Сабақтың тақырыбы: Медицинада полимераздық тізбекті реакцияны пайдалану Сабақтың мақсаты: Полимеразалы тізбекті реакцияның медицинада қалай қолданылатынын білу
Белгілі бір молекуланың химиялық құрамын өзгерту үшін бағытты мутагенез əдісі қолданылады. Активті жасушалар деп қажетті (қызықтыратын) қызмет атқаратын жасушалар айтылады. Екінші реттік метаболиттер немесе идиолиттер дегеніміз – микроорганизмнің тіршілігіне, өсуіне қажетсіз төменгі молекулалық қосылыстар. Антибиотиктер көбінесе микроорганизмдер синтезі нəтижесінде алынатын органикалық қосылыстар жəне фармакология саласында қолданылатын дəрмектердің ең үлкен класына жатады. Олар белгілі бір концентрацияда тиісті микроорганизмдердің дамуын тежеп немесе мүлде құртып жібере алады. Бұл класқа зең саңырауқұлақтарына қарсы агенттері, ісікке қарсы дəрілер мен алкалоидтар жатады. 1945 жылы Кальари (Сардиния) қаласындағы гигиена институтынан Бротзу деген ғалым теңіз суы сынамасынан антибиотиктер синтездей алатын Cephalosporium acremonium саңырауқұлақтарын тапты. Антибиотиктер ішіндегі цефалоспорин С, пеницилиндерге тұрақты грамм оң бактерияларға қарсы тиімділіктерін байқатқан. Мұндай дəрмектер түріне жəне оның қолданылу мөлшеріне байланысты, бактерицидтік немесе бактериостатикалық əсер көрсетуі мүмкін. Бұлардың ішіндегі ең көп сұранысқа ие болғандары – пенициллин, цефалоспорин мен тетрациклиндер. Өсімдіктерден алынатын антибиотиктер фитонцидтер деп аталады. Бұлардың қатарында сарымсақтан (чеснок) алынатын хлорелин, томатин, сативин жəне пияздан дайындалатын алин фитонцидтерін атауға болады. Антибиотиктерді алудағы химиялық синтездер үдерістерінің күрделі болуына байланысты, олар қымбат болып келеді. Аталған өнімнің биотехнологиялық өндірісі өнеркəсіптің экономикалық тиімді саласы болып табылады. Антибиотиктің көп тараған 4 -тобы бар: 1) пенициллин; 2) цераласпирин; 3) эритомицин; 4) тетрациклин.
Антибиотиктің класификациясы олардың əсер ету механизміне негізделеді. Əсер ету механизміне байланысты антибиотиктер төмендегідей болып жіктеледі: 1. Жасушалық мембрананың қызметін бұзатын антибиотиктер (полиендер, валимоцин, грамицидин ). 2. Жасуша қабырғасының синтезін тежейтін антибиотиктер (пенициллин, цефалоспарин). 3. Ақуыз синтезін тежегіштер (тетрациклин). 4. РНҚ синтезін тежегіштер (гризофульвиндер, канамицин, оливомицин), 5. ДНҚ синтезін тежегіштер (актиномицин Д, митомицин). 6. Пурин жəне пиримидин негіздерін тежегіштер (азосерин, сорколизин). 7. Тыныс алу үдерісінің тежегіштері (олигомицин). 8. Тотыға-фосфорлануды тежегіш антибиотиктер (валиномицин, грамицидин, колицин). Рекомбинантты ДНҚ өнімдерінің медицинада қолданылуы Биотехнологияның медицинададағы ең үлкен жетістіктері – рекомбинантты ДНҚ (р. ДНҚ) байланысты орын алды. р. ДНҚ-технологиясы арқылы адам ағзасындағы ақуыздардың кодтарына жауап беретін гендерді, бактерия жасушасының, ашытқы саңырауқұлақтарының жəне сүтқоректілердің геномына бекітуге мүмкіндік туылды. Осындай тəсілмен реципиент жасушасын адам ағзасына қажетті ақуыз синтезін жасауға бағыттауға болатыны анықталды. 1972 ж. Стэнфорд университетінің ғалымы Пол Берг (Paul Berg) алғаш рет р. ДНҚ алуға қол жеткізді. Содан он жыл өткеннен кейін Эли Лили (Eli Lily) адамның алғашқы рекомбинантты ақуызы – инсулинді алған болатын. Мұнан кейінгі 20 жыл ішінде р. ДНҚ-технологиясының алға қарай дамығаны соншалық, қазіргі кезде р. ДНҚ-өнімдері адамдардың əртүрлі ауруларын емдеу мақсатында кеңінен қолданысқа ие болды. Қазіргі кезде медицинада 70 -тен аса р. ДНҚ-өнімдері дəрі ретінде сатылса, 80 -нен аса түрі клиникалық сынаулардан өтуде.
