7 BIOLOGIAN SOVELLUKSET LÄÄKETIETEESSÄ - BIOLOGIA - 2026

Sovellukset biologian lääketieteessä ovat kaikki ne käytännön työkaluja, jotka biolääketieteen tarjouksia laboratoriodiagnostiikka, sairaanhoidon ja muilla alueilla, jotka liittyvät terveyteen.

Lääketieteellinen biologia tarjoaa laajan valikoiman teknisiä ja tieteellisiä lähestymistapoja, jotka voivat vaihdella in vitro -diagnostiikasta geeniterapiaan. Tämä biologian kurinalaisuus soveltaa erilaisia ​​periaatteita, jotka hallitsevat luonnontieteitä lääketieteellisessä käytännössä.

Mycobacterium tuberculosis. Lähde: NIAID Flickrissä., Wikimedia Commonsin kautta

Tätä varten asiantuntijat tekevät tutkimuksia erilaisista patofysiologisista prosesseista ottaen huomioon molekyylin vuorovaikutuksista organismin olennaiseen toimintaan.

Siksi biolääketiede tarjoaa uusia vaihtoehtoja lääkkeiden luomiseen, joiden toksisuus on alhaisempi. Samalla tavoin se edistää tautien varhaista diagnosointia ja niiden hoitoa.

Esimerkkejä biologian sovelluksista lääketieteessä

Selektiivinen hoito astmaan

SRS-A: n (anafylaksian hitaasti reagoiva aine) ajateltiin aiemmin olevan tärkeä rooli astmassa, tilassa, joka kärsii ihmisistä niin paljon.

Myöhemmissä tutkimuksissa todettiin, että tämä aine on seos leukotrieeni C4 (LTC4), leukotrieeni E4 (LTE4) ja leukotrieeni D4 (LTD4). Nämä tulokset avasivat oven uusiin selektiivisiin astman hoitomenetelmiin.

Työn tarkoituksena oli tunnistaa molekyyli, joka esti erityisesti LTD4: n toiminnan keuhkoissa, välttäen siten hengitysteiden kapenemisen.

Seurauksena lääkkeet, jotka sisälsivät leukotrieeniä modifioivia aineita, kehitettiin käytettäväksi astmahoitoissa.

Selektiivisyys ja tulehduskipulääkkeet

Ei-steroidisia tulehduskipulääkkeitä (NSAID-lääkkeitä) on käytetty pitkään niveltulehduksen hoidossa. Pääsyy on sen korkea tehokkuus estämällä syklo-oksigenaasientsyymissä (COX) sijaitsevan arakidonihapon vaikutuksia.

Kuitenkin, kun COX: n vaikutus estyy, se estää myös sen toimintaa maha-suolikanavan suojana. Viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että syklo-oksigenaasi koostuu entsyymiryhmästä, jossa kahdella sen jäsenellä on hyvin samanlaiset ominaisuudet: CO-1 ja COX-2.

COX-1: llä on mahansuojaava vaikutus, estämällä tätä entsyymiä suolikanavan suoja menettää. Uuden lääkkeen perusvaatimus suuntautuisi selektiivisesti estämään COX-2: ta, jotta saavutettaisiin molempien toimintojen pysyvyys: suojaava ja anti-inflammatorinen.

Asiantuntijat onnistuivat eristämään molekyylin, joka hyökkää selektiivisesti COX-2: ta, joten uudella lääkkeellä on molemmat edut; anti-inflammatorinen, joka ei aiheuta maha-suolikanavan vaurioita.

Vaihtoehtoiset lääkkeen antamismenetelmät

Perinteiset pillereiden, siirappien tai injektioiden antamismenetelmät edellyttävät kemikaalin pääsyä verenkiertoon ja jakautumaan koko kehoon.

Ongelma ilmenee, kun sivuvaikutuksia esiintyy kudoksissa tai elimissä, joille lääkettä ei ole tarkoitettu, pahentaen sitä, että nämä oireet saattavat ilmetä ennen kuin haluttu terapeuttinen taso saavutetaan.

Aivokasvaimen perinteisen hoidon tapauksessa lääkkeen pitoisuuden on oltava tavallista paljon korkeampi veri-aivoesteiden takia. Näiden annosten seurauksena sivuvaikutukset voivat olla erittäin myrkyllisiä.

Parempien tulosten saavuttamiseksi tutkijat ovat kehittäneet biomateriaalin, joka koostuu polymeerivälineestä. Tämä on bioyhteensopivaa ja liukenee hitaasti vapauttaen lääkkeen. Aivokasvaimen tapauksessa tuumori poistetaan ja asetetaan polymeerilevyjä, jotka koostuvat kemoterapeuttisesta lääkkeestä.

Siten annostus on tarkalleen vaadittava ja vapautuu vaurioituneessa elimessä vähentäen huomattavasti muiden kehon järjestelmien mahdollisia sivuvaikutuksia.

Proteiinihydrogeelit kantasoluinjektiohoidon tehostamiseksi

Kantasolupohjaisessa terapiassa on tärkeää, että potilaalle annettava määrä on kliinisesti riittävä. Lisäksi sen elinkelpoisuus on ylläpidettävä paikan päällä.

Vähiten invasiivinen tapa kantasolujen toimittamiseen on suora injektio. Tämä vaihtoehto tarjoaa kuitenkin vain 5% solujen elinkykyisyyttä.

Kliinisten tarpeiden tyydyttämiseksi asiantuntijat ovat kehittäneet laihdutus- ja itseparannusjärjestelmän, joka käsittää kaksi proteiinia, jotka kokoontuvat itsestään hydrogeeleiksi.

