Биотехнология в разработке новых видов продукции (продолжение)

19.06.200639190
Начало брошюры см. здесь.


Исследования и разработки

Геномика, протеомика, микрочипы, клеточные культуры, моноклональные антитела и белковая инженерия – это лишь малая толика биотехнологических приемов, используемых на разных стадиях разработки различных видов продукции. Понимание молекулярных основ биологических процессов дает возможность существенно сократить временные и финансовые затраты на разработки и подготовку производства, а также повышает их качество. Например, сельскохозяйственные биотехнологические компании, разрабатывающие устойчивые к насекомым сорта растений, могут измерять количество защитного белка в клеточной культуре и не растрачивать ресурсы на выращивание растений. Фармакологические компании могут использовать клеточные культуры и микрочипы для проверки безопасности и эффективности препаратов, а также для выявления возможных побочных эффектов на ранних стадиях процесса разработки лекарственных средств.

Генетически модифицированные животные, в организмах которых происходят процессы, отражающие физиологию различных человеческих заболеваний, обеспечивают разработчиков вполне адекватными моделями для проверки действия того или иного вещества на организм. Это также позволяет компаниям выявлять наиболее безопасные и эффективные препараты на более ранних стадиях разработки.

Использование биотехнологических приемов может повысить прибыльность производства и за счет сокращения процесса разработки продукта, так как один и тот же подход может быть использован на нескольких этапах процесса. Например, небольшой фрагмент ДНК, используемый учеными исследовательской лаборатории для установления локализации гена в геноме паразита растения, может впоследствии выступить в качестве компонента диагностического набора, выявляющего наличие данного патогена. Моноклональные антитела, синтезированные для идентификации терапевтического агента, могут быть впоследствии использованы для выделения и очистки искомого соединения.

Целевые препараты

Мы уже упоминали об исключительной важности детального понимания процессов клеточной дифференцировки для развития клеточной инженерии и регенеративной медицины. То же самое относится и к остальным клеточным процессам. Например, изучение механизмов деления клеток и апопотоза послужило основой для разработки эффективных препаратов для лечения заболеваний, возникающих в результате нарушения этих процессов.

Причиной всех онкологических заболеваний является неконтролируемое деление клеток, а аутоиммунных болезней – нарушения процессов апоптоза. Действие препаратов, предназначенных для устранения этих поломок, может быть направлено на любую из молекул или клеточных структур, участвующих в нарушенных процессах. Исследования, проведенные в области функциональной геномики, уже предоставили нам информацию о молекулярных изменениях, происходящих в предраковых клетках. На основе полученных данных можно создавать диагностические тесты для выявления молекулярных маркеров, сигнализирующих о начале онкологического процесса до того, как появляются первые видимые изменения клеток или проявляются симптомы заболевания.

Большинство химиотерапевтических препаратов воздействуют на белки, участвующие в процессе деления клетки. К сожалению, при этом погибают не только злокачественные клетки, но и часто делящиеся нормальные клетки организма, такие как клетки системы кроветворения и волосяных фолликулов. Чтобы избежать этого весьма неприятного побочного эффекта, некоторые компании начали разработку препаратов, которые бы останавливали клеточные циклы здоровых клеток непосредственно перед введением дозы химиотерапевтического агента.

Индивидуальные препараты

На сегодняшнем этапе развития науки мы находимся на пороге эпохи индивидуализированной медицины, в которой генетические различия пациентов будут учитываться для наиболее эффективного применения лекарств. Эффективность и безопасность препарата в значительной мере зависит от индивидуальных особенностей биохимии пациента. Используя данные, полученные функциональной геномикой, мы можем выявлять генетические варианты, обеспечивающие предрасположенность пациентов к отрицательным побочным эффектам одних препаратов и восприимчивость к другим. Такой индивидуальный терапевтический подход, базирующийся на основе знания генома пациента, получил название фармакогеномики.

Точно также у разных людей варьируют скорость и характер протекания заболеваний. Препараты, предназначенные для лечения ранних стадий процесса, будут неэффективны при прогрессировании заболевания. Некоторые патологические процессы при переходе из одной фазы в другую оставляют после себя «молекулярные отпечатки». Знание таких молекулярных маркеров позволяет врачам определять степень прогресса заболевания и подбирать наиболее подходящую терапию.

Некоторые болезни также характеризуются разной степенью агрессивности. Например, одни типы рака груди гораздо агрессивнее других и требуют совершенно других терапевтических подходов. Идентификация уникальных молекулярных маркеров различных типов рака позволит специалистам подбирать наиболее адекватные методы лечения и корректировать их в зависимости от обстоятельств в каждом конкретном случае.

Евгения Рябцева
Интернет-журнал «Коммерческая биотехнология» http://www.cbio.ru/ по материалам BIO.org.
Продолжение следует.

Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Вернуться к списку статей