जर रोगाचे कारण बॅक्टेरिया किंवा विषाणूजन्य संसर्गाशी संबंधित असेल तर प्रतिजैविकांसह संधिवाताचा उपचार केल्याने त्याची प्रभावीता दिसून येते.

या विश्लेषणांच्या आधारे सर्वसमावेशक उपचार विकसित केले जातात आणि त्यात सामान्यतः खालील मोठ्या गटांचा समावेश असतो:

• नॉन-स्टेरॉइडल अँटी-इंफ्लेमेटरी ड्रग्स (NSAIDs);
• रोग सुधारणारी मूलभूत औषधे;
• ग्लुकोकॉर्टिकोस्टिरॉईड्स.

संधिवात हा रोगप्रतिकारक शक्तीचा विकार आहे जो सांध्यांच्या संयोजी ऊतींना प्रभावित करतो. उपचारात प्रतिजैविकांचा वापर केला जातो कारण रुग्णाच्या रक्त चाचणीमध्ये पांढऱ्या रक्त पेशींची जास्त संख्या आणि जलद एरिथ्रोसाइट अवसादन दर दिसून येतो, जो संसर्गामुळे होणारी दाहक प्रक्रिया आहे. एखाद्या विशिष्ट रुग्णामध्ये संधिवात होण्याची नेमकी कारणे माहीत नसतात.

रोगाची घटना, चिन्हे आणि थेरपी

कौटुंबिक इतिहास गोळा करण्याच्या परिणामांवर आधारित, संधिवात संधिवात होण्याची आनुवंशिक पूर्वस्थिती सुचविली जाते. खालील घटक रोगाच्या घटनेत योगदान देतात:

• गोवर, गालगुंड (गालगुंड), श्वासोच्छवासाचे सिंसिटिअल संक्रमण, इतर पॅरामीक्सोव्हायरस;
• हिपॅटायटीस बी व्हायरस;
• कोणत्याही प्रकारच्या नागीण व्हायरस;
• सायटोमेगॅलव्हायरस;
• टी-लिम्फोट्रॉपिक व्हायरस आणि इतर रेट्रोव्हायरस.

एपस्टाईन-बॅर विषाणू बहुतेकदा संधिवात असलेल्या रुग्णांच्या संयुक्त द्रवपदार्थात आढळतात. इतर प्रक्षोभक घटक व्हायरल इन्फेक्शनशी संबंधित नाहीत, परंतु संभाव्यतः बॅक्टेरियाशी संबंधित असू शकतात:

• हायपरइन्सोलेशन, सनबर्न;
• हायपोथर्मिया, सर्दी;
• नशा आणि विषबाधा;
• एंडोक्राइन सिस्टमचे बिघडलेले कार्य, गर्भधारणेदरम्यान हार्मोनल बदल आणि रजोनिवृत्ती;
• तणावपूर्ण कारणे, तीव्र थकवा, जास्त काम, भावनिक धक्का, नैराश्य;
• मधुमेह, रासायनिक अवलंबित्व, लठ्ठपणा, मानसिक आजार.

संधिवात कोणत्याही वयात सुरू होऊ शकते, परंतु रोगाची सुरुवात सामान्यतः 20 ते 60 वयोगटातील होते, पुरुषांपेक्षा स्त्रिया तीनपट जास्त वेळा प्रभावित होतात. नुकसानाची पहिली चिन्हे इंटरफॅलेंजियल डिस्टल सांधे, मनगट आणि कोपर जोडांवर आढळू शकतात. हा रोग सममितीय वितरणाद्वारे दर्शविला जातो. संधिवात कसा प्रकट होतो आणि प्रतिजैविक त्याची लक्षणे कशी दूर करू शकतात:

• सांध्यातील वेदना आणि कडकपणा, विशेषत: सकाळी;
• थोडा ताप, सौम्य थंडी वाजून येणे आणि फ्लू सारखा ताप;
• भूक नसणे, वजन कमी होणे;
• हात आणि पाय वाढलेला घाम येणे;
• लाळ आणि अश्रूंचे उत्पादन कमी;
• अशक्तपणा;
• हालचालींच्या अनुपस्थितीत वेदना, एकाच स्थितीत दीर्घकाळ राहणे, स्नायू दुखणे;
• उदासीन मनःस्थिती उदासीनता, अशक्तपणा, थकवा पर्यंत.

जर संधिवात क्षयरोगासारख्या इतर रोगांमुळे वाढत नसेल तर NSAIDs वापरले जातात. कोणताही संसर्गजन्य रोग आढळल्यास, त्यांच्या उपचारांना प्राधान्य दिले पाहिजे. बहुतेकदा, संधिवातामुळे ऑस्टियोपोरोसिस होतो, म्हणजेच हाडांच्या ऊतींमधील कॅल्शियमच्या प्रमाणात बदल होतो. रुग्णाच्या खाण्याच्या सवयी सुधारणे आणि कॅल्शियम आणि व्हिटॅमिन डी आणि ई भरपूर आहार देणे महत्वाचे आहे. संधिवात असलेले 70% रुग्ण त्यांच्या कार्यात्मक हेतूसाठी हातपाय वापरण्यास असमर्थतेमुळे अक्षम होतात. संधिवात हा एक जुनाट, रीलेप्सिंग कोर्स आहे आणि वैद्यकीय हस्तक्षेपाशिवाय प्रगती करू शकतो. केवळ वेळेवर वैद्यकीय मदत घेणे रोगाची प्रगती थांबविण्यात मदत करेल.

नॉन-स्टिरॉइडल अँटी-इंफ्लेमेटरी औषधे

औषधांच्या या गटामध्ये मेलोक्सिकॅम (मोव्हॅलिस), निमेसुलाइड आणि सेलेकोक्सिब (सेलेब्रेक्स) सारख्या औषधांचा समावेश आहे. दाहक प्रक्रियेवर शक्तिशाली प्रभावासह साइड इफेक्ट्सच्या किमान संख्येद्वारे ते इतरांपेक्षा वेगळे आहेत.
संधिवात नेहमीच वेदनाशी संबंधित असते आणि या औषधांचा वेदनाशामक प्रभाव असतो, ज्यामुळे रुग्णाला थोड्या वेळात बरे वाटणे शक्य होते. डोसची गणना, प्रशासनाची वारंवारता आणि कोर्सचा कालावधी प्रत्येक बाबतीत वैयक्तिकरित्या केला जातो. संधिवात ही मूळतः एक जुनाट दाहक प्रक्रिया आहे जी केवळ सांधेच नव्हे तर शरीराच्या इतर ऊतींवरही परिणाम करू शकते. संधिवात अभ्यासात असे आढळून आले आहे की प्रभावित झालेल्यांना हृदय व रक्तवाहिन्यासंबंधी रोग आणि एथेरोस्क्लेरोसिस होण्याचा धोका वाढतो. नॉन-स्टेरॉइडल अँटी-इंफ्लेमेटरी औषधे संधिवात वेदनादायक लक्षणे कमी करण्यासाठी वापरली जातात आणि वास्तविक उपचार औषधांच्या इतर दोन गटांद्वारे केले जातात:

• अनुवांशिक अभियांत्रिकी औषधे (GIBP);
• मूलभूत अँटीह्यूमेटिक औषधे.

या व्यतिरिक्त, ग्लुकोकॉर्टिकोस्टिरॉईड्स लिहून दिली जातात, म्हणजे एकतर गंभीरपणे प्रभावित झालेल्या सांध्यामध्ये हार्मोनल औषधांचे इंजेक्शन, किंवा गोळ्या, किंवा मलहम आणि क्रीम.
स्थानिक ऍनेस्थेटिक औषधे देखील नॉन-स्टेरॉइडल असू शकतात: इबुप्रोफेन, पिरॉक्सिकॅम, डिक्लोफेनाक, केटोप्रोफेन.

मूलभूत अँटीह्युमेटिक औषधे

रुग्ण जितक्या लवकर मदत घेईल तितकेच संधिवाताची प्रगती थांबवणे सोपे होईल. बर्याचदा या गटातील औषधे कॉर्टिकोस्टिरॉईड्ससह एकाचवेळी प्रशासनासाठी लिहून दिली जातात. काही प्रकरणांमध्ये, औषध कुचकामी आहे आणि सकारात्मक परिणामाच्या अनुपस्थितीत, औषध दीड महिन्याच्या आत दुसर्याने बदलले जाते. संधिवातासाठी प्रतिजैविकांच्या मूलभूत संचामध्ये काय समाविष्ट आहे?

• मेथोट्रेक्सेट;
• enbrel (etanercept);
• wobenzym, phlogenzyme;
• azathioprine;
• सायक्लोस्पोरिन ए, सँडिमून;
• aminoquinoline एजंट;
• डी-पेनिसिलामाइन;
• sulfachalazine;
• leflunomide, arava;
• तुमच्या डॉक्टरांनी लिहून दिलेली इतर औषधे.

रोगावर परिणाम करणारी इतर औषधे विचारात घेऊन इम्युनोसप्रेसिव्ह औषधे निवडली पाहिजेत. पुरोगामी संधिवात कमी करण्याची गुरुकिल्ली औषधे आणि डोसच्या योग्य निवडीमध्ये आहे. कोर्सच्या कालावधीने रोगाच्या पुनरावृत्तीची शक्यता लक्षात घेतली पाहिजे.

संधिवाताच्या उपचारासाठी जीवशास्त्र

घातक ट्यूमरच्या पेशी विभाजनाच्या अभ्यासादरम्यान, विशिष्ट ऊतकांच्या वाढीस निवडकपणे अवरोधित करणारे पदार्थ ओळखले गेले. कर्करोगाच्या थेरपी व्यतिरिक्त, या तंत्राचा उपयोग संधिवात सारख्या स्वयंप्रतिकार विकारांच्या उपचारांमध्ये आढळला आहे. सांध्याची लवचिकता नष्ट होण्याची प्रक्रिया सायटोकिन्सच्या सहभागाने होते, जी सायनोव्हियल झिल्ली आणि इंट्रा-आर्टिक्युलर फ्लुइडच्या पेशींच्या पडद्याला नष्ट करते. सायटोस्टॅटिक इम्युनोसप्रेसंट्ससह उपचार साइटोकिन्सच्या नाकेबंदीवर आधारित आहे, ज्यामुळे सांधे बनविणाऱ्या अनेक ऊतींची अखंडता राखणे शक्य आहे. संधिवात उपचार करण्यासाठी औषधांच्या या गटातील कोणती औषधे वापरली जातात?

• stelar;
• orencia;
• mabthera;
• halofuginol.

आणि इतर, उदाहरणार्थ, humira, simponi, remicade, simzia, endbrel. रशियन फेडरेशनमध्ये वितरणासाठी अनेक प्रभावी औषधे मंजूर नाहीत, परंतु ते परदेशात उपचार घेत असलेल्या रुग्णांसाठी उपलब्ध आहेत. संधिवातासह, फिजिओथेरपीच्या मार्गासह स्पा उपचार सक्रियपणे वापरला जातो.

• मॅग्नेटोथेरपी;
• पंधरा सत्रांपेक्षा जास्त नसलेल्या प्रमाणात लेसर थेरपी;
• hemosorption;
• प्लाझ्माफेरेसिस;
• प्रभावित सांध्याचे अल्ट्राव्हायोलेट विकिरण;
• कॅल्शियम डायमिथाइल सल्फोक्साइड, नॉन-स्टिरॉइडल अँटी-इंफ्लेमेटरी औषधे आणि सॅलिसिलेट्सचे इलेक्ट्रोफोरेसीस;
• आवेग प्रवाह, हायड्रोकॉर्टिसोन फोनोफोरेसीस;
• क्रिओथेरपी, वीस सत्रांपर्यंतचा कोर्स;
• उपचारात्मक स्नान, किरणोत्सर्गी, चिखल, हायड्रोजन सल्फाइड आणि इतर खनिज स्त्रोतांचे पाणी.

फिजिओथेरपी एक सहायक, परंतु जटिल उपचारांमध्ये खूप महत्वाची भूमिका बजावते. अपंगत्वाचा धोका जास्त असल्याने, रुग्णाला उपस्थित डॉक्टरांच्या शिफारशींसाठी जबाबदार असणे आवश्यक आहे. अनेकदा संधिवातसदृश संधिवात, प्रभावित सांध्याला मदत करण्यासाठी व्यायाम निर्धारित केला जातो.

सोन्याची तयारी

मेथोट्रेक्सेट सारख्या शक्तिशाली नवीन औषधांचा शोध लागण्यापूर्वी हा उपचार खूप लोकप्रिय होता. सोन्याचे क्षार आणि सोन्याचे इतर द्रावण सध्या प्राथमिक उपचार मानले जात नाहीत. तथापि, व्यावसायिक दवाखाने त्यांच्या रूग्णांना औषधांच्या तुलनेत हे महाग आणि कुचकामी उपचार लिहून देत आहेत. फक्त एक प्रकारचा संधिवात आहे ज्यासाठी सोन्याच्या समावेशासह थेरपी वापरणे अर्थपूर्ण आहे - हे आहे. सर्व सक्षम तज्ञांनी हे सत्य ओळखले आहे की सोने वापरणे निरुपयोगी आहे. परिणाम साध्य करण्यासाठी, सोन्याची तयारी खूप काळ घेणे आवश्यक आहे आणि दीर्घकाळापर्यंत वापर केल्यास एलर्जीचा धोका वाढतो. सोन्याच्या तयारीच्या पार्श्वभूमीवर, सोनेरी पायलोनेफ्रायटिस, एक्झामा आणि नेक्रोसिस विकसित होते.

आधुनिक फार्माकोलॉजिकल उद्योगाने संधिवात संधिवात विरूद्ध लढा देण्यासाठी सोन्याच्या तयारीपेक्षा बरेच सुरक्षित आणि अधिक प्रभावी उपाय तयार केले आहेत.

उद्धरणासाठी:बडोकिन व्ही.व्ही. ऑस्टियोआर्थरायटिसच्या उपचारात मुख्य लक्षण-बदलणारी विलंब-अभिनय औषधे // RMJ. 2011. क्रमांक 12. S. 725

ऑस्टियोआर्थरायटिस (ओए) हे डीजनरेटिव्ह संयुक्त रोगांचे मुख्य नोसोलॉजिकल प्रकार आहे. हे 65 वर्षे वयोगटातील 70% पेक्षा जास्त रुग्णांमध्ये आढळते आणि या रोगाची रेडिओलॉजिकल लक्षणे अधिक वेळा आढळतात. OA मध्ये त्याच्या पॅथॉलॉजिकल प्रक्रियेच्या कक्षामध्ये प्रामुख्याने लोड-बेअरिंग (गुडघा आणि नितंब) सांधे समाविष्ट असतात आणि यामुळे रुग्णांच्या जीवनाची गुणवत्ता लक्षणीयरीत्या खराब होते, विशेषत: वृद्धांमध्ये अपंगत्व येते. ही एक गंभीर सामाजिक-आर्थिक समस्या दर्शवते, जी सततच्या अपंगत्वाच्या मुख्य कारणांपैकी एक आहे. EULAR (2003) नुसार, गुडघ्याच्या ऑस्टियोआर्थरायटिसमुळे अपंगत्व येण्याचा धोका हृदयविकाराशी संबंधित जोखमीइतकाच आहे आणि स्त्रियांमध्ये अपंगत्वाचे 4थे आणि पुरुषांमध्ये 8वे प्रमुख कारण आहे. विशिष्ट रूग्णांमध्ये OA च्या दीर्घकालीन रोगनिदानाचा अंदाज लावणे कठीण आहे, ज्यामध्ये वैयक्तिक क्लिनिकल लक्षणे, रेडियोग्राफिक (स्ट्रक्चरल) बदलांची प्रगती आणि जीवनाची बिघडलेली गुणवत्ता यांचा समावेश होतो.

