Дельфис

Гомеопатия – терапевтическая система, созданная более 200 лет тому назад, недавно подверглась жёсткой критике. Eё оппоненты утверждают, что «она абсолютно неэффективна, а её принципы противоречат твёрдо установленным законам биологии, физики и химии» [1]. Многие гомеопатические препараты получены путём серийных разведений водных или водно-этанольных экстрактов исходных материалов (так называемых «материнских настоек») с интенсивным встряхиванием (динамизацией) на каждой стадии. Такие препараты могут быть настолько сильно разбавленными (сверхвысокие разведения – СВР), что в них, согласно расчётам, уже не содержатся молекулы биологически активных веществ (БАВ), присутствовавшие в исходном экстракте. Противники гомеопатии утверждают, что столь сильно разбавленные водные системы фактически представляют собой чистый растворитель, а согласно общепринятым представлениям физической химии вода и водно-спиртовые растворы чрезвычайно быстро релаксируют к равновесному состоянию. Поэтому они якобы не несут никаких «воспоминаний» о растворах, из которых были приготовлены, и не могут обладать какой-либо активностью, кроме тривиальной активности чистой воды или водного раствора этанола. Если же гомеопатические препараты оказывают какое-либо лечебное действие, что наблюдается весьма часто, то, с точки зрения противников гомеопатии, это объясняется самовнушением (эффект «плацебо»).

С позиции общепринятых представлений о физико-химических свойствах воды эти аргументы выглядят убедительными. Поэтому до начала любых споров о клинической эффективности гомеопатии необходимо ответить на следующие вопросы:

1. Проявляют ли СВР БАВ, в которых содержание молекул БАВ, присутствовавших в исходных растворах, ничтожно или они практически отсутствуют, какую-либо активность в отношении чувствительных тест-систем, для которых эффект «плацебо» можно исключить?

2. Отличаются ли такие СВР БАВ по своим физико-химическим свойствам от чистого растворителя?

Если ответы на эти вопросы – «НЕТ», то гомеопатия – иллюзия, если «ДА» – гомеопатия имеет научную основу.

Первые сообщения о том, что БАВ в чрезвычайно высоких степенях разведения, достигающих, к примеру, 10^-4000 (четырёхтысячное десятичное разведение), обладают в физиологических экспериментах активностью, которую можно было количественно оценить, появились ещё в 1880-х годах. Эти работы были выполнены известным немецким физиологом Густавом Йегером (Jaeger) [2]. Возможность достижения столь высоких степеней разведения была обеспечена методом, разработанным в первой половине XIX века российским исследователем С.Н. Корсаковым. Его метод и исследования в области CВР были одобрены основателем гомеопатии Ганнеманом и получили широкое распространение [3]. В связи с экспериментами Йегера нельзя не упомянуть посвящённую им статью «Антиматериализм в науке и гомеопатия», написанную выдающимся отечественным химиком, создателем теории строения органических веществ А.М. Бутлеровым [4]. Он тщательно анализирует в ней результаты Йегера и приходит к выводу, что при условии их повторения другими авторами эти эмпирические факты могут служить серьёзным аргументом в пользу того, что гомеопатия имеет научные основания.

Впоследствии появились новые сообщения о том, что сверхвысокие разведения разнообразных веществ могут оказывать выраженное биологическое действие на чувствительные тест-системы. Среди авторов, утверждавших это, было немало российских учёных. В 1923 году признанный основатель российской фармакологии, академик Санкт-Петербургской Военно-медицинской академии Н.П. Кравков сообщил о влиянии на животные модельные системы таких БАВ, как серотонин, гистамин, другие лекарственные вещества и яды в разведениях, степень которых значительно превышала величину, обратную так называемому числу Авогадро¹. При таких степенях разведения теоретически невозможно обнаружить даже одну молекулу не только в одном литре СВР, но и в тоннах растворителя. Конечно, и Кравков, и Бутлеров понимали, что общепринятые молекулярные механизмы биологического действия в случае СВР «не работают». Оба они предположили, что активность таких СВР обусловлена «энергетическими», например электромагнитными, факторами [5].

В 1930-е годы ленинградский физиолог В.М. Перссон обнаружил, что с возрастанием степени разведения растворов хлорида ртути, серы, настойки ириса наблюдается попеременно то стимуляция, то ингибирование активности ферментов трипсина, диастазы, уреазы. В ряде случаев эффект регистрировали при разведениях, при которых исходные молекулы БАВ в препаратах гарантированно отсутствовали. Таким образом, Перссон не только вновь подтвердил, что сверхвысокоразведённые препараты биологической активности не теряют, но одним из первых продемонстрировал необычную квазисинусоидальную зависимость эффекта от степени разведения водного препарата [6].

