эти были проведены в Мюнхене в лаборатории профессора Хорста Кесслера, с которым мы регулярно виделись на различных пептидных конференциях. При очередной встрече я рассказал ему о своих сомнениях, но Хорст отверг их — он опирался на экспериментальные данные ядерного магнитного резонанса, а я мог противопоставить ему лишь теоретические расчетные рассуждения. Вернувшись в Сент-Луис, я попросил наших химиков синтезировать очень похожий циклопептид, но такой в котором обсуждаемая конформация соответствующей аминокислоты была бы невозможной. Параметры ядерного магнитного резонанса этого пептида, измеренные венгерскими друзьями из университета Дебрецена, почти совпадали с такими же параметрами для пептида из Мюнхена. Я сообщил об этом Кесслеру и предложил сделать совместную публикацию, но он не ответил, и, когда я впоследствии напомнил о своем предложении в личной беседе, он снова ушел от ответа. Тогда я написал отдельную статью о двух пептидах с критическими замечаниями о выводах Кесслера, и она была напечатана в том самом уважаемом журнале. Хорст обиделся и сказал мне, что я поступил нехорошо.
С тех пор мы, к сожалению, не общались — только обменялись новыми публикациями о тех же пептидах. Он сообщил о данных, полученных с помощью другого варианта ядерного магнитного резонанса: согласно им, доля структур циклопептида с оспариваемой конформацией составляла 15-30 процентов. Наша статья содержала результаты молекулярной динамики, проведенной с новыми параметрами энергетических функций и обнаружившей такие же структуры, но с вероятностью 6,7 процента. На этом чисто научная дискуссия и остановилась.
А интерес к пятичленным циклопептидам перешел в стадию драг-дизайна. Выяснилось, что, если в их состав включена определенная тройка аминокислот, Arg-Gly-Asp