OA हा एक मल्टीफॅक्टोरियल रोग मानला जातो, ज्याच्या विकासामध्ये विविध घटक (यांत्रिक, हार्मोनल, अनुवांशिक) भाग घेतात. वैयक्तिक रूग्णांमध्ये या रोगाच्या विकास, वैयक्तिक अभिव्यक्ती आणि परिणामांमध्ये या घटकांचे योगदान अत्यंत परिवर्तनीय आहे. हे सर्वज्ञात आहे की हातांच्या लहान सांध्यातील गोनार्थ्रोसिस, कॉक्सआर्थ्रोसिस आणि आर्थ्रोसिसमध्ये विविध जोखीम घटक गुंतलेले आहेत. यामुळे काही लेखकांना विविध एटिओलॉजीजच्या संयुक्त रोगांचा एक विषम गट म्हणून OA विचारात घेणे शक्य झाले, परंतु समान जैविक, आकृतिशास्त्र आणि क्लिनिकल चिन्हे आणि एकूण परिणाम. ऑस्टियोआर्थरायटिस संयुक्त च्या ऊतींमधील अॅनाबॉलिक आणि कॅटाबॉलिक प्रक्रियांमधील असंतुलनावर आधारित आहे, आणि सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे हायलिन कूर्चा - पॅथॉलॉजिकल बदलांसाठी मुख्य आणि प्राथमिक स्प्रिंगबोर्ड. हा रोग क्रॉनिक हळूहळू प्रगतीशील कोर्सद्वारे दर्शविला जातो आणि हायलिन उपास्थिचे प्रमाण कमी होते, त्याच्या संपूर्ण नुकसानापर्यंत.
प्राथमिक ऑस्टियोआर्थराइटिसचे रोगजनन मोठ्या प्रमाणावर उलगडले गेले आहे (विशेषतः, त्याच्या विकासाची आण्विक यंत्रणा). निर्णायक महत्त्व त्यांच्या सूक्ष्म- आणि macrotraumatization समावेश, सांधे तीव्र ओव्हरलोड संलग्न आहे. यामुळे कॉन्ड्रोब्लास्ट्स आणि कॉन्ड्रोसाइट्सच्या क्रियाकलापांमध्ये व्यत्यय येतो आणि नंतर कॉन्ड्रोसाइट्सद्वारे प्रोटीओग्लायकन्सचे अपुरे संश्लेषण, तसेच ग्लायकोसामिनोग्लायकन्स आणि प्रोटीओग्लायकन्सच्या एकत्रित निर्मितीमध्ये परिमाणात्मक आणि गुणात्मक व्यत्यय येतो. दुसरीकडे, सबकॉन्ड्रल हाडांमध्ये बदल आहेत, त्याचे स्क्लेरोसिस विकसित होते, ज्यामुळे प्रभावित संयुक्त वर भार वाढतो. मॅट्रिक्स प्रोटीनेसेस (कॉलेजेनेस, फॉस्फोलिपेस ए2), प्रो-इंफ्लॅमेटरी साइटोकिन्स (इंटरल्यूकिन-1 आणि ट्यूमर नेक्रोसिस फॅक्टर-α), दाहक-विरोधी साइटोकाइन्सची कमतरता, उदाहरणार्थ, वाढीचे घटक-ta-β चे रूपांतर करणे महत्वाचे आहे. प्लास्मिनोजेन-1 इनहिबिटर, जो प्रभावित उपास्थिमधील अॅनाबॉलिक प्रक्रियांना प्रतिबंधित करतो. ऑस्टियोआर्थरायटिसच्या पॅथोजेनेटिक कॅस्केडमध्ये एक विशिष्ट भूमिका सुपरऑक्साइड रॅडिकल्सची आहे, सायनोव्होसाइट्सद्वारे हायलुरोनिक ऍसिडच्या संश्लेषणात घट, तसेच प्रोस्टॅग्लॅंडिन E2 चे हायपरप्रोडक्शन, जे इतर घटकांसह, संयुक्त ऊतींमध्ये जळजळ होण्यास योगदान देते, ऑस्टियोब्लास्ट्सची क्रिया उत्तेजित करते आणि फायब्रोप्लास्टिक उपास्थि झीज होण्यास प्रवृत्त करते.
ऑस्टियोआर्थरायटिस (ओए) मधील पॅथॉलॉजिकल बदल सांध्याच्या ऊतींचे नुकसान आणि या नुकसानास प्रतिसाद दोन्ही प्रतिबिंबित करतात. आर्टिक्युलर कार्टिलेजमध्ये सर्वात स्पष्ट बदल होत असले तरी, सर्व संयुक्त ऊती आणि पेरीआर्टिक्युलर मऊ ऊतक पॅथॉलॉजिकल प्रक्रियेत गुंतलेले असतात. हायलिन उपास्थिचे प्रमाण कमी होणे आणि कमी होणे व्यतिरिक्त, सायनोव्हियल झिल्लीची जळजळ दिसून येते, तसेच सबकॉन्ड्रल स्क्लेरोसिससह हाडांचे पुनर्निर्माण, ऑस्टियोफाइट्स आणि सबकॉन्ड्रल सिस्ट्सची निर्मिती, आर्टिक्युलर कॅप्सूलचे फायब्रोसिस, मेनिस्कस डिजेनेरेटिक्युलर स्नायू, आणि प्रति क्षय. शोष याव्यतिरिक्त, अस्थिबंधन, एन्थेसेस, संवेदी तंत्रिका पॅथॉलॉजिकल प्रक्रियेत गुंतलेली आहेत.
संयुक्त बनविणार्या सर्व संरचनांचे स्वारस्य, जे एक स्वतंत्र अवयव म्हणून मानले जाऊ शकते, वेदना सुरू होण्यासाठी विविध यंत्रणा ठरते - या रोगाच्या अग्रगण्य लक्षणांपैकी एक. अशाप्रकारे, सबकॉन्ड्रल हाडांचा पराभव इंट्राओसियस हायपरटेन्शन आणि मायक्रोफ्रॅक्चरच्या घटनेद्वारे वेदनांच्या विकासास हातभार लावतो, तयार झालेल्या ऑस्टिओफाईट्समुळे संवेदी मज्जातंतूंचा आघात होतो आणि पेरीआर्टिक्युलर स्नायूंचा पराभव त्यांच्या उबळांसह होतो. तथापि, वेदनांच्या उत्पत्तीमध्ये जळजळ अत्यंत महत्त्वाची आहे, जी ओएच्या विकास आणि प्रगतीमध्ये सर्वात महत्वाची आहे.
दाहक प्रक्रिया केवळ सायनोव्हीयल झिल्लीमध्येच नाही तर कूर्चा, हाडे आणि पेरीआर्टिक्युलर मऊ उतींमध्ये देखील स्थानिकीकृत आहे, ज्यामध्ये आर्टिक्युलर कॅप्सूल, लिगामेंट्स आणि टेंडन्सचा समावेश आहे, जो अनुक्रमे सायनोव्हायटिस, कॉन्ड्रिटिस, ऑस्टाइटिस आणि पेरिआर्थराइटिसच्या विकासासह आहे. OA मधील जखमांचे बहुआयामी स्वरूप क्लिनिकल प्रॅक्टिसमध्ये, विशेषतः, चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (MRI) मध्ये नवीन तंत्रज्ञानाच्या परिचयाने अधिक स्पष्ट झाले आहे. MRI OA चे फेनोटाइप निश्चित करण्यात मदत करते, या रोगातील वेदना आणि संरचनात्मक बदलांमधील संबंध स्पष्ट करते, जखमेच्या विषयाची कल्पना करते आणि थेरपीचे लक्ष्य ओळखतात. ही पद्धत आपल्याला कमीत कमी रेडिओग्राफिक बदलांच्या उपस्थितीत किंवा त्यांच्या अनुपस्थितीत देखील संयुक्त च्या विविध ऊतकांमधील मॉर्फोलॉजिकल बदल ओळखण्याची परवानगी देते. एमआरआय लक्षणांच्या नैदानिक ​​​​महत्त्वाबद्दल फारसे माहिती नसली तरी, हे स्पष्ट आहे की अस्थिमज्जा बदल OA च्या रेडिओग्राफिक प्रगतीच्या उच्च दराशी संबंधित आहेत आणि वेदना सायनोव्हायटिस आणि बोन मॅरो एडेमा (कदाचित इंट्राओसियस हायपरटेन्शन) सह संबंधित आहेत.
या रोगाचा उपचार जटिल आहे आणि त्यात गैर-औषधशास्त्रीय, औषधीय आणि क्लिनिकल पद्धतींचा समावेश आहे. फार्माकोथेरपीच्या पद्धतींमध्ये नॉन-ओपिओइड आणि ओपिओइड वेदनाशामक (पॅरासिटामॉल, ट्रामाडॉल), सिस्टेमिक नॉन-स्टेरॉइडल अँटी-इंफ्लेमेटरी ड्रग्स (NSAIDs), स्थानिक थेरपी (कॅपसायसिन, NSAIDs, डायमेक्साइड), तथाकथित कॉन्ड्रोप्रोटेक्टर्स (लक्षणे-मोडीफाइड ड्रग्स) यांचा समावेश होतो. क्रिया), इंट्रा-आर्टिक्युलर इंजेक्शन्स (ग्लुकोकोर्टिकोइड्स, ड्रग्स हायलुरोनिक ऍसिड), प्रायोगिक थेरपी (जैविक प्रतिसाद मॉड्युलेटर, हाडांच्या चयापचयवर परिणाम करणारी औषधे).
विलंबित कृतीची लक्षणे-संशोधन करणार्‍या औषधांपैकी, उपास्थि इंटरसेल्युलर पदार्थाचे नैसर्गिक घटक - ग्लुकोसामाइन आणि कॉन्ड्रोइटिन सल्फेट, जे या गटाच्या औषधांमध्ये सर्वात जास्त अभ्यासले गेले आहेत आणि अधिक पुराव्यावर आधारित आहेत, हे अत्यंत महत्त्वाचे आहे. त्यांना विशिष्ट अँटीआर्थ्रोटिक औषधे म्हणून वर्गीकृत केले जाते, जे लक्षण-सुधारित प्रभावाच्या हळुवार विकासाद्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहेत, एक उच्चारित परिणाम, जेव्हा उपचार थांबवल्यानंतर प्रभाव 4-8 किंवा अधिक आठवडे टिकून राहतो आणि सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे त्यांच्याकडे संभाव्य संरचनात्मक- (chondroprotective) गुणधर्म सुधारणे. म्हणूनच, ग्लुकोसामाइन आणि कॉन्ड्रोइटिन सल्फेट केवळ या रोगाच्या मुख्य नैदानिक ​​​​अभिव्यक्तीवर सक्रियपणे प्रभाव पाडत नाहीत (म्हणजे, वेदना दाबून टाकतात आणि प्रभावित सांध्याचे कार्य सामान्य करतात), परंतु ओएची प्रगती मंद करते, हायलिन कार्टिलेजमध्ये संरचनात्मक बदल सामान्य करते किंवा स्थिर करते. , आणि अप्रभावित संयुक्त मध्ये बदल प्रतिबंधित. (तक्ता 1).
ग्लुकोसामाइनमध्ये सर्वात ठोस पुरावा आधार आहे. हे एक मोनोसॅकराइड आहे आणि आर्टिक्युलर मॅट्रिक्स आणि सायनोव्हियल फ्लुइडमध्ये ग्लायकोसामिनोग्लाइकन्सचा नैसर्गिक घटक आहे. ग्लुकोसामाइनचा ऑस्टियोआर्थराइटिक कार्टिलेजवर विशिष्ट प्रभाव पडतो आणि कॉन्ड्रोसाइट्सद्वारे संपूर्ण बाह्य पेशी मॅट्रिक्सचे संश्लेषण उत्तेजित करते आणि सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे, त्याचे सर्वात महत्वाचे घटक, प्रोटीओग्लायकन्स आणि हायलुरोनिक ऍसिड (टेबल 2). हे मॅट्रिक्स मेटालोप्रोटीनेसेससह उपास्थिमधील कॅटाबॉलिक एंजाइमची क्रिया लक्षणीयरीत्या कमी करते.
ग्लुकोसामाइन हे समुद्री-व्युत्पन्न काइटिनपासून संश्लेषित केले जाते आणि त्यात अनेक क्षार असतात. वैद्यकीय व्यवहारात, त्याचे दोन लवण वापरले जातात - सल्फेट आणि हायड्रोक्लोराइड. ग्लुकोसामाइन सल्फेट हा 456.46 आण्विक वजन असलेला शुद्ध पदार्थ आहे आणि तो नैसर्गिक अमीनो मोनोसॅकराइड ग्लुकोसामाइनचा सल्फेट व्युत्पन्न आहे. हा ग्लायकोसामिनोग्लायकन्स आणि प्रोटीओग्लायकन्सचा एक सामान्य घटक आहे, तसेच ग्लायकोसामिनोग्लायकन चेन, अॅग्रेकॅन आणि कूर्चाच्या इतर घटकांच्या संश्लेषणासाठी सब्सट्रेट आहे. तोंडी किंवा पॅरेंटेरली घेतल्यास ते आर्टिक्युलर कार्टिलेजमध्ये जमा होते. हे गॅस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रॅक्टमधून जलद शोषणाद्वारे दर्शविले जाते. यकृतातून पहिल्या मार्गानंतर संपूर्ण जैवउपलब्धता 26% आहे. इंट्रामस्क्युलर पद्धतीने प्रशासित केल्यावर, ग्लुकोसामाइन सल्फेटची एकाग्रता प्रति ओएस घेतल्याच्या तुलनेत 5 पट जास्त असते.
पद्धतशीर कोक्रेन पुनरावलोकनामध्ये, ज्याने ग्लुकोसामाइनची प्रभावीता आणि सहनशीलता यावरील सर्वात महत्त्वपूर्ण अभ्यासांचे विश्लेषण केले, त्याच्या लक्षणात्मक प्रभावाचे उच्च मूल्यमापन केले गेले. सांधेदुखीची तीव्रता कमी करणे, लेक्वेसन इंडेक्स सुधारणे, तसेच थेरपीला प्रतिसाद देणाऱ्या रुग्णांच्या टक्केवारीच्या बाबतीत ग्लुकोसामाइनची प्रभावीता प्लेसबोपेक्षा लक्षणीय आहे. त्याच वेळी, WOMAC इंडेक्स स्केलवर वेदना कमी करणे, कडकपणा आणि प्रभावित गुडघ्याच्या सांध्याचे कार्य सुधारणे यासारख्या पॅरामीटर्सच्या बाबतीत ग्लुकोसामाइन आणि प्लेसबोच्या प्रभावीतेची तुलना करताना कोणतेही महत्त्वपूर्ण परिणाम प्राप्त झाले नाहीत.
ग्लुकोसामाइनबद्दल बोलणे, दोन ठोस अभ्यास टाळणे अशक्य आहे ज्यामध्ये या औषधाचा रचना-परिवर्तन करणारा प्रभाव नोंदविला गेला होता. यापैकी पहिल्या अभ्यासात, 212 रुग्णांना 2 गटांमध्ये यादृच्छिक केले गेले ज्यांना 3 वर्षे नियमितपणे ग्लुकोसामाइन सल्फेट किंवा प्लेसबो मिळाले. ग्लुकोसामाइन सल्फेट घेत असलेल्या मुख्य गटात अभ्यासाच्या शेवटी संयुक्त जागेची रुंदी 0.12 मिमीने वाढली आणि प्लेसबो गटात ती 0.24 मिमीने कमी झाली. हे डेटा केवळ लक्षण-सुधारणाच नव्हे तर या औषधाची संरचनात्मक-परिवर्तनक्षमता देखील सूचित करतात, म्हणजे. OA च्या प्रगतीच्या दरावर सक्रियपणे प्रभाव टाकण्याची त्याची क्षमता. तथापि, ग्लुकोसामाइनसह दीर्घकालीन उपचार घेतलेल्या सर्व रुग्णांना रेडिओग्राफिक प्रगतीचा दर कमी करता आला नाही. तर, या औषधाच्या तीन वर्षांच्या सतत वापरानंतर, 15% रूग्णांमध्ये रोगाची जलद प्रगती दिसून आली, तर सांध्यातील जागा अरुंद होणे 0.5 मिमी पेक्षा जास्त आहे. OA च्या अशा आक्रमक कोर्ससाठी जोखीम घटक अद्याप ओळखले गेले नाहीत. हे देखील लक्षात घेतले पाहिजे की ग्लुकोसामाइनची उपचारात्मक क्रिया केवळ गोनार्थ्रोसिस असलेल्या रुग्णांमध्ये दर्शविली जाते, परंतु कोक्सार्थ्रोसिस नाही.
नंतर, ग्लुकोसामाइनचा रचना-परिवर्तन करणारा प्रभाव पावेलका एट अल यांनी नोंदवला. . अप्रत्यक्षपणे, फॉलोअपच्या पहिल्या 3 वर्षांमध्ये ग्लुकोसामाइनने उपचार घेतलेल्या रुग्णांच्या दीर्घकालीन (8-वर्षांच्या सरासरी) फॉलो-अपच्या परिणामांद्वारे या डेटाची पुष्टी केली जाते. पुढील 5 वर्षांत, मुख्य गटातील 10.2% रुग्ण आणि नियंत्रण गटातील 14.5% रुग्णांनी गुडघ्याची आर्थ्रोप्लास्टी केली.
ग्लुकोसामाइन सल्फेटमध्ये चांगली सहनशीलता प्रोफाइल आणि उच्च सुरक्षा आहे. सर्व अभ्यास प्रोटोकॉल आणि मेटा-विश्लेषणांमध्ये, प्लेसबोच्या तुलनेत प्रतिकूल घटनांच्या संख्येत आणि तीव्रतेमध्ये सांख्यिकीय किंवा वैद्यकीयदृष्ट्या महत्त्वपूर्ण फरक नव्हता. त्याच वेळी, तुलनात्मक अभ्यासाने ग्लुकोसामाइन पेक्षा NSAIDs घेताना प्रतिकूल घटनांचा प्रसार दर्शविला आहे. यादृच्छिक नियंत्रित चाचण्यांच्या मेटा-विश्लेषणात असे दिसून आले की सर्वात सामान्य गॅस्ट्रोइंटेस्टाइनल साइड इफेक्ट्स, जे नियम म्हणून, सौम्य असतात. औषधाच्या असहिष्णुतेमुळे उपचार रद्द करणे वेगळ्या प्रकरणांमध्ये होते. वृद्ध रूग्णांमध्ये हृदय व रक्तवाहिन्यासंबंधीच्या घटना पाहिल्या गेल्या, परंतु त्या प्लेसबो प्राप्त करणार्‍यांपेक्षा जास्त वेळा घडल्या नाहीत. ग्लुकोसामाइन सल्फेटमुळे इन्सुलिनचा प्रतिकार वाढला नाही.
उपास्थिचे आणखी एक स्ट्रक्चरल अॅनालॉग, कॉन्ड्रोइटिन सल्फेट, देखील विलंबित कृतीच्या लक्षणात्मक औषधांशी संबंधित आहे. हे एक सल्फेट म्यूकोपोलिसेकेराइड आहे आणि प्रोटीओग्लायकन कॉम्प्लेक्सचा भाग आहे जे कॉन्ड्रोसाइट्सद्वारे संश्लेषित केले जातात. कूर्चाच्या ऊतींच्या पूर्ण कार्यासाठी, 2 अटी पूर्ण केल्या पाहिजेत: 1) पुरेशी संख्या chondrocytes आणि 2) ते चयापचयदृष्ट्या सक्रिय असले पाहिजेत आणि एक्स्ट्रासेल्युलर मॅट्रिक्सचे पुरेसे संश्लेषण केले पाहिजे. मॅट्रिक्सच्या रचनेमध्ये कॉन्ड्रोइटिन सल्फेट समाविष्ट आहे. कार्बोक्सिल आणि सल्फेट गटांच्या उपस्थितीमुळे, ग्लायकोसामिनोग्लाइकन्स आणि विशेषतः कॉन्ड्रोइटिन सल्फेटमध्ये हायड्रोफोबिसिटी उच्चारली जाते आणि यामुळे, कूर्चाच्या सामान्य कार्यामध्ये आणि त्याच्या लवचिक गुणधर्मांचे संरक्षण करण्यात योगदान होते. तोंडी घेतल्यास, ते सायनोव्हियल द्रवपदार्थात उच्च एकाग्रतेमध्ये निर्धारित केले जाते. त्याची जैविक क्रिया अनेक बाबतीत ग्लायकोसामाइनच्या जवळ आहे.
2003 EULAR मार्गदर्शक तत्त्वांमध्ये परावर्तित केल्याप्रमाणे, OA मध्ये लक्षणांच्या बदलासाठी chondroitin सल्फेटच्या पुराव्याची पातळी ग्लुकोसामाइन सल्फेट (IA) इतकी उच्च आहे. लीड बी.एफ. वगैरे वगैरे. 7 नियंत्रित क्लिनिकल चाचण्यांचे मेटा-विश्लेषण केले ज्यामध्ये मोठ्या सांध्याचे (गुडघा आणि नितंब) जखम असलेल्या 703 रूग्णांनी भाग घेतला, तर 372 रूग्णांवर कॉन्ड्रोइटिन सल्फेट आणि 331 रूग्णांवर प्लेसबो घेण्यात आले. थेरपीचा कालावधी 3 ते 12 महिन्यांपर्यंत आणि औषधाचा डोस 800 ते 2000 मिलीग्राम/दिवसापर्यंत होता. VAS, Lequesne इंडेक्स आणि रुग्णाच्या परिणामांचे जागतिक मूल्यमापन यांनुसार वेदना यांसारख्या संकेतकांच्या बाबतीत कॉन्ड्रोइटिन सल्फेटची परिणामकारकता प्लेसबोच्या तुलनेत लक्षणीयरीत्या जास्त होती. या पुनरावलोकनाने औषधाच्या सहनशीलतेचे विश्लेषण केले, जे चांगले होते आणि प्लेसबोशी तुलना करता येते. प्रतिकूल घटनांमध्ये ओटीपोटात दुखणे (349 पैकी 18 रुग्णांमध्ये), अतिसार (7 रुग्णांमध्ये), बद्धकोष्ठता (2 मध्ये), त्वचेची लक्षणे (4 मध्ये), पापण्यांचा सूज (1 मध्ये), खालच्या बाजूंना सूज येणे (1 मध्ये), अलोपेसिया. (1 मध्ये) आणि एक्स्ट्रासिस्टोल (1 मध्ये).
Uebelhart D. et al. गुडघ्याच्या लक्षणात्मक OA असलेल्या 120 रूग्णांमध्ये यादृच्छिक, दुहेरी-अंध, मल्टीसेंटर, प्लेसबो-नियंत्रित अभ्यासामध्ये 3 महिने 1 वर्षासाठी तोंडी chondroitin सल्फेट थेरपीच्या दोन अभ्यासक्रमांची प्रभावीता आणि सहनशीलता मूल्यांकन केले. प्राथमिक परिणामकारकता Lequesne अल्गो-फंक्शनल इंडेक्सचे मूल्यांकन करून, आणि दुय्यम - VAS च्या गतिशीलतेद्वारे, विशिष्ट अंतर पार करण्याचा वेग, थेरपीच्या प्रभावीतेचे जागतिक मूल्यांकन आणि पॅरासिटामॉलची आवश्यकता यावर विचार केला गेला. टिबिओफेमोरल जॉइंटच्या मध्यभागी संयुक्त जागेच्या रुंदीचे मूल्यांकन केले गेले. उपचार करण्याच्या हेतूने केलेल्या विश्लेषणामध्ये 120 पैकी 110 रुग्णांचा समावेश होता. निरीक्षणाच्या शेवटी, अल्गो-फंक्शनल इंडेक्स मुख्य गटात 36% आणि नियंत्रण गटात 23% कमी झाला. पुढील विश्लेषणात असे दिसून आले की कॉन्ड्रोइटिन सल्फेटमध्ये केवळ लक्षणीय लक्षण-सुधारणाच नाही तर संरचनात्मक-सुधारणा प्रभाव देखील आहे. वर्षाच्या अखेरीस, प्लेसबो घेतलेल्या रुग्णांमध्ये संयुक्त जागेत आणखी घट झाली, जी कॉन्ड्रोइटिन थेरपी दरम्यान नोंदवली गेली नाही.
कॉन्ड्रोइटिन सल्फेटचा कॉन्ड्रोप्रोटेक्टिव्ह प्रभाव औषधाच्या तथाकथित परिणामामध्ये देखील व्यक्त केला जातो, म्हणजे. या औषधासह उपचार बंद केल्यानंतर OA लक्षणांमध्ये सतत सुधारणा. लेखक यावर जोर देतात की या औषधाचा रचना-परिवर्तन करणारा प्रभाव प्रायोगिक आणि नैदानिक ​​​​अभ्यास दोन्हीमध्ये सिद्ध झाला आहे आणि chondroitin चा सकारात्मक गुणधर्म दीर्घकाळापर्यंत वापर करून देखील कमी विषारीपणा आहे.
chondroprotective क्रियाकलाप सह एकत्रित तयारी मध्ये artra, Kondronova आणि Teraflex यांचा समावेश आहे. टेराफ्लेक्स (बायर, जर्मनी) मध्ये 500 मिलीग्राम ग्लुकोसामाइन हायड्रोक्लोराईड आणि 400 मिलीग्राम सोडियम कॉन्ड्रोइटिन सल्फेट समाविष्ट आहे. हे पहिल्या 3-4 आठवड्यांसाठी दिवसातून 2 वेळा 2 कॅप्सूल आणि नंतर दिवसातून 2 कॅप्सूल लिहून दिले जाते. प्रवेश कालावधी, एक नियम म्हणून, 6 महिने आहे.
टेराफ्लेक्सची उपचारात्मक क्रिया अनेक क्लिनिकल अभ्यासांमध्ये सिद्ध झाली आहे. रशियन अकादमी ऑफ मेडिकल सायन्सेसच्या संधिवातशास्त्र संस्थेत आयोजित केलेल्या खुल्या अभ्यासात, एल.आय. Benevolenskaya et al. ने गोनोरिया आणि कॉक्सार्थ्रोसिस असलेल्या 50 रुग्णांमध्ये टेराफ्लेक्सची कार्यक्षमता, सहनशीलता आणि सुरक्षिततेचा अभ्यास केला. सर्व रुग्णांना वैद्यकीयदृष्ट्या वेदना, सकाळी कडकपणा आणि मस्क्यूकोस्केलेटल प्रणालीची कार्यात्मक अपुरेपणा, तसेच NSAIDs घेण्याची आवश्यकता असलेल्या ऑस्टियोआर्थरायटिसचा उच्चार केला होता. निरीक्षणाचा कालावधी 6 महिने होता आणि पहिल्या 4 महिन्यांत, रूग्णांनी 1200 मिलीग्राम इबुप्रोफेनसह टेरा-फ्लेक्सच्या 2 कॅप्सूल घेतले. जेव्हा सकारात्मक परिणाम प्राप्त झाला, तेव्हा इबुप्रोफेनची दैनंदिन आवश्यकता त्याच्या संपूर्ण निर्मूलनापर्यंत कमी करणे शक्य होते. 4 महिन्यांच्या सतत थेरपीच्या शेवटी, टेराफ्लेक्समुळे एकूण WOMAC निर्देशांकात लक्षणीय घट झाली, तर सांधेदुखी, सकाळी कडक होणे आणि प्रभावित सांध्यांची कार्यात्मक अपुरेपणा यांच्या तीव्रतेमध्ये लक्षणीय सकारात्मक गतिशीलता दिसून आली. 50 पैकी 26 रुग्णांमध्ये, ibuprofen ची रोजची गरज कमी झाली. रुग्णांच्या मते, दुसऱ्या महिन्याच्या अखेरीस सुधारणा. थेरपी 77.8% प्रकरणांमध्ये आणि चौथ्या अखेरीस - 74.4% मध्ये आणि डॉक्टरांच्या मते - अनुक्रमे 88.6 आणि 83.7% मध्ये दिसून आली. विशेष म्हणजे, उपचार थांबवल्यानंतर पुढील 2 महिन्यांत, टेराफ्लेक्सची उपचारात्मक परिणामकारकता कायम राहिली. या अभ्यासात, औषध चांगले सहन केले गेले. प्रतिकूल घटना केवळ 6 रुग्णांमध्ये आढळून आल्या आणि ते प्रामुख्याने ibuprofen शी संबंधित होते. वेगळ्या प्रकरणांमध्ये टेराफ्लेक्समुळे वरच्या ओटीपोटात वेदना होतात आणि स्टूल टिकून राहते.
आणखी 6-महिन्याच्या खुल्या यादृच्छिक मल्टीसेंटर चाचणीने वैद्यकीयदृष्ट्या महत्त्वपूर्ण गुडघा ऑस्टियोआर्थराइटिस आणि स्पॉन्डिलोसिस डिफॉर्मन्स असलेल्या रूग्णांमध्ये टेराफ्लेक्सच्या प्रभावीतेचे मूल्यांकन केले. सर्व रूग्णांमध्ये, व्हीएएस स्केलवर चालताना वेदना 40 मिमी पेक्षा जास्त होती आणि केलग्रेन आणि लॉरेन्सच्या मते रेडियोग्राफिक स्टेज I-III च्या टप्प्याशी संबंधित होते. पहिल्या (मुख्य) गटातील रुग्णांनी टेराफ्लेक्स डायक्लोफेनाक आणि दुसरे (नियंत्रण) घेतले - फक्त डायक्लोफेनाक. 3 महिन्यांच्या शेवटी मुख्य गटामध्ये, सांधेदुखीची तीव्रता लक्षणीयरीत्या कमी झाली आणि 6 महिन्यांच्या शेवटपर्यंत या पातळीवर राहिली. उपचार दुस-या गटात, या निर्देशकामध्ये सकारात्मक कल देखील दिसून आला, जरी मुख्य गटाच्या तुलनेत कमी प्रमाणात. WOMAC फंक्शनल इंडेक्समध्येही असाच कल दिसून आला. 6 महिन्यांच्या शेवटी पहिल्या गटातील उपचार, डॉक्टरांच्या मते, 23.3% रुग्णांमध्ये लक्षणीय सुधारणा नोंदवली गेली आणि 60% आणि नियंत्रण गटात - अनुक्रमे 16.7 आणि 40% मध्ये सुधारणा झाली. त्याच वेळी, डायक्लोफेनाक घेतलेल्या 23% रुग्णांमध्ये थेरपीची अप्रभावीता नोंदवली गेली आणि डायक्लोफेनाकसह टेराफ्लेक्स घेतलेल्या रुग्णांच्या गटातील केवळ 3.3% रुग्णांमध्ये नोंदवले गेले. मागील अभ्यासाप्रमाणे, टेराफ्लेक्स चांगले सहन केले गेले. एकूण, मुख्य गटात 5 आणि नियंत्रण गटात 8 प्रतिकूल घटना आढळून आल्या. टेराफ्लेक्स घेत असताना छातीत जळजळ, वरच्या ओटीपोटात वेदना आणि फुशारकी दिसून आली, जे सौम्य होते आणि या औषधाने उपचार बंद करण्याची आवश्यकता नाही. एका प्रकरणात, त्वचेवर पुरळ सोबत एलर्जीची प्रतिक्रिया दिसून आली.
युनायटेड स्टेट्समध्ये नॅशनल इन्स्टिट्यूट ऑफ हेल्थच्या संरक्षणाखाली आयोजित मल्टीसेंटर, डबल-ब्लाइंड, ग्लुकोसामिन/|कॉंड्रोइटिन आर्थरायटिस इंटरव्हेन्शन ट्रायल (GAIT) ही अतिशय मनोरंजक आहे. या अभ्यासात गुडघ्याच्या लक्षणात्मक OA असलेल्या 1583 रुग्णांचा समावेश होता. सर्व रुग्णांना 5 गटांमध्ये विभागले गेले. विभक्त गटांमध्ये, रुग्णांना एकतर 1500 मिलीग्राम ग्लुकोसामाइन हायड्रोक्लोराईड, किंवा 1200 मिलीग्राम कॉन्ड्रोइटिन सल्फेट, किंवा ग्लुकोसामाइन आणि कॉन्ड्रोइटिनचे मिश्रण, किंवा 200 मिलीग्राम सेलेकोक्सिब किंवा प्लेसबो मिळाले. थेरपीचा कालावधी 24 आठवडे होता. 24 व्या आठवड्यापर्यंत गुडघ्याच्या सांध्यातील WOMAC स्केलवरील वेदनांची तीव्रता 20% किंवा त्याहून अधिक कमी होणे हा प्राथमिक मुद्दा होता. या अभ्यासाची विवादास्पद रचना असूनही आणि प्लेसबोवर वेदनांमध्ये लक्षणीय घट अनुभवलेल्या रुग्णांची मोठी टक्केवारी असूनही, मनोरंजक डेटा प्राप्त झाला. गुडघ्याच्या सांध्यामध्ये सुरुवातीला तीव्र किंवा तीव्र वेदना असलेले रुग्ण ग्लुकोसामाइन आणि कॉन्ड्रोइटिनसह एकत्रित थेरपीच्या गटात सर्वात जास्त होते आणि प्लेसबो गटाच्या तुलनेत सांख्यिकीयदृष्ट्या लक्षणीय जास्त होते (अनुक्रमे 79 आणि 54.3%, p = 0.002). प्रतिकूल घटना दुर्मिळ होत्या, मध्यम स्वरूपाच्या गंभीर होत्या आणि वेगवेगळ्या गटांमध्ये अंदाजे तितक्याच वेळा घडल्या.
कॉंड्रोइटिन सल्फेट आणि ग्लुकोसामाइन हायड्रोक्लोराईडच्या एकाच वेळी वापराच्या परिणामकारकतेच्या अभ्यासावरील प्रायोगिक डेटाद्वारे संयोजन थेरपीची उपयुक्तता आणि त्याच्या रचना-परिवर्तन प्रभावाची पुष्टी केली जाते. सशांमधील ओए मॉडेलवरील संयोजन थेरपीने कोंड्रोसाइट्सद्वारे ग्लायकोसामिनोग्लायकन्सच्या उत्पादनात 96.6% वाढ केली आणि उपास्थिच्या स्ट्रक्चरल अॅनालॉगसह मोनोथेरपीच्या पार्श्वभूमीवर - केवळ 32% वाढ झाली. कॉम्बिनेशन थेरपीसह, ग्लायकोसामाइन किंवा कॉन्ड्रोइटिनच्या वापराच्या तुलनेत उपास्थिचे नुकसान देखील कमी होते. हे लक्षात घेतले पाहिजे की उपास्थिच्या स्ट्रक्चरल अॅनालॉग्समध्ये केवळ सामान्यच नाही तर वेदना आणि जळजळांवर त्यांच्या प्रभावाची विशिष्ट यंत्रणा देखील आहे. त्याच वेळी, ते सिनर्जिस्ट आहेत आणि जेव्हा एकत्र वापरले जातात तेव्हा एकमेकांच्या क्रियांना पूरक आणि वर्धित करतात.
अशा प्रकारे, ओए असलेल्या रूग्णांमध्ये टेराफ्लेक्सचा स्पष्ट लक्षण-परिवर्तन करणारा प्रभाव असतो, जो वेदना तीव्रतेत घट आणि प्रभावित सांध्याच्या कार्यामध्ये सुधारणा करून प्रकट होतो. हे NSAIDs साठी दैनंदिन आवश्यकता देखील कमी करते. त्याच्या संरचनात्मक-परिवर्तन गुणधर्मांच्या पुराव्यासाठी, एक्स-रे आणि एमआरआय अभ्यासानुसार संयुक्त जागेच्या रुंदीचे सखोल विश्लेषण करून या औषधाने (अनेक महिने किंवा वर्षांसाठी) दीर्घकालीन उपचार आवश्यक आहेत. तसेच अशी थेरपी आयोजित करण्यापूर्वी आणि नंतर आर्टिक्युलर कार्टिलेजचे प्रमाण निश्चित करणे.
सध्या, उपास्थिच्या स्ट्रक्चरल अॅनालॉग्सच्या थेट chondroprotective क्रियेचा प्रश्न अस्पष्टपणे सोडवला जात आहे. अधिक आणि अधिक संशोधक या दृष्टिकोनाचे पालन करतात की तथाकथित chondroprotective औषधे केवळ उपास्थि मॅट्रिक्सचे संश्लेषण उत्तेजित करत नाहीत, म्हणजे. प्रोटीओग्लायकन्स, ग्लायकोसामिनोग्लायकन्स आणि कॉन्ड्रोसाइट्सद्वारे हायलुरोनिक ऍसिड, त्यांचा दाहक-विरोधी प्रभाव किती आहे, जो त्यांच्या दीर्घकालीन प्रशासनासह लक्षात येतो. या समस्येचे सकारात्मक समाधान मुख्यत्वे अत्यंत माहितीपूर्ण पद्धतींच्या अभावामुळे आहे जे एखाद्याला उपास्थि ऊतकांच्या सुरक्षिततेचा पुरेसा न्याय करण्यास आणि OA च्या प्रगतीसाठी निकषांच्या आवश्यकता पूर्ण करण्यास अनुमती देते. या संदर्भात, OA साठी क्लिनिकल निकष आणि या रोगाशी संबंधित नसलेल्या घटकांमध्ये फरक करणे, हिप जॉइंटच्या OA च्या प्रगतीची वैशिष्ट्ये ओळखण्यासाठी, गुडघ्याच्या सांध्याच्या OA पेक्षा वेगळे करणे संबंधित दिसते. क्लिनिकल, रेडिओलॉजिकल, आर्थ्रोसोनोग्राफिक आणि एमआरआय डेटा यांच्यातील संबंध स्पष्ट करण्यासाठी या रोगामध्ये पुढील सखोल अभ्यास करणे कमी प्रासंगिक नाही.

साहित्य
1. ऑस्टियोआर्थरायटिसच्या उपचारांसाठी व्होल्पी एन. कॉन्ड्रोइटिन सल्फेट. कर्र मेड केम - अँटी-इंफ्लेमेटरी आणि अँटी-एलर्जी एजंट्स, 2005; ४:२२१-२३४.
2. जॉर्डन केएम, आर्डेन एनके, डोहर्टी एम एट अल. EULAR शिफारसी 2003: गुडघा ऑस्टियोआर्थरायटिसच्या व्यवस्थापनासाठी पुरावा आधारित दृष्टीकोन: उपचारात्मक चाचण्यांसह (ESCISIT) आंतरराष्ट्रीय क्लिनिकल स्टडीजसाठी स्थायी समितीच्या टास्क फोर्सचा अहवाल. ऍन रियम डिस 2003; ६२:११४५-११५५.
3. ब्रँड केडी. ऑस्टियोआर्थराइटिसचे निदान आणि नॉनसर्जिकल व्यवस्थापन. व्यावसायिक संप्रेषण, 2000.
4. बडोकिन व्ही.व्ही. ऑस्टियोआर्थरायटिसच्या विकास आणि कोर्समध्ये जळजळांचे महत्त्व. कॉन्सिलियम मेडिकस 2009; 11(9): 91-95.
5. वेसेलिंग जे, डेकर जे, व्हॅन डेन बर्ग डब्ल्यूबी, एट अल. तपासा (कोहोर्ट हिप आणि कोहॉर्ट नी): ऑस्टियोआर्थरायटिस इनिव्हेटीजसह समानता आणि फरक. ऍन रियम डिस 2009; ६८:१४१३-१९.
6. Krigshtein O.S., Golubev G.Sh. 'स्ट्रक्चर मॉडिफायर्स' असल्याचा दावा करणार्‍या औषधांच्या परिणामकारकतेच्या पुराव्याचे मूल्यांकन, 20040-2007 क्लिनिकल फार्माकोलॉजी आणि फार्माकोइकॉनॉमिक्स 2008; १:५५-८८.
7. अलेक्सेवा एल.आय. OA च्या उपचारांमध्ये लक्षणात्मक विलंब-अभिनय औषधे. कॉन्सिलियम मेडिकस 2009; 11(9):100-104.
8. हेरेरो-ब्यूमॉन्ट जी, रोवती एलसी. ऑस्टियोआर्थरायटिसमध्ये स्फटिक ग्लुकोसामाइन सल्फेटचा वापर. भविष्यातील संधिवात 2006; १(४): ३९७-४१४.
9. Towheed TE, Maxwell L, Anastasiades TP et al. ऑस्टियोआर्थराइटिसच्या उपचारांसाठी ग्लुकोसामाइन थेरपी. कोक्रेन डेटाबेस सिस्टम. रेव्ह. 2005; CD002946.
10 Reginster JY, Deroisy R, Rovati LC et al. ऑस्टियोआर्थरायटिसच्या प्रगतीवर ग्लुकोसामाइन सल्फेटचे दीर्घकालीन प्रभाव: एक यादृच्छिक, प्लेसबो-नियंत्रित क्लिनिकल चाचणी. लॅन्सेट 2001; 357:251-256.
11. पावेलका के, गॅटेरोवा जे, ओलेजारोवा एम एट अल. ग्लुकोसामाइन सल्फेटचा वापर आणि गुडघा ऑस्टियोआर्थराइटिसच्या प्रगतीला विलंब: एक 3-वर्ष, यादृच्छिक, प्लेसबो-नियंत्रित, दुहेरी-अंध अभ्यास. आर्क इंटर्न मेड 2002; १६२(१८): २११३-२१२३.
12. Bruyere O, Pavelka K, Rovati LC et al. rnee osteoarthritis मध्ये ग्लुकोसामाइन सल्फेट उपचारानंतर एकूण सांधे बदलणे: मागील 3-वर्षांच्या, यादृच्छिक, प्लेसबो-नियंत्रित चाचण्यांमधील रुग्णांच्या सरासरी 8 वर्षांच्या निरीक्षणाचे परिणाम. ऑस्टियोआर्थराइटिस कूर्चा 2008; 16(2):254-260
13. लीब बीएफ, श्वेत्झर एच, मोंटाग के, स्मोलेन जेएस. ऑस्टियोआर्थरायटिसच्या उपचारात कॉन्ड्रोइटिन सल्फेटचे मेटाविश्लेषण. J Rheumatol 2000; 27:205-211.
14. Uebelhart D, Malaise V, Marcolongo R et al. गुडघा ऑस्टियोआर्थरायटिसचे तोंडी कॉन्ड्रिटीन सल्फेटसह मधूनमधून उपचार: एक वर्षाचा, यादृच्छिक, दुहेरी-आंधळा, मल्टीसेंटर अभ्यास विरुद्ध प्लेसबो. ऑस्टियोआर्थराइटिस कूर्चा 2004; १२:२६९-२७६.
15. बेनेवोलेन्स्काया L.I., Alekseeva L.I., Zaitseva E.M. गुडघा आणि नितंबांच्या सांध्यातील ऑस्टियोआर्थरायटिस असलेल्या रूग्णांमध्ये टेराफ्लेक्सची प्रभावीता. आरएमजे 2005; ८:५२५-५२७.
16. Povoroznyuk V.V. ऑस्टियोआर्थरायटिसच्या उपचारात ग्लुकोसामाइन आणि कॉन्ड्रोइटिन: साहित्य डेटा आणि आमच्या स्वतःच्या संशोधनाचे परिणाम. आरएमजे 2006; 14(4): 290-294.
17. लिला ए.एम., माझुरोव व्ही.आय., शिडलोव्स्काया ओ.व्ही., शोस्टक एम.एस. गुडघ्याच्या सांध्यातील ऑस्टियोआर्थरायटिस आणि मणक्याच्या ऑस्टिओचोंड्रोसिसच्या जटिल थेरपीमध्ये टेराफ्लेक्स (क्लिनिकल अभ्यासाचे परिणाम). आरएमजे 2007; १३(२४): १६१८-१६२२.
18. Сlegg DO, Reda DJ, Harris CL et al. वेदनादायक गुडघा ऑस्टियोआर्थरायटिससाठी ग्लुकोसामाइन, कॉन्ड्रोइटिन सल्फेट आणि दोन संयोजन. एन इंग्लिश जे मेड 2006; 354(8): 795-808.
19. लिप्पीलो एल., वुडवर्ड जे., कार्पमन डी. आणि इतर. कॉन्ड्रोसाइट आणि ससा अस्थिरता मॉडेल ऑस्टियोआर्थ्रोसिसमध्ये चाचणी केलेल्या उपास्थि संरचना मोडीफायिंग एजंट्सचा फायदेशीर प्रभाव. अर्थर. Rheum., 1999, suppl. ४२, २५६.
20 Mastbergen SC, Jansen NWD, Bijlsma JWJ, et al. मानवी ऑस्टियोआर्थराइटिक कार्टिलेजच्या प्रोटीओग्लायकन टर्नओव्हरवर सायक्लो-ऑक्सिजनेज-1/2 प्रतिबंधाचे विभेदक थेट प्रभाव: इन विट्रो अभ्यास. संधिवात संशोधन आणि थेरपी 2006, 8:R2doi:10.1186/ar1846.

डिसीज-मॉडिफाइंग अँटी-रिह्युमॅटिक ड्रग्स (DMARDs) हा औषधांचा एक समूह आहे जो संधिवाताच्या रोगांवर थेट परिणाम करतो, त्यांची प्रगती थांबवतो किंवा कमी करतो.

या गटातील प्रत्येक औषध दाहक प्रक्रियेच्या एका विशिष्ट दुव्यावर कार्य करते, कूर्चा, सांधे आणि अंतर्गत अवयवांचा पुढील नाश रोखते.

रोग सुधारणारी अँटी-रिह्युमॅटिक औषधे कोणाला दिली जातात?

संधिवात तज्ञ दाहक संधिवात असलेल्या रूग्णांना DMARD लिहून देतात ज्यांना सांधे कायमचे नुकसान होण्याचा धोका असतो. बहुतेक DMARDs मूळतः संधिवात संधिवात उपचार करण्यासाठी वापरले होते. काही औषधे अँकिलोझिंग स्पॉन्डिलायटिस (बेचटेरेव्ह रोग), किशोर संधिवात आणि ल्युपस असलेल्या रुग्णांमध्ये चांगले परिणाम दर्शवतात. काही DMARDs, जसे की सायक्लोफॉस्फामाइड आणि मायकोफेनोलेट मोफेटील, ल्युपस आणि व्हॅस्क्युलायटिस असलेल्या रुग्णांसाठी लिहून दिले जातात, ज्यामुळे अंतर्गत अवयवांना गंभीर नुकसान होऊ शकते.

या गटातील औषधांबद्दल काय जाणून घेणे महत्त्वाचे आहे?

रोग-संपादित करणारी अँटी-रिह्युमॅटिक औषधे, उदाहरणार्थ, या गटातील इतर औषधांसह किंवा त्यासोबत लिहून दिली जातात. याला कॉम्बिनेशन थेरपी म्हणतात. जरी DMARDs जळजळ कमी करण्यासाठी किंवा अगदी थांबवण्यासाठी अत्यंत प्रभावी आहेत, तरीही ते लवकर कार्य करत नाहीत. प्रथम सकारात्मक परिणाम दिसण्यापूर्वी रुग्णांना ते कित्येक आठवडे किंवा महिने घ्यावे लागतात. म्हणून, सामान्यत: संधिवात तज्ञ मूलभूत अँटी-रिह्युमेटिक औषधांसह योजनेमध्ये ग्लुकोकॉर्टिकोस्टिरॉईड्स देखील लिहून देतात आणि / किंवा ग्लुकोकॉर्टिकोस्टिरॉईड्स देतात. जसे की सकारात्मक प्रभाव दिसून येतो, NSAIDs किंवा रद्द केले जाऊ शकतात.

तुमच्या डॉक्टरांनी तुम्हाला एखादे औषध (फक्त DMARD नाही तर इतर कोणतेही) लिहून देण्यापूर्वी, तो तुम्हाला तुमच्या आरोग्याच्या स्थितीबद्दल विचारेल: संसर्गजन्य रोग आता आणि गेल्या तीन महिन्यांत, रक्तदाब पातळी, यकृत आणि / किंवा मूत्रपिंडाच्या आजाराचा इतिहास, दीर्घकाळापर्यंत. इतर रोगांसाठी औषधे घेतली. मिळालेल्या माहितीच्या आधारे, रोग सुधारणारी अँटीह्युमेटिक औषधे घेणे किती सुरक्षित आहे हे डॉक्टर ठरवेल.