Исследования действия СВР на биологические тест-системы возобновились в нашей стране только в 1970-е годы. Химик В.П. Ямскова и биофизик А.Г. Маленков опубликовали в академических журналах статьи о том, что выделенные ими белки, обеспечивающие структурную прочность биологических тканей, оказывают своё действие в сверхмалых дозах – 10^-11 и ниже, притом что в более высоких концентрациях активности не проявляют [7]. Примерно в это же время доктор биологических наук Г.Н. Шангин-Березовский из Ветеринарной академии им. К.И. Скрябина сообщил, что вещества, обладающие в «нормальных» концентрациях сильным мутагенным и канцерогенным действием (например, нитрозодиметилмочевина), в сверхвысоких разбавлениях не только препятствуют развитию опухолей у животных, но и стимулируют рост и развитие яйцеклеток и зародышей, повышают иммунитет как у животных, так и у растений. Важно подчеркнуть, что в экспериментах Шангина-Березовского разведения достигали 60-й десятичной степени, что абсолютно исключало присутствие в них молекул исходных БАВ [8].

Несмотря на убедительность результатов, полученных этими группами учёных, они не привлекли внимания научной общественности, хотя, возможно, в какой-то мере послужили развёртыванию в 1980-е годы систематических исследований биологической активности СВР разнообразных природных и синтетических БАВ в академическом Институте биохимической физики им. Н.М. Эмануэля под руководством заместителя директора этого института доктора химических наук Е.Б. Бурлаковой. В этих исследованиях, которые продолжаются до настоящего времени, на примере широкого спектра разнообразных БАВ и тест-систем были подтверждены основные особенности действия СВР: фазовый характер дозовых зависимостей; сохранение высокой активности препаратов, в которых, согласно расчётам, концентрации исходных БАВ становились ничтожными;  способность СВР какого-либо вещества оказывать влияние на тест-систему, в которой данное вещество могло уже присутствовать в концентрациях, на несколько порядков более высоких, чем в добавленном в систему СВР; а также многие другие явления, не объяснимые с точки зрения общепринятых представлений о механизмах биологического действия. В обзоре Бурлаковой и её сотрудников, посвящённом действию сверхмалых доз на биологические и другие тест-системы, кроме ссылок на собственные работы, приводится обширная, содержащая более сотни ссылок библиография работ отечественных и зарубежных авторов, сообщивших о разнообразных биологических эффектах СВР [9].

Мы также исследовали влияние на некоторые биологические и физико-химические тест-системы СВР фуллерена С₆₀ – молекулы, построенной только из атомов углерода и обладающей высочайшей степенью симметрии, что ставит под сомнение возможность её прямого действия через гипотетические рецепторы даже в «нормальных» концентрациях. Оказалось, что и СВР, в которых отдельные молекулы С₆₀ в препаратах практически отсутствовали, оказывали выраженное действие на столь разные тест-системы, как кровь человека, изолированные ферменты, культивируемые клетки, неравновесные водные системы, такие как бикарбонатные водные растворы [10], [11], [12].

Безусловно, исследования влияния СВР разнообразных БАВ на широкий спектр как биологических, так и физико-химических тест-систем проводились не только в нашей стране, но и в десятках лабораторий во всём мире. Число публикаций, в которых такие эффекты безусловно проявляют себя, особенно заметно растёт в последние годы. Анализ больших массивов данных позволяет многим экспертам заключить, что ответ на первый заданный нами выше вопрос – обладают ли СВР, в которых содержание присутствовавших в исходных растворах молекул БАВ ничтожно или они практически отсутствуют, какой-либо активностью в отношении чувствительных тест-систем – положительный (например, [13], [14]).

Но для того чтобы препараты, представляющие собой СВР БАВ, обладали какой-либо активностью, они должны отличаться от чистого растворителя по своим физико-химическим свойствам. Исследования, целью которых было выяснение различий физико-химических свойств СВР БАВ, приготовленных по классической технологии получения гомеопатических препаратов, и свойств воды, использованной для их получения, проводятся менее четверти века. За это время получено немало данных, свидетельствующих о том, что гомеопатические препараты или водные системы, представляющие собой СВР БАВ, отличаются по целому ряду физико-химических свойств как от чистой воды, так и от воды, подвергнутой процедуре «встряхивания» (динамизации).

