7 Bioloģijas pielietojumi medicīnā



The bioloģijas pielietojumi medicīnā visi šie praktiskie instrumenti, ko piedāvā biomedicīna laboratorijas diagnostikā, medicīniskajā aprūpē un jebkurā citā ar veselību saistītā jomā.

Medicīnas bioloģija piedāvā plašu tehnoloģisko un zinātnisko pieeju klāstu, kas var būt no in vitro diagnostikas līdz gēnu terapijai. Šī bioloģijas disciplīna piemēro dažādus principus, kas reglamentē dabaszinātnes medicīnas praksē.

Šim nolūkam speciālisti veic dažādu fiziopatoloģisko procesu izpēti, ņemot vērā molekulārās mijiedarbības ar organisma neatņemamu darbību..

Tādējādi biomedicīna piedāvā jaunas alternatīvas attiecībā uz narkotiku radīšanu, ar zemāku toksisko līmeni. Tas veicina arī slimību agrīnu diagnosticēšanu un ārstēšanu.

Bioloģijas piemēri medicīnā

Selektīva astmas terapija

Agrāk tika uzskatīts, ka SRS-A (lēni reaģējoša anafilakses viela) ir bijusi nozīmīga loma astmā, tādā stāvoklī, kas skar cilvēkus..

Turpmākie pētījumi noteica, ka šī viela ir maisījums starp leukotriēnu C4 (LTC4), leikotriēnu E4 (LTE4) un leikotriēnu D4 (LTD4). Šie rezultāti atvēra durvis jaunai selektīvai astmas ārstēšanai.

Darbu mērķis bija identificēt molekulu, kas īpaši bloķē LTD4 darbību plaušās, tādējādi novēršot elpošanas ceļu sašaurināšanos..

Rezultātā tika izstrādātas zāles, kas satur leukotriēna modifikatorus, lai tos varētu lietot astmas terapijā..

Selektivitāte un pretiekaisuma līdzekļi

Nesteroīdie pretiekaisuma līdzekļi (NPL) jau sen ir izmantoti artrīta ārstēšanā. Galvenais iemesls ir tā augstā efektivitāte, kas bloķē arachidonskābes iedarbību, kas atrodas ciklooksigenāzes (COX) fermentā..

Tomēr, ja COX iedarbība tiek nomākta, tā arī novērš tās darbību kā kuņģa-zarnu trakta aizsargu. Nesenie pētījumi liecina, ka ciklooksigenāzi veido fermentu ģimene, kur 2 no tās locekļiem ir ļoti līdzīgas īpašības: CO-1 un COX-2.

COX-1 ir gastroprotektīvs efekts, inhibējot šo fermentu zarnu trakta aizsardzība. Jaunās zāles pamatprasība būtu selektīvi kavēt COX-2, lai panāktu abu funkciju pastāvīgumu: aizsargājošu un pretiekaisuma līdzekli..

Speciālistiem izdevās izolēt molekulu, kas selektīvi uzbrūk COX-2, tāpēc jaunā narkotika piedāvā abas priekšrocības; pretiekaisuma līdzeklis, kas neizraisa bojājumus kuņģa-zarnu trakta līmenī.

Alternatīvas metodes zāļu lietošanā

Tradicionālās tabletes, sīrupu vai injekciju ievadīšanas metodes prasa, lai ķīmiskā viela nonāk asinsritē, lai tā būtu izkliedēta visā ķermenī..

Problēma rodas, ja blakusparādības rodas audos vai orgānos, kuriem zāles nebija paredzētas, un pastiprinoši apstākļi, ka šie simptomi var parādīties pirms vēlamā terapeitiskā līmeņa sasniegšanas..

Tradicionālās audzēja ārstēšanas gadījumā smadzenēs asins smadzeņu barjeru dēļ zāļu koncentrācijai jābūt daudz augstākai nekā parasti. Šo devu rezultātā blakusparādības var būt ļoti toksiskas.

Lai sasniegtu labākus rezultātus, zinātnieki ir izstrādājuši biomateriālu, kas sastāv no polimēru ierīces. Tas ir bioloģiski saderīgs un izšķīst lēni, atbrīvojot zāles. Smadzeņu audzēja gadījumā audzējs tiek noņemts un tiek ievietoti polimēru diski, kurus veido ķīmijterapijas līdzeklis..

Tādējādi deva būs tieši tā, kas nepieciešama un tiks atbrīvota skartajā orgānā, ievērojami samazinot iespējamās blakusparādības citās organisma sistēmās..

Olbaltumvielu hidrogēli, lai uzlabotu cilmes šūnu injekcijas terapijas efektivitāti

Ar cilmes šūnu terapiju ir svarīgi, lai pacientam piešķirtais daudzums būtu klīniski adekvāts. Turklāt ir nepieciešams saglabāt tās dzīvotspēju in situ.

Vismazāk invazīvais veids, kā piegādāt cilmes šūnas, ir tieša injekcija. Tomēr šī iespēja nodrošina tikai 5% šūnu dzīvotspēju.

Lai apmierinātu klīniskās vajadzības, speciālisti ir izstrādājuši retināšanas un pašārstēšanas sistēmu, kas sastāv no divām olbaltumvielām, kas pašas savāksies hidrogels..