रोग-संशोधन अँटी-रिह्युमॅटिक औषधे घेण्यासाठी मार्गदर्शक तत्त्वे.

घटनेचा धोका कमी करण्यासाठी, या सोप्या टिप्स वापरा:

• सर्व गोळ्या जेवणादरम्यान किंवा लगेच घेतल्या जातात. त्यांना किमान एक ग्लास पाणी किंवा दुधासह प्या. कॉफीच्या गोळ्या किंवा कार्बोनेटेड पेये घेऊ नका कारण यामुळे पोटाची जळजळ वाढेल.
• औषध घेत असताना तुम्हाला पोटात अस्वस्थता येत असल्यास, डोस विभाजित करण्याचा प्रयत्न करा. उदाहरणार्थ, अर्धा सकाळी आणि अर्धा संध्याकाळी घ्या.
• तुम्हाला अनुभव येत असल्यास तुमच्या डॉक्टरांशी बोला आणि डॉक्टर तुमच्यासाठी विशेष औषध लिहून देतील (उदाहरणार्थ, सेरुकल).
• जर तुम्हाला एपिगॅस्ट्रिक प्रदेशात वेदना होत असतील आणि तुम्हाला खात्री असेल की मूलभूत अँटीह्युमेटिक औषधे सर्व गोष्टींसाठी जबाबदार आहेत, तर संधिवात तज्ञांना गोळ्यांपासून इंजेक्शन्समध्ये बदलण्यास सांगा. बर्याच बाबतीत, हा एक चांगला उपाय आहे.

रोग-संशोधन अँटी-र्युमेटिक औषधांचे सामान्य दुष्परिणाम.

सर्व DMARD चे दुष्परिणाम आहेत. त्यापैकी काही विशिष्ट नसलेल्या आहेत आणि कोणत्याही औषधाने विकसित होऊ शकतात (उदा., मळमळ, उलट्या, डोकेदुखी), आणि काही केवळ विशिष्ट औषधांसाठी विशिष्ट आहेत:

• त्वचा आणि नखे गडद करणे - सायक्लोफॉस्फामाइड.
• केसांची वाढ मजबूत करणे - सायक्लोस्पोरिन.
• घसा खवखवणे - लेफ्लुनोमाइड (अरवा).
• अतिसार - मायकोफेनोलेट मोफेटिल.
• सांधेदुखी - सल्फासलाझिन.

बहुसंख्य DMARD खालील कारणांमुळे होतात:

• सूर्यप्रकाशाची संवेदनशीलता वाढली आहे, म्हणून रुग्णांनी सूर्यप्रकाशात कमी असणे चांगले आहे, विशेषत: 12 ते 16 तासांच्या कालावधीत, आणि सनस्क्रीन स्प्रे वापरण्याची खात्री करा.
• सायटोपेनिया (रक्तपेशींची पातळी कमी होणे). म्हणून, वेळेवर बदल शोधण्यासाठी उपस्थित चिकित्सक नियमितपणे क्लिनिकल रक्त चाचणी लिहून देईल.

तुम्ही DMARDs घेणे सुरू करण्यापूर्वी तुमच्या नियोजित गर्भधारणेबद्दल तुमच्या डॉक्टरांना नक्की सांगा. गर्भवती स्त्रिया बहुतेक प्रकरणांमध्ये मूलभूत antirheumatic औषधे घेतात हे contraindicated आहे.

हा एक प्रणालीगत संयोजी ऊतक रोग आहे जो मुख्यतः परिधीय सांधे, तसेच अंतर्गत अवयवांना प्रभावित करतो. आकडेवारीनुसार, संधिवात संपूर्ण जगाच्या अंदाजे 1% लोकांना प्रभावित करते. रोग सुरू होण्याचे सरासरी वय चाळीस ते पन्नास वर्षे असते. पुरुषांपेक्षा जास्त वेळा स्त्रिया आजारी असतात.

सामग्री सारणी:

कारणे

संधिवाताचे स्वरूप अतिशय गुंतागुंतीचे असते. पॅथॉलॉजीचे मुख्य कारण स्वयंप्रतिकार प्रक्रिया मानली जाते, जेव्हा रोगप्रतिकारक शक्ती स्वतःच्या पेशींना परदेशी समजते आणि त्यांच्यावर हल्ला करते. असे गृहीत धरले जाते की अशी असामान्य क्रियाकलाप अनुवांशिक पूर्वस्थितीमुळे आहे.

रोगास कारणीभूत ठरणारे घटक समाविष्ट आहेत:

• संसर्गजन्य एजंट (व्हायरस, विषाणू);
• हायपोथर्मिया;
• अंतःस्रावी विकार;
• जखम आणि ऑपरेशन;

संधिवाताची लक्षणे

संधिवात सांधे, तसेच अंतर्गत अवयवांच्या नुकसानासह उद्भवते. रोगाच्या क्लिनिकल चित्राची तीव्रता पॅथॉलॉजिकल प्रक्रियेच्या क्रियाकलापांच्या डिग्रीवर अवलंबून असते:

• मी - क्रियाकलाप कमी पदवी;
• I I - मध्यम;
• III - उच्च;
• 0 - माफी.

हा रोग प्रथम सामान्य, गैर-विशिष्ट लक्षणांच्या स्वरूपात प्रकट होतो. व्यक्ती लक्षात घेते की तो पटकन थकू लागला, अशक्त वाटतो. कालांतराने, तापमान किंचित वाढते, असे दिसते की, कोणत्याही स्पष्ट कारणास्तव, घाम येणे दिसून येते. स्नायू दुखतात, अंग दुखते. बहुतेकदा, हा रोग हळूहळू विकसित होतो, क्लिनिकल लक्षणे अनेक महिन्यांत आणि कधीकधी वर्षांमध्ये प्रकट होतात. यावेळी, सांधे खराब होण्याची चिन्हे दिसू लागतात. खूप कमी वेळा, हा रोग तीव्रतेने किंवा subacutely विकसित होतो.

संयुक्त लक्षणे

संधिवात संधिवात अनेक वैशिष्ट्ये आहेत ज्यामुळे ते इतर रोगांपेक्षा अचूकपणे वेगळे केले जाऊ शकतात. बहुतेक प्रकरणांमध्ये, हा रोग पॉलीआर्थराइटिस (तीन पेक्षा जास्त सांध्यावर परिणाम करणारा) द्वारे प्रकट होतो, कमी वेळा ऑलिगोआर्थराइटिस (दोन सांध्यावर परिणाम होतो) किंवा मोनोआर्थरायटिस (फक्त एका सांध्यावर परिणाम होतो).

संधिवातामध्ये, सांधे सममितीने प्रभावित होतात, म्हणजे, जर डाव्या हाताच्या बोटाच्या सांध्यावर परिणाम होतो, तर उजव्या हातावर देखील त्याच सांध्याची जळजळ दिसून येते. सर्वात सामान्यतः प्रभावित सांधे आहेत:

• Metacarpophalangeal (अंगठ्याच्या सांध्याचा अपवाद वगळता);
• प्रॉक्सिमल इंटरफॅलेंजियल;
• Metatarsophalangeal;
• गुडघा;
• मनगट
• कोपर;
• घोट्याचा.

संधिवाताचे वैशिष्ट्यपूर्ण लक्षण म्हणजे सकाळी कडक होणे. हे लक्षण या वस्तुस्थिती द्वारे दर्शविले जाते की जागे झाल्यानंतर, एखादी व्यक्ती हालचाल करण्यात अडचण आणि सांध्यातील वेदना वाढवते. हे लक्षण रात्रीच्या वेळी प्रभावित सांध्याच्या पोकळीत एक दाहक exudate जमा होते, ज्यामुळे सांध्याचे कार्य मर्यादित होते या वस्तुस्थितीमुळे हे लक्षण विकसित होते. ही अवस्था अर्ध्या तासापेक्षा जास्त काळ टिकते. हळूहळू, कडकपणा अदृश्य होतो आणि व्यक्तीला अधिक आरामदायक वाटू लागते, संयुक्त मध्ये गतिशीलता पुनर्संचयित होते. सर्वसाधारणपणे, संधिवात संधिवात सतत वेदनादायक सांधेदुखी द्वारे दर्शविले जाते.

संधिवात तीन टप्प्यात वाढतो. वर पहिली पायरीसांध्याच्या सायनोव्हियल पिशवीची सूज आणि दाहक एक्स्युडेटचे उत्पादन विकसित होते, जे सांधे सूज, त्वचेच्या तापमानात स्थानिक वाढ आणि वेदना द्वारे प्रकट होते. वर दुसरा टप्पासंयोजी ऊतक पेशी सक्रियपणे विभाजित होत आहेत, म्हणूनच सायनोव्हियल झिल्ली कॉम्पॅक्ट केली जाते. वर तिसरा टप्पासूजलेल्या पेशी एक विशेष एंजाइम तयार करतात, ज्यामुळे सांधे विकृत होतात, वेदना वाढते आणि मोटर फंक्शन कमी होते. पॅथॉलॉजिकल प्रक्रियेच्या स्थानिकीकरणाच्या आधारावर, हाताच्या विकृतीचे प्रकार जसे की फ्यूसफॉर्म बोटे, हंस मान, ब्यूटोनियर सारखे पाहिले जाऊ शकतात.

अतिरिक्त-सांध्यासंबंधी लक्षणे

संधिवात हा एक पद्धतशीर रोग असल्याने, अनेक रुग्णांना अनेक अंतर्गत अवयवांचे नुकसान होते. बहुतेकदा प्रभावित झालेल्या अवयवांमध्ये हे समाविष्ट आहे:

• लेदर;
• हृदय;
• फुफ्फुसे;
• मूत्रपिंड;
• दृष्टीचा अवयव;
• मज्जासंस्था.

20-50% रुग्ण आहेत संधिवात त्वचेखालील नोड्यूल. ते दोन सेंटीमीटर व्यासासह दाट त्वचेखालील वेदनारहित रचना आहेत. अनेकदा हाताच्या लहान सांध्यावर कोपर, अकिलीस टेंडनमध्ये गाठी येतात.

संधिवात नोड्यूल फुफ्फुसासारख्या अंतर्गत अवयवांमध्ये देखील होऊ शकतात. बर्याचदा, संधिवात असलेल्या रूग्णांमध्ये, फुफ्फुसाच्या फुफ्फुसावर फुफ्फुसाचा परिणाम होतो आणि इंटरस्टिशियल टिश्यूच्या विकासासह फुफ्फुसाचा विकास होतो. असे मानले जाते की संधिवात असलेल्या रुग्णांमध्ये फुफ्फुसीय पॅथॉलॉजीमुळे मृत्यूचे प्रमाण सामान्य लोकांपेक्षा दुप्पट आहे.

रक्तवहिन्यासंबंधी रोग व्हॅस्क्युलायटिसच्या स्वरूपात प्रकट होतो, जे अनेक अवयवांच्या रोगांना अधोरेखित करते. त्वचेवर, रक्तवहिन्यासंबंधी पुरळ द्वारे प्रकट होते.

संधिवातासह, हृदयाच्या कोणत्याही थराला होणारे नुकसान पाहिले जाऊ शकते: एंडोकार्डियम, पेरीकार्डियम, मायोकार्डियम. सर्वात सामान्य म्हणजे पेरीकार्डायटिस - पेरीकार्डियल सॅकची जळजळ, कधीकधी स्फ्युजनसह. हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की संधिवातसदृश संधिवात असलेल्या रूग्णांमध्ये, त्यांच्या तरुणपणात, हे दिसून येते.

मूत्रपिंडाचे नुकसान जीवनासाठी गंभीर धोका आहे. रेनल ग्लोमेरुलीची जळजळ विकसित होते, जी भविष्यात एक कारण बनू शकते. दीर्घकालीन संधिवात असलेल्या रूग्णांमध्ये, किडनी अमायलोइडोसिस होऊ शकतो - त्यांच्यामध्ये असामान्य अमायलोइड प्रथिने जमा होणे.

याव्यतिरिक्त, या रोगासह, दृष्टीचा अवयव कोरड्या केराटोकॉन्जेक्टिव्हायटीसच्या रूपात प्रभावित होऊ शकतो, मज्जासंस्था न्यूरोपॅथीच्या स्वरूपात, स्नायूंच्या कमकुवतपणा आणि वेदनांच्या स्वरूपात स्नायूंना नुकसान होऊ शकते.

संधिवाताचे निदान

संधिशोथाचे निदान खूप विस्तृत आहे. रोग शोधण्यासाठी गैर-विशिष्ट, विशिष्ट आणि सहायक संशोधन पद्धती वापरल्या जाऊ शकतात.

गैर-विशिष्ट निदान पद्धती

सर्व प्रथम, पारंपारिक सामान्य क्लिनिकल अभ्यास केले जातात. ल्युकोसाइट्सच्या संख्येत वाढ झाल्यामुळे, ईएसआरचा प्रवेग निश्चित केला जातो.

जेव्हा फायब्रिनोजेन, सियालिक ऍसिडस्, तसेच सी-रिअॅक्टिव्ह प्रोटीन, हॅप्टोग्लोबिनच्या पातळीत वाढ शोधणे शक्य होते. तथापि, हे बदल अविशिष्ट आहेत आणि विविध रोगांमध्ये पाहिले जाऊ शकतात.

विशिष्ट निदान पद्धती

संधिशोथाच्या निदानाची पुष्टी करण्यासाठी, विशिष्टतेचे निर्धारण करण्यास अनुमती मिळते संधिवात प्रक्रिया मार्कर. विशेषतः, रक्तातील अंदाजे 60% रुग्ण आढळले संधिवात घटक. हे त्यांच्या स्वत: च्या इम्युनोग्लोबुलिन जी साठी स्वयंप्रतिपिंड आहेत. घटकाचे उच्च टायटर्स पॅथॉलॉजिकल प्रक्रियेच्या तीव्रतेशी, वेगवान प्रगतीशी संबंधित आहेत. जर रुग्णाला संधिवाताचा घटक सापडला असेल तर - डॉक्टर सेरोपॉझिटिव्ह संधिवात बद्दल बोलतात, जर घटक आढळला नाही तर - सेरोनेगेटिव्ह बद्दल.

सर्वात संवेदनशील पद्धतींपैकी एक, जी रोगाच्या सुरुवातीच्या टप्प्यावर रोगाचे निदान करण्यासाठी वापरण्याची परवानगी देते. अँटीसिट्रुलिन प्रतिपिंडांचे निर्धारण (ACCP). Citrulline एक अमीनो आम्ल आहे जे जळजळ दरम्यान तयार होते. सिट्रुलीन असलेल्या पेशींना रोगप्रतिकारक यंत्रणेद्वारे परदेशी म्हणून ओळखले जाते, म्हणूनच त्यांच्यासाठी अँटीबॉडीज तयार होतात. संधिवातामध्ये, ACCP चाचणी अंदाजे 80% प्रकरणांमध्ये सकारात्मक असते.

सहाय्यक निदान पद्धती

एक सहायक निदान पद्धत आहे सायनोव्हीयल द्रवपदार्थाची तपासणी. द्रव मध्ये, त्याच्या चिकटपणात घट, ल्यूकोसाइट्स आणि न्यूट्रोफिल्समध्ये वाढ, रंग आणि पारदर्शकता यासारखे बदल शोधणे शक्य आहे. मोठ्या प्रमाणात, सांध्यातील इतर दाहक रोगांमध्ये समान बदल दिसून येतात. सायनोव्हियल फ्लुइडमध्ये संधिवात घटक शोधणे, संधिशोथाच्या उपस्थितीची खात्रीपूर्वक पुष्टी करते.

प्रभावित सांध्यांचा अभ्यास करण्यासाठी एक्स-रे परीक्षा आणि आर्थ्रोस्कोपी वापरली जाते. प्रारंभिक क्ष-किरण चिन्हे सांध्यासंबंधी पृष्ठभागावरील पेरीआर्टिक्युलर, अस्पष्ट आकृतिबंध, सांध्यासंबंधी पृष्ठभागावरील धूप आहेत.

संधिवाताचा उपचार

आम्ही वाचण्याची शिफारस करतो:

संधिवाताच्या रूग्णांवर संधिवाताच्या हॉस्पिटलमध्ये उपचार करणे आवश्यक आहे. औषधांचे खालील गट थेरपीमध्ये वापरले जातात:

1. लक्षणे सुधारणारी औषधे;
2. रोग-परिवर्तन (ते मूलभूत आहेत) antirheumatic औषधे;
3. रोग-नियंत्रक औषधे.

लक्षणे सुधारणारी औषधे

औषधांच्या या गटाचा उद्देश स्थानिक जळजळ, वेदना जलद कमी करणे आहे, जोपर्यंत मूलभूत उपाय कार्य करत नाहीत. औषधांच्या या गटात NSAIDs आणि glucocorticoids समाविष्ट आहेत.

NSAIDs मध्ये दाहक-विरोधी, अँटीपायरेटिक आणि वेदनशामक प्रभाव असतो. दाहक मध्यस्थांच्या संश्लेषणात सामील असलेल्या सायक्लोऑक्सीजेनेस एन्झाइमच्या प्रतिबंधामुळे दाहक-विरोधी प्रभाव जाणवतो. दोन आयसोफॉर्म्स आहेत: COX1 आणि COX2. त्यानुसार, NSAIDs जे प्रामुख्याने COX1 किंवा COX2 वर कार्य करतात ते वेगळे केले जातात. पहिल्यामध्ये इबुप्रोफेन, डिक्लोफेनाक, इंडोमेथेसिन, दुसरा - मेलॉक्सिकॅम, सेलेकोक्सिब यांचा समावेश आहे. त्या दोघांचा दाहक-विरोधी प्रभाव आहे. तथापि, COX2 ब्लॉकर्सचा गॅस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रॅक्टच्या श्लेष्मल त्वचेवर आक्रमक प्रभाव पडत नाही, COX1 ब्लॉकर्सच्या विपरीत.

ग्लुकोकॉर्टिकोस्टिरॉईड्सचा स्पष्टपणे विरोधी दाहक प्रभाव असतो. ग्लुकोकोर्टिकोइड्सच्या कमी डोसचा वापर "ब्रिज थेरपी" म्हणून केला जातो जोपर्यंत मूलभूत अँटीह्युमॅटिक औषधे प्रभावी होऊ लागतात. काही प्रकरणांमध्ये, ग्लुकोकॉर्टिकोइड्सचे मोठे डोस अनेक दिवसांत दिले जातात, ज्याला "पल्स थेरपी" म्हणतात. ग्लुकोकोर्टिकोइड्स देखील स्थानिकरित्या लागू केले जातात - प्रभावित संयुक्त मध्ये इंजेक्शनद्वारे. तथापि, या प्रकरणात, केवळ स्थानिक जळजळ दाबणे शक्य आहे.

मूलभूत अँटीह्युमेटिक औषधे

ही अशी औषधे आहेत ज्यांचा त्वरित परिणाम होत नाही, परंतु रोगाच्या रोगप्रतिकारक यंत्रणेमध्ये हस्तक्षेप करण्याच्या क्षमतेमुळे ते दीर्घकालीन माफी होऊ शकतात.

मूलभूत औषधांमध्ये हे समाविष्ट आहे:

• डी-पेनिसिलामाइन;
• सोन्याची तयारी;
• सलाझो संयुगे;
• सायटोस्टॅटिक्स;
• क्विनोलिन डेरिव्हेटिव्ह्ज.

मूलभूत औषधांसह थेरपीचे सिद्धांत: प्रथम, प्रक्षोभक प्रक्रिया दडपण्यासाठी औषधाचे उच्च डोस निर्धारित केले जातात. भविष्यात, औषधाचा डोस हळूहळू कमी केला जातो आणि उपचारात्मक डोस गाठला जातो, जो बर्याच काळासाठी वापरला जाणे आवश्यक आहे. एक किंवा दुसर्या मूलभूत औषधाने चार ते सहा महिन्यांच्या उपचारानंतर सकारात्मक परिणाम मिळू शकत नसल्यास, औषध बदलणे आवश्यक आहे.

रोग-नियंत्रक औषधे

या औषधांची क्रिया (त्यांना जैविक एजंट देखील म्हटले जाते) "दाह-विरोधी" साइटोकिन्स - TNF-a आणि IL-1 चे संश्लेषण रोखण्याचे उद्दिष्ट आहे. ही आधुनिक जनुकीय अभियांत्रिकी औषधे आहेत जी इतर औषधांना प्रतिरोधक असलेल्या रुग्णांना बरे करण्यास परवानगी देतात.

या गटात खालील औषधे समाविष्ट आहेत:

त्यांची निर्विवाद प्रभावीता असूनही, रोग-नियंत्रण औषधांचेही तोटे आहेत. मुख्य गैरसोय म्हणजे औषधांची उच्च किंमत. या औषधांवर दीर्घकाळ उपचार करणे आवश्यक असल्याने, असे दिसून आले की प्रत्येकजण असे उपचार घेऊ शकत नाही.

नॉन-ड्रग थेरपी

औषधोपचारापेक्षा नॉन-ड्रग थेरपी कमी भूमिका बजावत नाही. तर, संधिवात असलेल्या रुग्णांना आहाराचे पालन करणे आवश्यक आहे, ज्याचे लेख "" मध्ये तपशीलवार वर्णन केले आहे. ज्यांना बरे व्हायचे आहे त्यांनी धूम्रपान थांबवणे आवश्यक आहे, कारण यामुळे रोगाचा मार्ग बिघडतो.

रुग्णांना मध्यम (जास्त नाही!) जिम्नॅस्टिक व्यायाम, मसाज दर्शविला जातो. रोगाच्या सेनेटोरियम उपचार आणि फिजिओथेरपी (बाल्नेओथेरपी, मड थेरपी, लेसर थेरपी, मॅग्नेटोथेरपी, यूएचएफ, इलेक्ट्रोफोरेसीस) च्या कोर्सवर अनुकूल परिणाम होतो. तीव्र दाहक प्रक्रिया कमी झाल्यानंतर फिजिओथेरपी केली जाते. योग्यरित्या वापरल्यास, संयुक्त गतिशीलता सुधारणे आणि वेदना कमी करणे शक्य आहे.

ग्रिगोरोवा व्हॅलेरिया, वैद्यकीय समालोचक

अनुवांशिक अभियांत्रिकी आणि औषधे

औषधांचे सूक्ष्मजीवशास्त्रीय उत्पादन

रीकॉम्बिनंट डीएनए तंत्रज्ञानाच्या आगमनापूर्वी, मानवी प्रथिनांवर आधारित अनेक औषधे केवळ कमी प्रमाणात मिळू शकत होती, त्यांचे उत्पादन खूप महाग होते आणि जैविक कृतीची यंत्रणा कधीकधी खराब समजली जात असे. नवीन तंत्रज्ञानाच्या मदतीने, अशा औषधांची संपूर्ण श्रेणी त्यांच्या प्रभावी चाचणीसाठी आणि क्लिनिकमध्ये वापरण्यासाठी पुरेशा प्रमाणात मिळवली जाते. आजपर्यंत, औषधे बनू शकणार्‍या विविध मानवी प्रथिनांचे 400 हून अधिक जीन्स क्लोन केले गेले आहेत (मुख्यतः cDNA स्वरूपात). यांपैकी बहुतेक जीन्स यजमान पेशींमध्ये आधीच व्यक्त केली गेली आहेत आणि त्यांची उत्पादने आता विविध मानवी रोगांवर उपचार करण्यासाठी वापरली जातात. नेहमीप्रमाणे, त्यांची प्रथम प्राण्यांवर चाचणी केली जाते आणि नंतर कठोर क्लिनिकल चाचण्या केल्या जातात. मानवी प्रथिनांवर आधारित औषधांच्या जागतिक बाजारपेठेचे वार्षिक प्रमाण सुमारे 150 अब्ज डॉलर्स आहे आणि ते सतत वाढत आहे. रीकॉम्बीनंट प्रथिनांवर आधारित औषधांच्या जागतिक बाजारपेठेचे प्रमाण दरवर्षी 12-14% वाढते आहे आणि 2000 मध्ये सुमारे 20 अब्ज डॉलर्स होते.

दुसरीकडे, उपचारात्मक एजंट म्हणून विशिष्ट ऍन्टीबॉडीजचा वापर आशादायक आहे. ते विषारी द्रव्ये निष्प्रभ करण्यासाठी, जीवाणू, विषाणूंशी लढण्यासाठी आणि कर्करोगावर उपचार करण्यासाठी वापरले जातात. अँटीबॉडी एकतर "घुसखोर" - एक परदेशी एजंट, किंवा विशिष्ट लक्ष्य सेल नष्ट करते. त्यांच्या आश्वासक क्षमता असूनही, रोग टाळण्यासाठी किंवा उपचार करण्यासाठी अँटीबॉडीज आतापर्यंत क्वचितच वापरले गेले आहेत. आणि केवळ रीकॉम्बीनंट डीएनए तंत्रज्ञानाच्या विकासासह आणि मोनोक्लोनल अँटीबॉडीज मिळविण्याच्या पद्धतींच्या विकासासह आणि इम्युनोग्लोबुलिनच्या आण्विक रचना आणि कार्याच्या डीकोडिंगसह, विविध रोगांच्या उपचारांसाठी विशिष्ट ऍन्टीबॉडीजच्या वापरामध्ये व्यावसायिक स्वारस्य पुन्हा निर्माण झाले.

अनेक मानवी रोगांच्या प्रतिबंध आणि उपचारांसाठी नवीन पद्धतींच्या विकासाने 20 व्या शतकात लोकांच्या कल्याणासाठी मोठा हातभार लावला आहे. तथापि, ही प्रक्रिया पूर्ण मानली जाऊ शकत नाही. तथाकथित "जुने" रोग, जसे की मलेरिया, क्षयरोग इत्यादी, प्रतिबंधात्मक उपाय कमकुवत झाल्यावर किंवा प्रतिरोधक ताण दिसू लागताच पुन्हा दिसू शकतात. या संदर्भात एक विशिष्ट परिस्थिती युक्रेन आणि रशियामध्ये आहे.

प्रथम जीएमओ उत्पादने - प्रतिजैविक

प्रतिजैविक हे कमी आण्विक वजनाचे पदार्थ असतात जे रासायनिक संरचनेत भिन्न असतात. या संयुगांमध्ये काय साम्य आहे ते म्हणजे, सूक्ष्मजीवांच्या महत्त्वपूर्ण क्रियाकलापांचे उत्पादन असल्याने, ते विशेषतः नगण्य एकाग्रतेतील इतर सूक्ष्मजीवांच्या वाढीस व्यत्यय आणतात.

बहुतेक प्रतिजैविक दुय्यम चयापचय असतात. ते, विष आणि अल्कलॉइड्स सारखे, सूक्ष्मजीवांची वाढ आणि विकास सुनिश्चित करण्यासाठी कठोरपणे आवश्यक असलेले पदार्थ म्हणून वर्गीकृत केले जाऊ शकत नाहीत. या आधारावर, दुय्यम चयापचय प्राथमिकपेक्षा भिन्न असतात, ज्याच्या उपस्थितीत सूक्ष्मजीवांचा मृत्यू होतो.

प्रतिजैविकांचे जैवसंश्लेषण, तसेच इतर दुय्यम चयापचय, सामान्यत: पेशींमध्ये होते ज्यांची वाढ थांबली आहे (आयडिओफेस). उत्पादक पेशींची महत्त्वपूर्ण क्रिया सुनिश्चित करण्यात त्यांची जैविक भूमिका शेवटपर्यंत शोधली जात नाही. प्रतिजैविकांच्या सूक्ष्मजीवशास्त्रीय उत्पादनाच्या क्षेत्रातील जैवतंत्रज्ञानाच्या संभाव्यतेचा अभ्यास करणार्या तज्ञांचा असा विश्वास आहे की प्रतिकूल परिस्थितीत ते प्रतिस्पर्धी सूक्ष्मजीवांच्या वाढीस दडपून टाकतात, ज्यामुळे एक किंवा दुसर्या प्रतिजैविकांच्या सूक्ष्मजीव-उत्पादकांच्या अस्तित्वासाठी अधिक अनुकूल परिस्थिती निर्माण होते. सूक्ष्मजीव पेशींच्या जीवनात प्रतिजैविक निर्मिती प्रक्रियेचे महत्त्व या वस्तुस्थितीद्वारे पुष्टी होते की स्ट्रेप्टोमायसीट्समध्ये, जीनोमिक डीएनएचा सुमारे 1% भाग प्रतिजैविकांच्या जैवसंश्लेषणासाठी जीन्स एन्कोडिंग एन्झाईम्सच्या भागावर येतो, ज्यासाठी व्यक्त केले जाऊ शकत नाही. वेळ. ज्ञात प्रतिजैविकांचे उत्पादक मुख्यतः फिलामेंटस बुरशीच्या सहा पिढ्या, ऍक्टिनोमायसीट्सच्या तीन पिढ्या (जवळपास 4000 भिन्न प्रतिजैविक) आणि खऱ्या बॅक्टेरियाच्या दोन प्रजाती (सुमारे 500 प्रतिजैविक) आहेत. फिलामेंटस बुरशींपैकी, सेफॅलोस्पोरियम आणि पेनिसिलियमच्या बुरशीवर विशेष लक्ष दिले पाहिजे, जे तथाकथित बीटा-लैक्टॅम अँटीबायोटिक्स - पेनिसिलिन आणि सेफलोस्पोरिनचे उत्पादक आहेत. टेट्रासाइक्लिनसह प्रतिजैविक पदार्थांचे संश्लेषण करणारे बहुतेक ऍक्टिनोमायसेट्स स्ट्रेप्टोमायसेस वंशातील आहेत.

ज्ञात 5000-6000 नैसर्गिक प्रतिजैविक पदार्थांपैकी, केवळ 1000 ग्राहकांना विक्रीसाठी तयार केले जातात. जेव्हा पेनिसिलिनचा जीवाणूविरोधी प्रभाव आणि औषध म्हणून त्याचा वापर होण्याची शक्यता स्थापित केली गेली तेव्हा (H.W. Flory, E.B. Chan et al., 1941), प्रयोगशाळेतील मोल्ड स्ट्रेनची उत्पादकता - प्रति 1 लिटर कल्चर लिक्विड 2 मिलीग्राम तयारी - प्रतिजैविकांच्या औद्योगिक उत्पादनासाठी स्पष्टपणे अपुरी होती. क्ष-किरण आणि अतिनील विकिरण, नायट्रोजन मोहरी यांसारख्या उत्स्फूर्त उत्परिवर्ती घटकांना पेनिसिलियम क्रिसोजेनमच्या मूळ स्ट्रेनचा वारंवार पद्धतशीर संपर्क साधून, उत्स्फूर्त उत्परिवर्तन आणि सर्वोत्तम उत्पादकांची निवड करून, बुरशीची उत्पादकता 10,000 पटीने वाढवणे शक्य झाले. आणि कल्चर लिक्विडमध्ये पेनिसिलिनची एकाग्रता 2% पर्यंत आणा.

