Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Фармацевтикалық биотехнология, Рекомбинантты ақуыздар биотехнологиясы,…
Фармацевтикалық биотехнология
.
Фармацевтикалық биотехнология — тірі организмдерді, жасушаларды, микроорганизмдерді және биологиялық молекулаларды пайдалана отырып, дәрілік препараттарды өндіруді зерттейтін биотехнология саласы.
Бұл сала молекулалық биология, генетика, микробиология, биохимия және фармакология ғылымдарымен тығыз байланысты.
Фармацевтикалық биотехнологияның негізгі мақсаты — адам ауруларының алдын алуға, оларды диагностикалауға және емдеуге арналған тиімді әрі қауіпсіз биологиялық препараттар жасау.
..
Фармацевтикалық биотехнологияның негізгі бағыттары:
Вакциналар биотехнологиясы — жұқпалы аурулардың алдын алатын препараттарды әзірлеу.
Гормондар биотехнологиясы — ағзадағы физиологиялық үдерістерді реттейтін гормондарды өндіру.
Рекомбинантты ақуыздар өндірісі — гендік инженерия әдістерімен емдік қасиеті бар ақуыздарды алу.
Моноклоналды антиденелер өндіру — белгілі бір нысананы дәл танитын антиденелерді дәрі ретінде қолдану.
Ферменттік препараттар өндірісі — ағзадағы биохимиялық реакцияларға қатысатын ферменттерді емдеу мақсатында пайдалану.
Вакцина — иммундық жүйені белгілі бір инфекциялық қоздырғышты тануға және оған қарсы қорғаныс қалыптастыруға үйрететін биологиялық препарат.
Вакцина ағзада арнайы иммундық жауаптың қалыптасуына ықпал етеді. Нәтижесінде иммундық жүйе инфекциямен кейін кездескенде оны жылдам тануға қабілетті болады.
…
Вакциналардың негізгі түрлері
1. Тірі әлсіретілген вакциналар
Құрамында ауру тудыру қабілеті әлсіретілген тірі микроорганизмдер болады.
Мысалдар:
Қызылшаға қарсы вакцина.
Қызамыққа қарсы вакцина.
Желшешекке қарсы вакцина.
Ерекшелігі: иммундық жауапты жақсы қалыптастыруы мүмкін. Бірақ кейбір иммунитеті әлсіреген адамдарға мұндай вакциналар жарамсыз болуы мүмкін.
..
2. Инактивтелген вакциналар
Құрамында белсенділігі жойылған вирус немесе бактерия болады.
Мысалдар:
Гепатит А-ға қарсы вакциналардың кейбір түрлері.
Инактивтелген полиомиелит вакцинасы.
Ерекшелігі: қоздырғыш көбеймейді, алайда иммундық жауапты қалыптастыру үшін бірнеше доза қажет болуы мүмкін.
…
3. Рекомбинантты ақуыздық вакциналар
Гендік инженерия арқылы алынған қоздырғыштың белгілі бір ақуызы пайдаланылады.
Мысалы:
В гепатитіне қарсы вакцина.
Адам папилломавирусына (HPV) қарсы вакциналардың көпшілігі.
Бұл вакциналарда инфекция қоздырғышының толыққанды тірі түрі болмайды.
….
4. мРНҚ вакциналары
мРНҚ — ақпараттық рибонуклеин қышқылы. Ол жасушаларға белгілі бір антигенді уақытша өндіруге қажетті ақпарат береді.
Жұмыс істеу механизмі:
Вакцина ағзаға енгізіледі.
Жасушалар мРНҚ-дағы ақпаратты пайдаланып, антиген түзеді.
Иммундық жүйе антигенді таниды.
Арнайы иммундық жауап қалыптасады.
мРНҚ жасуша ядросына кіріп, адамның ДНҚ-сын өзгерту үшін пайдаланылмайды. Ол уақыт өте келе ыдырайды.
..
5. Вирустық векторлық вакциналар
Антигенді кодтайтын генді жасушаларға жеткізу үшін арнайы өзгертілген вирус-вектор қолданылады.
Мұндай технология кейбір COVID-19 вакциналарында қолданылды.
…
Вакциналарды өндіру кезеңдері
Вакцинаның түріне байланысты технология әртүрлі болғанымен, жалпы өндіріс үдерісі мыналарды қамтиды:
Антигенді немесе қажетті генетикалық конструкцияны таңдау.