Ja tiek ievadīta šī hidrogēļu sistēma kopā ar terapeitiskajām šūnām, paredzams, ka tā uzlabos šūnu dzīvotspēju vietās, kur pastāv audu išēmija.

To lieto arī perifēro artēriju slimības gadījumā, kur prioritāte ir saglabāt šūnu dzīvotspēju, kas ļauj asins plūsmu apakšējās ekstremitātēs.

Cinks, lai uzbruktu insulīna ražošanas šūnām

Insulīna injekcija darbojas, kontrolējot diabēta simptomus. Pētnieki ierosina rīkoties tieši uz aizkuņģa dziedzera beta šūnām, kas rada insulīnu. Galvenais varētu būt šo šūnu afinitāte cinkam.

Beta šūnas uzkrājas cinku aptuveni 1000 reižu vairāk nekā pārējās šūnas, kas veido apkārtējos audus. Šo raksturlielumu izmanto, lai varētu tos identificēt un selektīvi izmantot zāles, kas veicina to reģenerāciju.

Šim nolūkam pētnieki cinka helātus veidojošo aģentu sasaistīja ar zālēm, kas atjauno beta šūnas. Rezultāts norāda, ka zāles tika fiksētas arī beta šūnās, izraisot tā vairošanos.

Ar žurkām veiktajā testā betas šūnas atjaunoja aptuveni 250% vairāk nekā citas šūnas.

NGAL kā akūta nieru bojājuma prognozētājs

Lipokalīns, kas saistīts ar neitrofilo želatināzi, pazīstams ar akronīmu NGAL, ir proteīns, ko izmanto kā biomarkeri. Tās funkcija ir noteikt akūtu nieru bojājumu cilvēkiem ar sirpjveida šūnām. Šāda veida pacientiem seruma mērījumi, iespējams, paredzēja slimības sākumu.

Nieru darbības traucējumi, piemēram, kreatinīna un urīnvielas palielināšanās, ir viena no sirpjveida šūnu slimības komplikācijām. Pētījumi asociē NGAL ar nefropātiju tiem pacientiem, kuriem ir 2. tipa diabēts.

Tas padara NGAL par jutīgu un svarīgu līdzekli klīniskajā jomā, jo tas ir zemas izmaksas, viegli pieejams un pieejams.

Turklāt tas ir jutīgs biomarķieris, kas veicina agrīnu noteikšanu ar ļoti plašu rutīnas novērtēšanas diapazonu sirpjveida šūnu slimības ārstēšanas laikā..

D vitamīns, augšanas inhibitors Mycobacterium tuberkulozi

Tuberkuloze galvenokārt ir saistīta ar plaušu slimībām Mycobacterium tuberculosis. Slimības progresēšana būs atkarīga no imūnsistēmas reakcijas, kuras efektivitāti ietekmē ārējie un iekšējie faktori, piemēram, ģenētika..

Ārējos faktoros ir pacienta fizioloģiskais un uztura stāvoklis. Pētījumi liecina, ka D vitamīna deficīts var būt tieši saistīts ar imūnsistēmas regulējuma pasliktināšanos.

Tādā veidā minētās sistēmas imūnmodulējošās darbības M. tuberculosis. Palielināta iespēja saslimt ar tuberkulozi var būt saistīta ar zemu D vitamīna līmeni.

Klīniskā nozīme liecina, ka D3 vitamīna izraisīta antituberkulozes terapija var papildināt tuberkulozes ārstēšanu.

Atsauces

  1. Atere AD, Ajani OF, Akinbo DB, Adeosun OA, Anombem OM (2018). Neitrofilu želatināzes saistītā lipocalīna (NGAL) seruma līmenis kā akūtu nieru bojājumu prognozētājs sirpjveida šūnu subjektiem. J Biomedicīnas. Atgūts no jbiomeds.com
  2. Campbell, A K. (1988) Chemiluminescence. Principi un pielietojumi bioloģijā un medicīnā. ETDE Web. Atgūts no osti.gov.
  3. Smith RC1, Rodas SJ. (2000). Attīstības bioloģijas pielietojumi medicīnā un dzīvnieku lauksaimniecībā. Atgūts no ncbi.nlm.nih.go
  4. Ngan Huang, Sarah Heilshorn (2019). Olbaltumvielu inženierijas hidrogēli, lai uzlabotu cilmes šūnu ievadīšanas terapijas efektivitāti perifēro artēriju slimības Stanfordas universitātes egļu modelī. Saturs iegūts no chemh.stanford.edu.
  5. Nathan Collins (2018) Pētnieki izmanto cinku, lai mērķētu insulīna ražošanas šūnas ar reģeneratīvu medikamentu. Stanfordas universitāte. Saturs iegūts no chemh.stanford.edu.
  6. Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs (NCBI) (2003). Ārpus molekulārās robežas: izaicinājumi ķīmijas un ķīmijas inženierijā. No: ncbi.nlm.nih.gov
  7. Soni P, Shivangi, Meena LS (2018) D-vitamīna imūnmodulators un Mycobacterium Tuberculosis H37Rv augšanas inhibitors. Bioloģijas un biotehnoloģijas žurnāls. Atgūts no imedpub.com.