Химиотерапевтический индекс
Введенное Эрлихом определение химиотерапевтического индекса (разд. 6.1) претерпело к настоящему времени некоторые изменения. Во-первых, применяют обратную величину (т. е. 25 Вместо ‘/25)- Во-вторых, для получения более воспроизводимых результатов вместо максимально переносимой дозы используют величину LD50 (доза, смертельная для 50% подопытных животных), а вместо минимальной активной дозы — величину С50 (доза, излечивающая 50% подопытных животных).
Химиотерапевтический индекс четко показывает, что новое вещество, в два раза менее токсичное для человека, будет иметь преимущества перед старым только в том случае, если его активность составляет более половины активности старого. За последние 50 лет химики и биологи создали лекарственные вещества с очень высокими значениями терапевтического индекса.Английский математик Trevan теоретически обосновал применение величины LD50, показав, что интенсивность клеточного ответа на данную дозу лекарственного вещества подчиняется распределению Гаусса (рис. 6.1). Зависимость числа отвечающих клеток от увеличивающейся дозы лекарственного вещества описывается сигмоидной кривой нормального распределения (рис. 6.2) [Trevan, 1927].
Рис. 6.2. Сигмоидная кривая доза — эффект (иа оси абсцисс откладывается логарифм дозы).
Воспроизводимость биологических экспериментов по сравнению с физическими и химическими значительно хуже, в первую очередь из-за генетически предопределенных различий между животными в скорости и направлении метаболизма даже в пределах инбредных линий лабораторных животных. Большое влияние оказывают и такие факторы, как отличия в питании, освещении, степени скученности, обращении с ними сотрудников и другие условия содержания животных в разных лабораториях. Поэтому для получения достоверных результатов необходимо использовать в экспериментах максимально возможное (с экономической точки зрения) число животных (органов или клеток) и затем обрабатывать результаты статистически.
Возвращаясь к рис. 6.2, отметим, что по оси ординат можно откладывать процент вылечившихся (или погибших) животных или величину физиологического ответа, например сокращение мышцы. Если на оси абсцисс откладывать логарифмы величины дозы, то часть сигмоидной кривой в области от 20 до 80% ответа представляет собой практически прямую. В этой области прямо пропорциональной зависимости эффекта от дозы можно оценивать эффективность различных образцов одного вещества (например, выделяемого тканями гистамина).
Многие аспекты связи дозы — эффекта, особенно зависимость от времени и концентрации, были проанализированы Clark (1933, 1937). Статистический анализ показал, что безопасность лекарственных веществ лучше оценивать по субтоксической дозе, при которой начинают проявляться токсические эффекты, но еще выживают более 90% животных. Терапевтическая доза должна быть значительно меньше субтоксической. Если оценивать применяемые в настоящее время лекарственные вещества по таким жестким критериям, то выясняется, что некоторые из них (в первую очередь сердечные
гликозиды) нуждаются в замене новыми препаратами с лучшим терапевтическим индексом. Более подробно анализ кривых доза — ответ обсуждается Waud (1981).
6.2.