Биотехнологическое производство лекарственных препаратов, применяемых в медицине, примеры.

Биотехнология предлагает новые подходы к разработке и производству лекарственных растений, профилактических и диагностических медицинских препаратов, а также позволяет производить в достаточных количествах широкий спектр лекарственных средств, которые ранее были малодоступны.

К самому большому классу лекарств, получаемых путем микробного синтеза, относятся антибиотики. По разнообразию и показателям к применению они занимают первое место среди продукции мировой фармацевтической промышленности.

Известно более 6000 видов антибиотиков, более 100 из которых находят применение в медицинской практике, в том числе при лечении таких тяжелых заболеваний, как туберкулез, менингит, плеврит, пневмония. Отдельные антибиотики используют при лечении онкологических заболеваний.

Биотехнологические лекарственные средства – это лекарственные препараты, предназначенные для профилактики, лечения или диагностики in vivo, которые развивают не фармакологическую, а биологическую активность. Они обладают рядом существенных отличий от химико-синтетических лекарственных средств.

Действующее вещество биотехнологических препаратов имеет биологическое происхождение и является производным от живых клеток, обладает сложной гетерогенной молекулярной структурой. Исходным субстратом служат клетки животного происхождения или микроорганизмы (бактерии типа E.coli, дрожжи и пр.), используются их клеточные и субклеточные структуры.

Существенным отличием биотехнологических лекарственных средств является то, что в них используется естественная способность к метаболизму.

Для их получения производится изоляция и изменение геномной ДНК исходного продукта таким образом, что он получает новую, неспецифическую для данного вида способность к биосинтезу, которая и используется в лекарственных средствах. В первую очередь здесь следует назвать создание генно-модифицированных организмов для получения рекомбинантных терапевтических протеинов

Под названием «антибиотики» объединены вещества, образуемые микроорганизмами и избирательно подавляющие рост других микроорганизмов. Антибиотики принадлежат к самым разным классам химических соединений. Известно около 14 000 природных антибиотиков, образуемых микроорганизмами. Из них в медицинской практике применяют около 200.

По механизму действия различают антибиотики: а)  ингибиторы образования клеточной стенки бактерий    б) ингибиторы белкового синтеза  в) ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот    г) ингибиторы функций цитоплазматической мембраны микробной клетки  Антибиотики продуцируются плесневыми лучистыми грибами актиномицетами, стрептомицинами, эубактериями и др.

Антибиотики получают при глубинной аэробной ферментации периодического действия в асептических условиях. Период ферментации длиться 7-10 суток. Данный биотехнологический процесс протекает в четыре основных этапа. Производство нативных антибиотиков  слагается из 5-ти процессов.

Второй класс лекарственных веществ, производимых биотехнологическим путем, – гормоны. К традиционным микробиологическим продуктам относятся стероидные гормоны (кортизон, преднизолон), широко применяемые при лечении различных аллергических заболеваний, бронхиальной астмы, ревматоидного артрита и других недугов.

Особое место среди лекарственных средств занимают ферменты и вакцины, которые являются мощным средством борьбы с инфекциями.

Следует отметить роль промышленной биотехнологии в нетрадиционных решениях получения энергии. Мощным потенциальным источником энергии является растительная биомасса животноводческих, промышленных и коммунальных отходов. Превращение биомассы в биогаз и биоэтанол под действием метаногенных бактерий дает возможность реализовать 50-80% потенциальной энергии без загрязнения атмосферы и без отходов (отходы служат высококачественным удобрением).

Основные типы вакцин, лицензированных для клинического использования, содержат живые ослабленные, убитые или  инактивированные микроорганизмы. Меньшее количество препаратов основано на очищенных компонентах микроорганизмов, а совсем немногочисленная группа – на белках, синтезированных с помощью метода рекомбинантных ДНК.

Профилактическое или лечебное действие сывороток основано на содержащихся в сыворотке антителах (АТ). Сыворотки используются при отравлении ядами микробов или животных. Также сыворотки могут быть использованы и для диагностических целей, для создания диагностических наборов.