Как ни парадоксально, о ключевой роли воды в реализации биологических эффектов СВР и гомеопатических препаратов задумывались лишь немногие учёные, работавшие в этой области. И здесь следует отметить, что одним из первых, кто обратил внимание на роль воды в биологической активности СВР, был Г.Н. Шангин-Березовский, о котором мы упоминали выше. Позднее о роли воды в передаче биологической информации заговорил французский иммунолог Жан Бенвенист. В середине 1980-х годов он обнаружил активность антител, разведения которых в ряде его экспериментов достигали 120-й десятичной степени. Он написал об этом в статье, опубликованной в престижном естественно-научном журнале Nature [15]. Статья вызвала бурную полемику в научных кругах, а предположение Бенвениста о роли воды в хранении и передаче биологической информации, которое благодаря журналистам получило название «память воды», было подвергнуто жесточайшей критике, поскольку такое предположение, казалось, полностью противоречило общепризнанным теориям о свойствах воды и водных растворов.

Однако за последние 10–15 лет, когда исследования физико-химических свойств водных систем существенно интенсифицировались, были сделаны открытия, касающиеся не только свойств СВР, но и свойств «обычных» растворов. Выяснилось, что вопреки стандартной теории водных растворов, в которой они рассматриваются как равновесные системы с равномерно распределёнными в них молекулами воды и растворённых веществ, в водных растворах всегда присутствуют долгоживущие структуры («супрамолекулярные домены»), размеры которых достигают многих сотен нанометров. Эти домены формируются в воде постепенно, от нескольких минут до десятков часов после приготовления раствора. Они содержат как растворитель (воду), так и гидратированные растворённые вещества. Время их жизни несопоставимо превышает время образования и разрыва водородных связей. При разведении растворов с «нормальной» концентрацией растворённых веществ (от молей до долей микромолей на литр) «домены» не исчезают, хотя содержание растворённых веществ в растворах, естественно, снижается. Более того, размеры «доменов», как правило, при разведении увеличиваются [16]. Это открытие уже само по себе заставляет скептически отнестись к тем «фундаментальным принципам физики и химии», на которых базируется современная теория и которым, как утверждают противники гомеопатии, противоречат её принципы.

Но что происходит с физико-химическими свойствами растворов, когда разведения достигают таких степеней, что содержание растворённых молекул в них становится ничтожным? В научной литературе за последние годы накопилось немало данных, свидетельствующих о различиях по целому ряду физико-химических характеристик водных и водно-этанольных СВР синтетических и природных веществ, а также гомеопатических препаратов от чистого растворителя, даже если его подвергали динамизации [17].

Большинство этих работ было выполнено в последние годы. Но уже в конце 1990-х годов профессор МГУ В.И. Лобышев одним из первых исследовал влияние степени разбавления СВР на некоторые физико-химические свойства воды [18]. В частности, было обнаружено, что при последовательных сверхвысоких разведениях водных растворов – как люминесцирующих, так и не люминесцентных веществ – люминесценция при разбавлении сначала снижается, а затем наблюдается волнообразное изменение её интенсивности в зависимости от степени разбавления. Такие волны наблюдаются и в СВР, уходящих далеко за пределы числа Авогадро. Лобышев совместно с доктором математических наук М.С. Томкевич обнаружили корреляцию между «волнами» люминесценции СВР и их биологической активностью [19].

Среди этих исследований особо выделяются работы, выполненные в Казанском научном центре РАН под руководством академика А.И. Коновалова, начатые в начале XXI века. Коновалов и сотрудники использовали общепринятые физические методы исследования растворов для анализа свойств СВР десятков как синтетических, так и природных химических соединений в сравнении со свойствами воды, которую использовали для разведений. Во-первых, они подтвердили, что в растворах всех исследованных соединений в диапазоне «нормальных» концентраций (от долей микромолей и выше) присутствуют супрамолекулярные домены. Но при дальнейшем разведении (с интенсивным перемешиванием растворов) вплоть до расчётных концентраций, достигающих 10^-20, в СВР более 70% исследованных соединений наноразмерные включения не исчезают. Такие наноразмерные включения были названы Коноваловым «наноассоциатами» (НА). Их диаметр при последовательных разведениях становится то больше, то меньше, варьируя в диапазоне от десятков до нескольких сотен нанометров. Характерным свойством НА является то, что они, как правило, электрически заряжены и несут отрицательный заряд. Этим они отличаются от супрамолекулярных доменов, присутствующих в растворах с «нормальными» концентрациями растворённых веществ. В СВР, содержащих НА, волнообразно варьируется электропроводность, значения которой существенно превышают электропроводность сверхчистой воды, использованной для разбавлений. Обнаружены различия в значениях рН и коэффициента поверхностного натяжения между СВР и чистым растворителем, использованным для их приготовления. Но примерно в 25% СВР исследованных соединений, как оказалось, НА не обнаруживаются. Более того, те СВР, в которых были обнаружены НА, обладают биологической активностью, а те, в которых их нет, неактивны. Присутствие НА в СВР одних веществ и отсутствие в СВР других, часто близких по химической структуре к первым (хотя те и другие получали по одной технологии), доказывает, что, во-первых, особые физико-химические свойства СВР и их активность связаны друг с другом, а во-вторых, отличия свойств активных СВР от свойств растворителя – это не артефакт их приготовления, а внутреннее свойство [20].