यादृच्छिक उत्परिवर्तनांवर आधारित प्रतिजैविक-उत्पादक स्ट्रेनची कार्यक्षमता वाढवण्याचा मार्ग आणि जो प्रचंड श्रम खर्च असूनही क्लासिक बनला आहे, तरीही वापरला जातो. ही परिस्थिती या वस्तुस्थितीचा परिणाम आहे की प्रतिजैविक, प्रथिनांपेक्षा वेगळे, विशिष्ट जनुकाचे उत्पादन नाही; प्रतिजैविक जैवसंश्लेषण 10-30 भिन्न एंझाइम्सच्या संयुक्त क्रियेच्या परिणामी उद्भवते जे वेगवेगळ्या जीन्सच्या संबंधित संख्येने एन्कोड केलेले असतात. याव्यतिरिक्त, अनेक प्रतिजैविकांसाठी, ज्याचे सूक्ष्मजीवशास्त्रीय उत्पादन स्थापित केले गेले आहे, त्यांच्या जैवसंश्लेषणाच्या आण्विक यंत्रणेचा अद्याप अभ्यास केला गेला नाही. प्रतिजैविकांच्या जैवसंश्लेषणामध्ये अंतर्निहित पॉलीजेनिक यंत्रणा वैयक्तिक जनुकांमध्ये बदल यशस्वी होत नाही याचे कारण आहे. म्युटंट्सच्या उत्पादकतेचे विश्लेषण करण्यासाठी नियमित तंत्रांच्या ऑटोमेशनमुळे हजारो कार्यरत ताणांचा अभ्यास करणे शक्य होते आणि शास्त्रीय अनुवांशिक तंत्र वापरताना निवड प्रक्रियेस गती मिळते.

प्रतिजैविकांच्या स्ट्रेन-सुपर-उत्पादकांच्या वापरावर आधारित नवीन जैवतंत्रज्ञानाचा अर्थ त्याच्याद्वारे संश्लेषित केलेल्या प्रतिजैविकांपासून उत्पादकाच्या संरक्षणाच्या यंत्रणेत सुधारणा करणे होय.

उच्च उत्पादकता संस्कृती माध्यमात प्रतिजैविकांच्या उच्च एकाग्रतेस प्रतिरोधक असलेल्या स्ट्रेनद्वारे दर्शविली जाते. सुपर प्रोड्यूसर सेल डिझाइन करताना ही मालमत्ता देखील विचारात घेतली जाते. 1920 च्या दशकाच्या उत्तरार्धात पेनिसिलिनचा शोध लागल्यापासून, विविध सूक्ष्मजीवांपासून 6,000 हून अधिक प्रतिजैविक वेगळे केले गेले आहेत, भिन्न वैशिष्ट्ये आणि क्रिया करण्याच्या भिन्न पद्धती आहेत. संसर्गजन्य रोगांच्या उपचारांमध्ये त्यांच्या व्यापक वापरामुळे लाखो जीव वाचविण्यात मदत झाली आहे. स्ट्रेप्टोमायसेस या ग्राम-पॉझिटिव्ह मातीतील जीवाणूपासून बहुतेक प्रमुख प्रतिजैविक वेगळे केले गेले आहेत, जरी बुरशी आणि इतर ग्राम-पॉझिटिव्ह आणि ग्राम-नकारात्मक जीवाणू देखील त्यांची निर्मिती करतात. दरवर्षी, जगभरात 100,000 टन प्रतिजैविकांचे उत्पादन केले जाते, ज्याचे मूल्य सुमारे S अब्ज डॉलर्स आहे, ज्यापैकी $100 दशलक्षपेक्षा जास्त प्रतिजैविक पशुधनाच्या खाद्यामध्ये ऍडिटीव्ह किंवा वाढ प्रवर्तक म्हणून जोडले जातात.

असा अंदाज आहे की शास्त्रज्ञांद्वारे दरवर्षी 100 ते 200 नवीन प्रतिजैविकांचा शोध लावला जातो, प्रामुख्याने हजारो विविध सूक्ष्मजीवांमध्ये शोधण्यासाठी व्यापक संशोधन कार्यक्रमांचा एक भाग म्हणून जे अद्वितीय प्रतिजैविकांचे संश्लेषण करतात. नवीन औषधांच्या वैद्यकीय चाचण्या मिळवणे आणि त्यांच्या चाचण्या करणे खूप महाग आहे आणि केवळ उपचारात्मक मूल्य आणि आर्थिक हितसंबंध असलेल्या औषधांचीच विक्री केली जाते. शोधलेल्या सर्व प्रतिजैविकांपैकी ते 1-2% आहेत. रिकॉम्बिनंट डीएनए तंत्रज्ञानाचा येथे चांगला प्रभाव आहे. प्रथम, विशिष्ट सूक्ष्मजीवांवर अधिक शक्तिशाली प्रभाव पाडणारे आणि कमीत कमी दुष्प्रभाव असणार्‍या अनन्य संरचनेसह नवीन प्रतिजैविक तयार करण्यासाठी याचा वापर केला जाऊ शकतो. दुसरे म्हणजे, प्रतिजैविकांचे उत्पादन वाढवण्यासाठी आणि त्यानुसार, त्यांच्या उत्पादनाची किंमत कमी करण्यासाठी अनुवांशिक अभियांत्रिकी पद्धतींचा वापर केला जाऊ शकतो.

असे मानले जाऊ शकते की क्लिनिकल बायोटेक्नॉलॉजीचा उगम 1940 च्या दशकात पेनिसिलिनच्या औद्योगिक उत्पादनाच्या सुरूवातीस झाला. आणि थेरपीमध्ये त्याचा वापर. वरवर पाहता, या पहिल्या नैसर्गिक पेनिसिलिनच्या वापराने इतर कोणत्याही औषधापेक्षा विकृती आणि मृत्यूचे प्रमाण कमी करण्यात योगदान दिले, परंतु, दुसरीकडे, यामुळे अनेक नवीन समस्या निर्माण झाल्या ज्या पुन्हा जैवतंत्रज्ञानाच्या मदतीने सोडवण्यात आल्या.

सर्वप्रथम, पेनिसिलिनच्या यशस्वी वापरामुळे या औषधाला मोठी मागणी निर्माण झाली आणि ती पूर्ण करण्यासाठी पेनिसिलिनच्या उत्पादनात नाटकीयरित्या वाढ करणे आवश्यक होते. दुसरे म्हणजे, पहिले पेनिसिलिन - सी (बेंझिलपेनिसिलिन) - मुख्यत्वे ग्राम-पॉझिटिव्ह बॅक्टेरियावर कार्य करते (उदाहरणार्थ, स्ट्रेप्टोकोकी आणि स्टॅफिलोकोसी), आणि कृती आणि / किंवा क्रियाकलापांच्या विस्तृत स्पेक्ट्रमसह प्रतिजैविक प्राप्त करणे आवश्यक होते, प्रभावित करणारे आणि ग्राम-नकारात्मक. ई. कोलाय आणि स्यूडोमोनास सारखे जीवाणू. तिसरे म्हणजे, प्रतिजैविकांमुळे ऍलर्जीक प्रतिक्रिया (बहुतेकदा किरकोळ, त्वचेवर पुरळ उठल्यासारखे, परंतु काहीवेळा अधिक गंभीर, जीवघेण्या अॅनाफिलेक्सिसचे प्रकटीकरण) झाल्यामुळे, समान रीतीने निवडण्यास सक्षम होण्यासाठी बॅक्टेरियाच्या वाढीस प्रतिबंध करणारा पदार्थ एजंट्सचा संपूर्ण संच असणे आवश्यक होते. प्रभावी औषधे जी रुग्णाला एलर्जीची प्रतिक्रिया देत नाहीत. चौथे, पेनिसिलिन पोटाच्या अम्लीय वातावरणात अस्थिर आहे आणि ते तोंडी दिले जाऊ नये. शेवटी, अनेक जीवाणू प्रतिजैविकांना प्रतिरोधक बनत आहेत. याचे उत्कृष्ट उदाहरण म्हणजे स्टेफिलोकोसीद्वारे पेनिसिलिनेझ (अधिक योग्यरित्या, बीटा-लैक्टॅमेज) एन्झाइमची निर्मिती, जे पेनिसिलिनच्या बीटा-लैक्टॅम रिंगमधील अमाइड बॉण्डचे हायड्रोलायझेशन करून फार्माकोलॉजिकलदृष्ट्या निष्क्रिय पेनिसिलोइक ऍसिड तयार करते. पेनिसिलिनच्या उत्पादनादरम्यान पेनिसिलिअम क्रायसोजेनम या मूळ स्ट्रेनच्या उत्परिवर्तनांच्या मालिकेतील सातत्यपूर्ण वापरामुळे तसेच वाढत्या परिस्थितीमध्ये बदल करून पेनिसिलिनचे उत्पादन वाढवणे शक्य झाले.

एका प्रतिजैविकाच्या जैवसंश्लेषणाच्या प्रक्रियेत डझनभर एन्झाइमॅटिक प्रतिक्रियांचा समावेश असू शकतो, म्हणून त्याच्या जैवसंश्लेषणासाठी सर्व जनुकांचे क्लोनिंग करणे सोपे काम नाही. अशा जनुकांचा संपूर्ण संच विलग करण्याचा एक दृष्टीकोन एक किंवा अधिक उत्परिवर्ती स्ट्रेनच्या परिवर्तनावर आधारित आहे जे दिलेल्या प्रतिजैविकांचे संश्लेषण करण्यास सक्षम नसलेल्या क्लोन बॅंकसह क्रोमोसोमल डीएनए वन्य-प्रकारच्या स्ट्रेनद्वारे तयार केले जाते. उत्परिवर्ती पेशींमध्ये बँक ऑफ क्लोनचा परिचय दिल्यानंतर, प्रतिजैविक संश्लेषित करण्यास सक्षम ट्रान्सफॉर्मंट्सची निवड केली जाते. त्यानंतर, कार्यात्मकपणे व्यक्त केलेल्या प्रतिजैविक जनुक असलेल्या क्लोनचे प्लाझमिड डीएनए (म्हणजे, उत्परिवर्ती ताणामुळे गमावलेले कार्य पुनर्संचयित करणारे जनुक) वेगळे केले जाते आणि वन्य-प्रकारच्या स्ट्रेनच्या क्रोमोसोमल डीएनएच्या दुसर्‍या क्लोन बॅंकची तपासणी करण्यासाठी तपासणी म्हणून वापरले जाते, ज्यामधून न्यूक्लियोटाइड सीक्वेन्स असलेले क्लोन जे प्रोब सिक्वेन्सला ओव्हरलॅप करतात. अशाप्रकारे, पूरक अनुक्रमाजवळील डीएनए घटक ओळखले जातात आणि नंतर क्लोन केले जातात आणि संपूर्ण प्रतिजैविक बायोसिंथेसिस जनुक क्लस्टर पुन्हा तयार केला जातो. वर्णित प्रक्रिया ही जीन्स क्रोमोसोमल डीएनएच्या एका साइटवर गटबद्ध केली जाते तेव्हा संदर्भित करते. जर बायोसिंथेटिक जनुके वेगवेगळ्या ठिकाणी लहान क्लस्टरमध्ये विखुरलेली असतील, तर प्रत्येक क्लस्टरमध्ये किमान एक उत्परिवर्ती डीएनए क्लोन मिळविण्यासाठी आवश्यक आहे ज्याचा उपयोग उर्वरित क्लस्टर जनुकांना ओळखण्यासाठी केला जाऊ शकतो.

अनुवांशिक किंवा जैवरासायनिक प्रयोगांचा वापर करून, एक किंवा अधिक मुख्य बायोसिंथेटिक एंजाइम ओळखणे आणि नंतर वेगळे करणे, त्यांचे एन-टर्मिनल अमीनो ऍसिड अनुक्रम निर्धारित करणे आणि या डेटाच्या आधारे, ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड प्रोबचे संश्लेषण करणे शक्य आहे. पेनिसिलियम क्रायसोजेनममधील आयसोपेनिसिलिन एन सिंथेटेस जनुक वेगळे करण्यासाठी हा दृष्टीकोन वापरला गेला. हे एन्झाइम 5-(1_-ए-एमिनोएडिपाइलएन-सिस्टीनाइल-पी-व्हॅलाइन) च्या ऑक्सिडेटिव्ह कंडेन्सेशनला आयसोपेनिसिलिन एन उत्प्रेरित करते, पेनिसिलिन्समधील मुख्य इंटरमीडिएट सेफॅलोस्पोरिन आणि सेफामायसिन्स.

अनन्य गुणधर्म आणि विशिष्टतेसह नवीन प्रतिजैविक आधीच ज्ञात प्रतिजैविकांच्या जैवसंश्लेषणामध्ये गुंतलेल्या जनुकांसह अनुवांशिक अभियांत्रिकी हाताळणीद्वारे मिळवता येतात. नवीन प्रतिजैविक मिळविलेल्या पहिल्या प्रयोगांपैकी एक म्हणजे एका सूक्ष्मजीवामध्ये प्रतिजैविकाच्या जैवसंश्लेषणासाठी दोन थोडे वेगळे मार्ग एकत्र करणे.

S. coelicoior क्रोमोसोमल DNA चा 32.5 kb तुकडा असलेल्या स्ट्रेप्टोमायसेस प्लाझमिड्सपैकी एक, plJ2303, ऍन्टीबायोटिक ऍक्टिनोरहोडिनच्या जैवसंश्लेषणासाठी जबाबदार असलेल्या एन्झाईम्सचे सर्व जनुके समाविष्ट आहेत, जो आयसोक्रोमॅनक्विनोन ऍकिटबायोटिक कुटुंबातील सदस्य आहे. संपूर्ण प्लास्मिड आणि 32.5 kb तुकड्यांचे (उदा., plJ2315) भाग वाहून नेणारे विविध सबक्लोन एकतर स्ट्रेप्टोमायसेस sp.T च्या AM-7161 स्ट्रेनमध्ये, जे संबंधित प्रतिजैविक मेडर्मिसिनचे संश्लेषण करतात किंवा Tu22 च्या B1140 किंवा Tu22 स्ट्रेनमध्ये सादर केले गेले. violaceoruber संश्लेषित संबंधित प्रतिजैविक ग्रॅनॅटिसिन आणि डायहाइड्रोग्रॅनॅटिसिन.

ही सर्व प्रतिजैविके आम्ल-बेस इंडिकेटर आहेत जी वाढत्या संस्कृतीला एक वैशिष्ट्यपूर्ण रंग देतात जे माध्यमाच्या pH वर अवलंबून असतात. त्या बदल्यात, कोणत्या कंपाऊंडचे संश्लेषण केले जात आहे यावर माध्यमाचा pH (आणि रंग) अवलंबून असतो. S.coelicoior या पॅरेंट स्ट्रेनचे उत्परिवर्ती, ऍक्टिनोरोडिनचे संश्लेषण करण्यास असमर्थ, रंगहीन असतात. एएम-7161 स्ट्रेप्टोमायसेस एसपी स्ट्रेनच्या परिवर्तनानंतर रंगाचा देखावा. किंवा स्ट्रेन B1J40 किंवा Tu22 S.violaceoruber ज्यामध्ये प्लास्मिड आहे ज्यामध्ये ऍक्टिनोरहोडिन बायोसिंथेसिस एन्झाईम्स एन्कोडिंग करणारे सर्व किंवा अनेक जीन्स आहेत, हे स्ट्रेन AM-7161 Streptomyces sp च्या नवीन प्रतिजैविक ट्रान्सफॉर्मंटचे संश्लेषण सूचित करते. आणि strain-6 1140 S.violaceoruber, ज्यामध्ये प्लाझमिड pM2303 असते, प्लाझमिड आणि क्रोमोसोमल DNA या दोन्हीद्वारे एन्कोड केलेले प्रतिजैविक संश्लेषित करतात.

तथापि, जेव्हा S.violaceoruber च्या Tu22 स्ट्रेनचे plJ2303 प्लास्मिडसह रूपांतर होते, तेव्हा एक नवीन प्रतिजैविक, डायहाइड्रोग्रानाटिरोडिन, ऍक्टिनोरहोडिनसह संश्लेषित केले जाते आणि जेव्हा स्ट्रेप्टोमायसेस sp चे AM-7161 स्ट्रेन. आणखी एक नवीन प्रतिजैविक, मेडररोडिन ए, plJ2315 प्लास्मिडद्वारे संश्लेषित केले जाते.

संरचनात्मकदृष्ट्या, ही नवीन प्रतिजैविके ऍक्टिनोरहोडिन, मेडर्मायसिन, ग्रॅनॅटिसिन आणि हायड्रोग्रॅनॅटिसिनपेक्षा थोडी वेगळी आहेत आणि जेव्हा एका बायोसिंथेटिक मार्गाचे मध्यवर्ती उत्पादन दुसर्‍या मार्गातील एन्झाइमसाठी सब्सट्रेट म्हणून काम करते तेव्हा तयार होतात. विविध प्रतिजैविक बायोसिंथेटिक मार्गांच्या जैवरासायनिक गुणधर्मांचा तपशीलवार अभ्यास केल्यावर, संबंधित एन्झाईम्स एन्कोड करणाऱ्या जनुकांमध्ये फेरफार करून नवीन, अद्वितीय, अत्यंत विशिष्ट प्रतिजैविक तयार करणे शक्य होईल.

आधुनिक पॉलीकेटाइड अँटीबायोटिक्स मिळविण्यासाठी नवीन पद्धतींचा विकास.

"पॉलीकेटाइड" हा शब्द प्रतिजैविकांच्या एका वर्गास सूचित करतो जो कार्बोक्झिलिक ऍसिड जसे की एसीटेट, प्रोपियोनेट आणि ब्युटीरेटच्या अनुक्रमिक एन्झाईमॅटिक कंडेन्सेशनद्वारे तयार होतो. काही पॉलीकेटाइड प्रतिजैविक वनस्पती आणि बुरशीद्वारे संश्लेषित केले जातात, परंतु त्यापैकी बहुतेक ऍक्टिनोमायसीट्सद्वारे दुय्यम चयापचय म्हणून तयार केले जातात. पॉलीकेटाइड प्रतिजैविकांच्या जैवसंश्लेषणासाठी जीन्स एन्कोडिंग एन्झाईम्समध्ये फेरफार करण्यापूर्वी, या एन्झाईम्सच्या कृतीची यंत्रणा स्पष्ट करणे आवश्यक होते.

सॅकॅरोपोलिस्पोरा एरिथ्रेया पेशींमधील एरिथ्रोमाइसिन बायोसिंथेसिसच्या अनुवांशिक आणि जैवरासायनिक घटकांचा तपशीलवार अभ्यास केल्यामुळे, या प्रतिजैविकाच्या जैवसंश्लेषणाशी संबंधित जनुकांमध्ये विशिष्ट बदल करणे आणि इतर गुणधर्मांसह एरिथ्रोमाइसिन डेरिव्हेटिव्ह्जचे संश्लेषण करणे शक्य झाले. प्रथम, S.erythraea DNA तुकड्याची प्राथमिक रचना निश्चित करण्यात आली! एरी जीन क्लस्टर असलेले 56 kb, नंतर दोन वेगवेगळ्या प्रकारे एरिथ्रोमाइसिन पॉलीकेटाइड सिंथेससह सुधारित केले. हे करण्यासाठी, 1) डीएनए क्षेत्र एन्कोडिंग बीटा-केटोरेडक्टेज काढून टाकण्यात आले, किंवा 2) डीएनए क्षेत्र एन्कोडिंग एनॉयल रिडक्टेसमध्ये बदल केला गेला. या प्रयोगांमुळे प्रायोगिकदृष्ट्या हे दाखवणे शक्य झाले की जर विशिष्ट पॉलीकेटाइड अँटीबायोटिकच्या जैवसंश्लेषणासाठी एन्कोडिंग एन्झाईम्सचे जनुकांचे क्लस्टर ओळखले गेले आणि त्याचे वैशिष्ट्य असेल तर, त्यात विशिष्ट बदल करून, प्रतिजैविकांच्या संरचनेत बदल करणे शक्य होईल. एक लक्ष्यित पद्धत.

याव्यतिरिक्त, डीएनएचे काही विभाग कापून आणि जोडून, ​​पॉलीकेटाइड सिंथेस डोमेन हलवणे आणि नवीन पॉलीकेटाइड प्रतिजैविक प्राप्त करणे शक्य आहे.

प्रतिजैविकांचे उत्पादन सुधारण्यासाठी डीएनए तंत्रज्ञान

अनुवांशिक अभियांत्रिकीच्या मदतीने, केवळ नवीन प्रतिजैविक तयार करणेच शक्य नाही तर आधीच ज्ञात असलेल्यांच्या संश्लेषणाची कार्यक्षमता वाढवणे देखील शक्य आहे. Streptomyces spp वापरून प्रतिजैविकांच्या औद्योगिक उत्पादनातील मर्यादित घटक. अनेकदा पेशींना उपलब्ध ऑक्सिजनचे प्रमाण असते. पाण्यात ऑक्सिजनची खराब विद्राव्यता आणि स्ट्रेप्टोमायसिसच्या संस्कृतीच्या उच्च घनतेमुळे, ते अनेकदा अपुरे असते, पेशींची वाढ मंदावते आणि प्रतिजैविकांचे उत्पादन कमी होते. या समस्येचे निराकरण करण्यासाठी, प्रथम, ज्या बायोरिएक्टर्समध्ये स्ट्रेप्टोमायसेस संस्कृती वाढली आहे त्यांच्या डिझाइनमध्ये बदल करणे शक्य आहे आणि दुसरे म्हणजे, अनुवांशिक अभियांत्रिकी पद्धतींचा वापर करून, उपलब्ध ऑक्सिजनचा अधिक कार्यक्षमतेने वापर करणारे स्ट्रेप्टोमायसेस स्ट्रेन तयार करणे. हे दोन दृष्टिकोन परस्पर अनन्य नाहीत.

ऑक्सिजनच्या कमतरतेच्या परिस्थितीत टिकून राहण्यासाठी काही एरोबिक सूक्ष्मजीवांद्वारे वापरल्या जाणार्‍या रणनीतींपैकी एक म्हणजे हिमोग्लोबिन सारख्या उत्पादनाचे संश्लेषण करणे जे ऑक्सिजन जमा करण्यास आणि पेशींमध्ये वितरित करण्यास सक्षम आहे. उदाहरणार्थ, एरोबिक जीवाणू Vitreoscilla sp. होमोडिमेरिक हेम-युक्त प्रथिने संश्लेषित करते, कार्यशीलपणे युकेरियोटिक हिमोग्लोबिनसारखेच. Vitreoscilla "हिमोग्लोबिन" जनुक वेगळे केले गेले, स्ट्रेप्टोमायसिस प्लाझमिड वेक्टरमध्ये घातले गेले आणि या सूक्ष्मजीवाच्या पेशींमध्ये प्रवेश केला गेला. अभिव्यक्तीनंतर, अभिव्यक्ती स्ट्रेप्टोमायसेस प्रवर्तकाच्या नसून व्हिट्रेओसिला हिमोग्लोबिन जनुकाच्या स्वतःच्या प्रवर्तकाच्या नियंत्रणाखाली असतानाही, सर्व S. coelicoior सेल्युलर प्रथिनांपैकी व्हिट्रेओसिला हिमोग्लोबिनचा वाटा अंदाजे 0.1% होता. विरघळलेल्या ऑक्सिजनच्या कमी सामुग्रीवर (संतृप्त एकाग्रतेच्या अंदाजे 5%) वाढणाऱ्या रूपांतरित S. coelicoior पेशींनी कोरड्या पेशींच्या 1 ग्रॅम वस्तुमानाच्या 10 पट जास्त ऍक्टिनोरहोडिनचे संश्लेषण केले आणि नॉन-ट्रान्सफॉर्म केलेल्या पेशींपेक्षा त्यांचा वाढीचा दर जास्त होता. हा दृष्टिकोन ऑक्सिजनच्या कमतरतेच्या परिस्थितीत वाढणाऱ्या इतर सूक्ष्मजीवांना ऑक्सिजन देण्यासाठी देखील वापरला जाऊ शकतो.

काही सेफॅलोस्पोरिनच्या रासायनिक संश्लेषणासाठी सुरुवातीची सामग्री - किरकोळ दुष्परिणामांसह प्रतिजैविक आणि अनेक जीवाणूंविरूद्ध सक्रिय - 7-अमिनोसेफॅलोस्पोरिनिक ऍसिड (7ACA) आहे, जे प्रतिजैविक सेफॅलोस्पोरिन C पासून संश्लेषित केले जाते. दुर्दैवाने, नैसर्गिक सूक्ष्मजीव 7A चे संश्लेषण करण्यास सक्षम असतात. , अद्याप ओळखले गेले नाही.

Acremonium chrysogenum या बुरशीच्या प्लाझमिडमध्ये विशिष्ट जनुकांचा समावेश करून एक नवीन 7ACA बायोसिंथेटिक मार्ग तयार करण्यात आला, जो सामान्यतः फक्त सेफॅलोस्पोरिन-C चे संश्लेषण करतो. यापैकी एक जनुक फ्युसेरियम सोलानी सीडीएनए एन्कोडिंग डी-अमीनो ऍसिड ऑक्सिडेसपासून होता, तर दुसरा स्यूडोमोनास डिमिन्युटा जीनोमिक डीएनए आणि एन्कोडेड सेफॅलोस्पोरिन अॅसिलेसपासून प्राप्त झाला होता. प्लाझमिडमध्ये, जीन्स ए. क्रायसोजेनम प्रवर्तकाच्या नियंत्रणाखाली होते. नवीन जैवसंश्लेषक मार्गाच्या पहिल्या चरणात, सेफॅलोस्पोरिन-सी चे रूपांतर 7-p- (5-carboxy-5-oxopentanamide) सेफॅलोस्पोरन ऍसिड (keto-AO-7ACA) मध्ये अमीनो ऍसिड ऑक्सिडेसद्वारे केले जाते. या उत्पादनाचा एक भाग हायड्रोजन पेरोक्साईड, उप-उत्पादनांपैकी एक, 7-बीटा-(4-कार्बोक्सीबुटानामाइड)-सेफॅलोस्पोरन ऍसिड (GL-7ACA) तयार करण्यासाठी प्रतिक्रिया देतो. cephalosporin-C, keto-A0-7ACA आणि GL-7ACA दोन्ही सेफॅलोस्पोरिन ऍसिलेस द्वारे 7ACA तयार करण्यासाठी हायड्रोलायझ केले जाऊ शकतात, तथापि केवळ 5% सेफॅलोस्पोरिन-C थेट 7ACA मध्ये हायड्रोलायझ केले जातात. म्हणून, उच्च उत्पन्नामध्ये 7ACA तयार करण्यासाठी दोन्ही एन्झाईम आवश्यक आहेत.

इंटरफेरॉन

70 च्या उत्तरार्धात - 80 च्या दशकाच्या सुरुवातीस. XX शतकातील डीएनए तंत्रज्ञानाने प्रथमच सार्वजनिक आणि मोठ्या गुंतवणूकदारांचे लक्ष वेधून घेण्यास सुरुवात केली. आश्वासक बायोटेक्नॉलॉजिकल उत्पादनांपैकी एक इंटरफेरॉन होता, ज्याची त्यावेळी विविध विषाणूजन्य रोग आणि कर्करोगावर चमत्कारिक उपचार म्हणून आशा होती. मानवी इंटरफेरॉन सीडीएनएचे पृथक्करण आणि एस्चेरिचिया कॉलममध्ये त्याची त्यानंतरची अभिव्यक्ती जगातील सर्व स्वारस्य असलेल्या प्रकाशनांद्वारे नोंदवली गेली.

मानवी जनुके किंवा प्रथिने वेगळे करण्यासाठी विविध पद्धती वापरल्या जातात. सहसा, इच्छित प्रथिने वेगळे केले जातात आणि रेणूच्या संबंधित प्रदेशाचा अमीनो आम्ल क्रम निर्धारित केला जातो. यावर आधारित, न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम एन्कोडिंग आढळतो, संबंधित ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड संश्लेषित केले जाते आणि जीनोमिक किंवा सीडीएनए लायब्ररीमधून इच्छित जनुक किंवा सीडीएनए वेगळे करण्यासाठी संकरीकरण तपासणी म्हणून वापरले जाते. आणखी एक दृष्टीकोन म्हणजे शुद्ध केलेल्या प्रथिनांना प्रतिपिंड तयार करणे आणि विशिष्ट जनुकांना व्यक्त करणार्‍या लायब्ररीसाठी त्यांचा वापर करणे. मानवी प्रथिने प्रामुख्याने एकाच ऊतीमध्ये संश्लेषित केल्या जातात, त्या ऊतीपासून विलग केलेल्या mRNA मधून प्राप्त केलेली cDNA लायब्ररी लक्ष्यित DNA अनुक्रमात समृद्ध केली जाईल. उदाहरणार्थ, स्वादुपिंडाच्या लॅन्गरहॅन्सच्या बेटांच्या पेशींद्वारे संश्लेषित मुख्य प्रथिने इन्सुलिन आहे आणि या पेशींमधून वेगळे केलेले 70% mRNA ते एन्कोड करतात.

तथापि, सीडीएनए संवर्धनाचे तत्त्व त्या मानवी प्रथिनांसाठी लागू होत नाही, ज्याचे प्रमाण फारच कमी आहे किंवा ज्याचे संश्लेषण करण्याचे ठिकाण अज्ञात आहे. या प्रकरणात, इतर प्रायोगिक दृष्टिकोन आवश्यक असू शकतात. उदाहरणार्थ, अल्फा, बीटा आणि गॅमा इंटरफेरॉनसह मानवी इंटरफेरॉन (IF) हे नैसर्गिक प्रथिने आहेत, ज्यापैकी प्रत्येक स्वतःचा उपचारात्मक अनुप्रयोग शोधू शकतो. पहिले इंटरफेरॉन जनुक 1980 च्या दशकाच्या सुरुवातीला वेगळे केले गेले. XX शतक. तेव्हापासून, अनेक भिन्न इंटरफेरॉन शोधले गेले आहेत. मानवी ल्युकोसाइट इंटरफेरॉनचा प्रभाव असलेले पॉलीपेप्टाइड ई. कोलायमध्ये संश्लेषित केले जाते.

इंटरफेरॉनच्या अनेक वैशिष्ट्यांमुळे त्याचे सीडीएनए वेगळे करणे विशेषतः कठीण झाले आहे. प्रथम, इंटरफेरॉनचे 80,000 पेक्षा जास्त वेळा शुद्धीकरण झाले असूनही, ते केवळ फारच कमी प्रमाणात मिळवणे शक्य होते, कारण. त्याचे अचूक आण्विक वजन त्यावेळी माहित नव्हते. दुसरे म्हणजे, इतर अनेक प्रथिनांच्या विपरीत, इंटरफेरॉनमध्ये सहज ओळखता येण्याजोगे रासायनिक किंवा जैविक क्रिया नसते: त्याचे मूल्यमापन केवळ पेशींच्या संवर्धनावर प्राण्यांच्या विषाणूचा सायटोपॅथिक प्रभाव कमी करून केले जाते आणि ही एक जटिल आणि लांब प्रक्रिया आहे. तिसरे म्हणजे, इंसुलिनच्या विपरीत, हे माहित नव्हते की मानवी पेशी पुरेशा प्रमाणात इंटरफेरॉन तयार करण्यास सक्षम आहेत, म्हणजे. इंटरफेरॉन mRNA चा स्त्रोत आहे का. या सर्व अडचणी असूनही, सीडीएनए एन्कोडिंग इंटरफेरॉन अखेरीस वेगळे आणि वैशिष्ट्यीकृत केले गेले. त्यांचे सीडीएनए वेगळे करताना, संबंधित एमआरएनए आणि प्रथिनांच्या अपुऱ्या सामग्रीशी संबंधित अडचणींवर मात करण्यासाठी एक विशेष दृष्टीकोन विकसित करावा लागला. आता डीएनए काढण्याची अशी प्रक्रिया सामान्य आणि मानक आहे आणि इंटरफेरॉनसाठी ती खालीलप्रमाणे आहे.

1. mRNA मानवी ल्युकोसाइट्सपासून वेगळे केले गेले आणि आकाराने विभक्त केले गेले; उलट प्रतिलेखन केले गेले आणि प्लास्मिड pBR322 च्या Psti साइटमध्ये घातले गेले.

2. परिणामी उत्पादनाचे रूपांतर Escherichia coli मध्ये झाले. परिणामी क्लोन गटांमध्ये विभागले गेले. क्लोनच्या गटावर चाचणी घेण्यात आली, ज्यामुळे त्यांची ओळख पटवण्याची प्रक्रिया वेगवान करणे शक्य झाले.

3. क्लोनच्या प्रत्येक गटाला IF-mRNA च्या क्रूड तयारीसह संकरित केले गेले.

