Toshkent kimyo-texnologiya instituti «vinochilik texnologiyasi va sanoat uzumchiligi» fakulteti «biotexnologiya» kafedrasi
Download 4.48 Mb. Pdf ko'rish
|
Biologiya ma\'ruza 2022
10 – MAVZU:
FARMASEVTIK BIOTEXNOLOGIYA VA KIMYO SANOATI BIOTEXNOLOGIYASIDA BIOLOGIK FANLARNING AHAMIYATI. 1-ilova Reja: 1. Farmasevtik biotexnologiya xaqida tushincha. 2. Farmasevtika sanoatida biotexnologiya. 3. Biokatalitik texnologiyalar. 4. Antibiyotik ishlab chiqarish 5. Garmonlar ishlab chiqarish 6. Vaksinalar ishlab chiqarish Bugungi kunda insoniyat biotexnologiya fanlari zamonaviy yuqori texnologiyalar sohasida ustuvor o'rinni egallaydi, deb haqli ravishda ishonmoqda. Genomlar ketma-ketligi va dori vositalarining yangi maqsadlarini tasdiqlash zamonaviy farmakologiyaning istiqbolli yo'nalishlaridan biridir. Sekvensiya uchun yangi fundamental imkoniyatlar paydo bo'lganligini hisobga olsak, aholining genetik attestatsiyasi to'g'risida savol tug'iladi, qachonki har kimga uning genetik pasporti beriladi va inson sog'lig'i bilan bog'liq muammolarni hal qiladi. O'tgan asrning eng muhim yutug'i bu barcha hujayralar, bu barcha embriologiya va sitologiya rivojlanishi tufayli amalga oshdi. Bu sun'iy organlarni yaratish usullarini ishlab chiqishga, maqsadli organlarga maxsus ta'sir ko'rsatadigan yangi moddalarni olishga imkon berdi. Biotexnologik jarayonlarning printsiplari barcha tarmoqlar ishlab chiqarishiga joriy etilmoqda: -oziq-ovqat sanoati. Spirtli ichimliklar, aminokislotalar, fermentlarni ekologik toza usulda ishlab chiqarish oq biotexnologiya deb ataladi. -kimyoviy yoki farmatsevtika. Ushbu soha qizil biotexnologiya deb ham ataladi. Biotexnologlar ilgari davolanib bo'lmaydigan deb topilgan kasalliklar uchun takomillashtirilgan dorilar, vaktsinalar va sarumlarni ishlab chiqmoqdalar. G'arbiy mamlakatlarda, xususan, Avstriyada ilm-fan juda mashhur va turli xil kasalliklarni (biosensorlar, DNK mikrosxemalari) aniqlash uchun faol foydalaniladi. - chiqindilarni qayta ishlash va yo'q qilish (bioremediatsiya). Tuproqni sanitariya qilish, kanalizatsiya va chiqindi havoni tozalash uchun kulrang biotexnologiya usullari qo'llaniladi. -qishloq xo'jaligi. Yashil biotexnologiya olimlarga iqlim sharoitidan qat'i nazar (qurg'oqchilik paytida) yuqori hosil beradigan kasallik va qo'ziqorinlarga qarshi tura oladigan ekin namunalarini yaratishga imkon beradi. Bundan tashqari, olimlar sellyulozali qishloq xo'jaligi chiqindilarini glyukozaga, so'ngra yoqilg'iga aylantiradigan ba'zi fermentlardan foydalanishni o'rgandilar. Farmatsevtika sanoatidagi biotexnologiya Asosiy maqsadlar: 1) kasalliklarning oldini olish va davolash uchun yangi dori-darmonlarni izlash 2) dorivor moddalar ta'sirining mexanizmlari va ta'sirini o'rganish 3) ularning tanaga kirish xususiyatlarini o'rganish 4) organlar va to'qimalarda tarqalish usullarini o'rganish, metabolik reaktsiyalar va ajralib chiqish yo'llari 5) kasalliklarning oldini olish va davolash uchun odamlarning umr ko'rish davomiyligini va mehnat faoliyati davrini oshiradigan yuqori samarali dorilarni yaratish. Biotexnologiya yordamida insonning ma'lum ehtiyojlari qondiriladi, masalan: dori vositalarini yaratish, o'simlik va hayvonlarning yangi turlarini o'zgartirish yoki yaratish, bu esa oziq-ovqat mahsulotlarining sifatini oshiradi. Biotexnologiya rivojlanishining hozirgi bosqichida tibbiy biotexnologiyada yangi jarayonlarni yaratish yondashuvlarini ishlab chiqishga