Өндірістік жүйені дайындау.
Антигенді өсіру немесе синтездеу.
Қажетті өнімді бөліп алу және тазарту.
Препараттың құрамын тұрақтандыру.
Сапасын, қауіпсіздігін және тиімділігін бағалау.
Тиісті реттеуші талаптарға сәйкес өндіріске рұқсат алу.
Маңызы: вакциналар жұқпалы аурулардың таралуын азайтуға, ауыр асқынулардың алдын алуға және қоғамдық денсаулықты қорғауға көмектеседі.
…
Гормондар — эндокриндік жасушалар өндіретін және ағзадағы әртүрлі физиологиялық үдерістерді реттейтін биологиялық белсенді заттар.
Олар зат алмасуға, өсуге, дамуға, көбеюге және қандағы глюкоза деңгейін реттеуге қатысады.
Гормондардың кейбірі ақуыз немесе пептид табиғатты болса, басқалары стероидтар немесе аминқышқылдарынан түзілетін қосылыстар болып табылады.
Фармацевтикалық биотехнологияда әсіресе ақуыздық және пептидтік гормондарды өндіру маңызды орын алады.
:..
1. Инсулин
Инсулин — қандағы глюкоза деңгейін реттейтін гормон.
Ол ұйқыбездің бета-жасушаларында өндіріледі.
Медицинада инсулин қант диабетін емдеу үшін қолданылады.
Бұрын инсулин көбіне жануарлардың ұйқыбезінен алынған. Қазіргі кезде адам инсулинінің көптеген түрі рекомбинантты ДНҚ технологиясы арқылы өндіріледі.
Өндіріс принципі:
Адам инсулинін кодтайтын генетикалық ақпарат пайдаланылады.
Генетикалық конструкция өндірістік микроорганизмге немесе басқа қолайлы жасушалық жүйеге енгізіледі.
Жасушалар қажетті ақуызды өндіреді.
Ақуыз бөлініп алынып, тазартылады.
Дайын препарат сапа талаптарына сәйкес тексеріледі.
..
2. Өсу гормоны
Адамның өсу гормоны — соматотропин. Ол гипофизде өндіріледі және ағзаның өсуі мен зат алмасуына қатысады.
Рекомбинантты өсу гормоны белгілі бір медициналық көрсетілімдер бойынша қолданылады.
3. Эритропоэтин
Эритропоэтин — эритроциттердің түзілуін ынталандыратын гормон.
Рекомбинантты эритропоэтин кейбір анемия түрлерін емдеуде қолданылады.
Оны өндіруде сүтқоректілердің жасушалары жиі пайдаланылады, өйткені ақуыздың дұрыс бүктелуімен қатар, гликозилденуі де маңызды.
4. Фолликулды ынталандырушы гормон (FSH)
FSH репродуктивтік жүйенің қызметіне қатысады. Оның рекомбинантты түрлері бедеулікті емдеудің кейбір әдістерінде қолданылады.
Гормондарды биотехнологиялық өндірудің артықшылықтары
Адам ағзасындағы гормонға сәйкес келетін молекулаларды алуға мүмкіндік береді.
Өндіріс сапасын стандарттауға көмектеседі.
Жануарлар тіндеріне тәуелділікті азайтады.
Жоғары тазалықтағы препараттарды өндіруге мүмкіндік береді.
Өндірісті өнеркәсіптік ауқымға дейін кеңейтуге жағдай жасайды.
Рекомбинантты ақуыздар биотехнологиясы
..
Рекомбинантты ақуыз — гендік инженерия әдістерімен генетикалық материалы өзгертілген жасушаларда өндірілетін ақуыз.
Бұл технология белгілі бір ақуызды кодтайтын генетикалық ақпаратты қолайлы жасушалық жүйеге енгізіп, қажетті өнімді алуға негізделеді.
Рекомбинантты ақуыздар қазіргі медицинада кеңінен қолданылады. Олардың қатарына гормондар, ферменттер, қан ұю факторлары, цитокиндер және моноклоналды антиденелер жатады
..
Рекомбинантты ақуыздарды өндіру кезеңдері
1-кезең. Қажетті генді анықтау
Алдымен қажетті ақуызды кодтайтын генетикалық ақпарат анықталады.