4. क्लोन केलेल्या DNA आणि mRNA असलेल्या परिणामी संकरांमधून, mRNA वेगळे केले गेले आणि सेल-मुक्त प्रोटीन संश्लेषण प्रणालीमध्ये अनुवादित केले गेले.

5. अनुवादाच्या परिणामी प्राप्त झालेल्या प्रत्येक मिश्रणाची इंटरफेरोइक अँटीव्हायरल क्रियाकलाप निर्धारित केले. इंटरफेरॉन क्रियाकलाप दर्शविलेल्या गटांमध्ये IF-mRNA सह संकरित cDNA सह क्लोन आहे.

6. सकारात्मक गट अनेक क्लोन असलेल्या उपसमूहांमध्ये विभागले गेले आणि पुन्हा चाचणी केली गेली. पूर्ण-लांबीच्या मानवी IF-cDNA असलेल्या क्लोनची ओळख होईपर्यंत उपसमूह पुनरावृत्ती होते.

तेव्हापासून, विविध प्रकारचे इंटरफेरॉन शोधले गेले आहेत. अनेक इंटरफेरॉनचे जनुक वेगळे केले गेले आणि विविध विषाणूजन्य रोगांच्या उपचारांमध्ये त्यांची प्रभावीता दर्शविली गेली, परंतु, दुर्दैवाने, इंटरफेरॉन एक रामबाण उपाय बनला नाही.

इंटरफेरॉनच्या रासायनिक आणि जैविक गुणधर्मांवर आधारित, तीन गट वेगळे केले जाऊ शकतात: IF-alpha, IF-beta आणि IF-gamma. IF-alpha आणि IF-beta हे विषाणू किंवा विषाणूजन्य RNA तयारीसह उपचार केलेल्या पेशींद्वारे संश्लेषित केले जातात आणि IF-gama पेशींच्या वाढीस उत्तेजन देणाऱ्या पदार्थांच्या प्रतिसादात तयार केले जातात. IF-alpha हे जनुक कुटुंबाद्वारे एन्कोड केलेले असते ज्यात किमान 15 नॉन-अॅलेलिक जनुकांचा समावेश असतो, तर IF-beta आणि IF-gamma प्रत्येकी एका जनुकाद्वारे एन्कोड केलेले असतात. IF-alpha चे उपप्रकार भिन्न विशिष्टता प्रदर्शित करतात. उदाहरणार्थ, विषाणू-उपचार केलेल्या बोवाइन सेल लाइनवर IF-elfa-1 आणि IF-alpha-2 च्या परिणामकारकतेची चाचणी करताना, हे इंटरफेरॉन समान अँटीव्हायरल क्रियाकलाप प्रदर्शित करतात, तर व्हायरस-उपचार केलेल्या मानवी पेशींच्या बाबतीत, IF-alpha- 2 हे IF- alpha 1 पेक्षा सात पट जास्त सक्रिय आहे. जर अँटीव्हायरल क्रियाकलाप माउस पेशींवर तपासला गेला असेल तर IF-alpha-2 IF-alpha-1 पेक्षा 30 पट कमी प्रभावी आहे.

इंटरफेरॉनचे एक कुटुंब आहे या वस्तुस्थितीमुळे, आयएफ-अल्फा कुटुंबातील भिन्न सदस्य त्यांच्या अँटीव्हायरल क्रियाकलापांच्या डिग्री आणि विशिष्टतेमध्ये भिन्न आहेत या वस्तुस्थितीचा वापर करून, एकत्रित गुणधर्मांसह IF तयार करण्याचे अनेक प्रयत्न केले गेले आहेत. सैद्धांतिकदृष्ट्या, वेगवेगळ्या IF-alpha च्या जनुक अनुक्रमांचे भाग एकत्र करून हे साध्य केले जाऊ शकते. यामुळे मूळ प्रथिनांपेक्षा भिन्न गुणधर्म असलेले फ्यूजन प्रोटीन तयार होईल. IF-alpha-1 आणि IF-alpha-2 cDNA अनुक्रमांची तुलना केल्यावर असे दिसून आले की त्यांच्यात 60, 92, आणि 150 या स्थानांवर समान प्रतिबंध स्थळे आहेत. या दोन्ही ठिकाणी cDNA च्या क्लीव्हेजनंतर आणि तुकड्यांच्या नंतरच्या बंधनानंतर, अनेक संकरित जनुके प्राप्त झाली. ही जनुके E. coli मध्ये व्यक्त केली गेली, संश्लेषित प्रथिने शुद्ध केली गेली आणि त्यांची जैविक कार्ये तपासली गेली. सस्तन प्राण्यांच्या पेशींच्या संवर्धनामध्ये संकरित IFs च्या संरक्षणात्मक गुणधर्मांच्या चाचणीवरून असे दिसून आले की त्यांच्यापैकी काही पॅरेंटल रेणूंपेक्षा अधिक सक्रिय आहेत. याव्यतिरिक्त, अनेक संकरित IFs ने नियंत्रण पेशींमध्ये 2'-5'-ओलिगोइसोएडेनिलेट सिंथेटेस तयार करण्यास प्रेरित केले. हे एंझाइम 2'-5'-लिंक्ड ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड्सच्या संश्लेषणात सामील आहे, जे यामधून अव्यक्त सेल्युलर एंडोरिबोन्यूक्लीज सक्रिय करते, जे व्हायरल mRNA क्लीव्ह करते. इतर संकरित IFs ने विविध मानवी कर्करोगाच्या पेशींच्या संस्कृतीतील मूळ रेणूंपेक्षा जास्त प्रजननविरोधी क्रियाकलाप दर्शविला.

वाढ संप्रेरक

फंक्शनल डोमेन्स बदलून किंवा साइट-निर्देशित म्युटाजेनेसिसद्वारे नवीन प्रथिने तयार करण्याच्या धोरणाचा उपयोग प्रथिनांची जैविक गुणधर्म वाढवण्यासाठी किंवा कमी करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. उदाहरणार्थ, नेटिव्ह ह्युमन ग्रोथ हार्मोन (एचजीएच) वेगवेगळ्या पेशींच्या प्रकारांमध्ये ग्रोथ हार्मोन रिसेप्टर आणि प्रोलॅक्टिन रिसेप्टर या दोहोंना जोडतो. उपचारादरम्यान अवांछित दुष्परिणाम टाळण्यासाठी, प्रोलॅक्टिन रिसेप्टरला hGH चे संलग्नक वगळणे आवश्यक आहे. या रिसेप्टरला जोडणारा ग्रोथ हार्मोन रेणूचा प्रदेश प्रोलॅक्टिन रिसेप्टरशी संवाद साधणार्‍या रेणूच्या क्षेत्राशी त्याच्या अमिनो आम्ल अनुक्रमात अंशतः एकरूप होत असल्याने, नंतरच्या संप्रेरकाचे बंधन निवडकपणे कमी करणे शक्य होते. यासाठी, साइट-विशिष्ट म्युटाजेनेसिसचा वापर केला गेला, परिणामी काही अमीनो ऍसिड (His-18, His-21 आणि Glu-174) च्या बाजूच्या गटांमध्ये काही बदल झाले - Zn 2+ आयनसाठी आवश्यक असलेल्या उच्च- एचजीएचचे प्रोलॅक्टिन रिसेप्टरशी संलग्नता बंधनकारक. सुधारित वाढ संप्रेरक फक्त त्याच्या "स्वतःच्या" रिसेप्टरला बांधतो. प्राप्त परिणाम निःसंशय स्वारस्य आहेत, परंतु सुधारित hGH क्लिनिकमध्ये अर्ज शोधण्यात सक्षम असेल की नाही हे अद्याप स्पष्ट नाही.

सिस्टिक फायब्रोसिस

कॉकेशियन लोकांमध्ये सर्वात सामान्य प्राणघातक आनुवंशिक रोग म्हणजे सिस्टिक फायब्रोसिस. यूएसएमध्ये या आजाराची 30,000 प्रकरणे आहेत, कॅनडा आणि युरोपमध्ये 23,000 आहेत. सिस्टिक फायब्रोसिस असलेल्या रुग्णांना अनेकदा फुफ्फुसांवर परिणाम करणाऱ्या संसर्गजन्य रोगांचा त्रास होतो. प्रतिजैविकांच्या सहाय्याने वारंवार होणाऱ्या संसर्गावर उपचार केल्याने अखेरीस रोगजनक बॅक्टेरियाच्या प्रतिरोधक स्ट्रेनचा उदय होतो. बॅक्टेरिया आणि त्यांच्या लिसिस उत्पादनांमुळे फुफ्फुसांमध्ये चिकट श्लेष्मा जमा होतो, ज्यामुळे श्वास घेणे कठीण होते. श्लेष्माच्या घटकांपैकी एक उच्च आण्विक वजन डीएनए आहे, जो लिसिस दरम्यान बॅक्टेरियाच्या पेशींमधून सोडला जातो. बायोटेक्नॉलॉजी कंपनी जेनेन्टेक (यूएसए) च्या शास्त्रज्ञांनी डीएनएससाठी जनुक वेगळे केले आणि व्यक्त केले आहे, एक एन्झाइम जो उच्च-आण्विक डीएनए लहान तुकड्यांमध्ये मोडतो. सिस्टिक फायब्रोसिस असलेल्या रूग्णांच्या फुफ्फुसात एरोसोलचा भाग म्हणून शुद्ध केलेले एंजाइम इंजेक्ट केले जाते, ते डीएनए क्लिव्ह करते, श्लेष्माची चिकटपणा कमी होते, ज्यामुळे श्वास घेणे सोपे होते. जरी या उपायांमुळे सिस्टिक फायब्रोसिस बरा होत नसला तरी ते रुग्णाची स्थिती कमी करतात. हे एन्झाइम नुकतेच यूएस फूड अँड ड्रग अॅडमिनिस्ट्रेशनने मंजूर केले आणि 2000 मध्ये अंदाजे $100 दशलक्ष विकले.

रुग्णांना मदत करणारे आणखी एक जैवतंत्रज्ञान उत्पादन म्हणजे अल्जिनेट लायस. Alginate एक पॉलिसेकेराइड आहे जे विविध समुद्री शैवाल, तसेच माती आणि सागरी जीवाणूंद्वारे संश्लेषित केले जाते. त्याची मोनोमेरिक युनिट्स दोन सॅकराइड आहेत - बीटा-डी-मॅन्युरोनेट आणि अल्फा-1-गुलुरोनेट, ज्याची सापेक्ष सामग्री आणि वितरण विशिष्ट अल्जिनेटचे गुणधर्म निर्धारित करतात. अशा प्रकारे, a-L-guluronate अवशेष कॅल्शियम आयन बांधून इंटरचेन आणि इंट्राचेन क्रॉसलिंक्स तयार करतात; बीटा-डी-मॅन्युरोनेट अवशेष इतर धातूच्या आयनांना बांधतात. अशा क्रॉसलिंक्स असलेले अल्जिनेट एक लवचिक जेल बनवते ज्याची चिकटपणा पॉलिसेकेराइड रेणूंच्या आकाराशी थेट प्रमाणात असते.

स्यूडोमोनास एरुगिनोसाच्या श्लेष्मल स्ट्रेनद्वारे अल्जीनेट सोडल्याने सिस्टिक फायब्रोसिस असलेल्या रुग्णांमध्ये श्लेष्माची चिकटपणा लक्षणीयरीत्या वाढतो. श्वसनमार्ग साफ करण्यासाठी आणि रुग्णांची स्थिती कमी करण्यासाठी, DNase उपचाराव्यतिरिक्त, alginate lyase वापरून alginate चे depolymerization केले पाहिजे.

alginate lyase जनुक फ्लेवोबॅक्टेरियम sp. पासून वेगळे केले गेले, एक ग्राम-नकारात्मक माती जीवाणू जो सक्रियपणे हे एन्झाइम तयार करतो. ई. कोलायच्या आधारे, फ्लेव्होबॅक्टेरियम क्लोनची बँक तयार केली गेली आणि जे अल्जिनेट लायझचे संश्लेषण करतात ते सर्व क्लोन एका घन माध्यमावर कॅल्शियम आयन जोडून अल्जिनेट असलेल्या सीडिंगद्वारे तपासले गेले. अशा परिस्थितीत, अल्जिनेट-लायसे-उत्पादक वसाहतींच्या सभोवतालच्या वसाहती वगळता, सर्व अल्जिनेट माध्यमात असतात, क्रॉसलिंक्स बनतात आणि ढगाळ होतात. हायड्रोलायझ्ड अल्जिनेट क्रॉसलिंक्स तयार करण्याची क्षमता गमावते, म्हणून अल्जिनेट-लायसे-सिंथेसाइझिंग वसाहतींच्या आसपासचे वातावरण पारदर्शक राहते. पॉझिटिव्ह वसाहतींपैकी एकामध्ये असलेल्या क्लोन केलेल्या डीएनए तुकड्याच्या विश्लेषणात सुमारे 69,000 आण्विक वजन असलेल्या पॉलीपेप्टाइड एन्कोडिंगची खुली वाचन फ्रेम दिसून आली. फ्लेवोबॅक्टेरियम एसपी. प्रथम, काही प्रोटीओलाइटिक एंझाइम एन-टर्मिनल पेप्टाइडला कापून टाकतात ज्याचे वस्तुमान सुमारे 6000 आहे. 63,000 आण्विक वजन असलेले उर्वरित प्रथिने जीवाणू आणि शैवाल या दोघांनी तयार केलेल्या अल्जीनेटचे डिपॉलिमराइझ करण्यास सक्षम आहेत. जेव्हा ते नंतर कापले जाते, तेव्हा 23,000 आण्विक वजन असलेले उत्पादन तयार होते, जे सीव्हीड अल्जिनेट डिपॉलिमराइझ करते आणि 40,000 आण्विक वजन असलेले एन्झाइम, जे बॅक्टेरिया अल्जिनेट नष्ट करते. 40,000 च्या आण्विक वजनासह मोठ्या प्रमाणात एन्झाइम मिळविण्यासाठी, डीएनए एन्कोडिंग पॉलिमरेझ चेन रिअॅक्शन (PCR) द्वारे वाढविले गेले आणि नंतर B.subrjlis पासून वेगळे केलेल्या प्लाझमिड वेक्टरमध्ये समाविष्ट केले गेले, B.subrjlis α- एन्कोडिंग जनुक वाहून नेले. amylase सिग्नल पेप्टाइड. पेनिसिलिनेज जनुक अभिव्यक्ती प्रणाली वापरून ट्रान्सक्रिप्शन नियंत्रित केले गेले. जेव्हा B. सब्जिलिस पेशींचे प्राप्त प्लाझमिडसह रूपांतर होते आणि कॅल्शियम आयनांच्या समावेशासह अल्जिनेट असलेल्या घन माध्यमावर बीजारोपण केले जाते तेव्हा मोठ्या प्रभामंडल असलेल्या वसाहती तयार झाल्या. जेव्हा अशा वसाहती द्रव माध्यमात उगवल्या गेल्या, तेव्हा रीकॉम्बिनंट अल्जिनेट लायस संस्कृती माध्यमात सोडण्यात आले. त्यानंतरच्या चाचण्यांमधून असे दिसून आले की हे एंझाइम सिस्टिक फायब्रोसिस असलेल्या रुग्णांच्या फुफ्फुसांपासून विलग केलेल्या पी. एरुगिनोसाच्या म्युसिलॅगिनस स्ट्रेनद्वारे उत्पादित अल्जिनेट प्रभावीपणे द्रवीकरण करण्यास सक्षम होते. रीकॉम्बीनंट अल्जिनेट लायसची क्लिनिकल चाचणी योग्य आहे की नाही हे निर्धारित करण्यासाठी अधिक संशोधन आवश्यक आहे.

प्रत्यारोपण केलेल्या अवयवांना नकार देण्यास प्रतिबंध

1970 मध्ये निष्क्रीय लसीकरणावरील दृश्ये सुधारित केली गेली: प्रत्यारोपण केलेल्या अवयवांच्या नकाराचा सामना करण्यासाठी हे प्रतिबंधात्मक साधन मानले जाऊ लागले. विशिष्ट प्रकारच्या लिम्फोसाइट्सशी बांधील असणा-या विशिष्ट प्रतिपिंडांसह रूग्णांचा परिचय करून देण्याचा प्रस्ताव होता, ज्यामुळे प्रत्यारोपित अवयवाच्या विरूद्ध निर्देशित केलेली प्रतिकारशक्ती कमी होते.

मानवी अवयव प्रत्यारोपणामध्ये इम्युनोसप्रेसंट म्हणून वापरण्यासाठी यूएस फूड अँड ड्रग अॅडमिनिस्ट्रेशनने शिफारस केलेले पहिले पदार्थ म्हणजे मुरिन मोनोक्लोनल अँटीबॉडीज ओसीटीएच. तथाकथित टी-सेल्स अवयवांच्या नकारासाठी जबाबदार आहेत - थायमसमध्ये वेगळे करणारे लिम्फोसाइट्स. OCTZ CD3 नावाच्या कोणत्याही टी सेलच्या पृष्ठभागावर आढळणाऱ्या रिसेप्टरला बांधते. हे संपूर्ण रोगप्रतिकारक प्रतिसादाच्या विकासास आणि प्रत्यारोपित अवयवास नकार देण्यास प्रतिबंध करते. हे इम्युनोसप्रेशन खूप प्रभावी आहे, जरी त्याचे काही दुष्परिणाम आहेत, जसे की ताप आणि पुरळ.

E. coli वापरून प्रतिपिंडे तयार करण्याचे तंत्र विकसित केले आहे. हायब्रिडोमा, इतर प्राण्यांच्या पेशींच्या संस्कृतींप्रमाणे, तुलनेने हळूहळू वाढतात, उच्च घनतेपर्यंत पोहोचत नाहीत आणि त्यांना जटिल आणि महाग माध्यमांची आवश्यकता असते. अशा प्रकारे मिळविलेले मोनोक्लोनल ऍन्टीबॉडीज खूप महाग आहेत, जे त्यांना क्लिनिकमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरण्याची परवानगी देत ​​​​नाहीत.

या समस्येचे निराकरण करण्यासाठी, जनुकीय सुधारित जीवाणू, वनस्पती आणि प्राणी यांच्या आधारे एक प्रकारचे "बायोरेक्टर्स" तयार करण्याचा प्रयत्न केला गेला आहे. या उद्देशासाठी, यजमान जीनोममध्ये वैयक्तिक अँटीबॉडी क्षेत्रांचे एन्कोडिंग करण्यास सक्षम जीन रचना सादर केल्या गेल्या. काही इम्युनोथेरप्युटिक एजंट्सच्या प्रभावी वितरण आणि कार्यासाठी, प्रतिपिंडाचा एक प्रतिजन-बाइंडिंग क्षेत्र (फॅब किंवा एफव्ही तुकडा) पुरेसा असतो; प्रतिपिंडाच्या Fc तुकड्याची उपस्थिती ऐच्छिक आहे.

जीएम वनस्पती - फार्माकोलॉजिकल तयारीचे उत्पादक

आज, कृषी जैवतंत्रज्ञानाची औषधे किंवा लस म्हणून वापरल्या जाणार्‍या अशा वनस्पती उपलब्ध करून देण्याची शक्यता अधिकाधिक खरी दिसत आहे. गरीब देशांसाठी हे किती महत्त्वाचे असू शकते याची कल्पना करणे कठिण आहे, जिथे पारंपारिक फार्मास्युटिकल्स अजूनही एक नवीनता आहे आणि पारंपारिक WHO लसीकरण कार्यक्रम खूप महाग आणि अंमलबजावणी करणे कठीण आहे. संशोधनाच्या या ओळीला अर्थव्यवस्थेतील सार्वजनिक आणि खाजगी क्षेत्रांमधील सहकार्यासह प्रत्येक संभाव्य मार्गाने समर्थन दिले पाहिजे.

ज्या जनुकांची वनस्पतींमध्ये अभिव्यक्ती विदेशी मानली जाते, त्यापैकी सर्वात महत्वाचे म्हणजे वैद्यकीय महत्त्व असलेल्या पॉलीपेप्टाइड्सचे संश्लेषण एन्कोड करणारे. साहजिकच, वनस्पती पेशींमध्ये माउस इंटरफेरॉनच्या अभिव्यक्तीवरील कॅल्जीन पेटंट हा या क्षेत्रातील पहिला अभ्यास मानला पाहिजे. नंतर, वनस्पतीच्या पानांमध्ये इम्युनोग्लोबुलिनचे संश्लेषण दर्शविले गेले.

याव्यतिरिक्त, वनस्पतीच्या जीनोममध्ये विषाणूच्या लिफाफा प्रथिने (प्रथिने) एन्कोडिंग जनुक सादर करणे शक्य आहे. वनस्पतीचे अन्न म्हणून सेवन केल्याने, लोक हळूहळू या विषाणूपासून प्रतिकारशक्ती प्राप्त करतील. खरं तर, ही वनस्पती औषधांची निर्मिती आहे.

ट्रान्सजेनिक वनस्पतींचे रीकॉम्बीनंट प्रथिने तयार करण्यासाठी सूक्ष्मजीव, प्राणी आणि मानवी पेशी संस्कृतीपेक्षा बरेच फायदे आहेत. ट्रान्सजेनिक वनस्पतींच्या फायद्यांपैकी, आम्ही मुख्य गोष्टी लक्षात घेतो: मोठ्या प्रमाणात उत्पादनाची शक्यता, कमी खर्च, शुद्धीकरणाची सुलभता, अशुद्धतेची अनुपस्थिती ज्यात ऍलर्जीक, इम्युनोसप्रेसिव्ह, कार्सिनोजेनिक, टेराटोजेनिक आणि मानवांवर इतर प्रभाव आहेत. वनस्पती सबयुनिट्समधून सस्तन प्राणी प्रथिने संश्लेषित करू शकतात, ग्लायकोसिलेट करू शकतात आणि एकत्र करू शकतात. कच्च्या भाज्या आणि फळे खातात ज्यात प्रथिने लसींचे संश्लेषण एन्कोडिंग जनुक असतात, तोंडी लसीकरण होते.

वातावरणातील जनुकांच्या गळतीचा धोका कमी करण्याचा एक मार्ग, ज्याचा वापर विशेषतः खाद्य लसींच्या निर्मितीमध्ये केला जातो, तो म्हणजे नेहमीप्रमाणे परकीय जनुके क्लोरोप्लास्टमध्ये आणणे, आण्विक गुणसूत्रांमध्ये नाही. या पद्धतीमुळे जीएम प्लांटची व्याप्ती वाढेल, असा विश्वास आहे. क्लोरोप्लास्टमध्ये इच्छित जनुकांचा परिचय करणे अधिक कठीण आहे हे असूनही, या पद्धतीचे अनेक फायदे आहेत. त्यापैकी एक म्हणजे क्लोरोप्लास्टमधील परदेशी डीएनए परागकणांमध्ये प्रवेश करू शकत नाही. हे GM सामग्रीच्या अनियंत्रित हस्तांतरणाची शक्यता पूर्णपणे काढून टाकते.

लस विकसित करण्यासाठी डीएनए तंत्रज्ञान वापरणे

एक आशादायक दिशा म्हणजे संसर्गजन्य रोगांना कारणीभूत असलेल्या जीवाणू आणि विषाणूंचे वैशिष्ट्य असलेल्या प्रथिनांसाठी जीन्स वाहून नेणाऱ्या ट्रान्सजेनिक वनस्पतींची निर्मिती. जेव्हा अशी जीन्स वा त्यांचे सबलिमिटेड ज्यूस वाहून नेणारी कच्ची फळे आणि भाज्यांचे सेवन केले जाते, तेव्हा शरीराला लसीकरण केले जाते. उदाहरणार्थ, बटाट्याच्या झाडांमध्ये बिगर-विषारी कॉलरा एन्टरोटॉक्सिन सब्यूनिटचे जनुक आणताना आणि प्रायोगिक उंदरांना कच्चे कंद खायला घालताना, त्यांच्या शरीरात कॉलरा रोगजनकांच्या प्रतिपिंडांची निर्मिती होते. हे स्पष्ट आहे की अशा खाद्य लसी लोकांचे संरक्षण करण्यासाठी आणि सर्वसाधारणपणे अन्न सुरक्षा सुनिश्चित करण्यासाठी एक प्रभावी, सोपा आणि स्वस्त मार्ग असू शकतात.

अलिकडच्या दशकांमध्ये डीएनए तंत्रज्ञानाच्या विकासामुळे नवीन लसींच्या विकास आणि उत्पादनातही क्रांती झाली आहे. आण्विक जीवशास्त्र आणि अनुवांशिक अभियांत्रिकी पद्धतींचा वापर करून, अनेक संसर्गजन्य घटकांचे प्रतिजैविक निर्धारक ओळखले गेले आहेत, संबंधित प्रथिनांचे एन्कोडिंग जीन्स क्लोन केले गेले आहेत, आणि काही प्रकरणांमध्ये, या प्रतिजनांच्या प्रथिने उपघटकांवर आधारित लसींचे उत्पादन केले गेले आहे. स्थापन केले आहे. Vibrio cholerae किंवा enterotoxigenic Escherichia coli (Escherichia coli) च्या संसर्गामुळे होणारा अतिसार हा सर्वात धोकादायक आजारांपैकी एक आहे ज्यामध्ये मृत्यूचे प्रमाण जास्त आहे, विशेषतः मुलांमध्ये. जगभरात कॉलराच्या एकूण प्रकरणांची संख्या दरवर्षी 5 दशलक्ष प्रकरणांपेक्षा जास्त आहे, परिणामी सुमारे 200 हजार लोकांचा मृत्यू होतो. म्हणून, वर्ल्ड हेल्थ ऑर्गनायझेशन (डब्ल्यूएचओ) अतिसाराच्या संसर्गास प्रतिबंध करण्याकडे लक्ष देते, प्रत्येक संभाव्य मार्गाने या रोगांविरूद्ध विविध प्रकारच्या लसी तयार करण्यास उत्तेजित करते. कॉलराचा प्रादुर्भाव आपल्या देशातही आढळतो, विशेषतः दक्षिणेकडील प्रदेशात.

अतिसाराचे जिवाणू रोग शेतातील जनावरे आणि कोंबड्यांमध्ये देखील मोठ्या प्रमाणात आढळतात, विशेषत: तरुण जनावरांमध्ये, जे वजन कमी होणे आणि मृत्यूचे परिणाम म्हणून शेतातील मोठ्या नुकसानाचे कारण आहे.

हेपेटायटीस बी पृष्ठभागावरील प्रतिजनचे उत्पादन हे रीकॉम्बिनंट मायक्रोबियल लसीचे उत्कृष्ट उदाहरण आहे. HBsAg विषाणूजन्य जनुक यीस्ट प्लाझमिडमध्ये घातला गेला आहे, परिणामी यीस्टमध्ये मोठ्या प्रमाणात व्हायरल प्रोटीनचे उत्पादन होते, जे शुद्धीकरणानंतर वापरले जाते. हिपॅटायटीस विरूद्ध प्रभावी लस म्हणून इंजेक्शनसाठी (पेल्रे एट अल., 1992).

हिपॅटायटीसचा उच्च प्रादुर्भाव असलेले अनेक दक्षिणेकडील देश या आजाराविरूद्ध मुलांसह लोकसंख्येचे सार्वत्रिक लसीकरण करतात. दुर्दैवाने, अशा लसीची किंमत तुलनेने जास्त आहे, जी कमी राहणीमान असलेल्या देशांमध्ये व्यापक सार्वत्रिक लसीकरण कार्यक्रमांना प्रतिबंधित करते. या परिस्थितीच्या संदर्भात, 1990 च्या दशकाच्या सुरुवातीस, WHO ने संसर्गजन्य रोगांविरूद्ध स्वस्त लसींच्या निर्मितीसाठी नवीन तंत्रज्ञान तयार करण्यासाठी पुढाकार घेतला, जे जगातील सर्व देशांमध्ये प्रवेशयोग्य होते.

दहा वर्षांपूर्वी, तथाकथित "खाद्य" लसींच्या निर्मितीसाठी ट्रान्सजेनिक वनस्पती वापरण्याची संकल्पना पुढे आणली गेली. खरंच, जर कोणत्याही खाद्य वनस्पती अवयवाने मजबूत तोंडावाटे इम्युनोजेनिक गुणधर्म असलेल्या प्रतिजन प्रथिनांचे संश्लेषण केले, तर जेव्हा या वनस्पती खाल्ल्या जातात, तेव्हा प्रतिजन प्रथिने योग्य प्रतिपिंडांच्या निर्मितीच्या समांतर शोषली जातील.

हिपॅटायटीस बी लिफाफा प्रतिजन एन्कोडिंग जनुक वाहून नेणारी तंबाखूची झाडे वनस्पती प्रवर्तकाच्या अंतर्गत प्राप्त झाली. ट्रान्सजेनिक वनस्पतींच्या पानांमध्ये प्रतिजनाची उपस्थिती एन्झाइम इम्युनोसेद्वारे पुष्टी केली गेली. परिणामी रीकॉम्बीनंट प्रतिजन आणि मानवी सीरम प्रतिजन यांच्या भौतिक-रासायनिक रचना आणि रोगप्रतिकारक गुणधर्मांची समानता दर्शविली जाते.

वनस्पतींमध्ये तयार झालेल्या प्रतिपिंडांच्या ओळखीने दोन पुन: संयोजक जनुक उत्पादने एका प्रोटीन रेणूमध्ये एकत्रित करण्याची शक्यता दर्शविली, जी प्रोकेरियोटिक पेशींमध्ये अशक्य आहे. जेव्हा दोन्ही साखळ्या सिग्नल क्रमाने संश्लेषित केल्या गेल्या तेव्हा अँटीबॉडीजची असेंब्ली झाली. या प्रकरणात, एका वनस्पतीमध्ये दोन जनुकांचा परिचय होण्याच्या शक्यतेसह, या दोन वनस्पतींच्या संकरीकरणादरम्यान वेगवेगळ्या ट्रान्सजेनिक वनस्पतींमध्ये संश्लेषित केलेल्या वैयक्तिक पॉलीपेप्टाइड साखळ्यांना संपूर्ण प्रथिनांमध्ये एकत्र करणे देखील शक्य आहे. एका प्लास्मिडवर अनेक जनुकांचा परिचय करून देणे शक्य आहे.

ऑटोअँटीजेन्स निर्माण करणाऱ्या ट्रान्सजेनिक वनस्पतींचा उपयोग इतर स्वयंप्रतिकार रोग जसे की मल्टीपल स्क्लेरोसिस, संधिवात, इन्सुलिन-आश्रित मधुमेह आणि अवयव प्रत्यारोपण नाकारण्यात देखील केला जाऊ शकतो. इन्सुलिन-आश्रित मधुमेह हा एक स्वयंप्रतिकार रोग आहे ज्यामध्ये स्वादुपिंडाच्या इन्सुलिन-उत्पादक पेशी त्यांच्या स्वतःच्या साइटोटॉक्सिक टी-लिम्फोसाइट्सद्वारे नष्ट होतात. इम्युनोजेनिक प्रथिनांच्या महत्त्वपूर्ण प्रमाणात तोंडी रोगप्रतिबंधक सेवन केल्याने प्रतिबंध होऊ शकतो आणि स्वयंप्रतिकार रोगांच्या लक्षणांच्या प्रारंभास लक्षणीय विलंब होऊ शकतो. तथापि, हे केवळ लक्षणीय प्रमाणात ऑटोएंटीजेन्सच्या उपस्थितीतच शक्य आहे. प्रथिने इन्सुलिन आणि स्वादुपिंड ग्लूटामिक ऍसिड डेकार्बोक्झिलेझ (GAD65) हे इंसुलिनवर अवलंबून असलेल्या मधुमेहास प्रतिबंध करण्यासाठी तोंडी लस मानले जातात. अलीकडे, कॅनेडियन बायोटेक्नॉलॉजिस्टने ट्रान्सजेनिक बटाटा वनस्पती मिळवल्या आहेत जे स्वादुपिंडाच्या ग्लूटामिक ऍसिड डेकार्बोक्झिलेझचे संश्लेषण करतात. मधुमेही उंदरांना खायला दिल्यावर, मधुमेहाच्या घटना आणि स्वयंप्रतिकार प्रतिसादाची तीव्रता दोन्ही कमी होते.