Kun tätä hydrogeelijärjestelmää annetaan yhdessä terapeuttisten solujen kanssa, sen odotetaan parantavan solujen elinkykyisyyttä paikoissa, joissa esiintyy kudosiskemiaa.

Sitä käytetään myös ääreisvaltimoiden sairauksien tapauksessa, joissa on ensisijaisen tärkeää ylläpitää niiden solujen elinkelpoisuutta, jotka sallivat veren virtauksen alaraajoissa

Sinkki hyökätäkseen insuliinia tuottaviin soluihin

Insuliini-injektio hallitsee diabeteksen oireita. Tutkijat ehdottavat vaikuttavan suoraan haiman beeta-soluihin, jotka tuottavat insuliinia. Avain voisi olla näiden solujen affiniteetti sinkkiin.

Beeta-solut keräävät sinkkiä noin 1000 kertaa enemmän kuin muut solut, jotka muodostavat ympäröivät kudokset. Tätä ominaisuutta käytetään niiden tunnistamiseen ja selektiiviseen käyttöön lääkkeitä, jotka edistävät niiden regeneraatiota.

Tätä varten tutkijat linkittivät sinkin kelatoivan aineen lääkkeeseen, joka regeneroi beeta-solut. Tulos osoittaa, että lääke kiinnittyi myös beeta-soluihin, aiheuttaen niiden lisääntymisen.

Rotilla tehdyssä testissä beeta-solut uudistuivat noin 250% enemmän kuin muut solut.

NGAL akuutin munuaisvaurion ennustajana

Neutrofiiligelatinoosiin liittyvä lipokaliini, joka tunnetaan lyhenteellä NGAL, on proteiini, jota käytetään biomarkkerina. Sen tehtävänä on havaita akuutti munuaisvaurio henkilöillä, joilla on sirppisolut. Tämän tyyppisillä potilailla seerumin mittaus mahdollisesti ennusti sairauden alkamista.

Munuaissairaudet, kuten lisääntynyt kreatiniini ja urea, ovat yksi sirppisolutaudin komplikaatioista. Tutkimus yhdistää NGAL: n nefropatiaan tyypin 2 diabeteksen potilailla.

Tämä tekee NGAL: sta herkän ja tärkeän työkalun kliinisessä ympäristössä alhaisten kustannustensa, helpon saatavuuden ja saatavuuden vuoksi.

Lisäksi se on herkkä biomarkkeri, joka myötävaikuttaa varhaiseen havaitsemiseen, ja jolla on erittäin laaja rutiininomainen arviointi, sirppisolutaudin hoidon aikana.

D-vitamiini, Mycobacterium tuberculosis -kasvun estäjä

Tuberkuloosi on ensisijaisesti keuhkosairaus, johon liittyy Mycobacterium tuberculosis. Taudin eteneminen riippuu immuunijärjestelmän vasteesta, jonka tehokkuuteen vaikuttavat ulkoiset ja sisäiset tekijät, kuten genetiikka.

Ulkoisiin tekijöihin kuuluvat potilaan fysiologinen ja ravitsemuksellinen tila. Tutkimukset osoittavat, että D-vitamiinin puute voi liittyä suoraan immuunijärjestelmän heikentyneeseen säätelyyn.

Tällä tavalla vaikutetaan mainitun järjestelmän immunomodulatoiviin vaikutuksiin M. tuberculosisiin. Lisääntynyt tuberkuloosin leviämismahdollisuus voi liittyä alhaiseen D-vitamiinitasoon.

Kliininen merkitys osoittaa, että D3-vitamiinin indusoima tuberkuloosihoito voisi toimia apuna tuberkuloosihoidossa

Viitteet

1. Atere AD, Ajani OF, Akinbo DB, Adeosun OA, Anombem OM (2018). Neutrofiiligelatinoosiin liittyvän lipokaliinin (NGAL) seerumitasot sirppisoluishenkilöiden akuutin munuaisvahinkojen ennustajana. J Biolääketiede. Palautettu osoitteesta jbiomeds.com
2. Campbell, A K. (1988) Chemiluminescence. Periaatteet ja sovellukset biologiassa ja lääketieteessä. ETDE-verkko. Palautettu osti.gov: sta.
3. Smith RC1, Rhodes SJ. (2000). Kehitysbiologian sovellukset lääketieteessä ja eläintuotannossa. Palautettu osoitteesta ncbi.nlm.nih.go
4. Ngan Huang, Sarah Heilshorn (2019). Proteiinipohjaiset hydrogeelit kantasoluihin perustuvan injektiohoidon tehostamiseksi hiiren mallissa perifeerisen valtimon sairauden Stanfordin yliopistossa. Palautettu osoitteesta chemh.stanford.edu.
5. Nathan Collins (2018).Tutkijat käyttävät sinkkiä kohdentaakseen insuliinia tuottavia soluja regeneratiivisella lääkkeellä. Stanfordin yliopisto. Palautettu osoitteesta chemh.stanford.edu.
6. Kansallinen bioteknologiatietokeskus (NCBI) (2003). Molekyylipiirin ulkopuolella: Kemian ja kemian tekniikan haasteet. Ostettu: ncbi.nlm.nih.gov
7. Soni P, Shivangi, Meena LS (2018) D-vitamiini -immuunimodulaattori ja Mycobacterium Tuberculosis H37Rv: n kasvun estäjä. Journal of Molecular Biology and Biothecnology. Palautettu osoitteesta imedpub.com.