7 Примена биологије у медицини

Тхе примена биологије у медицини су сви они практични алати које нуди биомедицина у лабораторијској дијагностици, у медицинској њези иу било којој другој области везаној за здравље.

Медицинска биологија нуди широк спектар технолошких и научних приступа, од ин витро дијагностике до генске терапије. Ова дисциплина биологије примењује разноврсност принципа који управљају природним наукама у медицинској пракси.

Због тога специјалисти спроводе истраживања различитих физиопатолошких процеса, узимајући у обзир од молекуларних интеракција до интегралног функционисања организма..

Дакле, биомедицина нуди нове алтернативе у вези са стварањем лекова, са нижим нивоима токсичности. Такође доприноси раној дијагнози болести и њиховом лечењу.

Примјери примјене биологије у медицини

Селективна терапија астме

Раније се сматрало да СРС-А (супстанца анафилаксије која споро реагује) игра важну улогу у астми, стање које погађа људе.

Накнадним истраживањима утврђено је да је ова супстанца смеша између леукотриена Ц4 (ЛТЦ4), леукотриена Е4 (ЛТЕ4) и леукотриена Д4 (ЛТД4). Ови резултати су отворили врата новим селективним третманима астме.

Радови су имали за циљ да идентификују молекул који специфично блокира дејство ЛТД4 у плућима, чиме се спречава сужавање респираторног тракта..

Као резултат, развијени су лекови који садрже модификаторе леукотриена, тако да се могу користити у терапији астме.

Селективност и антиинфламаторни лекови

Нестероидни антиинфламаторни лекови (НСАИД) се дуго користе у лечењу артритиса. Главни разлог је његова висока ефикасност која блокира ефекат арахидонске киселине, која се налази у ензиму циклооксигеназа (ЦОКС).

Међутим, када је ефекат ЦОКС-а инхибиран, он такође спречава његову функцију гастроинтестиналног протектора. Недавне студије показују да циклооксигеназу формира фамилија ензима, где 2 њена члана имају веома сличне карактеристике: ЦО-1 и ЦОКС-2.

ЦОКС-1 има гастропротективни ефекат, инхибирањем овог ензима се губи заштита цревног тракта. Основни захтев новог лека био би селективно инхибирање ЦОКС-2, за постизање трајности обе функције: заштитне и антиинфламаторне..

Специјалисти су успели да изолују молекул који селективно напада ЦОКС-2, тако да нови лек нуди обе користи; антиинфламаторно средство које не изазива лезије на гастроинтестиналном нивоу.

Алтернативне методе у примени лекова

Традиционалне методе у примени пилула, сирупа или ињекција захтевају да хемикалија уђе у крвоток, да се распрши кроз тело.

Проблем настаје када се нуспојаве јављају у ткивима или органима на које лек није намењен, са отежавајућом околношћу да се ови симптоми могу појавити пре него што се постигне жељени терапеутски ниво..

У случају традиционалног лечења тумора у мозгу, лек мора имати концентрацију много већу него што је уобичајено, због баријере крви и мозга. Као последица ових доза, нежељени ефекти могу бити високо токсични.

Да би постигли боље резултате, научници су развили биоматеријал који се састоји од полимерног уређаја. Ово је биокомпатибилно и раствара се полако ослобађајући лек. У случају тумора на мозгу, тумор је уклоњен и уметнути су полимерни дискови, који настају хемотерапијским леком..

Према томе, доза ће бити управо она која је потребна и биће ослобођена у захваћеном органу, значајно смањујући могуће нуспојаве у другим системима организма..

Протеински хидрогелови за побољшање ефикасности терапије ињекцијама матичних ћелија

У терапији базираној на матичним ћелијама, важно је да количина која се даје пацијенту буде клинички адекватна. Поред тога, неопходно је одржати његову одрживост ин ситу.

Најмање инвазиван начин снабдевања матичним ћелијама је директно убризгавање. Међутим, ова опција нуди само 5% виталности ћелија.

Да би се задовољиле клиничке потребе, специјалисти су развили систем стањивања и самоизлечења који се састоји од два протеина који се самостално скупљају у хидрогеле.

Када се администрира овај систем хидрогелова, заједно са терапеутским ћелијама, очекује се да побољша виталност ћелија на местима где постоји исхемија ткива.