अनुवांशिक अभियांत्रिकी विकासाचे वरील परिणाम ट्रान्सजेनिक वनस्पतींवर आधारित "खाण्यायोग्य" लस तयार करण्याची शक्यता खात्रीपूर्वक सूचित करतात. मानवांसाठी लसींच्या विकासासाठी अधिक वेळ आणि आरोग्याच्या हानीसाठी अधिक सखोल चाचणी आवश्यक आहे हे लक्षात घेता, अशी अपेक्षा केली पाहिजे की प्रथम खाद्य लस प्राण्यांसाठी विकसित केली जाईल. प्राण्यांच्या अभ्यासामुळे "खाण्यायोग्य" लसींच्या कृतीची यंत्रणा उघड होण्यास मदत होईल आणि त्यानंतरच, दीर्घ अभ्यास आणि सर्वसमावेशक मूल्यमापनानंतर, अशा लसींचा उपयोग क्लिनिकल प्रॅक्टिसमध्ये केला जाऊ शकतो. तथापि, या दिशेने कार्य सक्रियपणे सुरू आहे आणि लसींच्या उत्पादनासाठी वनस्पती वापरण्याची कल्पना आधीच युनायटेड स्टेट्समध्ये पेटंट केली गेली आहे, जी या घडामोडींमध्ये व्यावसायिक स्वारस्य दर्शवते.

हे उत्साहवर्धक परिणाम असूनही, अतिसार विरूद्ध व्यावसायिक "खाद्य" लस तयार करण्याच्या समस्येसाठी पुढील संशोधन आवश्यक आहे. बॅक्टेरिया आणि कॉलरा डायरियाच्या एन्टरोटॉक्सिक स्वरूपाच्या पॅथोजेनेसिसमध्ये, लहान आतड्यात जीवाणूंना गुणाकार करण्यास सक्षम करणे हे प्राथमिक कार्य आहे. ही प्रक्रिया Escherichia coli च्या चिकटून राहण्याच्या क्षमतेवर अवलंबून असते, जी प्रथिने निसर्गाच्या विशेष फिलामेंटस फॉर्मेशन्सच्या जीवाणू पेशींच्या पृष्ठभागावर उपस्थितीमुळे होते - पिली. अतिसार असलेल्या रूग्णांच्या लहान आतड्याच्या भिंतींवर आतड्याच्या त्याच भागाच्या लुमेनपेक्षा लक्षणीय जास्त जीवाणू आढळतात, जे एस्चेरिचिया कोलीमध्ये फायम्ब्रियल अॅडेसिन्सच्या उपस्थितीशी संबंधित असतात - प्रथिने जे पृष्ठभागावरील रिसेप्टर्सला बंधनकारक प्रदान करतात. आतड्यांसंबंधी उपकला च्या.

एस्चेरिचिया कॉलचे नॉन-पॅथोजेनिक स्ट्रेन, ज्यामध्ये अॅडेसिनचे संश्लेषण एन्कोडिंग प्लाझमिड होते, ते आतड्यात वसाहत करण्यास सक्षम होते आणि एन्टरोटॉक्सिनची निर्मिती न करता अतिसारास कारणीभूत होते. या संदर्भात, व्ही. कोलेरी किंवा ई. कोलाईमुळे होणारे रोगजनक परिणाम टाळण्यासाठी केवळ विषाविरुद्ध प्रतिकारशक्ती पुरेशी नसण्याची शक्यता आहे. हे शक्य आहे की या प्रभावांवर मात करण्यासाठी, एन्टरोटॉक्सिन प्रतिजनांच्या व्यतिरिक्त, लिपोपॉलिसॅकेराइड्स, बॅक्टेरियाच्या बाह्य झिल्लीतील प्रथिने किंवा आतड्यांशी जोडण्यासाठी जबाबदार असलेल्या या जीवाणूंच्या पिली-संबंधित एडेसिन्स सारख्या संरचनात्मक प्रतिजनांचे तटस्थ एपिटोप्स व्यक्त करणे आवश्यक आहे. श्लेष्मल त्वचा अलीकडे, अशा प्रकारचे एक एडेसिन, FimH, जिवाणू अतिसारापासून उंदरांना लसीकरण करण्यासाठी यशस्वीरित्या वापरले गेले आहे.

"खाण्यायोग्य" लसींच्या विकासाशी संबंधित आणखी एक महत्त्वाची समस्या म्हणजे वनस्पतींमध्ये विषम प्रतिजनाच्या अभिव्यक्तीची पातळी. तोंडावाटे लसींना पॅरेंटरल लसींपेक्षा जास्त प्रमाणात प्रतिजन आवश्यक असल्याने, वनस्पतींमध्ये संश्लेषित प्रतिजनचे प्रमाण, जे सध्या एकूण विद्रव्य प्रथिनांच्या 0.3% पेक्षा जास्त नाही, वाढवणे आवश्यक आहे. त्याच वेळी, अभिव्यक्तीची पातळी रोगप्रतिकारक प्रतिक्रिया प्रेरित करण्यासाठी पुरेशी उच्च असणे आवश्यक आहे, परंतु सामान्य अन्नासह सेवन केलेल्या पदार्थांप्रमाणेच प्रतिजनला सहनशीलता प्रवृत्त करणार्‍या पातळीपेक्षा कमी असणे आवश्यक आहे. आणि रोगप्रतिकारक प्रतिक्रिया (इम्युनोजेनिसिटी विरुद्ध सहिष्णुता) प्रतिजन-विशिष्ट असू शकते, प्रत्येक संभाव्य प्रतिजनासाठी अभिव्यक्ती पातळी वैयक्तिकरित्या निवडणे आवश्यक आहे.

प्रयोग दर्शविल्याप्रमाणे, ऊती-विशिष्ट प्रवर्तक आणि वर्धक, ट्रान्सक्रिप्शन आणि ट्रान्सलेशनचे वर्धक, ट्रान्स्पोर्ट पेप्टाइड्स जोडून, ​​तसेच संबंधित जनुकांचा न्यूक्लियोटाइड क्रम बदलून वनस्पतींमध्ये विषम प्रतिजनच्या अभिव्यक्तीची पातळी वाढवता येते. वनस्पती-प्राधान्य कोडन. तथापि, कोणत्या वनस्पती वापरणे चांगले आहे आणि कोणत्या खाद्य अवयवामध्ये प्रतिजन व्यक्त करणे चांगले आहे या प्रश्नासाठी पुढील संशोधन आवश्यक आहे, कारण विविध वनस्पतींमध्ये असे पदार्थ असू शकतात जे रोगप्रतिकारक शक्तीला अवरोधित करतात किंवा कमी करतात किंवा मानव आणि प्राण्यांसाठी विषारी असतात. तंबाखूच्या पेशींमधील अल्कलॉइड्स.

आरोग्याचा एबीसी - निरोगी पदार्थ

वैज्ञानिक आणि तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीचा परिणाम उत्पादनापासून दैनंदिन जीवनापर्यंत मानवी क्रियाकलापांच्या सर्व क्षेत्रांवर झाला आहे. शतकानुशतके, लोकांनी उत्पादन स्वयंचलित करून, घरगुती उपकरणे तयार करून आणि अशाच प्रकारे शारीरिक श्रमापासून स्वतःला मुक्त करण्याचा प्रयत्न केला आहे. आणि, सर्वसाधारणपणे, त्यांना सोडण्यात आले. परिणामी, 20 व्या शतकाच्या अखेरीस, एखाद्या व्यक्तीचा दैनंदिन ऊर्जा वापर त्याच्या सुरुवातीच्या तुलनेत 1.5-2 पट कमी झाला.

मानवी आरोग्य हे प्रामुख्याने अनुवांशिक पूर्वस्थिती (आनुवंशिकता) आणि पोषण द्वारे निर्धारित केले जाते. कोणत्याही राज्याच्या समृद्धीसाठी फूड बेसची निर्मिती हा महत्त्वाचा आणि आधार आहे. म्हणून, कोणत्याही राज्याला प्रतिबंध प्रकल्प आणि आरोग्य कार्यक्रम, पोषणाची रचना सुधारणे, जीवनाचा दर्जा सुधारणे, विकृती आणि मृत्युदर कमी करणे यात रस आहे. हे पोषण आहे जे आपल्याला पर्यावरणाशी जवळून जोडते आणि अन्न ही अशी सामग्री आहे ज्यातून मानवी शरीर तयार केले जाते. म्हणून, इष्टतम पोषणाच्या नियमांचे ज्ञान मानवी आरोग्याची खात्री करू शकते. हे ज्ञान सोपे आहे आणि ते खालीलप्रमाणे आहे: तुम्ही जितकी ऊर्जा खर्च करता तितकी ऊर्जा वापरा. दैनंदिन आहाराचे ऊर्जा मूल्य (कॅलरी सामग्री) दैनंदिन ऊर्जा खर्चाशी संबंधित असावे. आणखी एक म्हणजे अन्नाची जास्तीत जास्त विविधता, जी एखाद्या व्यक्तीच्या पोषक तत्वांच्या (सुमारे 600 वस्तू) शारीरिक गरजांसाठी अन्नाची विविध रासायनिक रचना प्रदान करेल. खाल्लेल्या अन्नामध्ये प्रथिने, चरबी, कर्बोदके, जीवनसत्त्वे, खनिज क्षार, पाणी, फायबर, एन्झाईम्स, फ्लेवरिंग आणि एक्सट्रॅक्टिव्ह पदार्थ, किरकोळ घटक - बायोफ्लेव्होनॉइड्स, इंडोल्स, अँथोसायनाइड्स, आयसोफ्लाव्होन आणि इतर अनेक पदार्थ असावेत. यापैकी किमान एक घटक अपुरेपणाच्या बाबतीत, गंभीर आरोग्य समस्या शक्य आहेत. आणि हे होण्यापासून रोखण्यासाठी, एखाद्या व्यक्तीच्या दैनंदिन आहारात अंदाजे 32 भिन्न अन्न उत्पादनांचा समावेश असावा.

शरीरात प्रवेश करणार्‍या पोषक घटकांचे इष्टतम प्रमाण आरोग्य आणि दीर्घायुष्य टिकवून ठेवण्यास योगदान देते. परंतु, दुर्दैवाने, जगातील बहुसंख्य लोकसंख्येमध्ये खालील पोषक घटकांची कमतरता आहे: संपूर्ण (प्राणी) प्रथिने; पॉलीअनसॅच्युरेटेड फॅटी ऍसिडस्; जीवनसत्त्वे सी, बी, बी 2, ई, फॉलिक ऍसिड, रेटिनॉल, बीटा-कॅरोटीन आणि इतर; macro- आणि microelements: Ca, Fe, Zn, F, Se, I आणि इतर; आहारातील फायबर. आणि अशा प्राणी चरबी आणि सहज पचण्याजोगे कर्बोदकांमधे जास्त वापर.

बहुसंख्य लोकसंख्येसाठी प्रथिने सेवनाची कमतरता सरासरी 20% आहे, बहुतेक जीवनसत्त्वे आणि सूक्ष्म घटकांची सामग्री त्यांच्या गरजेच्या गणना केलेल्या मूल्यांपेक्षा 15-55% कमी आहे आणि आहारातील फायबर 30% कमी आहे. पौष्टिक स्थितीचे उल्लंघन अपरिहार्यपणे खराब आरोग्याकडे जाते आणि परिणामी, रोगांचा विकास होतो. जर आपण रशियन फेडरेशनची संपूर्ण लोकसंख्या 100% मानली तर फक्त 20% निरोगी असतील, लोक अपात्रतेच्या अवस्थेत (कमी अनुकूली प्रतिकारासह) - 40%, आणि पूर्व-आजार आणि आजाराच्या स्थितीत - 20% प्रत्येक, अनुक्रमे.

पौष्टिकतेवर अवलंबून असलेले सर्वात सामान्य रोग खालीलप्रमाणे आहेत: एथेरोस्क्लेरोसिस; हायपरटोनिक रोग; हायपरलिपिडेमिया; लठ्ठपणा; मधुमेह; ऑस्टिओपोरोसिस; संधिरोग काही घातक निओप्लाझम.

गेल्या 10 वर्षांत रशियन फेडरेशन आणि युक्रेनमधील लोकसंख्याशास्त्रीय निर्देशकांची गतिशीलता देखील केवळ नकारात्मक ट्रेंडद्वारे दर्शविली जाते. मृत्यू दर जन्मदरापेक्षा जवळजवळ दुप्पट आहे, आयुर्मान केवळ विकसित देशांसाठीच लक्षणीय निकृष्ट आहे ...

मृत्यूच्या कारणांच्या संरचनेत, अग्रगण्य स्थान हृदय व रक्तवाहिन्यासंबंधी प्रणालीच्या पॅथॉलॉजीज आणि ऑन्कोलॉजिकल रोगांनी व्यापलेले आहे - रोग, ज्याचा धोका, इतर कारणांसह, कुपोषणावर अवलंबून असतो.

जगातील अन्नाची कमतरता देखील लक्षात घेतली पाहिजे. 20 व्या शतकात, जगाची लोकसंख्या 1.5 ते 6 अब्ज लोकांपर्यंत वाढली. असे गृहीत धरले जाते की 2020 पर्यंत ते 8 अब्ज किंवा त्याहून अधिक होईल - कोण आणि कसे मोजते यावर अवलंबून. हे स्पष्ट आहे की अशा असंख्य लोकांच्या पोषणाचा मुख्य मुद्दा आहे. कृषी पद्धतींची निवड आणि सुधारणा यामुळे गेल्या 40 वर्षांत कृषी उत्पादनात सरासरी 2.5 पट वाढ झाली असूनही, त्याची आणखी वाढ होण्याची शक्यता नाही. याचा अर्थ असा की भविष्यात कृषी अन्न उत्पादनाचा दर लोकसंख्या वाढीच्या दरापेक्षा अधिक मागे जाईल.

आधुनिक व्यक्ती दररोज सुमारे 800 ग्रॅम अन्न आणि 2 लिटर पाणी वापरते. अशा प्रकारे, फक्त एका दिवसात, लोक 4 दशलक्ष टनांहून अधिक अन्न खातात. आधीच, जागतिक अन्नाची कमतरता 60 दशलक्ष टनांपेक्षा जास्त आहे आणि अंदाज निराशाजनक आहेत...

जुन्या पद्धतींनी अन्न उत्पादन वाढवण्याची समस्या सोडवणे आता शक्य नाही. याव्यतिरिक्त, पारंपारिक कृषी तंत्रज्ञान नूतनीकरण करण्यायोग्य नाहीत: गेल्या 20 वर्षांमध्ये, मानवतेने 15% पेक्षा जास्त सुपीक मातीचा थर गमावला आहे आणि लागवडीसाठी योग्य बहुतेक माती आधीच कृषी उत्पादनात गुंतलेली आहेत.

रशियाच्या कृषी-औद्योगिक संकुलात अलिकडच्या वर्षांत विकसित झालेल्या परिस्थितीचे विश्लेषण जिवंत लोकसंख्येमध्ये घट आणि सर्व प्रकारच्या कृषी उत्पादनांच्या उत्पादनात 1.5 पटीने घट दर्शवते. नैसर्गिक आणि श्रम संसाधनांच्या उर्वरित एकूण खंडांसह, संकटामुळे जिरायती जमिनीच्या वापरामध्ये तीव्र बिघाड झाला, कृषी इकोसिस्टमची उत्पादकता कमी झाली, 30 दशलक्ष हेक्टरपेक्षा जास्त उत्पादनक्षम ऍग्रोसेनोसेस प्रचलित झाले.

कृषी बाजारातील परिस्थिती स्थिर करण्यासाठी आतापर्यंत केलेल्या उपाययोजना कुचकामी आणि अपुरी असल्याचे सिद्ध झाले आहे. आणि अन्न आयातीने सर्व वाजवी मर्यादा ओलांडल्या आहेत आणि अन्न सुरक्षेवर प्रश्नचिन्ह निर्माण केले आहे.

देशाच्या आरोग्यासाठी, देशाच्या विकासासाठी आणि सुरक्षिततेसाठी पोषण संरचना अनुकूल करण्याच्या महत्त्वाच्या आधारावर, रशियन लोकसंख्येचे पोषण सुधारण्यासाठी एक प्राधान्य दिशा विकसित केली गेली आहे: उच्च-दर्जाच्या प्रथिनांची कमतरता दूर करणे; सूक्ष्म पोषक घटकांची कमतरता दूर करणे; मुलांच्या इष्टतम शारीरिक आणि मानसिक विकासासाठी परिस्थिती निर्माण करणे; घरगुती आणि आयात केलेल्या अन्न उत्पादनांची सुरक्षा सुनिश्चित करणे; निरोगी पोषणाच्या बाबतीत लोकसंख्येच्या ज्ञानाची पातळी वाढवणे. आधुनिक अन्न उत्पादन धोरणाचा वैज्ञानिक आधार म्हणजे नवीन संसाधने शोधणे जे मानवी शरीरासाठी अन्नाच्या रासायनिक घटकांचे इष्टतम प्रमाण प्रदान करतात. या समस्येचे निराकरण प्रामुख्याने प्रथिने आणि जीवनसत्त्वे यांच्या नवीन स्त्रोतांच्या शोधात आहे.

उदाहरणार्थ, संपूर्ण प्रथिने असलेली एक वनस्पती, जी अमीनो ऍसिडच्या संचाच्या बाबतीत प्राणी प्रथिनांपेक्षा निकृष्ट नाही, सोयाबीन आहे. त्यातून आहारात उत्पादनांचा समावेश केल्याने प्रथिने, तसेच विविध किरकोळ घटक, विशेषतः आयसोफ्लाव्होनची कमतरता भरून काढणे शक्य होते.

अन्नाच्या समस्येवरील उपायांपैकी एक म्हणजे अन्न उत्पादने आणि त्यांचे घटक यांचे रासायनिक संश्लेषण आणि व्हिटॅमिनच्या तयारीच्या निर्मितीमध्ये काही प्रगती आधीच केली गेली आहे. उच्च दर्जाची अन्न उत्पादने मिळविण्याची एक अतिशय आशादायक आणि आधीच वापरली जाणारी पद्धत म्हणजे तांत्रिक प्रक्रियेदरम्यान प्रथिने आणि जीवनसत्त्वे यांचे संवर्धन, म्हणजेच दिलेल्या रासायनिक रचनेसह अन्नाचे उत्पादन.

आणखी एक मार्ग म्हणजे सूक्ष्मजीवांचा अन्न उत्पादनांचे स्वतंत्र घटक म्हणून वापर करणे, कारण सूक्ष्मजीवांचा वाढीचा दर हा कृषी प्राण्यांच्या वाढीच्या दरापेक्षा हजारपट आणि वनस्पतींच्या 500 पटीने जास्त आहे.

हे महत्वाचे आहे की त्यांच्या रासायनिक रचनेच्या सूक्ष्म जीवांचे निर्देशित अनुवांशिक पूर्वनिर्धारित होण्याची शक्यता आहे, त्यांची सुधारणा, जी थेट त्यांचे पौष्टिक मूल्य आणि वापराच्या शक्यता निर्धारित करते.

अशा प्रकारे, येत्या शतकात, उच्च आधुनिक तंत्रज्ञानाचा वापर केल्याशिवाय अन्न उत्पादन करणे शक्य होणार नाही आणि विशेषत: जैवतंत्रज्ञानाचा वापर केल्याशिवाय, अन्न उत्पादने तयार करण्यासाठी सूक्ष्मजीवांचा वापर केल्याशिवाय.

निरोगी जीवनशैलीच्या महत्त्वाच्या वाढत्या जागरूकतेमुळे, हानिकारक पदार्थ नसलेल्या अन्न उत्पादनांची मागणी वाढली आहे. आणि येथे डीएनए तंत्रज्ञ सहभागी होऊ शकले नाहीत.

वर, आम्ही आधीच साखर बीट्सचा उल्लेख केला आहे, जे सुक्रोजसाठी कमी-कॅलरी पर्याय फ्रक्टन तयार करतात. हा परिणाम बीटच्या जीनोममध्ये जेरुसलेम आटिचोकमधील एक जनुक टाकून प्राप्त झाला, जो एक एन्झाइम एन्कोड करतो जो सुक्रोजचे फ्रक्टनमध्ये रूपांतर करतो. अशा प्रकारे, ट्रान्सजेनिक बीट वनस्पतींमध्ये जमा झालेल्या सुक्रोजपैकी 90% फ्रक्टनमध्ये रूपांतरित होते.

"फंक्शनल फूड" उत्पादनांच्या निर्मितीवरील कामाचे आणखी एक उदाहरण म्हणजे डिकॅफिनेटेड कॉफी तयार करण्याचा प्रयत्न. हवाई मधील शास्त्रज्ञांच्या चमूने एंझाइम xanthosine-N7-methyltransferase साठी जनुक वेगळे केले आहे, जे कॉफीची पाने आणि बीन्समधील कॅफीन संश्लेषणातील महत्त्वपूर्ण पहिली पायरी उत्प्रेरित करते. अॅग्रोबॅक्टेरियमच्या मदतीने या जनुकाची अँटीसेन्स आवृत्ती अरेबिका कॉफी टिश्यू कल्चर पेशींमध्ये टाकण्यात आली. बदललेल्या पेशींच्या अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की त्यांच्यामध्ये कॅफिनची पातळी सामान्यपेक्षा फक्त 2% आहे. जर बदललेल्या वनस्पतींचे पुनरुत्पादन आणि पुनरुत्पादनाचे कार्य यशस्वी झाले, तर त्यांचा वापर कॉफीच्या रासायनिक डिकॅफिनेशनची प्रक्रिया टाळण्यास अनुमती देईल, ज्यामुळे प्रति किलोग्राम कॉफी (प्रक्रियेची किंमत) केवळ 2.00 डॉलर्सची बचत होणार नाही तर चव देखील टिकेल. अशा प्रकारे खराब झालेले पेय, जे डिकॅफिनेशन दरम्यान अंशतः गमावले जाते. .

विकसनशील देश, जेथे कोट्यवधी लोक भुकेले आहेत, त्यांना विशेषतः अन्नाचा दर्जा सुधारण्याची गरज आहे. उदाहरणार्थ, जगभरात उगवलेल्या शेंगायुक्त वनस्पतींमध्ये मेथिओनाइनसह काही सल्फर-युक्त अमीनो ऍसिडची कमतरता असते. आता शेंगांमध्ये मेथिओनाईनचे प्रमाण वाढवण्यासाठी सक्रिय प्रयत्न केले जात आहेत. जीएम वनस्पतींमध्ये, स्टोरेज प्रोटीनची सामग्री 25% ने वाढवणे शक्य आहे (हे आतापर्यंत बीन्सच्या काही जातींसाठी केले गेले आहे). आधीच नमूद केलेले दुसरे उदाहरण म्हणजे "सोनेरी तांदूळ" हे बीटा-कॅरोटीनने समृद्ध असलेले प्रो. पोट्रीकस यांनी झुरिच येथील तांत्रिक विद्यापीठातून मिळवले. औद्योगिक दर्जा मिळणे ही एक उल्लेखनीय कामगिरी असेल. व्हिटॅमिन बी सह तांदूळ समृद्ध करण्याचा प्रयत्न देखील केला जात आहे, ज्याच्या अभावामुळे अशक्तपणा आणि इतर रोग होतात.

पीक उत्पादनांच्या गुणवत्तेची वैशिष्ट्ये सुधारण्याचे काम विविध प्रकारच्या समस्यांचे निराकरण करण्यासाठी आधुनिक डीएनए तंत्रज्ञानाच्या शक्यता चांगल्या प्रकारे स्पष्ट करते.

औषध म्हणून अन्न

"बायोटेक्नॉलॉजी" हा शब्द औद्योगिक पद्धतींचा संच आहे ज्यात सजीव आणि जैविक प्रक्रिया उत्पादनासाठी वापरतात. बायोटेक्नॉलॉजिकल तंत्र जगाइतकेच जुने आहेत - वाइनमेकिंग, बेकिंग, ब्रीइंग, चीज बनवणे हे सूक्ष्मजीवांच्या वापरावर आधारित आहेत आणि ते जैवतंत्रज्ञानाशी देखील संबंधित आहेत.

आधुनिक जैवतंत्रज्ञान सेल्युलर आणि अनुवांशिक अभियांत्रिकीवर आधारित आहे, ज्यामुळे मौल्यवान जैविक दृष्ट्या सक्रिय पदार्थ - प्रतिजैविक, संप्रेरक, एंजाइम, इम्युनोमोड्युलेटर, कृत्रिम लस, अमीनो ऍसिड, तसेच अन्न प्रथिने, नवीन वनस्पती वाण आणि प्राण्यांच्या जाती तयार करणे शक्य होते. नवीन दृष्टिकोन लागू करण्याचा मुख्य फायदा म्हणजे नैसर्गिक संसाधनांवर उत्पादनाचे अवलंबित्व कमी करणे, अर्थव्यवस्था व्यवस्थापित करण्यासाठी सर्वात पर्यावरणीय आणि आर्थिकदृष्ट्या फायदेशीर मार्गांचा वापर करणे.

अनुवांशिकदृष्ट्या सुधारित वनस्पतींच्या निर्मितीमुळे प्रजननाच्या प्रक्रियेला वारंवार गती देणे तसेच पारंपारिक पद्धती वापरून पैदास करता येणार नाही अशा गुणधर्मांसह पिके घेणे शक्य होते. पिकांचे अनुवांशिक बदल त्यांना कीटकनाशके, कीटक, रोगांना प्रतिरोधक बनवतात, लागवडीदरम्यान होणारे नुकसान कमी करतात, साठवणूक करतात आणि उत्पादनाची गुणवत्ता सुधारतात.

ट्रान्सजेनिक पिकांच्या दुसर्‍या पिढीसाठी काय वैशिष्ट्यपूर्ण आहे जे आधीच औद्योगिक स्तरावर तयार केले जात आहे? त्यांच्याकडे उच्च कृषी तांत्रिक वैशिष्ट्ये आहेत, म्हणजे, कीटक आणि तणांना जास्त प्रतिकार आणि त्यामुळे जास्त उत्पादन.

औषधाच्या दृष्टिकोनातून, ट्रान्सजेनिक उत्पादनांचे महत्त्वाचे फायदे म्हणजे, प्रथम, कीटकनाशकांचे अवशिष्ट प्रमाण लक्षणीयरीत्या कमी करणे शक्य झाले, ज्यामुळे प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितीत मानवी शरीरावरील रासायनिक भार कमी करणे शक्य झाले. दुसरे म्हणजे, वनस्पतींना कीटकनाशक गुणधर्म देणे, ज्यामुळे कीटकांद्वारे त्यांचे नुकसान कमी होते आणि यामुळे मोल्ड बुरशीमुळे धान्य पिकांचा प्रादुर्भाव मोठ्या प्रमाणात कमी होतो. हे ज्ञात आहे की ते मायकोटॉक्सिन (विशेषतः, फ्युमोनिसिन - तृणधान्यांचे नैसर्गिक दूषित पदार्थ), मानवांसाठी विषारी तयार करतात.

अशाप्रकारे, पहिल्या पिढीच्या आणि दुसऱ्या पिढीच्या दोन्ही जीएम उत्पादनांचा मानवी आरोग्यावर केवळ अप्रत्यक्षपणेच नव्हे तर पर्यावरणाच्या सुधारणेद्वारेच नव्हे तर थेट - कीटकनाशकांचे अवशिष्ट प्रमाण आणि मायकोटॉक्सिनची सामग्री कमी करून देखील सकारात्मक प्रभाव पडतो. हे आश्चर्यकारक नाही की ट्रान्सजेनिक पिकांनी व्यापलेले क्षेत्र दरवर्षी वाढत आहे.

परंतु आता सर्वात जास्त लक्ष सुधारित किंवा सुधारित पौष्टिक मूल्यांसह तिसऱ्या पिढीच्या उत्पादनांच्या निर्मितीवर दिले जाईल, हवामान घटकांना प्रतिरोधक, मातीची क्षारता, तसेच दीर्घकाळ शेल्फ लाइफ आणि सुधारित चव गुणधर्म, जे ऍलर्जीन नसल्यामुळे वैशिष्ट्यीकृत आहेत. .

चौथ्या पिढीच्या पिकांसाठी, वरील गुणांव्यतिरिक्त, वनस्पतींच्या आर्किटेक्चरमध्ये बदल (उदाहरणार्थ, लहान उंची), फुलांच्या आणि फळांच्या वेळेत बदल, ज्यामुळे उष्णकटिबंधीय फळे वाढवणे शक्य होईल. मध्यम लेन, आकार, आकार आणि फळांच्या संख्येत बदल, प्रकाशसंश्लेषणाच्या कार्यक्षमतेत वाढ, वाढीव प्रमाणात शोषून पोषक तत्वांचे उत्पादन, म्हणजेच शरीराद्वारे चांगले शोषले जाते.

अनुवांशिक बदलाच्या पद्धती सुधारणे, तसेच मानवी शरीरातील अन्न आणि चयापचय कार्यांबद्दलचे ज्ञान सखोल करणे, केवळ चांगले पोषण प्रदान करण्यासाठीच नव्हे तर आरोग्यास प्रोत्साहन देण्यासाठी आणि रोगांपासून बचाव करण्यासाठी डिझाइन केलेली उत्पादने तयार करणे शक्य करेल.

बायोरिएक्टर वनस्पती

वनस्पती डीएनए तंत्रज्ञानाच्या आश्वासक दिशांपैकी एक म्हणजे औषध, फार्माकोलॉजी इ. मध्ये आवश्यक प्रथिने तयार करण्यास सक्षम बायोरिएक्टर वनस्पतींची निर्मिती. बायोरिएक्टर वनस्पतींच्या फायद्यांमध्ये आहार आणि देखभालीची आवश्यकता नसणे, निर्मिती आणि पुनरुत्पादनाची सापेक्ष सुलभता यांचा समावेश होतो. , आणि उच्च उत्पादकता. याव्यतिरिक्त, परदेशी प्रथिने वनस्पतींमध्ये रोगप्रतिकारक प्रतिसाद देत नाहीत, जे प्राण्यांमध्ये प्राप्त करणे कठीण आहे.

जैविक दृष्ट्या सक्रिय प्रथिनांचा संपूर्ण संच प्राप्त करणे आवश्यक आहे, जे विशिष्ट ऊतक किंवा उत्पादनांमध्ये संश्लेषणाच्या अत्यंत कमी पातळीमुळे, कृतीची यंत्रणा, विस्तृत वापर किंवा अतिरिक्त अनुप्रयोगांची व्याख्या यावर अभ्यास करण्यासाठी उपलब्ध नाहीत. अशा प्रथिनांमध्ये, उदाहरणार्थ, लैक्टोफेरिन, जे सस्तन प्राण्यांच्या दुधात, रक्त ल्युकोसाइट्समध्ये थोड्या प्रमाणात आढळते.

मानवी लॅक्टोफेरिन (एचएलएफ) हे आहारातील पूरक आणि लहान मुलांमध्ये गॅस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रॅक्टच्या संसर्गजन्य रोगांच्या प्रतिबंध आणि उपचारांसाठी, घातक आणि अनेक विषाणूजन्य (एड्स) रोगांमध्ये शरीराची प्रतिकारशक्ती वाढवण्यासाठी एक उपचारात्मक औषध म्हणून वापरण्याचे आश्वासन देत आहे. . गुरांच्या दुधापासून लैक्टोफेरिन मिळवणे, त्याच्या कमी सामग्रीमुळे, औषधाची उच्च किंमत ठरते. तंबाखूच्या पेशींमध्ये लॅक्टोफेरिन जीन सीडीएनएच्या प्रवेशामुळे अनेक कॅलस टिश्यूज ट्रंकेटेड लैक्टोफेरिनचे संश्लेषण करतात, ज्यातील बॅक्टेरियाच्या वाढीस प्रतिबंध करणारा पदार्थ गुणधर्म मूळ लैक्टोफेरिनपेक्षा जास्त मजबूत होते. तंबाखूच्या पेशींमध्ये या कापलेल्या लैक्टोफेरिनची एकाग्रता 0.6-2.5% होती.