katta e'tibor berilmoqda. Bu mikroorganizmlarni, o'simliklarni va hayvonlarni modifikatsiyalashning turli usullari, shu jumladan. yangi moddalarni olish manbai sifatida o'simlik hujayralarini etishtirish; molekulyar dizayn, nanotexnologiya, kompyuterni modellashtirish, moddalarning biokatalitik o'zgarishi va boshqalar. Masalan, dengiz organizmlariga asoslangan ko'plab dori vositalari mavjud. Dori vositalarining asosi sifatida dengiz tabiiy birikmalaridan foydalanish, ayniqsa, biotexnologik usullar bilan yangi dori vositalarini yaratishning juda istiqbolli usuli hisoblanadi. Biologik faol birikmalar hosil bo'lishi mumkin bo'lgan dengiz mikroorganizmlarining TIBOC kollektsiyasida 800 ta bakteriya, aktinomitset va zamburug'lar shtammlari mavjud. Ushbu shtammlarni etishtirish mumkin, bu biologik muvozanatni saqlash muammosini hal qilish uchun muhimdir. Shunday qilib, biotexnologik usul bilan ishlab chiqarilgan dori vositalarini ishlab chiqarishda ikkita yo’nalishga ajratish mumkin - biotexnologik jarayonlar, kombinatorial kimyo va genomlarni o'rganish jarayonida aniqlanadigan yangi maqsadlar yordamida olingan yangi birikmalar. Bu dorilarning rolini o'ynaydigan yangi biologik va fiziologik xususiyatlarga ega molekulalarni tanlashga imkon beradi. Avvalo, biotexnologiyaning tibbiyot bo'limiga murojaat qilaylik. Klinik amaliyotda ishlatiladigan va biotexnologik usullar bilan olingan turli xil birikmalar sinflarini hisobga olgan holda, birinchi navbatda, sintezi mikrob hujayralari tomonidan amalga oshiriladigan eng katta farmatsevtik birikmalar sinfini - antibiotiklarni nomlash kerak. Ushbu sinf shuningdek antifungal agentlarni, saratonga qarshi dorilarni va alkaloidlarni o'z ichiga oladi. Antibiotik ishlab chiqarish minglab tonnaga baholanmoqda. Penitsillinlar Penicillium jinsi qo'ziqorinlarini etishtirishdan ajratilganligi ma'lum. 1945 yilda dengiz suvi namunasidan bir nechta antibiotiklarni sintez qiladigan Cephalosporium akremonium qolipi ajratib olindi; biri, sefalosporin S, penitsillinga chidamli Gram-musbat bakteriyalarga qarshi ayniqsa samarali ekanligi isbotlangan. Kashf etilgan bir necha ming antibiotiklardan ko’p ulushi aktinomitsetlarga tegishli. Aktinomitsetlar orasida eng katta hissani Streptomitslar jinsi qo'shadi; faqat Streptomyces griseus turlari ellikdan ortiq antibiotiklarni sintez qiladi. 1960-yillarning o'rtalaridan boshlab. Samarali antibiotiklarni ajratish murakkabligi va patogen bakteriyalarning ko'pchiligida eng ko'p ishlatiladigan birikmalarga qarshilikning tarqalishi tufayli tadqiqotchilar yangi antibiotiklarni izlashdan mavjudlari tarkibini o'zgartirishga o'tdilar. Ular antibiotiklarning samaradorligini oshirishga, chidamli bakteriyalar fermentlari bilan inaktivatsiyadan himoyani topishga va dori vositalarining farmakologik xususiyatlarini yaxshilashga intildilar. Antibiotiklar 10-30 gen mahsulotlarining birgalikdagi ta'siri natijasida ishlab chiqariladi; shuning uchun yovvoyi turdagi shtammda antibiotikning hosilini litriga bir necha milligrammgacha oshirishi mumkin bo'lgan o'z-o'zidan paydo bo'lgan mutatsiyalarni aniqlash deyarli mumkin emas. 20 g / l yoki undan ko'p. Penicillium chrysogenum yoki Streptomyces auerofaclens (penitsillin yoki tetratsiklin ishlab chiqaruvchilari) ning bunday yuqori mahsuldor shtammlari mutagenez va seleksiyaning ketma-ket tsikllari natijasida olingan. Idiotroflar deb ataladigan ba'zi mutantlar antibiotik