Поділитися:
7 Застосування біології в медицині
The застосування біології в медицині це всі ті практичні інструменти, які пропонує біомедицина в лабораторній діагностиці, в медичній допомозі та в будь-якій іншій сфері, пов'язаній зі здоров'ям.
Медична біологія пропонує широкий спектр технологічних і наукових підходів, які можуть варіюватися від діагностики in vitro до генної терапії. Ця дисципліна біології застосовує різноманітність принципів, які регулюють природничі науки в медичній практиці.
Для цього фахівці проводять дослідження різних фізіопатологічних процесів, враховуючи від молекулярних взаємодій до інтегрального функціонування організму..
Таким чином, біомедицина пропонує нові альтернативи щодо створення препаратів з більш низьким рівнем токсичності. Це також сприяє ранньої діагностики захворювань та їх лікування.
Застосування прикладів біології в медицині
Селективна терапія при астмі
Раніше вважалося, що SRS-A (повільно реагує речовина анафілаксії) відіграє важливу роль в астмі, стан, який вражає людей.
Подальші дослідження визначили, що ця речовина є сумішшю між лейкотрієном С4 (LTC4), лейкотрієном Е4 (LTE4) і лейкотрієном D4 (LTD4). Ці результати відкрили двері для нових селективних методів лікування астми.
Роботи були спрямовані на виявлення молекули, яка конкретно блокує дію LTD4 в легенях, таким чином запобігаючи звуження дихальних шляхів.
В результаті були розроблені препарати, що містять модифікатори лейкотрієну, так що вони можуть бути використані в терапії астми.
Селективність і протизапальні препарати
Нестероїдні протизапальні препарати (НПЗП) використовувалися протягом тривалого часу при лікуванні артриту. Основною причиною є його висока ефективність, що блокує вплив арахідонової кислоти, що знаходиться в ферменті циклооксигеназа (ЦОГ)..
Однак, коли ефект ЦОГ пригнічується, він також перешкоджає його функціонуванню як захисника шлунково-кишкового тракту. Недавні дослідження показують, що циклооксигеназа утворюється сімейством ферментів, де 2 її члена мають дуже схожі характеристики: CO-1 і COX-2.
ЦОГ-1 має гастропротекторну дію, інгібуючи цей фермент, втрачається захист кишкового тракту. Основною вимогою нового препарату було б вибірково інгібувати ЦОГ-2, досягти постійності обох функцій: захисної та протизапальної..
Фахівцям вдалося ізолювати молекулу, яка вибірково атакує ЦОГ-2, тому новий препарат має обидві переваги; протизапальну, що не викликає ураження на рівні шлунково-кишкового тракту.
Альтернативні способи введення ліків
Традиційні методи прийому таблеток, сиропів або ін'єкцій вимагають, щоб хімічна речовина надходила в кров, щоб бути розсіяною по всьому тілу..
Проблема виникає, коли побічні ефекти виникають у тканинах або органах, до яких не призначений препарат, з обтяжливою обставиною, що ці симптоми можуть з'явитися до досягнення бажаного терапевтичного рівня..
У разі традиційного лікування пухлини в головному мозку, препарат повинен мати концентрацію набагато вище, ніж зазвичай, внаслідок гематоенцефалічного бар'єру. Як наслідок цих доз, побічні ефекти можуть бути високотоксичними.
Для досягнення кращих результатів вчені розробили біоматеріал, що складається з полімерного пристрою. Це є біосумісним і розчиняється повільно, вивільняючи лікарський засіб. У разі пухлини головного мозку пухлина видаляють і вставляють полімерні диски, які утворюються за допомогою хіміотерапевтичного препарату..
Таким чином, дозування буде точно такою, яка потрібна і буде вивільнятися в уражений орган, значно знижуючи можливі побічні ефекти в інших системах організму..
Білкові гідрогелі для поліпшення ефективності ін'єкційної терапії стовбуровими клітинами
У терапії на основі стовбурових клітин важливо, щоб кількість, що надається пацієнту, була клінічно адекватною. Крім того, необхідно підтримувати його життєздатність in situ.
Найменш інвазивним способом постачання стовбурових клітин є безпосереднє введення. Однак цей варіант пропонує лише 5% життєздатності клітин.
Для того, щоб задовольнити клінічні потреби, фахівці розробили систему розрідження і самовідновлення, що складається з двох білків, які самостійно збираються в гідрогелі.