जनुके वनस्पतींच्या जीनोममध्ये घातली जातात, ज्याची उत्पादने मानव आणि प्राण्यांमध्ये रोगप्रतिकारक प्रतिक्रिया निर्माण करतात, उदाहरणार्थ, विविध रोगांच्या रोगजनकांच्या लिफाफा प्रथिने, विशेषतः, कॉलरा, हिपॅटायटीस, अतिसार, तसेच प्रतिजनांना. काही ट्यूमरचे प्लाझ्मा झिल्ली.

मानवी संप्रेरक थेरपीसाठी आवश्यक विशिष्ट हार्मोन्स तयार करणारे जनुक वाहून नेणारी ट्रान्सजेनिक वनस्पती तयार केली जात आहेत.

लस तयार करण्यासाठी वनस्पतींच्या वापराचे उदाहरण म्हणजे स्टॅनफोर्ड विद्यापीठात केलेले काम. कामात, आधुनिक तंबाखू मोज़ेक विषाणूचा वापर करून कर्करोगाच्या एका प्रकारासाठी प्रतिपिंड प्राप्त केले गेले, ज्यामध्ये लिम्फोमा इम्युनोग्लोबुलिनचा हायपरव्हेरिएबल प्रदेश घातला गेला. सुधारित विषाणूचा संसर्ग झालेल्या वनस्पतींनी क्लिनिकल वापरासाठी पुरेशा प्रमाणात योग्य स्वरूपाचे प्रतिपिंड तयार केले. अँटीबॉडीज मिळालेल्या उंदरांपैकी 80% लिम्फोमापासून वाचले, तर लस न मिळालेले सर्व उंदीर मरण पावले. प्रस्तावित पद्धतीमुळे क्लिनिकल वापरासाठी पुरेशा प्रमाणात रुग्ण-विशिष्ट ऍन्टीबॉडीज त्वरीत प्राप्त करणे शक्य होते.

ऍन्टीबॉडीजच्या निर्मितीसाठी वनस्पतींच्या वापरासाठी मोठ्या संधी आहेत. केविन उझिल आणि सहकर्मचाऱ्यांनी हे दाखवून दिले की सोयाने तयार केलेल्या प्रतिपिंडांनी उंदरांना नागीण विषाणूच्या संसर्गापासून प्रभावीपणे संरक्षण दिले. सस्तन प्राण्यांच्या पेशींच्या संस्कृतींमध्ये तयार केलेल्या प्रतिपिंडांच्या तुलनेत, वनस्पतींनी उत्पादित केलेल्या प्रतिपिंडांमध्ये समान भौतिक गुणधर्म होते, ते मानवी पेशींमध्ये स्थिर होते आणि विषाणूला बांधून ठेवण्याच्या आणि निष्प्रभावी करण्याच्या क्षमतेमध्ये भिन्न नव्हते. नैदानिक ​​चाचण्यांनी दर्शविले आहे की तंबाखू-उत्पादित प्रतिपिंडांच्या वापरामुळे क्षय-उत्पादक स्ट्रेप्टोकोकीचा प्रसार प्रभावीपणे रोखला गेला.

इन्सुलिन-आश्रित मधुमेहाविरूद्ध बटाटा-उत्पादित लस विकसित केली गेली. बटाट्याच्या कंदांमध्ये कॉलरा टॉक्सिन आणि प्रोइन्स्युलिनचे बी सब्यूनिट असलेले एक चिमेरिक प्रोटीन जमा होते. बी सब्यूनिटची उपस्थिती पेशींद्वारे या उत्पादनाचे सेवन सुलभ करते, ज्यामुळे लस 100 पट अधिक प्रभावी होते. मधुमेही उंदरांना मायक्रोग्रॅम इन्सुलिनयुक्त कंद खाऊ घातल्याने रोगाची प्रगती मंदावली.

पर्यावरणीय प्रदूषणाविरूद्धच्या लढ्यात अनुवांशिक तंत्रज्ञान. Phytoremediation

त्याच्या कृतींद्वारे, मनुष्याने पृथ्वीवरील जीवनाच्या उत्क्रांतीवादी विकासामध्ये हस्तक्षेप केला आणि मनुष्यापासून स्वतंत्र असलेल्या बायोस्फीअरचे अस्तित्व नष्ट केले. परंतु बायोस्फीअरला नियंत्रित करणारे मूलभूत कायदे रद्द करण्यात आणि त्यांच्या प्रभावापासून मुक्त करण्यात तो अयशस्वी ठरला.

उर्वरित केंद्रांमधून पुढील आपत्तीनंतर पुनरुज्जीवित होणे, परिस्थितीशी जुळवून घेणे आणि विकसित होणे, जीवन, तरीही, विकासाची मुख्य दिशा होती. हे रौलियरच्या ऐतिहासिक विकासाच्या कायद्याद्वारे निश्चित केले गेले होते, त्यानुसार, जीवनाच्या प्रगतीच्या चौकटीत आणि उत्क्रांतीच्या अपरिवर्तनीयतेच्या आत, प्रत्येक गोष्ट पर्यावरणीय परिस्थितीपासून स्वातंत्र्यासाठी प्रयत्न करते. ऐतिहासिक प्रक्रियेत, ही इच्छा संस्थेला गुंतागुंत करून पूर्ण केली जाते, जी रचना आणि कार्ये यांच्या भेदात वाढ करून व्यक्त केली जाते. अशा प्रकारे, उत्क्रांतीच्या सर्पिलच्या प्रत्येक पुढच्या वळणावर, जीव वाढत्या गुंतागुंतीच्या मज्जासंस्था आणि त्याचे केंद्र - मेंदूसह दिसतात. 19 व्या शतकातील उत्क्रांतीवादी शास्त्रज्ञ उत्क्रांतीच्या या दिशेला "सेफलायझेशन" असे म्हणतात (ग्रीक "सेफॅलॉन" - मेंदू मधून) तथापि, प्राइमेट्सचे सेफलायझेशन आणि त्यांच्या सजीवांच्या गुंतागुंतीमुळे शेवटी उत्क्रांतीच्या प्रवेगाच्या जैविक नियमानुसार मानवतेला एक जैविक प्रजाती नष्ट होण्याच्या मार्गावर आणली गेली. , त्यानुसार जैविक प्रणालीची गुंतागुंत म्हणजे अस्तित्वाच्या प्रजातींच्या सरासरी कालावधीत घट आणि त्याच्या उत्क्रांतीच्या दरात वाढ. उदाहरणार्थ, पक्ष्यांच्या प्रजातींचे सरासरी आयुष्य 2 दशलक्ष वर्षे, सस्तन प्राणी - 800 हजार वर्षे, मानवी वडिलोपार्जित स्वरूप - 200-500 हजार वर्षे. आधुनिक मानवी उपप्रजाती अस्तित्वात आहेत, काही कल्पनांनुसार, केवळ 50 ते 100 हजार वर्षांपर्यंत, परंतु बर्याच शास्त्रज्ञांचा असा विश्वास आहे की त्याची अनुवांशिक क्षमता आणि साठे संपले आहेत (डेलेक्सेंको, केसेविच, 1997).

आधुनिक माणसाच्या पूर्वजांनी त्या मार्गावर पाऊल ठेवले जे बायोस्फियरशी संघर्ष तीव्र करते आणि सुमारे 1.5-3 दशलक्ष वर्षांपूर्वी आपत्तीकडे नेले, जेव्हा त्यांनी प्रथम आग वापरण्यास सुरुवात केली. त्या क्षणापासून, मनुष्य आणि बायोस्फियरचे मार्ग वेगळे झाले, त्यांचा संघर्ष सुरू झाला, ज्याचा परिणाम बायोस्फियरचा नाश किंवा एक प्रजाती म्हणून मनुष्याचे गायब होऊ शकते.

मानवता सभ्यतेची कोणतीही उपलब्धी नाकारू शकत नाही, जरी ती विनाशकारी असली तरीही: केवळ अक्षय उर्जा स्त्रोत वापरणारे प्राणी आणि बायोस्फियरच्या बायोमासचे स्वयं-पुनरुत्पादन करण्याची क्षमता पुरेशा प्रमाणात, मानवतेचे अस्तित्व इतके नूतनीकरणीय वापरून अस्तित्वात असू शकते. अपारंपरिक ऊर्जा वाहक आणि ऊर्जा स्रोत. या क्षेत्रातील नवनवीन शोध हा विरोध वाढवतातच.

ट्रान्सजेनिक वनस्पतींच्या वापरातील नवीन दिशांपैकी एक म्हणजे फायटोरेमेडिएशन - माती, भूजल इत्यादी शुद्धीकरणासाठी त्यांचा वापर. - प्रदूषकांपासून: जड धातू, रेडिओन्यूक्लाइड्स आणि इतर हानिकारक संयुगे.

नैसर्गिक पदार्थ (तेल, जड धातू इ.) आणि कृत्रिम संयुगे (झेनोबायोटिक्स) द्वारे पर्यावरणीय प्रदूषण, बहुतेकदा सर्व सजीवांसाठी विषारी, वर्षानुवर्षे वाढत आहे. बायोस्फियरचे पुढील प्रदूषण कसे रोखायचे आणि त्याचे विद्यमान स्त्रोत कसे काढून टाकायचे? यातून बाहेर पडण्याचा एक मार्ग म्हणजे अनुवांशिक तंत्रज्ञानाचा वापर. उदाहरणार्थ, जिवंत जीव, प्रामुख्याने सूक्ष्मजीव. या दृष्टिकोनाला "बायोरेमिडिएशन" म्हणतात - जैवतंत्रज्ञान ज्याचा उद्देश पर्यावरणाचे रक्षण करणे आहे. औद्योगिक जैव तंत्रज्ञानाच्या विपरीत, ज्याचे मुख्य लक्ष्य सूक्ष्मजीवांचे उपयुक्त चयापचय प्राप्त करणे आहे, प्रदूषणाविरूद्धची लढाई अनिवार्यपणे वातावरणात सूक्ष्मजीवांच्या "रिलीझ" शी संबंधित आहे, ज्यासाठी त्यांच्याशी त्यांच्या परस्परसंवादाची सखोल माहिती आवश्यक आहे. सूक्ष्मजीव बायोडिग्रेडेशन तयार करतात - धोकादायक संयुगे नष्ट करतात जे त्यांच्यापैकी बहुतेकांसाठी सामान्य सब्सट्रेट नाहीत. जटिल सेंद्रिय यौगिकांच्या ऱ्हासाचे जैवरासायनिक मार्ग खूप लांब असू शकतात (उदाहरणार्थ, नॅप्थालीन आणि त्याचे डेरिव्हेटिव्ह डझनभर वेगवेगळ्या एन्झाईम्सद्वारे नष्ट होतात).

बॅक्टेरियामधील सेंद्रिय संयुगांचे ऱ्हास बहुतेक वेळा प्लास्मिड्सद्वारे नियंत्रित केले जाते. त्यांना डिग्रेडेशन प्लाझमिड्स किंवा डी-प्लास्मिड्स म्हणतात. ते सॅलिसिलेट, नॅप्थालीन, कापूर, ऑक्टेन, टोल्युइन, जाइलीन, बायफेनिल इत्यादी संयुगे विघटित करतात. बहुतेक डी-प्लाझमिड्स स्यूडोमोनास बॅक्टेरियाच्या मातीच्या ताणांमध्ये वेगळे केले गेले. परंतु इतर बॅक्टेरिया देखील आहेत: अल्काल्कजेनेस, फ्लेवोबॅक्टेरियम, आर्ट्रोबॅक्टर इ. बर्‍याच स्यूडोमोनाड्समध्ये प्लाझमिड असतात जे जड धातूंच्या प्रतिकारावर नियंत्रण ठेवतात. जवळजवळ सर्व डी-प्लाझमिड्स, जसे तज्ञ म्हणतात, संयुग्म आहेत, म्हणजे. संभाव्य प्राप्तकर्त्याच्या पेशींमध्ये स्वयं-वाहतूक करण्यास सक्षम.

डी-प्लाझमिड्स सेंद्रिय संयुगाचा नाश आणि त्याचे संपूर्ण विघटन या दोन्ही प्राथमिक टप्प्यांवर नियंत्रण ठेवू शकतात. पहिला प्रकार म्हणजे ओएसटी प्लाझमिड, जो अॅलिफेटिक हायड्रोकार्बन्सचे अॅल्डिहाइड्सचे ऑक्सीकरण नियंत्रित करतो. त्यात असलेली जीन्स दोन एन्झाईम्सच्या अभिव्यक्तीवर नियंत्रण ठेवतात: हायड्रॉक्सिलेझ, जे हायड्रोकार्बन्सला अल्कोहोलमध्ये रूपांतरित करते आणि अल्कोहोल डिहायड्रोजनेज, जे अल्कोहोलचे अल्डीहाइडमध्ये ऑक्सिडाइझ करते. पुढील ऑक्सिडेशन एन्झाइम्सद्वारे केले जाते, ज्याच्या संश्लेषणासाठी गुणसूत्रांची जीन्स "जबाबदार" असतात. तथापि, बहुतेक डी-प्लाझमिड्स दुसऱ्या प्रकारातील आहेत.

पारा-प्रतिरोधक जीवाणू पारा वाहतूक आणि डिटॉक्सिफिकेशन प्रोटीन एन्कोडिंग mer A जनुक व्यक्त करतात. तंबाखू, रेपसीड, पॉपलर आणि अरेबिडोप्सिसमध्ये परिवर्तन करण्यासाठी मेर ए जनुकाच्या सुधारित बांधकामाचा वापर केला गेला. हायड्रोपोनिक संस्कृतीत, या जनुकासह वनस्पती जलीय वातावरणातून 80% पारा आयनपर्यंत काढल्या जातात. त्याच वेळी, ट्रान्सजेनिक वनस्पतींची वाढ आणि चयापचय दडपला गेला नाही. पारा प्रतिकार बियाणे पिढ्यांमधून खाली गेला.

ट्यूलिपच्या झाडामध्ये (लिरिओडेंड्रॉन ट्यूलिपिफेरा) तीन सुधारित mer A जनुकांच्या प्रवेशादरम्यान, परिणामी रेषेपैकी एका रेषेतील झाडे नियंत्रित वनस्पतींसाठी पारा क्लोराईड (HgCI 2 ) च्या धोकादायक सांद्रतेच्या उपस्थितीत वेगवान वाढ दराने वैशिष्ट्यीकृत होती. या रेषेतील वनस्पतींनी पाराच्या कमी विषारी मूलभूत स्वरूपात शोषले आणि रूपांतरित केले आणि नियंत्रण वनस्पतींपेक्षा 10 पट अधिक आयनिक पारा अस्थिर केले. शास्त्रज्ञांचा असा विश्वास आहे की या प्रजातीच्या ट्रान्सजेनिक झाडांद्वारे वाष्पयुक्त पारा ताबडतोब हवेत विसर्जित होईल.

जड धातू हे कृषी उत्पादनात वापरल्या जाणार्‍या जमीन प्रदूषकांचा अविभाज्य भाग आहेत. कॅडमियमच्या बाबतीत, हे ज्ञात आहे की बहुतेक झाडे ते मुळांमध्ये जमा करतात, तर काही वनस्पती, जसे की कोशिंबिरीसाठी वापरण्यात येणारा एक पाला व त्याचे झाड आणि तंबाखू, ते प्रामुख्याने पानांमध्ये जमा करतात. कॅडमियम प्रामुख्याने औद्योगिक उत्सर्जनातून आणि फॉस्फेट खतांमध्ये अशुद्धता म्हणून जमिनीत प्रवेश करते.

मानवी आणि प्राणी जीवांमध्ये कॅडमियमचे सेवन कमी करण्याचा एक मार्ग म्हणजे ट्रान्सजेनिक वनस्पतींचे उत्पादन जे पानांमध्ये या धातूचे थोडेसे प्रमाण जमा करतात. ज्या वनस्पतींची पाने अन्न किंवा पशुखाद्यासाठी वापरली जातात त्यांच्यासाठी हा दृष्टीकोन मौल्यवान आहे.

आपण मेटॅलोथिओनिन्स देखील वापरू शकता - लहान सिस्टीन-युक्त प्रथिने जे जड धातू बांधू शकतात. सस्तन प्राणी मेटॅलोथिओनिन वनस्पतींमध्ये कार्यशील असल्याचे दर्शविले गेले आहे. मेटॅलोथिओनिन जनुक व्यक्त करणाऱ्या ट्रान्सजेनिक वनस्पती प्राप्त झाल्या आणि हे दर्शविले गेले की या वनस्पती नियंत्रणापेक्षा कॅडमियमला ​​जास्त प्रतिरोधक आहेत.

सस्तन प्राणी एचएमटीआयआय जनुक असलेल्या ट्रान्सजेनिक वनस्पतींमध्ये नियंत्रणाच्या तुलनेत देठांमध्ये कॅडमियमचे प्रमाण 60-70% कमी होते आणि कॅडमियमचे मुळांपासून देठांपर्यंत हस्तांतरण देखील कमी झाले होते - शोषलेल्या कॅडमियमपैकी केवळ 20% कॅडमियमची वाहतूक होते. देठ

वनस्पती माती किंवा पाण्यातून जड धातू काढण्यासाठी ओळखल्या जातात. Phytoremediation, phytoextraction आणि rhizofiltration मध्ये विभागलेले, या गुणधर्मावर आधारित आहे. जमिनीतून जड धातू काढण्यासाठी जलद वाढणाऱ्या वनस्पतींचा वापर करणे म्हणजे फायटोएक्सट्रॅक्शन. Rhizofiltration म्हणजे वनस्पतींच्या मुळांद्वारे पाण्यातून विषारी धातूंचे शोषण आणि एकाग्रता. ज्या वनस्पतींनी धातू शोषले आहेत ते एकतर कंपोस्ट केले जातात किंवा जाळले जातात. वनस्पती त्यांच्या साठवण क्षमतेमध्ये लक्षणीय भिन्न आहेत. अशा प्रकारे, ब्रुसेल्स स्प्राउट्स 3.5% पर्यंत शिसे (वनस्पतींच्या कोरड्या वजनापासून) आणि त्याची मुळे - 20% पर्यंत जमा करू शकतात. या वनस्पतीमध्ये तांबे, निकेल, क्रोमियम, जस्त इत्यादी देखील यशस्वीरित्या जमा होतात. रेडिओन्यूक्लाइड्सपासून माती आणि पाणी शुद्ध करण्यासाठी फायटोरेमीडिएशन देखील आशादायक आहे. परंतु विषारी सेंद्रिय संयुगे वनस्पतींद्वारे विघटित होत नाहीत; येथे सूक्ष्मजीव वापरणे अधिक आशादायक आहे. जरी काही लेखक फायटोरेमिडिएशन दरम्यान सेंद्रिय दूषित घटकांच्या एकाग्रतेत घट करण्याचा आग्रह धरत असले तरी ते प्रामुख्याने वनस्पतींद्वारे नाही तर त्यांच्या rhizosphere मध्ये राहणाऱ्या सूक्ष्मजीवांद्वारे नष्ट होतात.

सिम्बायोटिक नायट्रोजन-फिक्सिंग अल्फाल्फा Rhlzobium melitotj अनेक जनुकांसह सादर केले गेले जे इंधनामध्ये असलेले गॅसोलीन, टोल्युइन आणि जाइलीनचे विघटन करतात. अल्फल्फाची खोल रूट सिस्टम आपल्याला तेल उत्पादनांसह दूषित माती 2-2.5 मीटर खोलीपर्यंत स्वच्छ करण्याची परवानगी देते.

हे लक्षात ठेवले पाहिजे की गेल्या 50 वर्षांत बहुतेक झेनोबायोटिक्स वातावरणात दिसू लागले. परंतु निसर्गात आधीच त्यांचा वापर करण्यास सक्षम सूक्ष्मजीव आहेत. हे सूचित करते की सूक्ष्मजीवांच्या लोकसंख्येमध्ये, अनुवांशिक घटना बर्‍याच वेगाने घडतात, जे त्यांची उत्क्रांती निश्चित करतात, अधिक अचूकपणे, सूक्ष्म उत्क्रांती. आपल्या टेक्नोजेनिक सभ्यतेमुळे अधिकाधिक झेनोबायोटिक्स असल्याने, सूक्ष्मजीवांचे चयापचय आणि त्यांच्या चयापचय क्षमतांची सामान्य कल्पना असणे आवश्यक आहे. या सर्वांसाठी नवीन विज्ञान विकसित करणे आवश्यक आहे - चयापचय. हे या वस्तुस्थितीवर आधारित आहे की उत्परिवर्तनांच्या परिणामी जीवाणू नवीन संयुगे प्रक्रिया करण्याची क्षमता प्राप्त करू शकतात. नियमानुसार, यासाठी अनेक सलग उत्परिवर्तन किंवा इतर प्रकारच्या सूक्ष्मजीवांमध्ये आधीपासूनच अस्तित्वात असलेल्या नवीन जनुक प्रणालींचा समावेश करणे आवश्यक आहे. उदाहरणार्थ, स्थिर ऑर्गनोहॅलोजन कंपाऊंडच्या विघटनासाठी विविध सूक्ष्मजीवांच्या पेशींमध्ये आढळणारी अनुवांशिक माहिती आवश्यक असते. निसर्गात, क्षैतिज जनुक हस्तांतरणामुळे अशी माहितीची देवाणघेवाण होते आणि प्रयोगशाळांमध्ये, निसर्गातून घेतलेल्या डीएनए तंत्रज्ञान पद्धती वापरल्या जातात.

फायटो- आणि बायोरिमेडिएशनचा पुढील विकास ही एक जटिल समस्या आहे, विशेषत: वनस्पती आणि राइझोस्फेरिक सूक्ष्मजीवांच्या वापराशी. वनस्पती जमिनीतून जड धातू यशस्वीपणे काढतील आणि रायझोस्फेरिक बॅक्टेरिया सेंद्रिय संयुगे विघटित करतील, फायटोरेमेडिएशनची कार्यक्षमता वाढवतील, वनस्पतींच्या वाढीला चालना देतील आणि वनस्पती - त्यांच्या मुळांवर राहणाऱ्या सूक्ष्मजीवांचा विकास होईल.

पर्यावरणीय प्रदूषण हा परिसंस्थेचा रोग मानला जाऊ शकतो, तर बायोरिमेडिएशन हा एक उपचार मानला जाऊ शकतो. पर्यावरणाच्या प्रदूषणामुळे होणार्‍या असंख्य मानवी रोगांचे प्रतिबंध म्हणूनही याचा विचार केला पाहिजे. इतर साफसफाईच्या पद्धतींच्या तुलनेत, ही एक खूपच स्वस्त आहे. पसरलेल्या प्रदूषणामुळे (कीटकनाशके, तेल आणि तेल उत्पादने, ट्रायनिट्रोटोल्यूइन, जे असंख्य जमीन प्रदूषित करतात) त्याला पर्याय नाही. पर्यावरणाला प्रदूषणापासून शुद्ध करण्यासाठी, योग्यरित्या प्राधान्य देणे, एक किंवा दुसर्या प्रदूषणाशी संबंधित जोखीम कमी करणे आणि विशिष्ट कंपाऊंडचे गुणधर्म आणि त्याचा मानवी आरोग्यावर होणारा परिणाम विचारात घेणे महत्वाचे आहे. जीएम सूक्ष्मजीवांच्या वातावरणात प्रवेशाचे नियमन करण्यासाठी कायदेशीर कृती आणि नियम आवश्यक आहेत, ज्यासह कोणत्याही प्रदूषकांपासून शुद्धीकरणाची विशेष आशा आहे. औद्योगिक जैवतंत्रज्ञानाच्या विपरीत, जेथे तांत्रिक प्रक्रियेचे सर्व मापदंड काटेकोरपणे नियंत्रित केले जाऊ शकतात, बायोरिमेडिएशन खुल्या प्रणालीमध्ये केले जाते, जेथे असे नियंत्रण कठीण आहे. एका मर्यादेपर्यंत, ती नेहमीच "कसे-कसे" असते, एक प्रकारची कला असते.

तेल उत्पादनांच्या शुध्दीकरणातील सूक्ष्मजीवांचा फायदा पूर्णपणे दिसून आला जेव्हा, टँकरच्या आपत्तीनंतर, अलास्काच्या किनारपट्टीपासून 5000 मीटर 3 तेल समुद्रात सांडले. सुमारे 1.5 हजार किमी किनारपट्टी तेलाने दूषित असल्याचे दिसून आले. 11 हजार कामगार आणि विविध उपकरणे यांत्रिक साफसफाईमध्ये गुंतलेली होती (त्याची किंमत दररोज $ 1 दशलक्ष आहे). परंतु आणखी एक मार्ग होता: समांतर, किनारपट्टी स्वच्छ करण्यासाठी, नायट्रोजन खत मातीमध्ये आणले गेले, ज्यामुळे नैसर्गिक सूक्ष्मजीव समुदायांच्या विकासास गती मिळाली. यामुळे तेलाच्या विघटनाला 3-5 पटीने वेग आला. परिणामी, प्रदूषण, ज्याचे परिणाम, गणनानुसार, 10 वर्षांनंतरही प्रभावित होऊ शकतात, बायोरिमेडिएशनवर $ 1 दशलक्षपेक्षा कमी खर्च करून, 2 वर्षांत पूर्णपणे काढून टाकले गेले.

बायोरिमेडिएशन, तंत्रज्ञान आणि त्याच्या अनुप्रयोगाच्या पद्धतींच्या विकासासाठी आनुवंशिकी आणि आण्विक जीवशास्त्र, पर्यावरणशास्त्र आणि इतर विषयांच्या क्षेत्रातील तज्ञांच्या आंतरशाखीय दृष्टीकोन आणि सहकार्याची आवश्यकता आहे. अशाप्रकारे, अनुवांशिक अभियांत्रिकी वापरण्याच्या दिशानिर्देश खूप वैविध्यपूर्ण आणि विस्तृत आहेत आणि त्यापैकी काही विलक्षण आहेत आणि त्याच वेळी साध्य करण्यायोग्य परिणामांच्या दृष्टीने खूप आशादायक आहेत.

पर्यावरणीय बदलांना सजीवांच्या प्रतिसादाचा अभ्यास या बदलांचा, विशेषत: मानववंशीय उत्पत्तीचा, जैवविविधतेवर, ज्याचे संवर्धन हे मानवी सभ्यतेचे सर्वात महत्त्वाचे कार्य आहे, त्याचे मूल्यांकन करण्यासाठी अत्यंत महत्त्वपूर्ण आहे.

ऑर्गनायझेशन फॉर इकॉनॉमिक को-ऑपरेशन अँड डेव्हलपमेंट (OECD) च्या मते, बायोरिमेडिएशनची संभाव्य बाजारपेठ $75 बिलियन पेक्षा जास्त आहे. पर्यावरण संरक्षणासाठी जैवतंत्रज्ञानाचा त्वरीत अवलंब केल्यामुळे, ते इतरांपेक्षा खूपच स्वस्त आहेत. स्वच्छता तंत्रज्ञान. OECD नुसार, बायोरिमेडिएशन हे स्थानिक, प्रादेशिक आणि जागतिक महत्त्व आहे आणि नैसर्गिक जीव आणि GMOs या दोन्हीचा वापर शुद्धीकरणासाठी वाढत्या प्रमाणात केला जाईल.

जैवइंधन

जीवाश्म ऊर्जेचा मर्यादित साठा लक्षात घेऊन, आता नवीन प्रकारचे इंधन - मिथेन, हायड्रोजन इ. तसेच नूतनीकरणक्षम ऊर्जा स्त्रोत वापरण्याच्या शक्यतेकडे विशेष लक्ष दिले पाहिजे. तथापि, एकूण ऊर्जा संतुलनामध्ये, सूर्याची ऊर्जा, समुद्राचे प्रवाह, पाणी, वारा इत्यादींसारखे पर्यावरणास अनुकूल ऊर्जा स्त्रोत त्यांच्या एकूण उत्पादनाच्या 20% पेक्षा जास्त बनवू शकत नाहीत. या परिस्थितीत, सर्वात आश्वासक अक्षय ऊर्जा स्त्रोतांपैकी एक म्हणजे बायोमास, ज्या वापरण्याच्या पद्धती सतत सुधारल्या जात आहेत. त्याच वेळी, थेट ज्वलनासह, जैव रूपांतरण प्रक्रियांचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो, उदाहरणार्थ, अल्कोहोलिक आणि अॅनारोबिक किण्वन, थर्मल रूपांतरण, गॅसिफिकेशन, पायरोलिसिस इ. आयात केलेले तेल बदलण्यासाठी इंधन मिश्रित म्हणून वापरले जाते. त्याच हेतूसाठी, देशाच्या ईशान्येकडील प्रदेशांमध्ये सुमारे 6 दशलक्ष हेक्टर क्षेत्र व्यापलेल्या काळ्या विलो गवताच्या नैसर्गिक झुडपांचे शोषण सुरू झाले आहे.

जर भारत, चीन आणि इतर काही देशांमध्ये बायोगॅस मिळविण्यासाठी कृषी कचर्‍याची विल्हेवाट लावली गेली, तर स्वीडन, जर्मनी, ब्राझील, यूएसए, कॅनडा येथे इथेनॉल इंधन अल्कोहोलच्या उत्पादनासाठी कृषी पिके विशेषतः घेतली जातात. जीवाश्म इंधनाचा एक प्रभावी पर्याय म्हणजे रेपसीड आणि कोल्झा तेल, ज्याचे वसंत ऋतु रशियामध्ये आर्क्टिक सर्कलपर्यंत लागवड करता येते. जैवइंधन उत्पादनासाठी सोयाबीन, सूर्यफूल आणि इतर पिके देखील वनस्पती तेलाचा स्रोत असू शकतात. इंधन इथेनॉल तयार करण्यासाठी ब्राझील उसाचा वापर वाढवत आहे आणि युनायटेड स्टेट्समध्ये कॉर्नचा अधिकाधिक वापर केला जात आहे.

ऊर्जा परतावा गुणांक (त्याच्या उत्पादनासाठी सर्व ऊर्जा खर्चासाठी उपयुक्त उत्पादनांच्या एकूण उर्जेचे समतुल्य प्रमाण) साखर बीटसाठी आहे - 1.3; चारा गवत - 2.1; रेपसीड - 2.6; गव्हाचा पेंढा - 2.9. त्याच वेळी, फीडस्टॉक म्हणून प्रत्येक हेक्टरमधून 60 सेंटर्स गव्हाच्या पेंढ्याचा वापर केल्यामुळे, 10 हजार मीटर 3 जनरेटर गॅस किंवा 57.1 जीजे मिळवणे शक्य आहे.

