7 Aplikace biologie v medicíně



aplikace biologie v medicíně všechny tyto praktické nástroje, které nabízí biomedicína v laboratorní diagnostice, v lékařské péči a v jakékoli jiné oblasti související se zdravím.

Lékařská biologie nabízí širokou škálu technologických a vědeckých přístupů, od in vitro diagnostiky až po genovou terapii. Tato disciplína biologie aplikuje paletu principů, které řídí přírodní vědy v lékařské praxi.

Za tímto účelem odborníci provádějí vyšetřování různých fyziopatologických procesů s přihlédnutím k molekulárním interakcím k integrálnímu fungování organismu..

Biomedicína tak nabízí nové alternativy ve vztahu k tvorbě léků s nižšími toxickými hladinami. Přispívá také k včasné diagnostice nemocí a jejich léčbě.

Příklady aplikace biologie v medicíně

Selektivní léčba astmatu

Dříve se předpokládalo, že SRS-A (pomalá reagující látka anafylaxe) hrála důležitou roli při astmatu, což je stav, který postihuje lidi..

Následné studie zjistily, že tato látka je směsí mezi leukotrienem C4 (LTC4), leukotrienem E4 (LTE4) a leukotrienem D4 (LTD4). Tyto výsledky otevřely dveře novým selektivním léčbám astmatu.

Práce byly zaměřeny na identifikaci molekuly, která specificky blokuje působení LTD4 v plicích, čímž zabraňuje zúžení dýchacích cest.

V důsledku toho byly zpracovány léky obsahující modifikátory leukotrienu, takže mohou být použity při terapiích astmatu..

Selektivita a protizánětlivé léky

V léčbě artritidy se dlouhodobě používají nesteroidní protizánětlivé léky (NSAID). Hlavním důvodem je jeho vysoká účinnost blokující účinky kyseliny arachidonové, která se nachází v enzymu cyklooxygenáze (COX)..

Když je však účinek COX inhibován, také zabraňuje jeho funkci jako gastrointestinálního protektoru. Nedávné studie ukazují, že cyklooxygenáza je tvořena rodinou enzymů, kde 2 z jejích členů mají velmi podobné vlastnosti: CO-1 a COX-2.

COX-1 má gastroprotektivní účinek tím, že inhibuje tento enzym, ztrácí se ochrana střevního traktu. Základním požadavkem nového léčiva by bylo selektivně inhibovat COX-2, aby se dosáhlo stálosti obou funkcí: ochranné a protizánětlivé..

Odborníkům se podařilo izolovat molekulu, která selektivně napadá COX-2, takže nový lék nabízí oba výhody; protizánětlivé, které nezpůsobuje léze na gastrointestinální úrovni.

Alternativní metody při podávání léků

Tradiční metody podávání tablet, sirupů nebo injekcí vyžadují, aby chemická látka vstupovala do krevního oběhu, aby se rozptýlila po celém těle..

Problém nastává, když se vyskytnou vedlejší účinky ve tkáních nebo orgánech, kterým léčivo nebylo zamýšleno, s přitěžující okolností, že tyto příznaky se mohou objevit před dosažením požadované terapeutické hladiny..

V případě tradiční léčby nádoru v mozku musí mít lék koncentraci mnohem vyšší, než je obvyklé, v důsledku bariér krev-mozek. V důsledku těchto dávek mohou být vedlejší účinky vysoce toxické.

K dosažení lepších výsledků vyvinuli vědci biomateriál, který se skládá z polymerního zařízení. To je biokompatibilní a rozpouští se pomalu uvolňující léčivo. V případě nádoru na mozku je nádor odstraněn a jsou vloženy polymerní disky, které jsou tvořeny chemoterapeutickým léčivem..

Dávka bude tedy přesně požadovaná a bude uvolněna v postiženém orgánu, což značně sníží možné vedlejší účinky v jiných systémech organismu..

Proteinové hydrogely pro zlepšení účinnosti injekční terapie kmenovými buňkami

V terapii na bázi kmenových buněk je důležité, aby množství podávané pacientovi bylo klinicky adekvátní. Kromě toho je nezbytné zachovat jeho životaschopnost in situ.

Nejméně invazivní způsob dodávání kmenových buněk je přímé injekce. Tato možnost však nabízí pouze 5% životaschopnost buněk.

Pro uspokojení klinických potřeb vyvinuli odborníci systém ředění a samoléčení, který obsahuje dva proteiny, které se samy sestavují do hydrogelů..