molekulasining faqat yarmini sintez qilishga qodir va muhit boshqa yarmi bilan boyitilishi kerak. Mutatsion biosintezning ushbu shakli yangi antibiotik hosilalarini kashf etishga olib keldi. Mikrobiyal kelib chiqadigan saratonga qarshi moddalar soni juda cheklangan. Bleomitsin, Streptomyces verticilliis madaniyatlaridan ajratilgan bo'lib, o'simta hujayralarining DNKini buzish va DNK va RNK replikatsiyasini buzish orqali ta'sir qiluvchi glikopeptiddir. Saratonga qarshi vositalarning yana bir guruhi aminoglikozid birligi va antratsiklin molekulasining birikmasiga asoslangan. Ikkala birikmaning nochorligi ularning potentsial yurak xataridir. Antibiotiklardan zamburug'lar va aktinomitsetlar o'zlarining tabiiy yashash joylarida raqobatdosh ravishda foydalanadilar. Inson bu birikmalarni yuqumli va onkologik kasalliklarni davolash uchun ishlatgan. Bu mikrobial muhitda evolyutsion o'zgarishlarga turtki bo'ldi va bakteriyalarning chidamli shtammlari paydo bo'la boshladi. Shu munosabat bilan yana samarali antibiotiklarning yangi avlodini yaratish muammosi yana paydo bo'ldi. Hozirgi vaqtda yuqumli va jarrohlik patologiyasini davolash protokoli albatta antibiotiklarni o'z ichiga oladi. Ammo, inkor etilmaydigan afzalliklarga ega bo'lgan antibiotiklar ham inson tanasiga salbiy ta'sir ko'rsatmoqda: oshqozon-ichak traktining mikroflorasi buziladi, buyraklar va jigar faoliyatida asoratlar bo'lishi mumkin va immunitetni bostiradi. Shuning uchun zamonaviy davolash sxemalari murakkab va insonning moslashuvchan imkoniyatlarini saqlashga qaratilgan. Tibbiyotda yangi tendentsiya "konteyner" turidagi ferment preparatlaridan foydalanish bo'lib, ularni ishlab chiqarish moddalarni immobilizatsiya qilish usullari paydo bo'lishi va takomillashtirilishi mumkin bo'ldi. Ushbu preparatlar ozroq yoki qattiqroq va o'tkazuvchan qobig'i bo'lgan mikrosferalardir. Ushbu dorilarning maqsadi boshqacha. Birinchi turdagi "sun'iy hujayralar" mikrokapsulalar deb nomlanishi kerak. Membrana ichidagi ferment tanadagi suyuqlik va to'qimalar bilan aloqa qilmaydi, proteinazalar tomonidan yo'q qilinmaydi, inhibe qilinmaydi va organizmda immunitetga javob bermaydi. Mikrokapsulalarning asosiy afzalligi shundaki, ular kerakli joyga, masalan, o'smaning yaqin atrofiga joylashtirilishi mumkin. Bunday holda, tegishli tarkibga ega bo'lgan mikrokapsula o'simta to'qimalarining o'sishi uchun zarur bo'lgan metabolitlarni qayta ishlaydi va bu to'qima rivojlanmaydi. Kapsüllerde to'qimalarning mikroskopik joylari bo'lishi mumkin. Ma'lumki, diabetik kasalliklarni davolashga katta e'tibor beriladi. Dori printsipining joylashtirilishi bemorlarni kundalik insulin in'ektsiyasidan xalos qiladi. Shuni yodda tutish kerakki, qonga yuborilgan mikrokapsulalar qon tomirlarini tiqib qo'yishi va shuning uchun qon quyqalarini keltirib chiqarishi mumkin. Shu bilan birga, sun'iy buyrak apparatida dializ ustunlari sifatida ishlatilganda mikrokapsüllarning samaradorligi shubhasizdir. Shu bilan birga, apparatning hajmi va shunga mos ravishda zarur va juda qimmat echimlar miqdori keskin kamayadi. Ba'zi hollarda, ma'lum sharoitlarda eriydigan va boshqalarda chig'anoqlarning yuqori kuchliligini saqlaydigan yuqori molekulyar birikmalar qo'llaniladi. Atsetilftaliselluloza o'zini shunday tutadi, uning tarkibidagi me'da shirasi tarkibida bo'lgan va ichakda eriydigan mikrokapsulalar. Endi devori eritrotsitlar membranalaridan iborat mikrokapsüllarning