Медицинская биотехнология, ее задачи и достижения

Биотехнология — это получение продуктов из био­логических объектов или с применением биологических объек­тов. Могут быть использова­ны организмы животных и человека (сывороткивакцинированных лошадей или людей; получение препаратов крови доноров), отдельные орга­ны (получение гормона инсулина из поджелудочных желез круп­ного рогатого скота и свиней) или культуры тканей (получение лекарственных препаратов). Однако в качестве биологических объектов чаще всего используют одноклеточные микроорганиз­мы, а также животные и растительные клетки, образующие но­вые продукты и выделяющие метаболиты, обладающие разнообразными физико-химическими свойствами и биологическим дей­ствием.

Биотехнология использует эту продукцию клеток как сырье, которое в результате технологической обработки превращается в конечный продукт. С помощью биотехнологии получают множество продуктов, используемых в различных отраслях:

• медицине (антибиотики, витамины, ферменты, аминокисло­ты, гормоны, вакцины, антитела, компоненты крови, диаг­ностические препараты, иммуномодуляторы, алкалоиды, пи­щевые белки, нуклеиновые кислоты, нуклеозиды, нуклеотиды, липиды, антиметаболиты, антиоксиданты, противоглис­тные и противоопухолевые препараты);

• ветеринарии и сельском хозяйстве (кормовой белок: кормо­вые антибиотики, витамины, гормоны, вакцины, биологичес­кие средства защиты растений, инсектициды);

• пищевой промышленности (аминокислоты, органические кис­лоты, пищевые белки, ферменты, липиды, сахара, спирты, дрожжи);

• химической промышленности (ацетон, этилен, бутанол);

• энергетике (биогаз, этанол).

Следовательно, биотехнология направлена на создание диаг­ностических, профилактических и лечебных медицинских и ве­теринарных препаратов, на решение продовольственных вопро­сов (повышение урожайности, продуктивности животноводства, улучшение качества пищевых продуктов — молочных, кондитер­ских, хлебобулочных, мясных, рыбных); на обеспечение мно­гих технологических процессов в легкой, химической и других отраслях промышленности. Необходимо отметить также все воз­растающую роль биотехнологии в экологии, так как очистка сточных вод, переработка отходов и побочных продуктов, их деградация (фенол, нефтепродукты и другие вредные для окру­жающей среды вещества) осуществляются с помощью микро­организмов.

В настоящее время в биотехнологии выделяют медико-фарма­цевтическое, продовольственное, сельскохозяйственное и эколо­гическое направления. В соответствии с этим биотехнологию можно разделить на медицинскую, сельскохозяйственную, про­мышленную и экологическую. Медицинская в свою очередь под­разделяется на фармацевтическую и иммунобиологическую, сель­скохозяйственная — на ветеринарную и биотехнологию расте­ний, а промышленная — на соответствующие отраслевые направ­ления (пищевая, легкая промышленность, энергетика и т. д.).

Биотехнологию также подразделяют на традиционную (ста­рую) и новую. Последнюю связывают с генетической инжене­рией. Общепризнанное определение предмета «биотехнология» отсутствует и даже ведется дискуссия о том, наука это или про­изводство.

115. Формы инфекции.

116. Токсины бактерий, их свойства, природа.

117. Интерфероны, природа, способы получения и применения

118. Особенности противовирусного, противобактериального, противогрибкового, противоопухолевого, трансплантационного иммунитета.

Противоопухолевый иммунитетоснован на Th1-зависимом клеточном иммунном ответе, активирующем цитотоксические Т-лимфоциты, макрофаги иNK-клетки. Опухолевый антиген распознается антигенпрезентирующими клетками (дендритными клетками и макро­фагами) и непосредственно или через Т-хелперы пред­ставляется цитотоксическим Т-лимфоцитам, разрушающим опу­холевую клетку-мишень.

Кроме специфического противоопухолевого иммунитета, иммунный надзор за нормальным составом тканей реализует­ся за счет неспецифических факторов. Неспецифические фак­торы, повреждающие опухолевые клетки: 1) NK-клетки, систе­ма мононуклеарных клеток, противоопухолевая активность которых усиливается под воздействием интерлейкина-2 (ИЛ-2) и α-, β-интерферонов; 2) ЛАК-клетки (мононуклеарные клетки и NK-клетки, активированные ИЛ-2); 3) цитокины (α - и β-интерфероны, ФНО-α и ИЛ-2).

Особенности противовирусного иммунитета

· На проникновение вируса реагируют системы интерферонов и Т-киллерных клеток.

· Роль макрофагов и других антигенпредставляющих клеток здесь в процессировании и представлении антигена.

· Вирусы могут вызвать заболевание лишь в том случае, если проникают в клетку.

· Кроме того, противовирусное действие оказывают находящиеся в сыворотке крови а- и в-ингибиторы. Альфа-ингнбитор — термостабильный субстрат, препятствует адсорбции вирусов на клетке, разрушается нейраминидазой орто- и парамиксовирусов. Бета-ингибитор — термолабильный мукопептид, подавляет размножение орто- и парамиксовирусов.