7 Anvendelser av biologi i medisin

1691
Jonah Lester

De anvendelser av biologi i medisin er alle de praktiske verktøyene som tilbys av biomedisin i laboratoriediagnostikk, i medisinsk behandling og i alle andre helserelaterte områder.

Medisinsk biologi tilbyr et bredt spekter av teknologiske og vitenskapelige tilnærminger, som kan variere fra in vitro-diagnostikk til genterapi. Denne disiplinen biologi bruker de mange prinsippene som styrer naturvitenskapene i medisinsk praksis.

Mycobacterium tuberculosis. Kilde: NIAID på Flickr. [Offentlig domene], via Wikimedia Commons

For dette utfører spesialistene undersøkelser av de forskjellige patofysiologiske prosessene, med tanke på molekylære interaksjoner til organismenes integrerte funksjon..

Dermed tilbyr biomedisin nye alternativer angående dannelse av medisiner, med lavere toksiske nivåer. På samme måte bidrar det til tidlig diagnose av sykdommer og behandling av dem..

Eksempler på anvendelser av biologi i medisin

Selektiv terapi for astma

SRS-A (sakte reagerende substans av anafylaksi) ble tidligere antatt å spille en viktig rolle i astma, en tilstand som rammer mennesker så mye.

Senere undersøkelser bestemte at dette stoffet er en blanding mellom leukotrien C4 (LTC4), leukotrien E4 (LTE4) og leukotrien D4 (LTD4). Disse resultatene åpnet dørene for nye selektive behandlinger for astma.

Arbeidet var rettet mot å identifisere et molekyl som spesifikt blokkerte virkningen av LTD4 i lungene, og dermed unngå innsnevring av luftveiene.

Som et resultat ble medisiner som inneholder leukotrien-modifiserende stoffer utviklet for bruk i astmabehandlinger..

Selektivitet og betennelsesdempende medisiner

Ikke-steroide antiinflammatoriske legemidler (NSAIDs) har lenge vært brukt i behandlingen av leddgikt. Hovedårsaken er dens høye effektivitet som blokkerer effekten av arakidonsyre, som ligger i enzymet cyclooxygenase (COX)..

Imidlertid, når effekten av COX hemmes, forhindrer den også funksjonen som en gastrointestinal beskytter. Nylige studier indikerer at cyklooksygenase består av en familie av enzymer, hvor to av medlemmene har veldig like egenskaper: CO-1 og COX-2..

COX-1 har en gastrobeskyttende effekt, ved å hemme dette enzymet går beskyttelsen av tarmkanalen tapt. Det grunnleggende kravet til det nye medikamentet vil være orientert om å selektivt hemme COX-2, for å oppnå varigheten av begge funksjonene: beskyttende og betennelsesdempende.

Spesialistene klarte å isolere et molekyl som selektivt angriper COX-2, så det nye medikamentet gir begge fordelene; et betennelsesdempende middel som ikke forårsaker gastrointestinale skader.

Alternative metoder for legemiddeladministrasjon

Tradisjonelle metoder for administrering av piller, sirup eller injeksjoner krever at kjemikaliet kommer inn i blodet, og spres gjennom kroppen..

Problemet oppstår når bivirkninger oppstår i vev eller organer som stoffet ikke var ment for, med den forverring at disse symptomene kunne vises før ønsket terapeutisk nivå er oppnådd..

Ved tradisjonell behandling av hjernesvulst, må legemidlet ha en mye høyere konsentrasjon enn vanlig, på grunn av blod-hjerne-barrierer. Som en konsekvens av disse dosene kan bivirkningene være svært giftige.

For å oppnå bedre resultater har forskere utviklet et biomateriale som består av en polymer enhet. Dette er biokompatibelt og oppløses sakte og frigjør stoffet. Når det gjelder hjernesvulst, blir svulsten fjernet og polymere plater som består av et kjemoterapeutisk legemiddel settes inn..

Doseringen vil således være nøyaktig som påkrevet og frigjøres i det berørte organet, og redusere de mulige bivirkningene i andre kroppssystemer betydelig..

Proteinhydrogeler for å forbedre effekten av stamcelleinjeksjonsbehandling

I stamcellebasert terapi er det viktig at mengden som leveres til pasienten er klinisk tilstrekkelig. I tillegg må levedyktigheten opprettholdes på stedet..

Den minst invasive måten å levere stamceller er direkte injeksjon. Imidlertid tilbyr dette alternativet bare 5% cellelevedyktighet..

For å møte kliniske behov, har spesialister utviklet et slankings- og selvhelbredende system som består av to proteiner som selvmonteres til hydrogeler.

