7 Uporaba biologije v medicini



The biologije v medicini so vsa ta praktična orodja, ki jih ponuja biomedicina v laboratorijski diagnostiki, v zdravstveni oskrbi in na vseh drugih področjih, povezanih z zdravjem.

Medicinska biologija ponuja širok spekter tehnoloških in znanstvenih pristopov, od in vitro diagnostike do genske terapije. Ta disciplina biologije uporablja različne principe, ki urejajo naravne znanosti v medicinski praksi.

V ta namen strokovnjaki opravljajo raziskave različnih fiziopatoloških procesov, pri čemer upoštevajo molekularne interakcije in integralno delovanje organizma..

Biomedicina tako ponuja nove alternative v zvezi z ustvarjanjem zdravil z nižjimi stopnjami toksičnosti. Prispeva tudi k zgodnjemu odkrivanju bolezni in njihovemu zdravljenju.

Primeri uporabe biologije v medicini

Selektivna terapija za astmo

Pred tem je veljalo, da je SRS-A (anafilaksna snov, ki počasi reagira) igrala pomembno vlogo pri astmi, stanje, ki prizadene ljudi.

Nadaljnje raziskave so pokazale, da je ta snov mešanica med levkotrienom C4 (LTC4), levkotrienom E4 (LTE4) in levkotrienom D4 (LTD4). Ti rezultati so odprli vrata novim selektivnim zdravljenjem astme.

Dela so bila namenjena identifikaciji molekule, ki specifično blokira delovanje LTD4 v pljučih in tako preprečuje zoženje dihalnega trakta..

Zato so izdelali zdravila, ki vsebujejo levkotrienske modifikatorje, tako da se lahko uporabljajo pri zdravljenju astme.

Selektivnost in protivnetna zdravila

Nesteroidna protivnetna zdravila (NSAID) se že dolgo uporabljajo pri zdravljenju artritisa. Glavni razlog je njegova visoka učinkovitost, ki blokira učinke arahidonske kisline, ki se nahaja v encimu ciklooksigenaza (COX)..

Vendar pa, ko je učinek COX zavrnjen, preprečuje tudi njegovo delovanje kot gastrointestinalni protektor. Nedavne študije kažejo, da ciklooksigenazo tvori družina encimov, kjer imata 2 njegovih članov zelo podobne lastnosti: CO-1 in COX-2.

COX-1 ima gastroprotektivni učinek, saj zavira ta encim, zato se zaščita črevesnega trakta izgubi. Temeljna zahteva novega zdravila je selektivno zaviranje COX-2, da se doseže trajnost obeh funkcij: zaščitna in protivnetna.

Strokovnjaki so uspeli izolirati molekulo, ki selektivno napada COX-2, tako da novo zdravilo ponuja obe koristi; protivnetno, ki ne povzroča lezij na ravni prebavil.

Alternativne metode pri dajanju zdravil

Tradicionalne metode dajanja tablet, sirupov ali injekcij zahtevajo, da kemikalija vstopi v krvni obtok in se razprši po telesu..

Težava se pojavi, kadar se pojavijo neželeni učinki v tkivih ali organih, ki jim zdravilo ni bilo namenjeno, z oteževalno okoliščino, da se ti simptomi lahko pojavijo, preden se doseže želena terapevtska raven..

V primeru tradicionalnega zdravljenja tumorja v možganih mora imeti zdravilo zaradi krvno-možganskih ovir veliko večjo koncentracijo kot običajno. Zaradi teh odmerkov so lahko stranski učinki zelo strupeni.

Da bi dosegli boljše rezultate, so znanstveniki razvili biomaterial, ki je sestavljen iz polimerne naprave. To je biokompatibilno in se raztaplja počasi sprošča zdravilo. V primeru možganskega tumorja odstranimo tumor in vstavimo polimerne diske, ki nastanejo s kemoterapevtskim zdravilom..

Tako bo odmerek natančno potreben in bo sproščen v prizadetem organu, kar znatno zmanjša možne stranske učinke v drugih sistemih organizma..

Proteinski hidrogeli za izboljšanje učinkovitosti zdravljenja z injekcijami matičnih celic

Pri zdravljenju, ki temelji na matičnih celicah, je pomembno, da je količina, ki jo daje bolniku, klinično ustrezna. Poleg tega je treba ohraniti njegovo sposobnost preživetja in situ.

Najmanj invazivni način za dobavo matičnih celic je neposredno injiciranje. Vendar pa ta možnost ponuja samo 5-odstotno sposobnost preživetja celic.

Da bi zadovoljili klinične potrebe, so strokovnjaki razvili sistem redčenja in samozdravljenja, ki vsebuje dva proteina, ki se samodejno združita v hidrogele..

Pri dajanju tega sistema hidrogelov skupaj s terapevtskimi celicami se pričakuje izboljšanje viabilnosti celic na tistih mestih, kjer obstaja ishemija tkiva..