2-кезең. Генетикалық конструкцияны құрастыру
Қажетті ген экспрессияға арналған векторға енгізіледі. Вектор ретінде көбіне плазмида немесе басқа генетикалық тасымалдаушы пайдаланылады.
..
3-кезең. Өндіруші жасушаны таңдау
Ақуыздың ерекшелігіне байланысты өндіріс жүйесі таңдалады:
Escherichia coli бактериялары — кейбір қарапайым ақуыздарды өндіру үшін.
Ашытқылар — белгілі бір рекомбинантты ақуыздарды алу үшін.
Сүтқоректілердің жасушалары — күрделі құрылымды және гликозилденетін ақуыздарды өндіру үшін.
4-кезең. Ақуызды өндіру
Жасушалар қажетті ақуызды синтездейді. Өндірістік жағдайда үдеріс бақыланатын биореакторларда жүргізілуі мүмкін.
5-кезең. Бөліп алу және тазарту
Қажетті ақуыз жасушалардан немесе өсірілетін ортадан бөлініп алынып, қоспалардан тазартылады.
6-кезең. Сапасын бақылау
Ақуыздың тазалығы, құрылымы, биологиялық белсенділігі және қауіпсіздігі тексеріледі.
..
Рекомбинантты ақуыздардың артықшылықтары
Адам ақуыздарына сәйкес келетін препараттарды алуға мүмкіндік береді.
Өнімнің тазалығы мен сапасын бақылауға жағдай жасайды.
Кейбір жануар тіндерінен алынатын препараттарға қажеттілікті азайтады.
Күрделі ауруларды емдеуге арналған жаңа дәрілерді жасауға мүмкіндік береді.
Өндірісті қажетті көлемге дейін кеңейтуге болады.
Фармацевтикалық биотехнологиядағы заманауи зерттеулер
..
1. мРНҚ вакциналарын жетілдіру
Зерттеушілер мРНҚ-ның тұрақтылығын арттыру, оны жасушаларға тиімді жеткізу және иммундық жауапты оңтайландыру әдістерін зерттеп жатыр.
Бұл технология инфекциялық ауруларға қарсы вакциналардан бөлек, кейбір қатерлі ісіктерге қарсы жекелендірілген терапиялық вакциналарды зерттеуде де қолданылады.
..
2. Биосимилярларды әзірлеу
Биосимиляр — бұрын тіркелген биологиялық препаратқа жоғары дәрежеде ұқсас препарат.
Зерттеулердің мақсаты — биологиялық дәрілердің қолжетімділігін арттыру және олардың сапасы мен тиімділігін сақтау.
Мысалы, инсулиндер мен кейбір моноклоналды антиденелерге ұқсас биосимилярлар әзірленеді.
..
3. Моноклоналды антиденелерді жетілдіру
Моноклоналды антиденелер белгілі бір антигенді немесе жасушалық нысананы тануға қабілетті.
Қазіргі зерттеулер оларды қатерлі ісік жасушаларына бағыттау, иммундық жүйенің жұмысын реттеу және дәрілік заттарды қажетті нысанаға жеткізу үшін жетілдіруге бағытталған
..
4. Ақуыз өндірісін оңтайландыру
Ғалымдар ақуыздың шығымын арттыру, тазарту сатыларын жетілдіру және өндіріс шығындарын азайту жолдарын зерттейді.
Бұл бағытта жасушалық инженерия, биореакторларды басқару, хроматография және аналитикалық биотехнология әдістері маңызды рөл атқарады.
5. Жасанды интеллектіні қолдану
Жасанды интеллект ақуыз құрылымын болжауға, молекулалардың қасиеттерін бағалауға және дәрілік кандидаттарды іріктеуге көмектеседі.
Қорытындылай келе, вакциналардың негізгі қызметі — аурулардың алдын алу және иммундық қорғаныс қалыптастыру, гормондардың қызметі — ағзадағы физиологиялық үдерістерді реттеу, ал рекомбинантты ақуыздардың қызметі — әртүрлі ауруларды емдеуге арналған биологиялық препараттар алу. Бұл бағыттар бір-бірімен тығыз байланысты, себебі кейбір гормондар мен вакциналардың құрамындағы антигендер рекомбинантты технологиялар арқылы өндіріледі. Олардың дамуы медициналық препараттардың сапасын жақсартуға, өндіріс тиімділігін арттыруға және жаңа емдеу әдістерін жасауға мүмкіндік береді.