7 Primjena biologije u medicini



primjena biologije u medicini su svi oni praktični alati koje nudi biomedicina u laboratorijskoj dijagnostici, u medicinskoj skrbi iu bilo kojem drugom području vezanom uz zdravlje.

Medicinska biologija nudi širok raspon tehnoloških i znanstvenih pristupa, od in vitro dijagnostike do genske terapije. Ova disciplina biologije primjenjuje različite principe koji upravljaju prirodnim znanostima u medicinskoj praksi.

U tu svrhu stručnjaci provode istraživanja različitih fiziopatoloških procesa, uzimajući u obzir od molekularnih interakcija do integralnog funkcioniranja organizma..

Dakle, biomedicina nudi nove alternative u odnosu na stvaranje lijekova, s nižim razinama toksičnosti. Također pridonosi ranoj dijagnostici bolesti i njihovom liječenju.

Primjeri primjene biologije u medicini

Selektivna terapija astme

Ranije se smatralo da je SRS-A (supstanca anafilaksije koja sporo reagira) imala važnu ulogu u astmi, stanju koje pogađa ljude.

Naknadnim istraživanjima utvrđeno je da je ova tvar smjesa između leukotriena C4 (LTC4), leukotriena E4 (LTE4) i leukotriena D4 (LTD4). Ovi rezultati otvorili su vrata novim selektivnim tretmanima astme.

Radovi su bili usmjereni na identifikaciju molekule koja specifično blokira djelovanje LTD4 u plućima, čime se sprječava sužavanje respiratornog trakta..

Kao rezultat toga, razrađeni su lijekovi koji sadrže modifikatore leukotriena, tako da se mogu koristiti u terapijama astme.

Selektivnost i protuupalni lijekovi

Nesteroidni protuupalni lijekovi (NSAID-ovi) koriste se dugo vremena u liječenju artritisa. Glavni razlog je njegova visoka učinkovitost koja blokira učinke arahidonske kiseline koja se nalazi u enzimu ciklooksigenaza (COX).

Međutim, kada je učinak COX-a inhibiran, on također sprječava njegovu funkciju gastrointestinalnog zaštitnika. Nedavne studije pokazuju da ciklooksigenazu tvori familija enzima, gdje 2 njena člana imaju vrlo slične karakteristike: CO-1 i COX-2.

COX-1 ima gastroprotektivni učinak, jer se inhibira taj enzim i gubi zaštita crijevnog trakta. Temeljni zahtjev novog lijeka je selektivno inhibiranje COX-2, za postizanje trajnosti obje funkcije: zaštitne i protuupalne.

Stručnjaci su uspjeli izolirati molekulu koja selektivno napada COX-2, tako da novi lijek nudi obje prednosti; protuupalno sredstvo koje ne uzrokuje lezije na gastrointestinalnom nivou.

Alternativne metode u primjeni lijekova

Tradicionalne metode primjene pilula, sirupa ili injekcija zahtijevaju da kemikalija uđe u krvotok, da se rasprši po cijelom tijelu.

Problem nastaje kada se nuspojave javljaju u tkivima ili organima na koje lijek nije bio namijenjen, s otežavajućom okolnošću da se ti simptomi mogu pojaviti prije postizanja željene terapeutske razine..

U slučaju tradicionalnog liječenja tumora u mozgu, lijek mora imati koncentraciju mnogo višu od uobičajene, zbog krvno-moždanih barijera. Kao posljedica ovih doza, nuspojave mogu biti vrlo toksične.

Da bi postigli bolje rezultate, znanstvenici su razvili biomaterijal koji se sastoji od polimernog uređaja. To je biokompatibilno i otapa se polako oslobađajući lijek. U slučaju tumora mozga, tumor je uklonjen i umetnuti su polimerni diskovi, koji nastaju kemoterapijskim lijekom..

Stoga će doziranje biti točno ono što je potrebno i bit će oslobođeno u zahvaćenom organu, značajno smanjujući moguće nuspojave u drugim sustavima organizma..

Proteinski hidrogeli za poboljšanje učinkovitosti terapije injekcijama matičnih stanica

U terapiji baziranoj na matičnim stanicama, važno je da količina koja se daje pacijentu bude klinički adekvatna. Osim toga, potrebno je održati njegovu održivost in situ.

Najmanje invazivni način opskrbe matičnih stanica je izravno ubrizgavanje. Međutim, ova opcija nudi samo 5% vitalnosti stanica.

Kako bi se zadovoljile kliničke potrebe, stručnjaci su razvili sustav stanjivanja i samoizlječenja koji se sastoji od dva proteina koji se samostalno skupljaju u hidrogele.