अनेक देशांमध्ये तेल, वायू आणि कोळशाच्या नैसर्गिक संसाधनांच्या झपाट्याने ऱ्हास झाल्यामुळे, तथाकथित तेल-वाहक वनस्पतींवर विशेष लक्ष दिले जाते - युफोर्बिया लॅथिरिस (तेल स्पर्ज) आणि स्पर्ज कुटुंबातील ई.तिरुकल्ली (कुफार्बियासिया), लेटेक्स असलेले, टेरपेन्सची रचना ज्याच्या वैशिष्ट्यांमध्ये उच्च दर्जाच्या तेलापर्यंत पोहोचते. त्याच वेळी, या वनस्पतींचे कोरडे वस्तुमान उत्पादन सुमारे 20 टन/हेक्टर आहे आणि उत्तर कॅलिफोर्नियाच्या परिस्थितीत (म्हणजे प्रति वर्ष 200-400 मिमी पर्जन्यमानाच्या झोनमध्ये) तेलासारखे उत्पादन आहे. प्रति 1 हेक्टर कच्च्या मालाच्या 65 बॅरलपर्यंत पोहोचू शकतात. म्हणून, जीवाश्म इंधनासाठी भाजीपाला पर्याय वाढवणे अधिक फायदेशीर आहे, कारण प्रत्येक हेक्टरमधून 3,600 पेक्षा जास्त पेट्रोडॉलर्स मिळू शकतात, जे धान्य समतुल्य 460 c/ha असेल, म्हणजे. यूएस आणि कॅनडामधील सरासरी गव्हाच्या उत्पादनाच्या 20 पट. जर आपल्याला "प्रत्येक बॅरल तेलासाठी, धान्याचे एक बुशल" हे सुप्रसिद्ध यूएस घोषवाक्य आठवत असेल, तर आजच्या तेल, वायू आणि धान्याच्या किंमतींवर, याचा अर्थ अंदाजे 25 पेट्रोडॉलर्ससाठी 1 धान्य डॉलरची देवाणघेवाण आहे. अर्थात, तेलाची एक बॅरल शाब्दिक अर्थाने धान्याच्या बुशलची जागा घेणार नाही आणि प्रत्येक झोन या प्रकारच्या वनस्पतींची लागवड करण्यास सक्षम होणार नाही. परंतु लक्ष्यित वनस्पती प्रजननाद्वारे पर्यायी इंधन मिळवणे देखील उच्च उत्पादक ऍग्रोफायटोसेनोसेसचे तंत्रज्ञान-ऊर्जा घटक पीक उत्पादनाच्या तीव्रतेमध्ये पुनरुत्पादक आणि पर्यावरणास अनुकूल घटक बनवते आणि अर्थातच, अशा राज्यांसाठी हा सर्वात वेदनारहित मार्गांपैकी एक आहे. युक्रेन म्हणून - ऊर्जा (बायोडिझेल इंधन, स्नेहक इ.) सह अक्षय संसाधने म्हणून वाढत्या प्रमाणात वनस्पती वापरणे. उदाहरणार्थ, हिवाळ्यातील रेपसीडचे उत्पादन आधीच ऊर्जा वापर-ते-ऊर्जा उत्पादन गुणोत्तर 1:5 प्रदान करते.

जीएमओ आणि जैवविविधता

निवडीच्या सध्याच्या टप्प्याचा मूलभूत मुद्दा हा स्पष्ट समज आहे की अनुवांशिक अभियांत्रिकी तंत्रांच्या वापरासह त्याच्या विकासाचा आधार जैवविविधता आहे.

वनस्पती साम्राज्याच्या उत्क्रांतीने प्रजातींच्या संख्येच्या गुणाकाराचा आणि त्यांच्या "पर्यावरणीय विशेषीकरण" च्या मार्गाचा अवलंब केला. ही वस्तुस्थिती सामान्यत: बायोस्फियरमध्ये आणि विशेषतः कृषी पर्यावरणातील जैविक (अनुवांशिक) विविधता कमी होण्याचा धोका दर्शवते. प्रजाती आणि अनुवांशिक विविधतेच्या तीव्र संकुचिततेमुळे केवळ हवामान आणि हवामानातील बदलांना पीक उत्पादनाचा प्रतिकारच कमी झाला नाही तर सौर ऊर्जा आणि इतर अक्षम्य नैसर्गिक संसाधनांचा अधिक कार्यक्षमतेने वापर करण्याची क्षमता (कार्बन, ऑक्सिजन, हायड्रोजन, नायट्रोजन आणि इतर बायोफिलिक घटक), जे फायटोमासच्या कोरड्या पदार्थाच्या 90-95% बनवतात. याव्यतिरिक्त, यामुळे भविष्यातील प्रजनन कार्यात वापरल्या जाणार्‍या जीन्स आणि जनुकांचे संयोजन नाहीसे होते.

Ch. डार्विन (1859) वर जोर दिलेला एक आणि समान क्षेत्र, जितके अधिक जीवन देऊ शकते, तितके अधिक वैविध्यपूर्ण रूपे त्यात राहतात. प्रत्येक लागवडीखालील वनस्पती प्रजाती, त्याच्या उत्क्रांती इतिहास आणि ब्रीडरच्या विशिष्ट कार्याच्या संबंधात, त्याच्या स्वतःच्या "कृषिशास्त्रीय पासपोर्ट" द्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहे, म्हणजे. तापमान, आर्द्रता, प्रकाशयोजना, खनिज पोषण घटकांची सामग्री, तसेच वेळ आणि जागेत त्यांचे असमान वितरण यांच्या विशिष्ट संयोजनापर्यंत पिकाचा आकार आणि गुणवत्तेची मर्यादा. त्यामुळे, ऍग्रोलँडस्केपमधील जैविक विविधता कमी झाल्यामुळे, इतर गोष्टींबरोबरच, नैसर्गिक पर्यावरण संसाधनांचा विभेदित वापर होण्याची शक्यता कमी होते आणि परिणामी, प्रकार I आणि II च्या भिन्न जमीन भाड्याची अंमलबजावणी. त्याच वेळी, कृषी पर्यावरणातील पर्यावरणीय स्थिरता देखील कमकुवत होते, विशेषत: प्रतिकूल माती, हवामान आणि हवामान परिस्थितीत.

फायटोफथोरा आणि नेमाटोड्समुळे बटाट्याच्या पराभवामुळे झालेल्या आपत्तीचे प्रमाण, गंजामुळे गव्हाचे भयंकर नुकसान, हेलमिंथोस्पोरियासिसच्या एपिफायटोटीमुळे कॉर्न, विषाणूंमुळे उसाच्या बागांचा नाश इ.

21 व्या शतकाच्या सुरूवातीस लागवड केलेल्या वनस्पती प्रजातींच्या अनुवांशिक विविधतेमध्ये तीव्र घट हे स्पष्टपणे या वस्तुस्थितीवरून दिसून येते की गेल्या 10 हजार वर्षांत फुलांच्या वनस्पतींच्या 250 हजार प्रजातींपैकी, माणसाने संस्कृतीत 5-7 हजार प्रजातींचा परिचय करून दिला आहे. , ज्यापैकी फक्त 20 संस्कृती (त्यापैकी 14 तृणधान्ये आणि शेंगांच्या आहेत) जगातील लोकसंख्येच्या आधुनिक आहाराचा आधार बनतात. सर्वसाधारणपणे, आजपर्यंत, अनेक धान्य पिकांच्या लागवडीमुळे सुमारे 60% अन्न तयार केले जाते आणि अन्नासाठी 90% पेक्षा जास्त मानवी गरजा 15 प्रजातींच्या कृषी वनस्पती आणि 8 पाळीव प्राण्यांच्या प्रजातींद्वारे पुरवल्या जातात. अशा प्रकारे, 1940 दशलक्ष टन धान्य उत्पादनापैकी, जवळजवळ 98% गहू (589 दशलक्ष टन), तांदूळ (563 दशलक्ष टन), मका (604 दशलक्ष टन) आणि बार्ली (138 दशलक्ष टन) यांचा आहे. तांदळाच्या 22 ज्ञात प्रजातींपैकी (ओरिझा वंश), फक्त दोनच मोठ्या प्रमाणावर लागवड करतात (ओरिझा ग्लाबेरिमा आणि ओ. सॅटिवा). शेंगांच्या बाबतीतही अशीच परिस्थिती आहे, त्यापैकी 25 सर्वात महत्त्वाच्या प्रजातींचे एकूण उत्पादन केवळ 200 दशलक्ष टन आहे. त्यापैकी बहुतेक सोयाबीन आणि शेंगदाणे आहेत, ज्यांची लागवड प्रामुख्याने तेलबिया म्हणून केली जाते. या कारणास्तव, मानवी आहारातील सेंद्रिय संयुगेची विविधता लक्षणीयरीत्या कमी झाली आहे. असे गृहीत धरले जाऊ शकते की होमो सेपियन्ससाठी, जैविक प्रजातींपैकी एक म्हणून, उत्क्रांतीच्या "मेमरी" मध्ये अन्नाच्या उच्च जैवरासायनिक परिवर्तनशीलतेची आवश्यकता नोंदविली जाते. म्हणून, त्याची नीरसता वाढवण्याच्या प्रवृत्तीमुळे आरोग्यासाठी सर्वात नकारात्मक परिणाम होऊ शकतात. ऑन्कोलॉजिकल रोग, एथेरोस्क्लेरोसिस, नैराश्य आणि इतर रोगांच्या विस्तृत प्रसाराच्या संबंधात, जीवनसत्त्वे, टॉनिक पदार्थ, पॉलीअनसॅच्युरेटेड फॅट्स आणि इतर जैविक दृष्ट्या मौल्यवान पदार्थांच्या कमतरतेकडे लक्ष वेधले जाते.

अर्थात, मौल्यवान संस्कृतीच्या प्रसारामध्ये एक महत्त्वाचा घटक म्हणजे त्याच्या वापराचे प्रमाण. अशा प्रकारे, युनायटेड स्टेट्स आणि इतर देशांमध्ये सोयाबीन आणि कॉर्नच्या क्षेत्रामध्ये झपाट्याने होणारी वाढ संबंधित उत्पादनांच्या शेकडो वस्तूंच्या उत्पादनामुळे होते. विविधीकरणाचे कार्य इतर पिकांसाठी देखील अतिशय समर्पक आहे (उदाहरणार्थ, ज्वारीपासून उच्च-गुणवत्तेची बिअर, राईपासून व्हिस्की इ.).

निरोगी अन्नाच्या आंतरसंबंधित समस्यांचे निराकरण करण्याच्या दृष्टीने आणि कृषी पर्यावरणातील प्रजाती विविधता वाढविण्याच्या दृष्टीने अधिक लक्ष देणे आवश्यक आहे बकव्हीट (फॅगोपायरम) सारख्या मौल्यवान पिकांच्या पिकाखालील क्षेत्रामध्ये वाढ, ज्यामध्ये प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितींसह विविध परिस्थितींमध्ये उच्च अनुकूली क्षमता आहे. राजगिरा (राजगिरा), क्विनोआ (चेनोपोडियम क्विनोआ), रेपसीड, मोहरी आणि अगदी बटाटे.

भौगोलिक शोध आणि जागतिक व्यापाराच्या विकासासह, नवीन वनस्पती प्रजातींचा परिचय देखील व्यापक झाला आहे. लिखित स्मारके साक्ष देतात, उदाहरणार्थ, 1500 इ.स.पू. इजिप्शियन फारो हॅटशेपसटने धार्मिक समारंभात वापरल्या जाणार्‍या वनस्पती गोळा करण्यासाठी पूर्व आफ्रिकेत जहाजे पाठवली. जपानमध्ये, ताजी मामोरी यांचे स्मारक आहे, जो सम्राटाच्या आदेशाने लिंबूवर्गीय वनस्पती गोळा करण्यासाठी चीनला गेला होता. वनस्पतींच्या अनुवांशिक संसाधनांच्या एकत्रीकरणामध्ये शेतीने विशेष भूमिका बजावली आहे. अमेरिकेच्या इतिहासावरून हे ज्ञात आहे की आधीच 1897 मध्ये, नील्स हॅन्सन सायबेरियात अल्फाल्फा आणि इतर चारा वनस्पतींच्या शोधात आला होता जे उत्तर अमेरिकेच्या प्रेअरीच्या शुष्क आणि थंड परिस्थितीत यशस्वीरित्या वाढू शकतात. असे मानले जाते की त्या वेळी रशियाकडूनच बोनफायर, डुक्कर, फेस्कू, कॉकफूट, पांढरे वाकलेले गवत, अल्फल्फा, क्लोव्हर आणि इतर अनेक सारख्या महत्त्वाच्या चारा पिके अमेरिकेत आणली गेली. त्याच वेळी, मार्क कार्लटन रशियामध्ये गव्हाच्या वाणांची कापणी करत होते, ज्यापैकी खारकोव्ह प्रकाराने दीर्घ कालावधीसाठी युनायटेड स्टेट्समध्ये दरवर्षी 21 दशलक्ष एकरपेक्षा जास्त जागा व्यापली होती आणि उत्तर मैदानी झोनमध्ये डुरम गहू उत्पादनाचा आधार बनला होता (झुचेन्को , 2004).

संस्कृतीमध्ये नवीन वनस्पती प्रजातींचा परिचय सध्या चालू आहे. पेरुव्हियन अँडीजमध्ये, विविध प्रकारचे ल्युपिन (तारवी) सापडले, जे आधुनिक भारतीयांच्या पूर्वजांनी खाल्ले होते, जे प्रथिने सामग्रीमध्ये सोयालाही मागे टाकते. याव्यतिरिक्त, तारवी कमी तापमानास प्रतिरोधक आहे, जमिनीची सुपीकता कमी आहे. मूळ सामग्रीमध्ये 3.3% विरुद्ध 0.025% पेक्षा कमी अल्कलॉइड असलेले तारवीचे प्रकार प्रजननकर्त्यांनी मिळवले. आर्थिक मूल्याच्या इतर प्रजातींमध्ये ऑस्ट्रेलियन गवत (इचिनोक्लोआ लुरनेराना) यांचा समावेश होतो, जे अतिशय कोरड्या भागात बाजरीशी जुळणारे उत्कृष्ट धान्य पीक असू शकते. आशादायक पिकांपैकी, बौहिनिया एस्क्युलेन्टा प्रजाती लक्ष देण्यास पात्र आहे, जी Psophocarpus tetragonolobus प्रमाणे कंद बनवते आणि त्याच्या बियांमध्ये 30% पेक्षा जास्त प्रथिने आणि चरबी असते. अतिशय कोरड्या स्थितीत, वोआंडझिया सबटेरेनियाचा वापर केला जाऊ शकतो, जो केवळ प्रथिने समृद्ध नाही, तर शेंगदाण्यांपेक्षा जास्त दुष्काळ सहनशील आणि रोग आणि कीटकांपासून चांगले प्रतिरोधक आहे. कोरड्या आणि नापीक तेलबियांच्या जमिनींसाठी, Cucurbitaceae कुटुंबातील Cucurbita foetidissima हे आशादायक मानले जाते आणि खारट कुरणांच्या जमिनींसाठी, चेनोपोडियासी कुटुंबातील ऍट्रिप्लेक्स वंशाच्या काही प्रजाती, ज्या पानांमधून अतिरिक्त मीठ उत्सर्जित करतात, आशादायक मानल्या जातात.

सध्या, जगातील बर्‍याच देशांमध्ये, राजगिरा (अमरॅन्थस) सह सक्रिय प्रजनन कार्य चालू आहे, जो इंकाची विसरलेली संस्कृती आहे, ज्यांच्या बियांमध्ये 2-3 पट अधिक लाइसिनसह वापरलेल्या अन्नधान्य प्रजातींच्या तुलनेत दुप्पट प्रथिने असतात. आणि मेथिओनाइन, 2-4 पट जास्त चरबी आणि असेच. कॉर्न लाईन्स आढळल्या आहेत की, त्यांच्या मुळांवर स्पिरिलम लिपोफेरम बॅक्टेरियाच्या उपस्थितीमुळे, सोयाबीनच्या झाडांप्रमाणेच वातावरणातील नायट्रोजन निश्चित करा. असे आढळून आले की नायट्रोजन-फिक्सिंग बॅक्टेरिया उष्णकटिबंधीय गवतांच्या अनेक प्रजातींच्या मुळांवर देखील कार्य करतात, शेंगांमधील रायझोबियम वंशाच्या बॅक्टेरियापेक्षा कमी सक्रियपणे नायट्रोजन आत्मसात करतात. तर, उष्णकटिबंधीय गवतांच्या प्रजाती शोधणे शक्य झाले जे प्रतिदिन 1.7 किलो नायट्रोजन प्रति 1 हेक्टर, म्हणजे. 620 किलो/वर्ष.

युरोपीय देशांसह अनेक देशांमध्ये, बटाटे हे व्हिटॅमिन सीचे मुख्य स्त्रोत आहेत, कारण ते मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. हे ज्ञात आहे की जगात बटाट्याचे उत्पादन सुमारे 300 दशलक्ष टन आहे.

त्याच वेळी, बटाट्याच्या 154 ज्ञात प्रजातींपैकी, फक्त एक, सोलॅनम ट्यूबरोसम, व्यापक बनली आहे. साहजिकच, वनस्पतींची संभाव्य उत्पादकता वाढवण्यासाठी प्रजननाच्या वाढीव शक्यतांच्या संदर्भात, तसेच ऍग्रोसेनोसेसची पर्यावरणीय टिकाव वाढवण्याची गरज आणि पीक उत्पादनासाठी अयोग्य प्रदेशांचा विकास, नवीन वनस्पती प्रजाती सादर करण्यासाठी मानवी क्रियाकलापांचे प्रमाण. लागवडीमध्ये लक्षणीय वाढ होईल. शेवटी, "बेशुद्ध" (डार्विनची संज्ञा) आणि जाणीवपूर्वक निवडीमुळे हे सत्य घडले की लागवड केलेल्या वनस्पतींची अनुकूली क्षमता त्यांच्या जंगली पूर्वजांपेक्षा लक्षणीयरीत्या भिन्न आहे, केवळ अनुकूलतेच्या निकषांमधील फरकांमुळेच नाही तर त्याच्या मुख्य निकषांच्या बाबतीतही. घटक: संभाव्य उत्पादकता, अजैविक आणि जैविक ताणांना प्रतिकार, आर्थिकदृष्ट्या मौल्यवान पदार्थांची सामग्री.

निसर्ग राखीव, वन्यजीव अभयारण्ये आणि राष्ट्रीय इको-पार्कमध्ये वनस्पती जीन पूलच्या जतनासह, म्हणजे. सिटू सेटिंग्जमध्ये, "जीन बँक्स" किंवा "जर्मप्लाझम बँक्स" ची स्थापना भविष्यातील संग्रहांचे सुरक्षित संवर्धन सुनिश्चित करण्यासाठी आगामी काळात वाढत्या महत्त्वाची भूमिका बजावेल. नंतरच्या संस्थेचा आरंभकर्ता एन.आय. वाव्हिलोव्ह, ज्यांनी त्यावेळेस जगातील वनस्पती संसाधनांची सर्वात मोठी बँक VIR मध्ये गोळा केली, ज्याने नंतरच्या सर्व बँकांसाठी एक उदाहरण आणि आधार म्हणून काम केले आणि सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे, अनेक देशांना एकापेक्षा जास्त वेळा विनाश आणि उपासमार होण्यापासून वाचवले (उदाहरणार्थ , VIR genebank मध्ये प्रतिरोधक जनुकांच्या उपस्थितीमुळे).

N.I ची विचारधारा चालू ठेवल्याबद्दल धन्यवाद. वाविलोव्ह, 1990 च्या दशकाच्या अखेरीस, राष्ट्रीय आणि आंतरराष्ट्रीय वनस्पती संकलनामध्ये 6 दशलक्ष पेक्षा जास्त नमुने समाविष्ट होते, ज्यात 1.2 दशलक्ष तृणधान्ये, 400 हजार अन्न शेंगा, 215 हजार चारा, 140 हजार भाज्या, 70 हजारांहून अधिक मूळ पिके यांचा समावेश होता. त्याच वेळी, 32% नमुने युरोपमध्ये, 25% - आशियामध्ये, 12% - उत्तर अमेरिकेत, 10% - लॅटिन अमेरिका आणि आंतरराष्ट्रीय केंद्रांमध्ये, 6% - आफ्रिकेत, 5% - मध्य पूर्वमध्ये साठवले जातात. .

यूएसए (550 हजार), चीन (440 हजार), भारत (345 हजार) आणि रशिया (320 हजार) प्रमाण आणि गुणवत्तेच्या बाबतीत अनुवांशिक संकलनाचे सर्वात मोठे नमुने धारण करतात. जीनबँकमधील वनस्पती संसाधनांच्या संवर्धनाबरोबरच, वनस्पती आणि प्राण्यांच्या नैसर्गिक साठ्याची निर्मिती अधिक व्यापक होत आहे. जागतिक अन्न बाजाराच्या झपाट्याने वाढलेल्या एकात्मतेबद्दल धन्यवाद, देशांमधील वनस्पती अनुवांशिक संसाधनांची देवाणघेवाण देखील लक्षणीय वाढली आहे. या प्रक्रिया या समजावर आधारित आहेत की कोणताही देश किंवा प्रदेश अनुवांशिक संसाधने प्रदान करण्याच्या बाबतीत स्वयंपूर्ण नाही. अनेक देशांमध्ये राष्ट्रीय वनस्पति उद्यानांच्या निर्मितीने अनुवांशिक संसाधनांच्या एकत्रीकरणात मोठा हातभार लावला. त्यापैकी, उदाहरणार्थ, एक वनस्पति उद्यान, लंडनमध्ये 1760 मध्ये तयार केले गेले आणि वसाहती देशांमधून सतत विदेशी वनस्पती प्रजाती आयात केली गेली.

सध्या, इंटरनॅशनल कौन्सिल फॉर प्लांट जेनेटिक रिसोर्सेस (IBPGR) जगातील वनस्पती जीन पूलच्या संवर्धनाच्या कामात समन्वय साधत आहे. 1980 पासून अनुवांशिक संसाधनांच्या क्षेत्रातील सहकार्याचा युरोपियन कार्यक्रम लागू केला गेला आहे. यामध्ये महत्त्वाची भूमिका FAO कमिशन ऑन प्लांट जेनेटिक रिसोर्सेस, आंतरराष्ट्रीय परिषदांचे निर्णय आणि 1992 मध्ये स्वीकारलेल्या जैवविविधतेवरील अधिवेशनाने देखील बजावली आहे. त्याच वेळी, विविध प्रकारच्या जनुक बँका कार्य करतात. त्यापैकी काही फक्त एका पिकाला आणि त्याच्या जंगली नातेवाईकांना आधार देतात, इतर - एका विशिष्ट माती-हवामान क्षेत्राच्या अनेक पिके; जर काहींमध्ये दीर्घकालीन स्टोरेजचे मूलभूत संग्रह असतील तर इतर प्रजनन केंद्रे आणि संशोधन संस्थांच्या गरजा पूर्ण करण्यावर लक्ष केंद्रित करतात. अशा प्रकारे, केव गार्डन्स (इंग्लंड) मधील जीन बँक केवळ जंगली वनस्पती (सुमारे 5,000 प्रजाती) संग्रहित करते.

कृषी तीव्रतेची अनुकूली रणनीती लागवडीसाठी नवीन वनस्पती प्रजातींचा परिचय यासह जीन पूलचे संकलन, साठवण आणि वापराच्या दृष्टीने जागतिक वनस्पती संसाधनांच्या एकत्रीकरणासाठी गुणात्मकरीत्या नवीन आवश्यकता पुढे ठेवते. सध्या, युरोपसह जगात उच्च वनस्पतींच्या 25 हजारांहून अधिक प्रजाती पूर्णपणे नष्ट होण्याच्या धोक्यात आहेत - 11.5 हजार प्रजातींपैकी प्रत्येक तिसरा. गहू, बार्ली, राई, मसूर आणि इतर पिकांची अनेक आदिम रूपे आधीच कायमची नष्ट झाली आहेत. स्थानिक जाती आणि तणांच्या प्रजाती विशेषत: वेगाने नष्ट होत आहेत. तर, जर 50 च्या दशकाच्या सुरुवातीस चीन आणि भारतात. 20 वे शतक गव्हाच्या हजारो जाती वापरल्या गेल्या, नंतर 70 च्या दशकात - फक्त डझनभर. त्याच वेळी, प्रत्येक प्रजाती, इकोटाइप, स्थानिक विविधता ही दीर्घ नैसर्गिक किंवा कृत्रिम निवडीदरम्यान तयार केलेल्या सह-अनुकूलित जीन ब्लॉक्सचे एक अद्वितीय कॉम्प्लेक्स आहे, जे शेवटी विशिष्ट पर्यावरणीय कोनाडामध्ये नैसर्गिक आणि मानववंशजन्य संसाधनांचा सर्वात कार्यक्षम वापर सुनिश्चित करते.

उच्च वनस्पतींच्या उत्क्रांतीवादी "स्मृती" चे पूर्वलक्षी स्वरूप समजून घेणे हे स्पष्टपणे सूचित करते की वनस्पतींच्या प्रजाती विविधता केवळ जीन बँक आणि अनुवांशिक संसाधनांच्या केंद्रांमध्येच नव्हे तर नैसर्गिक परिस्थितीत देखील जतन करण्याची आवश्यकता आहे, म्हणजे. सतत विकसित होत असलेल्या डायनॅमिक सिस्टमच्या स्थितीत. त्याच वेळी, अनुवांशिक माहितीच्या परिवर्तनासाठी अनुवांशिक प्रणालींचे अनुवांशिक संग्रह तयार करणे, ज्यामध्ये रेस सिस्टम, मेई म्युटंट्स, गेमटोसिडल जीन्स, पॉलीप्लॉइड संरचना, विविध प्रकारच्या पुनर्संयोजन प्रणाली, पुनरुत्पादक अलगाव प्रणाली इत्यादींचा समावेश आहे, अधिक लक्ष देण्यास पात्र आहे. हे स्पष्ट आहे की अनुवांशिक अभियांत्रिकी तंत्रज्ञानाचा वापर करून भविष्यातील विकासाच्या निवडीसाठी ते आवश्यक असू शकतात. पर्यावरणीय "बफर" आणि बायोसेनोटिक वातावरणाचा डायनॅमिक संतुलन प्रदान करणार्‍या स्थिर होमिओस्टॅटिक प्रणाली, समन्वयात्मक, संचयी, भरपाई आणि इतर कोनोटिक प्रतिक्रियांच्या निर्मितीचे अनुवांशिक निर्धारक ओळखणे आणि संरक्षित करणे देखील महत्त्वाचे आहे. स्पर्धात्मकता, अॅलेलोपॅथिक आणि सिम्बायोटिक परस्परसंवाद आणि बायोसेनोटिक स्तरावर जाणवलेले इतर पर्यावरणीय प्रभाव यासारख्या वनस्पतींच्या अनुवांशिकदृष्ट्या निर्धारित वैशिष्ट्यांकडे अधिक लक्ष दिले पाहिजे. पर्यावरणीय ताणतणावांना घटक प्रतिरोधक असलेल्या वनस्पतींच्या प्रजातींकडे विशेष लक्ष दिले पाहिजे. हे ज्ञात आहे की XX शतकाच्या उत्तरार्धात. अनेक देशांमध्ये, या प्रकारच्या पिकांच्या क्षेत्रात लक्षणीय वाढ झाली आहे (कधीकधी 60-80 पट).

सध्या, जगात 1,460 पेक्षा जास्त राष्ट्रीय जनुक बँका आहेत, ज्यात सुमारे 300 मोठ्या बँका आहेत, ज्या पूर्व स्थितीत लागवड केलेल्या वनस्पतींचे नमुने आणि त्यांच्या वन्य नातेवाईकांच्या साठवणुकीची हमी देतात. वनस्पति उद्यानांद्वारे एक्स सिटू संग्रह देखील ठेवला जातो, त्यापैकी जगात सुमारे 2,000 आहेत (सुमारे 80,000 वनस्पती प्रजाती, 4 दशलक्ष नमुने आणि 600 बियाणे बँका). त्यांची उपस्थिती राष्ट्रीय सार्वभौमत्व, संस्कृतीची पातळी, देश आणि जगाच्या भविष्याची चिंता यांचे लक्षण आहे. 2002 पर्यंत, 532,000 हून अधिक वनस्पतींचे नमुने एफडीओ सल्लागार गटाच्या नियंत्रणाखाली असलेल्या आंतरराष्ट्रीय केंद्रांमध्ये जतन केले गेले होते, त्यापैकी 73% पारंपारिक आणि लँडरेस, तसेच लागवड केलेल्या वनस्पतींचे जंगली नातेवाईक आहेत. Dleksanyan (2003) दर्शविल्याप्रमाणे, "genebank" आणि "ex silu collection" या संकल्पनांमध्ये फरक केला पाहिजे. जर प्रथम विशेष सुसज्ज सुविधांमध्ये जीन पूलचे गॅरंटीड स्टोरेज असेल, तर "एक्स सिटू कलेक्शन" मध्ये त्यांच्या धारकांना स्वारस्य असलेल्या ऍक्सेसन्सचा समावेश होतो.

50 च्या दशकाच्या सुरुवातीस. 20 व्या शतकात, फी-जिओ-वू या चिनी जातीच्या बौना जनुकाचा वापर करून प्रथम अर्ध-बौने तांदूळ वाण प्राप्त केले गेले आणि युनायटेड स्टेट्सच्या उत्तर-पश्चिम प्रशांत महासागराच्या बागायती जमिनींमध्ये गेन्स गव्हाच्या जातीने विक्रमी उत्पादन दिले. 141 c/ha. 1966 मध्ये, आयआर 8 ही विविधता तयार केली गेली, ज्याला "चमत्कार तांदूळ" असे टोपणनाव मिळाले. उच्च कृषी तंत्रज्ञानासह, या जातींनी 80 आणि अगदी 130 क्विंटल/हेक्टर उत्पादन दिले. बाजरीसाठीही असेच परिणाम मिळाले. जर जुन्या वाणांसाठी उत्पादन निर्देशांक 30-40% असेल तर नवीन वाणांसाठी ते 50-60% आणि त्याहून अधिक असेल.

उत्पन्न निर्देशांक वाढवून उत्पन्न वाढवण्याच्या पुढील संधी मर्यादित आहेत. म्हणून, निव्वळ प्रकाशसंश्लेषणाचे मूल्य वाढविण्याकडे अधिक लक्ष दिले पाहिजे. विमा पिकांच्या निवडीसह, तसेच परस्पर विमा उतरवलेल्या पिके आणि वाणांच्या निवडीसह, शेतातील पीक उत्पादनातील विस्तृत प्रजाती आणि कृषी परिसंस्था आणि कृषी भूदृश्यांच्या विविध प्रजातींवर लक्ष केंद्रित करणे आवश्यक आहे आणि प्रत्येकाची अनुकूली क्षमता ओळखण्यासाठी भिन्न दृष्टिकोन समाविष्ट करणे आवश्यक आहे. त्यांना. पीक आकार आणि गुणवत्ता मर्यादित करणार्‍या पर्यावरणीय घटकांना त्यांच्या पर्यावरणीय प्रतिकारात घट झाल्यामुळे (आणि काहीवेळा यामुळे) प्राप्त झालेली विविधता आणि ऍग्रोइकोसिस्टमची उच्च संभाव्य उत्पादकता, तसेच अत्यधिक जैव-ऊर्जा वापरणार्‍या पर्यावरणीय स्थिरतेचे कार्य करणे शक्य नाही. अनुकूल मानले जावे, कारण लागवड केलेल्या वनस्पतींसाठी, दीर्घकाळासाठी अनुकूलतेचे मुख्य सूचक म्हणजे पिकाचा उच्च आकार आणि गुणवत्ता सुनिश्चित करणे. जीनबँकमध्ये जमा झालेले जीन पूल हे आवश्यक वाण तयार करण्यासाठी वैज्ञानिकदृष्ट्या आधारित प्रजननासाठी स्त्रोत असू शकतात.

यावर जोर दिला पाहिजे की लागवड केलेल्या वनस्पतींच्या जगातील जीनबँकमध्ये लाखो नमुने गोळा केले गेले आहेत, परंतु आतापर्यंत त्यापैकी केवळ 1% त्यांच्या संभाव्य गुणधर्मांच्या संदर्भात अभ्यास केला गेला आहे (झुचेन्को, 2004). त्याच वेळी, त्यांच्या अनुवांशिक घटकांचे नियंत्रण आणि सुधारणा - कृषी प्रजातींचे जीन पूल, जे स्थानिक कृषीप्रणालीची वैशिष्ट्ये निर्धारित करतात, शाश्वत कृषी प्रणालीच्या निर्मितीसाठी खूप महत्त्व आहे.