Өнім аттары Альфа -интерферон Атқаратын қызметтері Созылмалы С-гепатиті, жүндес жасушалар лейкозы, созылмалы гранулематоз, склероз Бета- интерферон Созылмалы С-гепатиті, жүндес жасушалар лейкозы, созылмалы гранулематоз, склероз Сүйек морфогенезіне əсер ететін Сүйектің қалпына келу үрдісін оятады ақуыздар Кальцитонин Калцидің сүйекте бекуіне жағдай тудырады Қанның ұюының ІХ факторы Гемофилия В Колония түзуді ынталандырушы В-лимфоцитінің өсуіне көмектеседі фактор ДНҚ-аза (пульиозим) Шырыштың бөлінуін басады (кистозды фибриоз) Өсудің эпидермиялық факторы Зақымданған тері қабатын емдеуге жағдай тудырады (EFG) Эритропоэтин Қызыл қан жасушаларының бөлінуіне жағдай тудырады Қанның ұюының ҮІІ, ҮІІІ Қанның ұюына көмектеседі факторлары
Гамма-интерферон Созылмалы С-гепатиті, жүндес жасушалар лейкозы, созылмалы гранулематоз, склероз Гоше ауруы Нейтропения (агранулоцитоз), сүйек кемігі миын тасымалдау Глюкоцереброзидаза Гранулоцитарлы колония түзуді ынталандырушы фактор (G-CSF) Гранулоцитарлы. Сүйек кемігі миын тасымалдау моноцитарлы колония түзуді ынталандырушы фактор (GМ- CSF ) В-гепатитіне қарсы вакцина В-гепатитіне қарсы иммундық жауапты қоздыратын антигендер Адамның өсу гормоны (НGН) Сүйектің өсуін қамтамасыз етеді Инсулин Сусамырды емдеу Инсулинтекті өсу факторы Өсуді қамтамасыз етеді (IGF 1) Интерлейкин-2 Иммундық жүйені күшейтеді
Моноклональды антиденелер Плазминогендер белсендіргіштері (активаторлар) Проурокиназа Релаксин Арнаулы ақуыздар құрылымына əсер етеді: ісік ауруының диагностикасы мен емдеуге, аутосомды ауруларға қолданылады Тромбтардың сорылып кетуі Қан ұйытпаушы (антикоагулянт) Босануда бұлшық еттерінің босаңсуын (релаксация) шақырады Супероксиддисмутаза Оттегімен қамтамасыз етілуінің нашарлауында бүлінуді азайтады; антиоксидант Ұлпалық плазминогендерді Тромбтардың сорылып кетуі активтеуші (активаза) Ісік некрозы факторы Ісік жасушаларымен күреседі; ревматоидты артрит (ТNF) ауруын емдеуде қолданылады
Рекомбинантты ДНК- технологиясын қолдана отырып адам ақуыздарын өндіру мүмкіндіктері Өндіру əдістері Бактерияларда Қазіргі жағдайы Артықшылықтары Кемшіліктері Өндіру Бактерияларды Көптеген ақуыздарды əдістерінің қоректік ортада өсіру ақырғы сатыдағы өнімдерге бастапқы сатылары оңай жəне олар дейін жеткізіп алу мүмкін көбінесе ақуыздарды емес синтездейді Ашытқы Кең қолданысқа ие Синтезделетін Қоректік ортада өсіру ақуыздары адам жасушаларында бактериялармен ағзасы ақуыздарына салыстырғанда қиынырақ; жақынырақ келеді ақуыздарын алу үшін жасушаларын еріту (лизис) қажет Синтезделетін Жасушаларын қоректік Сүт қоректілерінің Бірнеше жағдайларда ақуыздары адам ортада өсіру өте қиын; жасушаларында қолданылады, ағзасы ақуыздарына вирустар немесе пирондармен ластану əсіресе жақынырақ келеді қауіпі бар гибридомдар
