Лекция 4. Белковая инженерия и получение биоинженерного инсулина. -2 часа

Биотехнология – самый последний шаг в осуществлении давнего стремления человечества использовать природные процессы для улучшения жизни людей. Биотехнология революционизирует каждую область медицины от диагностики до лечения любого заболевания. Она помогает изучать жизненные процессы на молекулярном уровне и в будущем перейти от предположений к точной диагностике и лечению.

Основные задачи, которые решает медицинская биотехнология в медицине:

· сбор и получение информации: диагностикумы, биосенсоры, использование биотехнологических решений и приемов для получения информации (понятие о биотехнологическом приеме);

· профилактика заболеваний;

· получение собственно лекарственных средств (технологии получения инсулина, витамина С, витамина D2, резерпина, биоженьшеня, производство антибиотиков, витаминов, гормонов и др).

Мировой рынок продукции медицинской биотехнологии бурно развивается. Новейшие продукты этого типа - генно-инженерные лекарства и вакцины. Отличные перспективы у российских производителей иммунодиагностических средств нового типа. За последние несколько лет появились их новые виды - биологические микрочипы. Это диагностикумы, которые позволяют в сжатые сроки и с очень высоким качеством диагностировать одновременно десятки и сотни возбудителей инфекционных заболеваний, токсинов или генетических дефектов. Самый эффективный и недорогой тип микрочипа в мире создан именно у нас в стране. Если учесть, что рынок ДНК-диагностики развивается сейчас бурными темпами, то наше участие в нем могло бы стать крайне выгодным.

Емкость российского рынка эксперты оценивают в 90- 100 млрд руб., его потребности удовлетворяются сейчас лишь на 40-45%, в том числе за счет отечественных производителей примерно на 12-13%. Степень удовлетворения потребностей рынка в фармацевтической биотехнологии составляет 51,3%, пищевых и кормовых добавках - от 22 до 40%, в остальных отраслях - и того меньше.

Лекарственные средства (ЛС) – вещества или их смеси природного, синтетического или биотехнического происхождения, которые применяются для предотвращения беременности, профилактики, диагностики и лечения заболеваний людей или для изменения состояния и функций организма.

К лекарственным средствам относятся субстанции; ГЛС (лекарственные препараты); гомеопатические средства; средства, которые применяются для диагностики возбудителей заболеваний, а также борьбы с возбудителями заболеваний или паразитами; лекарственные косметические средства и лекарственные добавки к пищевым продуктам.

По своему происхождению лекарственные средства делятся на две основные группы:

I. Природные сырьевые материалы растительного, животного и минерального происхождения, прошедшие первичную обработку (очистка от примесей, сушка, сортировка).

Относятся: лекарственное растительное сырье – валерьяновый корень, цветы ромашки, ягоды малины, камеди (абрикосовая камедь), бальзамы (терпентин); лекарственное сырье животного происхождения – железы внутренней секреции домашних животных.

II. Лекарственные вещества, полученные в результате переработки природных сырьевых материалов или целенаправленного синтеза.

II группа делится на следующие группы:

1. Химические препараты. По своей природе это индивидуальные химические вещества, а по своему происхождению – продукты синтеза или очищенные природные вещества, которые являются лекарственными веществами – натрия хлорид, натрия сульфат, серебра нитрат, соляная и серная кислоты, натрия гидрокарбонат, калия перманганат, натрия тиосульфат и т.д.

2. Химико-фармацевтические препараты (ХФП). По своей природе это также индивидуально химические вещества. Получаются в результате органического синтеза, иногда весьма сложного. Входят: сульфаниламидные препараты (стрептоцид, норсульфазол), противотуберкулезные средства (фтивазид), снотворные и анестезирующие вещества, противомалярийные средства (бигумаль). К ХФП относятся также биологически активные вещества, выделенные в чистом виде из сырьевых материалов растительного и животного происхождения (алкалоиды и гликозиды). Отдельную группу представляют препараты радиоактивных изотопов, например препараты радиоактивного йода.

3. Препараты антибиотиков. Антибиотики являются продуктами жизнедеятельности различных микроорганизмов и получаются в результате биологического синтеза при выращивании микроорганизмов на питательных специальных средах. Широко известны антибиотики микробного происхождения (пенициллин, стрептомицин, биомицин, грамицидин). Некоторые из антибиотиков получают синтетически (метициллин, оксациллин). Широким спектром антибактериального действия обладают антибиотики группы цефалоспоринов.

4. Витаминные препараты. Среди них имеются как химически индивидуальные синтетические вещества (аскорбиновая кислота, тиамин, никотиновая кислота, цианокобаламин и др.), так и сложные комплексы веществ (концентраты, экстракты, сиропы).

5. Органопрепараты. Получаются из органов, тканей и соков животного организма. Являются сложными комплексами веществ, содержащими в качестве биологически активных соединений гормональные вещества. Некоторые из них удалось выделить в чистом виде (например, адреналин). Ряд гормонов получают синтетически (половые гормоны). К органопрепаратам относятся также ферменты (пепсин).

6. Вакцины и сыворотки. Это иммунобиологические препараты, вырабатываемые институтами вакцин и сывороток, институтами эпидемиологии, микробиологии и гигиены, а также рядом СЭС.

7. Продукты первичной переработки лекарственного сырья. Относятся: эфирные масла, жиры и жирные масла, получаемые из частей растений и животных.

8. Галеновые препараты. К ним относятся препараты сложного химического состава, приготовляемые путем извлечения из природных лекарственных сырьевых материалов растительного и животного происхождения и содержащие БАВ с др. веществами. Это разные экстракты, настойки, настойки, некоторые сиропы, ароматные воды и т.д. Особую подгруппу составляют новогаленовые препараты, представляющие собой извлечения (экстракты и настойки), но освобожденные от балластных веществ.

Инновационные медицинские биотехнологии,которые раскрывают горизонты новых возможностей для современной медицины.