Når dette hydrogel-systemet administreres, sammen med de terapeutiske cellene, forventes det å forbedre cellelevedyktigheten i de stedene der det er vevskemi..

Det brukes også i tilfelle perifer arteriell sykdom, hvor det er prioritert å opprettholde levedyktigheten til cellene som tillater blodstrøm i underekstremitetene

Sink for å angripe insulinproduserende celler

Insulininjeksjon fungerer ved å kontrollere symptomene på diabetes. Forskerne foreslår å handle direkte på betacellene i bukspyttkjertelen som genererer insulin. Nøkkelen kan være affiniteten til disse cellene for sink.

Betaceller akkumulerer sink omtrent 1000 ganger mer enn resten av cellene som utgjør det omkringliggende vevet. Denne egenskapen brukes til å identifisere dem og selektivt bruke medisiner som fremmer regenerering..

For dette koblet forskerne et sinkchelaterende middel til et medikament som regenererer betaceller. Resultatet indikerer at stoffet også festes på betaceller, noe som får dem til å formere seg..

I en test på rotter regenererte betaceller seg ca 250% mer enn andre celler.

NGAL som en prediktor for akutt nyreskade

Lipocalin assosiert med nøytrofil gelatinase, kjent under akronymet NGAL, er et protein som brukes som en biomarkør. Dens funksjon er å oppdage akutt nyreskade hos personer med sigdceller. Hos disse pasienttypene forutsi serummåling muligens sykdomsutbruddet.

Nyresykdommer, som økt kreatinin og urea, er en av komplikasjonene ved sigdcellesykdom. Research Associates NGAL med nefropati hos pasienter med type 2-diabetes.

Dette gjør NGAL til et sensitivt og viktig verktøy i kliniske omgivelser på grunn av lave kostnader, enkel tilgang og tilgjengelighet..

I tillegg er det en sensitiv biomarkør som bidrar til tidlig påvisning, med et veldig bredt spekter for rutinemessig evaluering, under behandling av sigdcellesykdom..

Vitamin D, veksthemmere Mycobacterium tuberkulose

Tuberkulose er primært en lungesykdom assosiert med Mycobacterium tuberculosis. Progresjonen av sykdommen vil avhenge av immunforsvarets respons, hvis effektivitet påvirkes av eksterne og interne faktorer, som genetikk..

Blant de eksterne faktorene er pasientens fysiologiske og ernæringsmessige status. Studier indikerer at vitamin D-mangel kan være direkte relatert til nedsatt regulering av immunforsvaret.

På denne måten, immunimmodulerende handlinger av nevnte system på M. tuberculosis. Den økte sjansen for å få tuberkulose kan være relatert til et lavt nivå av vitamin D.

Klinisk relevans indikerer at vitamin D3-indusert antituberkuløs behandling kan fungere som et supplement til behandling av tuberkulose

Referanser

  1. Atere AD, Ajani OF, Akinbo DB, Adeosun OA, Anombem OM (2018). Serumnivåer av neutrofil gelatinase-assosiert lipocalin (NGAL) som prediktor for akutt nyreskade hos seglcellemner. J Biomedisinsk. Gjenopprettet fra jbiomeds.com
  2. Campbell, A K. (1988) Kjemiluminescens. Prinsipper og anvendelser innen biologi og medisin. ETDE Web. Gjenopprettet fra osti.gov.
  3. Smith RC1, Rhodes SJ. (2000). Anvendelser av utviklingsbiologi til medisin og dyrebruk. Gjenopprettet fra ncbi.nlm.nih.go
  4. Ngan Huang, Sarah Heilshorn (2019). Protein-konstruerte hydrogeler for forbedret effekt av stamcellebasert injeksjonsbehandling i en murin modell for perifer arteriell sykdom Stanford University. Gjenopprettet fra chemh.stanford.edu.
  5. Nathan Collins (2018). Forskere bruker sink for å målrette insulinproduserende celler med regenerativ medisin. Universitetet i Stanford. Gjenopprettet fra chemh.stanford.edu.
  6. Nasjonalt senter for bioteknologisk informasjon (NCBI) (2003). Beyond the Molecular Frontier: Challenges for Chemistry and Chemical Engineering. Hentet fra: ncbi.nlm.nih.gov
  7. Soni P, Shivangi, Meena LS (2018) Vitamin D-An Immun Modulator and Growth Inhibitor of Mycobacterium Tuberculosis H37Rv. Journal of Molecular Biology and Biothecnology. Gjenopprettet fra imedpub.com.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.