При введенні цієї системи гідрогелів разом з терапевтичними клітинами очікується поліпшення життєздатності клітин у тих ділянках, де існує ішемія тканин..
Він також застосовується у випадку захворювання периферичних артерій, де пріоритетним є збереження життєздатності клітин, що дозволяють кровотік в нижніх кінцівках
Цинк атакує інсулін-продукують клітини
Ін'єкція інсуліну діє шляхом контролю симптомів діабету. Дослідники пропонують діяти безпосередньо на бета-клітини підшлункової залози, які генерують інсулін. Ключем може бути спорідненість цих клітин до цинку.
Бета-клітини накопичують цинк приблизно в 1000 разів більше, ніж інші клітини, які утворюють навколишні тканини. Ця характеристика використовується для виявлення та селективного застосування лікарських засобів, що сприяють їх регенерації.
Для цього дослідники пов'язували цинк-хелатуючу речовину з препаратом, який регенерує бета-клітини. Результат вказує на те, що препарат також фіксувався в бета-клітинах, викликаючи його розмноження.
У тесті на щурах бета-клітини регенерували приблизно на 250% більше, ніж інші клітини.
NGAL як предиктор гострого ураження нирок
Ліпокалін, асоційований з нейтрофільною желатиназой, відомий акронімом NGAL, є білком, що використовується як біомаркер. Його функція полягає у виявленні гострої травми нирок у осіб з серповидною кліткою. У цього типу пацієнтів вимірювання сироватки, можливо, передбачало початок захворювання.
Ниркові захворювання, такі як підвищення креатиніну і сечовини, є одним з ускладнень серповидно-клітинної хвороби. Дослідження асоціюють NGAL з нефропатією у тих пацієнтів, які мають діабет 2 типу.
Це робить NGAL чутливим і важливим інструментом у клінічній сфері, завдяки його низькій вартості, легкому доступу та доступності.
Крім того, він є чутливим біомаркером, що сприяє ранньому виявленню, з дуже широким діапазоном для планової оцінки, під час лікування хвороби серповидноклітинних клітин.
Вітамін D, інгібітор росту Мікобактерії туберкульоз
Туберкульоз - це, головним чином, захворювання легень Мікобактерії туберкульозу. Хід захворювання буде залежати від реакції імунної системи, на ефективність якої впливають зовнішні і внутрішні фактори, такі як генетика.
У межах зовнішніх факторів - фізіологічний і харчовий статус пацієнта. Дослідження показують, що дефіцит вітаміну D може бути безпосередньо пов'язаний з погіршенням регуляції імунної системи.
Таким чином, впливають імуномодулюючі дії зазначеної системи M. tuberculosis. Підвищена можливість зараження туберкульозом може бути пов'язана з низьким рівнем вітаміну D.
Клінічна значимість вказує на те, що антитуберкульозна терапія, викликана вітаміном D3, може виступати в якості доповнення до лікування туберкульозу
Список літератури
- Atere AD, Аджані О.Ф., Акінбо Д.Б., Адеосун О.А., Аномбем О.М. (2018). Рівні сироваткового рівня ліпакаліну (NGAL), пов'язаного з нейтралі гелатинази, як прогнозу гострої травми нирок у клітинах серпових клітин. J Biomedical. Відновлено з jbiomeds.com
- Кемпбелл, А. К. (1988) Хемілюмінесценція. Принципи та застосування в біології та медицині. Web Web. Відновлено з osti.gov.
- Сміт RC1, Родос SJ. (2000). Застосування біології розвитку в медицині та тваринництві. Відновлено з ncbi.nlm.nih.go
- Нган Хуан, Сара Хейлсхорн (2019). Протеїнові гідрогелі для поліпшення ефективності ін'єкційної терапії на основі стовбурових клітин в мишачій моделі для периферичних артеріальних захворювань Стенфордського університету. Отримано з chemh.stanford.edu.
- Nathan Collins (2018) Дослідники використовують цинк для цільових інсуліноутворюючих клітин з регенеративним препаратом. Стенфордський університет. Отримано з chemh.stanford.edu.
- Національний центр біотехнологічної інформації (NCBI) (2003). За межами молекулярної межі: виклики для хімії та хімічної інженерії. Взяті з: ncbi.nlm.nih.gov
- Soni P, Shivangi, Meena LS (2018) Вітамін D-імуномодулятор та інгібітор росту мікобактерій Tuberculosis H37Rv. Журнал молекулярної біології та біотехнології. Відновлено з сайту imedpub.com.