Адамдардың жасушаларында Жасалыну сатысында Синтезделетін ақуыздары адам ағзасы ақуыздарындай Жəндіктердің жасушаларында Жасалыну сатысында Өндіру мүмкіндіктері өте жылдам Трансгенді хайуандарда Əлі емдеу Жасуша мақсатында өсіру қолданылмаға нмен, əдістерін кейбір қолданумен өнімдер бұған салыстырғанда жақын арзанырақ келеді Вирустар немесе пирондармен ластану қауіпі өте жоғары; жасушалары өте нəзік; жасушаларды өсіру мүмкін болуы үшін гендік-инженерлік модификациялау қажет Жəндіктердің жасушаларының сүт қоректілерінің жасушаларынан айырмашылықтары өте көп; өсіру əдістері жасалыну сатысында Жетілу уақытына көп уақыт кетеді; дəрмектері хайуандарға зиянды əсер тигізуі мүмкін; вирустар немесе пирондармен ластану қауіпі бар
Трансгенді тауықтардың жұмыртқаларын -да Жасалынудың алғашқы сатысының Трансгенді өсімдіктерде Кейбір өнімдері емдеуде қолданылады, басқалары жасалыну сатысында Тез жетіледі; өнімді алу оңай; хайуандар дəрмектердің əсерінен қорғалған Жасуша өсіру əдістерін қолдануға қарағанда салыстырмалы түрде арзанырақ; трансгенді хайуандарды пайдалануғақарағанда арзан, дəрмектері өсімдіктер үшін уытты емес Трансгенді жұмыртқаларды қиын алу Трансгендердің жабайы популяцияларға миграциясы (ауткроссинг) ; қоршаған орта үшін қауіпті, əсіресе оның ақуыз жинақтауға ыңғайлы болып табылатын дəндері.
Вакциналар дайындау. Əдетте вакциналар ауру тудыратын патогенді микроорганизмдердің өлтірілген немесе шалажансар күйіндегілері болып келетін. Қазіргі кезде ғалымдар р. ДНҚ-технологиясы арқылы вакцина дайындау үшін қажетті ақуыздар жасап шығарған. р. ДНҚ- технологиясы арқылы синтезделген бұл ақуыздар, ауру қоздырушы патогенді микроорганизмдердің қандай да бір қатысуынсызақ, иммундық жүйені сол патогендерге қарсы тұруға бейімдейді. Соңғы кездерде осындай жолмен вирустарға қарсы қоданылатын көптеген əдістерге патенттер алынған. Солардың қатарында əртүрлі формадағы сары ауруға (гепатит), қышыма, ВИЧ инфекциясына, адам папилломасы вирусына, өкпе қабынуына (атипичная пневмония) жəне де басқа вирустар жатады. р. ДНҚтехнологиясы арқылы өкпе құрты ауруына (туберкулез) қарсы вакцина жасап шығару жұмыстарына да үлкен күш жұмылдыруда. Бұл ауруға қарсы осы кездерде патогендерге жақын туыс Bacillus Calmette- Guerin (BCG) микроорганизмдері қолданылып келінген жəне олар əртүрлі əсер етуші еді. Рекомбинантты технология BCG көмегімен вакцинация нəтижелерінің тиімділігін арттыруы мүмкін деген тұжырым жасалынуда.
Скачать презентацию Сабақтың тақырыбы Медицинада полимераздық тізбекті реакцияны пайдалану Сабақтың
Г.pptx