В ходе своих исследований свойств СВР Коновалов и сотрудники сделали принципиально важное открытие. Они обнаружили, что экранирование СВР от окружающих электромагнитных полей (ЭМП) предотвращает появление НА в разведениях исходных молекулярных растворов ниже «пороговой концентрации», которая для разных веществ лежит в диапазоне от 10^-5 до 10^-8. В СВР, экранированных от ЭМП, исчезают и другие необычные свойства: повышенная по сравнению с чистой водой электропроводность, отличия в рН и т. д. Исчезает и биологическая активность СВР. Это открытие свидетельствует, что особые свойства СВР следует анализировать не столько в рамках чисто химических представлений, сколько с позиций физики, в частности квантовой электродинамики. А это требует совершенно другой понятийной базы для объяснения их свойств и активности, нежели стандартные представления физической химии.

Таким образом, в отличие от современных моделей водных растворов реальные растворы водорастворимых молекул и их СВР являются наногетерогенными. Коновалов утверждает, что СВР, а также «нормальные» водные растворы следует определять не как растворы в классическом смысле этого слова, а как нанодисперсные системы. В водных системах с «нормальной» концентрацией растворённых веществ дисперсная фаза представлена «доменами», содержащими как молекулы растворённого вещества, так и молекулы растворителя. В СВР – особенно с высокой степенью разведения – дисперсная фаза представлена наноассоциатами, состоящими в основном из молекул воды. Поскольку количество молекул воды в НА может достигать сотен миллионов, СВР могут представлять собой дисперсные системы типа «вода в воде». Формирование доменов и НА в дисперсных системах представляет собой процесс самоорганизации водной системы, и их следует рассматривать как диссипативные неравновесные системы, обладающие свободной энергией и способные выполнять работу. Примечательно, что эти процессы самоорганизации, особенно процесс возникновения НА в СВР, зависят от окружающих ЭМП. Наноассоциаты, присутствующие в СВР, приготовленные из конкретных молекулярных дисперсных систем (которые мы привыкли называть растворами), вероятно, будут организованы в соответствии с программой, определяемой растворёнными молекулами, присутствовавшими в исходных водных системах, использованных для разведения.

Динамическое структурирование водных дисперсных систем с разделением зарядов обеспечивается энергией, поставляемой внешними ЭМП, и окислительно-восстановительными реакциями с участием активных форм кислорода, постоянно протекающими в водных системах [21].

Таким образом, недавно обнаруженные свойства СВР, представляющие собой дисперсные и динамические (диссипативные) системы типа «вода в воде», доказывают, что они по ряду важных физико-химических свойств отличаются от чистого растворителя.

Вся совокупность экспериментальных фактов, полученных при исследовании активности сверхвысоких разведений и их физико-химических свойств, позволяет констатировать, что ответы на оба вопроса об активности и физико-химических свойствах СВР – положительные. СВР действительно  принципиально отличаются от чистого растворителя, использованного для их приготовления. А поскольку большинство гомеопатических препаратов – это, по существу, СВР, это означает, что гомеопатия имеет научную основу. Но при этом проблемы, связанные с клиническим применением гомеопатических препаратов и их эффективностью в терапии тех или иных патологий, – это уже дело врачей-гомеопатов, а не биологов, химиков и физиков. То, что гомеопатия имеет научное обоснование, может лишь повысить уверенность и врачей, и пациентов в успешности использования этой терапевтической системы, но сам успех зависит в первую очередь от опыта, практических знаний и интуиции врача.