xossalari intensiv ravishda o'rganilmoqda. Qizil qon hujayralarining tarkibi olib tashlanadi va "soya" ferment bilan to'ldiriladi. Asparaginaga bog'liq o'smalarni eritrotsitlar membranalarida asparaginaza preparatlari bilan davolashda jiddiy yutuqlarga erishildi. Chig'anoqlar va boshqa hujayralar ham ishlatiladi. Shunday qilib, makrofaglarning membranalariga kiritilgan dorilar tavsiflanadi. Ikkinchisi yallig'lanish o'choqlarida to'planib qoladi va shuning uchun u erda ham past, ham yuqori molekulyar og'irlikdagi dorilarni tashiy oladi. Tashuvchi sifatida hujayralar "soyalari" ning ijobiy tomoni ularning bemor tanasiga to'liq mos kelishidir, chunki bu tashuvchi bemorning qonidan ajratilgan hujayralar asosida tayyorlanadi va unga yangi tarkib bilan qaytariladi. Dorivor birikmalarning yana bir muhim klassi - bu inson fermentlariga mos keladigan genetik jihatdan yaratilgan fermentlar. Tabiiy xomashyodan olingan fermentlar bilan taqqoslaganda, ular bir qator afzalliklarga ega: antigenligi pastligi, farmakologik ta'sirining yuqori o'ziga xosligi va ifloslantiruvchi yuqumli moddalarning yo'qligi. Gen muhandislik texnologiyalari fermentlarni sanoat ishlab chiqarishni ko'paytirishni osonlashtiradi. Farmatsevtika ishlab chiqarishda fermentlar tobora ko'proq biokatalizator sifatida foydalanilmoqda. Biokatalitik texnologiyalar. Genetik muhandislik usullaridan foydalangan holda yo'naltirilgan modifikatsiya qilish fermentlarning tuzilishini ular sifat jihatidan yangi xususiyatlarga ega bo'ladigan tarzda o'zgartirish imkoniyatini ochadi. Shunday qilib, antibiotiklar ishlab chiqarishning biotexnologik qismini birlashtiradigan genetik jihatdan yaratilgan ferment ekspansazasi yordamida penitsillinlardan sefalosporinlarga o'tish imkoniyati dunyoda alohida qiziqish uyg'otmoqda. Bundan tashqari, boshqa biokatalitik jarayonlardan foydalangan holda va ularni kimyoviy bilan birlashtirib, infektsiyalarga qarshi kurashish uchun yangi antibiotiklar sinfini ishlab chiqarish mumkin. Biokatalitik yondashuvlar yangi farmatsevtika jarayonlarini qurish uchun turli xil variantlar uchun katta maydonni ochib beradi. Xususan, genetik jihatdan yaratilgan fermentlardan foydalanish barcha dori- darmonlarning 70% dan ko'pini tashkil etadigan birikmalarning optik faol izomerlarini olishga imkon beradi. Shu bilan birga, biokatalitik jarayonlarning o'zini o'zi qoplash muddati kimyoviy sintez bilan taqqoslaganda ancha qisqaroq bo'lib, ular energiya xarajatlari va kapital qo'yilmalar bo'yicha ham katta istiqbollarga ega. Texnotexnika fermentlari biokimyoviy, ferment immunoassay va DNK tahlillarida diagnostik test tizimlarini yaratish uchun keng qo'llaniladi. Biotexnologiya tibbiyotda juda katta rol o'ynaydi. Ushbu fan yangi dori-darmonlarni ishlab chiqarishni osonlashtiradi, ularni tezroq, arzonroq, xavfsiz va samaraliroq qiladi. Faqatgina klinik sinovlarni o'tkazish o'rniga, endi olimlar kasallik paydo bo'lishining umumiy mexanizmlari va shakllarini o'rganmoqdalar. Simulyatsiya orqali ular yangi moddalarning ta'sirini ishlab chiqish va o'rganishga qodir. Dunyo bo'ylab 400 dan ortiq farmatsevtika kompaniyalari genetik muhandislik mahsulotlarini tadqiq etish va rivojlantirish bilan shug'ullanmoqdalar, bu mahsulotlar soni yil sayin o'sib bormoqda va kelgusi bir necha yil ichida bozor bunday dorilar bilan to'yingan bo'lishi taxmin qilinmoqda. Download 4.48 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling