薬はどうして効くか

私たちは具合が悪くなると薬を飲む。症状によっては医者にいって
注射を受けたり薬を調合してもらってくる。それほどの症状でなけ
れば薬局へ駆け込んで症状を薬剤師に相談し売薬を求める。

それらの薬は、劇的に症状の改善をもたらしてくれる。頭の痛い時
に一服の頭痛薬がどれほど頼りになることか。突然襲ってきた下腹
部の痛みに対して止瀉薬の恩恵を受けたことがいくたびもあろう。
そんな時の薬は実にありがたい。しかし症状が改善されれば薬のこ
となど忘れてしまう。それがふつうである。だが時折ふと思う。薬
はいったい、なぜ、どのように効くのだろうか、と。

この質問に、医学書はこう答える。近年にいたるまで、薬はどのよ
うにしてからだに働きかけ、からだはこれをどう受け止めているの
かについて、医学はそれほどに詳しく分かっていたわけではないの
だと。もう少し詳しく述べてみよう。

19世紀に入るまで、薬に関する知識はもっぱら伝承によるものであ
った。経験的に薬草などの薬効を知ってこれを利用してきたのであ
る。そして近代科学の発達は、薬のからだに対する働きを徐々に解
明し、そこから新たな薬の発見をもたらしはじめた。

しかし薬の働きは非常に複雑であり、その薬効については実験によ
る経験則からなかなか離れることはできなかった。ところが近年に
至って、分子生物学と化学・物理学を総合するかたちで生命科学が
一気に花開いた。この段階にいたって初めて医学は、分子レベルと
いう超ミクロの世界で、薬がいかにからだに作用し、からだがこれ
をどう受け止めているかの実際を把握しはじめたのである。

20世紀の終盤にいたって開かれたこの舞台は、これまでのように多
くの時間と犠牲を払ってきた新薬の開発についても、より安全によ
り効率よくこれを拓くための舞台になるといわれている。

しかし夢の新薬の前に、薬はどうしてからだに効くか、である。そ
の実際を訪ねてみるには、細胞、生体分子、遺伝子などの構造と働
きを述べなければならないが、その解説は相当な量になってしまう
だろう。そこで１冊の本をお勧めしておきたい。平山令明著『分子
レベルで見た薬の働き』である。薬がいかにして効くかの詳細、ま
た身近な風邪薬・胃薬の働きかけ、成人病治療の最新情報、さらに
はバクテリアと薬との果てしなき戦いなど、興味深い内容が記述さ
れている。ここではその著作の中から学びながら、薬とからだの相
互作用をつかさどる化学結合の基礎的な話だけをしておきたい。

生物のさまざまな働きをミクロの世界まで降りてのぞいて見るとそ
こには「生体分子」というものが見えてくる。これは生命活動の基
礎である蛋白質などを作り上げている分子構造である。一般に１～
20種類程度の比較的単純な構造単位が繰り返されたものだ。そして
この生体分子が多数結合してできあがっているのが蛋白質や核酸な
どである。今ここに「多数結合して」と記したが、実はこの結合の
力にこそ、薬がからだに効く基礎的な構造があるのだ。

----------------点線区間･読み飛ばし可(^^;--------------

以下に、化学結合ということの基本的な概念を記しておく。これ以
外に化学結合の力には【静電相互作用】や【疎水結合】などもある
が煩雑になるので、ここでは省略しておこう。

まず【共有結合】について。共有結合とは、蛋白質の生体分子内で
原子を結合させている力の代表的なものである。炭素原子同士、ア
ミノ酸同士を結合させ、核酸塩基の配列を作り出すのも共有結合の
力である。例えば、硫黄原子間の結合においてシステインが酸化さ
れてシスチンという構造を作りこれをブリッジとして結合する共有
結合では、その結合距離は1.5Å(Å＝オングストローム。１Åは１
mmの1000万分の１)である。

次に【水素結合】についてである。電気的にマイナスになりやすい
原子に水素原子が結合すると水素原子がプラスに荷電しそこにマイ
ナスになりやすい原子が結合する。水素原子を仲立ちとするこの結
合を水素結合と呼ぶのだ。

最後に【ファン・デル・ワールス力】である。すべての原子は非常
に弱いがお互いに引き合っていて、ある距離まで近づきあうとそれ
以上接近しなくなる。こうしたようすを見せる力をファン・デル・
ワールス力と呼ぶ。分子はこの力によって原子を結合しているとこ
ろから【分子間力】とも呼ぶ。生体分子は非常に大きな分子であり
分子内でのファン・デル・ワールス力は分子の構造を左右するほど
に大きな力となっている。

こうした化学結合の力を念頭に置きながら、薬と生体分子との間に
働く力を見てみることにしよう。

------------------読み飛ばし区間･以上(^^;-----------------

薬がなぜからだに効くか。ひとことでいってしまえばそれは「薬の
分子が生体内の何らかの分子に影響し、その作用を増強したり妨げ
たりして薬効を発揮するからだ｣ということになるだろう。この時
に薬の分子と生体分子との間に働きあう力が化学結合の力なのだ。

そこで薬を特定の生体分子に作用を及ぼすように構造決定してやれ
ば、特定の薬効を得ることができるようになるわけである。ほとん
どの薬はこうした生体分子の受容体に応じた化学結合によって、生
体分子に作用し、その生物反応を促進したり疎外することで薬効を
発揮しているといわれる。もう少し分かりやすくいうとこうだ。

花粉症などのテレビコマーシャルで、花粉が取りついてアレルギー
を起こす前に、先にこれをブロックしておくという解説をやってい
るのをご覧になったことがあるだろう。あれが上で説明したことの
最もシンプルな解説なのである。薬はこうして効くのだ。

薬の効用については副作用の話などもあるが、その話はまたいずれ
にしよう。これからは薬を飲むときに、ここで記したことをちらっ
とでも思い起こしていただければ幸いである(^-^)

[データ]
｢分子のレベルで見た薬の働き－新しい薬に挑む生命科学｣
平山令明著／講談社ブルーバックスB1180