Kada se primjenjuje ovaj sustav hidrogelova, zajedno s terapeutskim stanicama, očekuje se da će poboljšati vitalnost stanica u onim mjestima gdje postoji ishemija tkiva.

Također se koristi u slučaju periferne arterijske bolesti, gdje je prioritet održati vitalnost stanica koje dopuštaju protok krvi u donjim ekstremitetima

Cink napada stanice koje proizvode inzulin

Injekcija inzulina djeluje tako da kontrolira simptome dijabetesa. Istraživači predlažu da djeluju izravno na beta stanice gušterače koje stvaraju inzulin. Ključ bi mogao biti afinitet tih stanica za cink.

Beta stanice akumuliraju cink oko 1000 puta više od ostalih stanica koje tvore okolna tkiva. Ova se značajka iskorištava kako bi ih se moglo identificirati i selektivno primijeniti lijekove koji potiču njihovu regeneraciju.

Za to su istraživači povezali cink-helatni agens s lijekom koji regenerira beta stanice. Rezultat pokazuje da je lijek također fiksiran u beta stanicama, uzrokujući njegovo umnožavanje.

U testu na štakorima, beta stanice regeneriraju oko 250% više od ostalih stanica.

NGAL kao prediktor akutne ozljede bubrega

Lipokalin povezan s neutrofilnom želatinazom, poznat pod akronimom NGAL, je protein koji se koristi kao biomarker. Njegova je zadaća otkriti akutno oštećenje bubrega kod osoba s srpastim stanicama. Kod ovog tipa bolesnika mjerenje seruma vjerojatno je predvidjelo početak bolesti.

Poremećaji bubrega, kao što su povećani kreatinin i urea, jedan su od komplikacija bolesti srpastih stanica. Istraživači NGAL-a povezuju s nefropatijom u bolesnika s dijabetesom tipa 2.

To čini NGAL osjetljivim i važnim alatom u kliničkom području, zbog njegove niske cijene, jednostavnog pristupa i dostupnosti.

Osim toga, to je osjetljivi biomarker koji doprinosi ranom otkrivanju, s vrlo širokim rasponom za rutinsko ocjenjivanje, tijekom liječenja bolesti srpastih stanica..

Vitamin D, inhibitor rasta od Mycobacterium tuberkuloza

Tuberkuloza je uglavnom povezana s plućnim bolestima Mycobacterium tuberculosis. Napredak bolesti ovisit će o odgovoru imunološkog sustava, čija je učinkovitost pod utjecajem vanjskih i unutarnjih čimbenika, kao što je genetika.

Unutar vanjskih čimbenika nalaze se fiziološki i nutritivni status pacijenta. Istraživanja pokazuju da nedostatak vitamina D može biti izravno povezan s pogoršanjem regulacije imunološkog sustava.

Na taj će se način utjecati na imunomodulatorna djelovanja spomenutog sustava M. tuberculosis. Povećana mogućnost zaraze tuberkulozom može biti povezana s niskom razinom vitamina D.

Klinički značaj pokazuje da antituberkulotska terapija uzrokovana vitaminom D3 može djelovati kao dodatak liječenju tuberkuloze

reference

  1. Atere AD, Ajani OF, Akinbo DB, Adeosun OA, Anombem OM (2018). Razine seruma lipocalina (NGAL) povezanog s neutrolilom želatinaze kao prediktor ozljede bubrega u srčanih stanica. J Biomedical. Oporavio se od jbiomeds.com
  2. Campbell, A K. (1988) Chemiluminescence. Načela i primjene u biologiji i medicini. ETDE Web. Oporavio se od osti.gov.
  3. Smith RC1, Rhodes SJ. (2000). Primjena razvojne biologije u medicini i poljoprivredi životinja. Oporavio se od ncbi.nlm.nih.go
  4. Ngan Huang, Sarah Heilshorn (2019.). Protein-inženjerski hidrogelovi za poboljšanu učinkovitost terapije ubrizgavanjem matičnih stanica u mišji model za perifernu arterijsku bolest na Sveučilištu Stanford. Preuzeto iz chemh.stanford.edu.
  5. Nathan Collins (2018.) Istraživači koriste cink za ciljanje stanica koje proizvode inzulin regenerativnim lijekom. Sveučilište Stanford. Preuzeto iz chemh.stanford.edu.
  6. Nacionalni centar za biotehnološke informacije (NCBI) (2003). Izvan molekularne granice: izazovi za kemiju i kemijsko inženjerstvo. Preuzeto iz: ncbi.nlm.nih.gov
  7. Soni P, Shivangi, Meena LS (2018.) Vitamin D-imunomodulator i inhibitor rasta mikobakterije Tuberkuloze H37Rv. Časopis za molekularnu biologiju i biotehnologiju. Oporavio se od imedpub.com.