Uporablja se tudi v primeru periferne arterijske bolezni, kjer je prednost ohranjanja viabilnosti celic, ki omogočajo pretok krvi v spodnjih okončinah.

Cink napade celice, ki proizvajajo insulin

Injekcija insulina deluje tako, da nadzoruje simptome sladkorne bolezni. Raziskovalci predlagajo, da delujejo neposredno na beta celice trebušne slinavke, ki proizvajajo insulin. Ključno bi lahko bila afiniteta teh celic za cink.

Beta celice kopičijo cink približno 1000-krat več kot preostale celice, ki tvorijo okoliška tkiva. Ta značilnost se izkorišča za njihovo identifikacijo in selektivno uporabo zdravil, ki spodbujajo njihovo regeneracijo.

Za to so raziskovalci povezali cinkovo ​​kelatno sredstvo z zdravilom, ki regenerira beta celice. Rezultat kaže, da je zdravilo tudi fiksirano v beta celicah, kar povzroča njegovo razmnoževanje.

V testu, opravljenem na podganah, se beta celice regenerirajo za približno 250% več kot druge celice.

NGAL kot napovedovalec akutne ledvične poškodbe

Lipokalin, povezan z nevtrofilno želatinazo, znan pod kratico NGAL, je protein, ki se uporablja kot biomarker. Njegova naloga je odkriti akutno ledvično poškodbo pri osebah s srpastimi celicami. Pri tej vrsti bolnikov je možno, da je merjenje seruma predvidelo začetek bolezni.

Bolezni ledvic, kot so povečanje kreatinina in sečnine, so eden od zapletov bolezni srpastih celic. Raziskave povezujejo NGAL z nefropatijo pri bolnikih s sladkorno boleznijo tipa 2.

Zaradi tega je NGAL občutljivo in pomembno orodje na kliničnem področju zaradi nizkih stroškov, enostavnega dostopa in razpoložljivosti.

Poleg tega je občutljiv biomarker, ki prispeva k zgodnjemu odkrivanju, z zelo širokim razponom za rutinsko vrednotenje, med zdravljenjem bolezni srpastih celic..

Vitamin D, inhibitor rasti Mycobacterium tuberkuloze

Tuberkuloza je v glavnem povezana s pljučnimi boleznimi Mycobacterium tuberculosis. Napredovanje bolezni je odvisno od odziva imunskega sistema, katerega učinkovitost vplivajo zunanji in notranji dejavniki, kot je genetika.

Znotraj zunanjih dejavnikov so fiziološki in prehranski status bolnika. Študije kažejo, da je pomanjkanje vitamina D lahko neposredno povezano s poslabšanjem regulacije imunskega sistema.

Na ta način bodo prizadeti imunomodulatorni učinki omenjenega sistema M. tuberculosis. Povečana možnost okužbe s tuberkulozo je lahko povezana z nizko vsebnostjo vitamina D.

Klinični pomen kaže, da lahko protituberkulozna terapija, povzročena z vitaminom D3, deluje kot dodatek zdravljenju tuberkuloze.

Reference

  1. Atere AD, Ajani OF, Akinbo DB, Adeosun OA, Anombem OM (2018). Serumske ravni lipokalina (NGAL), povezanega z nevtrofilsko želatinazo, kot prediktor akutne poškodbe ledvic v celičnih celičnih predmetih. J Biomedical. Izterjal iz jbiomeds.com
  2. Campbell, A K. (1988) Chemiluminescence. Načela in aplikacije v biologiji in medicini. ETDE Web. Izterjal iz osti.gov.
  3. Smith RC1, Rhodes SJ. (2000). Uporaba razvojne biologije v medicini in živinoreji. Izterjano iz ncbi.nlm.nih.go
  4. Ngan Huang, Sarah Heilshorn (2019). Hidrogeli, ki so zasnovani na beljakovinah, za izboljšanje učinkovitosti zdravljenja z injiciranjem na osnovi matičnih celic v modelu miši za univerzo periferne arterijske bolezni Stanford. Vzpostavljeno iz chemh.stanford.edu.
  5. Nathan Collins (2018) Raziskovalci uporabljajo cink za ciljne celice, ki proizvajajo insulin, z regenerativnim zdravilom. Univerza v Stanfordu. Vzpostavljeno iz chemh.stanford.edu.
  6. Nacionalni center za biotehnološke informacije (NCBI) (2003). Onstran molekularne meje: izzivi za kemijo in kemijsko tehnologijo. Vzeto iz: ncbi.nlm.nih.gov
  7. Soni P, Shivangi, Meena LS (2018) Vitamin D-Imunski modulator in rastni inhibitor mikobakterije Tuberculosis H37Rv. Revija za molekularno biologijo in biotehnologijo. Izterjava iz imedpub.com.