Такође се користи у случају периферне артеријске болести, где је приоритет одржавање виталности ћелија које омогућавају проток крви у доњим екстремитетима

Цинк напада ћелије које производе инсулин

Ињекција инзулина функционише тако што контролише симптоме дијабетеса. Истраживачи предлажу да делују директно на бета ћелије панкреаса које генеришу инсулин. Кључ би могао бити афинитет ових ћелија за цинк.

Бета ћелије акумулирају цинк око 1000 пута више од осталих ћелија које формирају околна ткива. Ова карактеристика се користи да би се могла идентификовати и селективно применити лекови који промовишу њихову регенерацију.

Због тога су истраживачи повезали цинк хелатни агенс са леком који регенерише бета ћелије. Резултат указује да је лек такође фиксиран у бета-ћелијама, узрокујући његово множење.

У тесту на пацовима, бета ћелије регенеришу око 250% више од других ћелија.

НГАЛ као предиктор акутне повреде бубрега

Липокалин повезан са неутрофилном желатиназом, познат под акронимом НГАЛ, је протеин који се користи као биомаркер. Његова функција је да детектује акутно оштећење бубрега код особа са српастим ћелијама. Код овог типа пацијената, мерење серума је могло предвидети почетак болести.

Поремећаји бубрега, као што су повећани креатинин и уреа, су једна од компликација болести српастих ћелија. Истраживачи повезују НГАЛ са нефропатијом код пацијената са дијабетесом типа 2.

То чини НГАЛ осјетљивим и важним алатом у клиничком пољу, због његове ниске цијене, лаког приступа и доступности.

Поред тога, то је осетљив биомаркер који доприноси раном откривању, са веома широким опсегом за рутинску процену, током лечења болести српастих ћелија..

Витамин Д, инхибитор раста Мицобацтериум туберкулоза

Туберкулоза је углавном повезана са плућним болестима Мицобацтериум туберцулосис. Напредак болести ће зависити од одговора имуног система, чија је ефикасност под утицајем спољашњих и унутрашњих фактора, као што је генетика.

Унутар вањских фактора налазе се физиолошки и нутритивни статус пацијента. Истраживања показују да недостатак витамина Д може бити у директној вези са погоршањем регулације имуног система.

На овај начин ће се утицати на имуномодулаторна дејства поменутог система М. туберцулосис. Повећана могућност заразе туберкулозом може бити повезана са ниским нивоом витамина Д.

Клиничка релевантност указује на то да антитуберкулотска терапија изазвана витамином Д3 може деловати као допуна терапији туберкулозе.

Референце

1. Атере АД, Ајани ОФ, Акинбо ДБ, Адеосун ОА, Аномбем ОМ (2018). Серумски нивои липоцалина (НГАЛ) који су повезани са неутрофилом желатиназе као предиктор акутне повреде бубрега у ћелијама српастих ћелија. Ј Биомедицал. Рецоверед фром јбиомедс.цом
2. Цампбелл, А К. (1988) Цхемилуминесценце. Принципи и примена у биологији и медицини. ЕТДЕ Веб. Опорављен од ости.гов.
3. Смитх РЦ1, Рходес СЈ. (2000). Примена развојне биологије у медицини и пољопривреди животиња. Опорављено од нцби.нлм.них.го
4. Нган Хуанг, Сарах Хеилсхорн (2019). Хидрогелови пројектовани од протеина за побољшану ефикасност терапије убризгавањем матичних ћелија у мишји модел за периферне артеријске болести Станфорд универзитета. Преузето са цхемх.станфорд.еду.
5. Натхан Цоллинс (2018) Истраживачи користе цинк за циљање ћелија које производе инсулин регенеративним леком. Станфорд универзитет. Преузето са цхемх.станфорд.еду.
6. Национални центар за биотехнолошке информације (НЦБИ) (2003). Изван молекуларне границе: изазови за хемију и хемијско инжењерство. Преузето из: нцби.нлм.них.гов
7. Сони П, Схиванги, Меена ЛС (2018) Витамин Д-имуномодулатор и инхибитор раста Мицобацтериум Туберцулосис Х37Рв. Часопис за молекуларну биологију и биотехнологију. Рецоверед фром имедпуб.цом.