Když se tento systém hydrogelů podává spolu s terapeutickými buňkami, očekává se, že zlepší životaschopnost buněk v těch místech, kde existuje tkáňová ischemie..

Používá se také v případě onemocnění periferních arterií, kde je prioritou udržet životaschopnost buněk, které umožňují průtok krve v dolních končetinách.

Zinek k napadení buněk produkujících inzulín

Inzulínová injekce působí kontrolou symptomů diabetu. Výzkumníci navrhují jednat přímo na beta buňkách pankreatu, které generují inzulín. Klíčem by mohla být afinita těchto buněk ke zinku.

Beta buňky akumulují zinek asi 1000 krát více než zbytek buněk, které tvoří okolní tkáně. Tato charakteristika je využita k tomu, aby bylo možné je identifikovat a selektivně aplikovat léky, které podporují jejich regeneraci.

Za tímto účelem vědci spojili chelatační činidlo zinku s léčivem, které regeneruje beta buňky. Výsledek ukazuje, že léčivo bylo také fixováno v beta buňkách, což způsobilo jeho násobení.

V testu provedeném na potkanech se buňky betas regenerovaly přibližně o 250% více než jiné buňky.

NGAL jako prediktor akutního poškození ledvin

Lipokalin spojený s gelatinázou neutrofilů, známý pod zkratkou NGAL, je protein používaný jako biomarker. Jeho funkcí je detekovat akutní poškození ledvin u jedinců se srpkovitými buňkami. U tohoto typu pacientů sérum pravděpodobně předpovědělo nástup onemocnění.

Poruchy ledvin, jako je zvýšený kreatinin a močovina, jsou jednou z komplikací srpkovitých onemocnění. Výzkum spojuje NGAL s nefropatií u pacientů s diabetem 2. typu.

Díky tomu je NGAL citlivým a důležitým nástrojem v klinické oblasti díky nízkým nákladům, snadnému přístupu a dostupnosti.

Kromě toho je citlivým biomarkerem, který přispívá k včasné detekci, s velmi širokým rozsahem pro rutinní hodnocení, během léčby srpkovité anémie.

Vitamin D, inhibitor růstu Mycobacterium tuberkulóza

Tuberkulóza je hlavně plicní onemocnění spojené s Mycobacterium tuberculosis. Průběh onemocnění bude záviset na reakci imunitního systému, jehož účinnost je ovlivněna vnějšími a vnitřními faktory, jako je genetika.

V rámci vnějších faktorů se jedná o fyziologický a nutriční stav pacienta. Studie ukazují, že nedostatek vitamínu D může přímo souviset se zhoršením regulace imunitního systému.

Tímto způsobem imunomodulační působení uvedeného systému zapnuto M. tuberculosis. Zvýšená možnost nákazy tuberkulózou může souviset s nízkou hladinou vitaminu D.

Klinický význam naznačuje, že antituberkulózní terapie indukovaná vitaminem D3 může působit jako doplněk léčby tuberkulózy.

Odkazy

  1. Atere AD, Ajani OF, Akinbo DB, Adeosun OA, Anombem OM (2018). Sérové ​​hladiny lipocalinu asociovaného s neutrofilní gelatinázou (NGAL) jako prediktor akutního poranění ledvin u subjektů s kosáčkovou buňkou. J Biomedical. Obnoveno z jbiomeds.com
  2. Campbell, A K. (1988) Chemiluminescence. Principy a aplikace v biologii a medicíně. Web ETDE. Získané z osti.gov.
  3. Smith RC1, Rhodes SJ. (2000). Aplikace vývojové biologie pro medicínu a živočišné zemědělství. Obnoveno z ncbi.nlm.nih.go
  4. Ngan Huang, Sarah Heilshorn (2019). Proteiny-připravené Hydrogely pro zlepšenou účinnost injekční terapie založené na kmenových buňkách v myším modelu pro periferní arteriální nemoc Stanfordskou univerzitu. Zdroj: chemh.stanford.edu.
  5. Nathan Collins (2018) Výzkumníci používají zinek k cílení buněk produkujících inzulín s regeneračním léčivem. Univerzita Stanford. Zdroj: chemh.stanford.edu.
  6. Národní centrum pro biotechnologické informace (NCBI) (2003). Za molekulární hranicí: Výzvy pro chemii a chemické inženýrství. Převzato z: ncbi.nlm.nih.gov
  7. Soni P, Shivangi, Meena LS (2018) Vitamin D-Imunitní modulátor a růstový inhibitor Mycobacterium Tuberculosis H37Rv. Žurnál molekulární biologie a biotechnologie. Obnoveno z imedpub.com.