Ang paggamot sa rheumatoid arthritis na may mga antibiotic ay nagpapakita ng pagiging epektibo nito kung ang sanhi ng sakit ay nauugnay sa isang bacterial o viral infection.

Ang komprehensibong paggamot ay binuo batay sa mga pagsusuring ito, at kadalasang kinabibilangan ng mga sumusunod na malalaking grupo ng mga ahente:

• non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs);
• mga pangunahing gamot na nagpapabago ng sakit;
• glucocorticosteroids.

Ang rheumatoid arthritis ay isang immune system disorder na nakakaapekto sa connective tissue ng mga joints. Ginagamit ang mga antibiotic sa paggamot dahil ang pagsusuri ng dugo ng pasyente ay nagpapakita ng labis na bilang ng mga white blood cell at isang mabilis na erythrocyte sedimentation rate, na tipikal ng proseso ng pamamaga na dulot ng impeksiyon. Ang eksaktong mga sanhi ng arthritis sa isang partikular na pasyente ay maaaring hindi alam.

Ang paglitaw ng sakit, mga palatandaan at therapy

Batay sa mga resulta ng pagkolekta ng kasaysayan ng pamilya, iminungkahi ang namamana na predisposisyon sa rheumatoid arthritis. Ang mga sumusunod na kadahilanan ay nag-aambag sa paglitaw ng sakit:

• tigdas, beke (beke), respiratory syncytial infection, iba pang paramyxovirus;
• hepatitis B virus;
• herpes virus ng anumang uri;
• cytomegalovirus;
• T-lymphotropic virus at iba pang mga retrovirus.

Ang Epstein-Barr virus ay madalas na matatagpuan sa joint fluid ng mga pasyenteng may arthritis. Ang iba pang mga salik na nag-uudyok ay hindi nauugnay sa isang impeksyon sa viral, ngunit maaaring potensyal na nauugnay sa isang bacterial:

• hyperinsolation, sunog ng araw;
• hypothermia, sipon;
• pagkalasing at pagkalason;
• dysfunctions ng endocrine system, mga pagbabago sa hormonal sa panahon ng pagbubuntis at menopause;
• mga sanhi ng stress, talamak na pagkapagod, labis na trabaho, emosyonal na pagkabigla, depresyon;
• diabetes, dependency sa kemikal, labis na katabaan, sakit sa isip.

Ang artritis ay maaaring magsimula sa anumang edad, ngunit ang pagsisimula ng sakit ay karaniwang nangyayari sa pagitan ng edad na 20 at 60, kung saan ang mga kababaihan ay apektado ng tatlong beses na mas madalas kaysa sa mga lalaki. Ang mga unang palatandaan ng pinsala ay matatagpuan sa interphalangeal distal joints, pulso at elbow joints. Ang sakit na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang simetriko na pamamahagi. Paano nagpapakita ng sarili ang rheumatoid arthritis, at kung paano mapawi ng mga antibiotic ang mga sintomas nito:

• sakit at paninigas sa mga kasukasuan, lalo na sa umaga;
• bahagyang lagnat, banayad na panginginig at lagnat na parang trangkaso;
• kawalan ng gana sa pagkain, pagbaba ng timbang;
• nadagdagan ang pagpapawis ng mga kamay at paa;
• nabawasan ang produksyon ng laway at luha;
• anemya;
• sakit sa kawalan ng paggalaw, na may mahabang pananatili sa isang posisyon, sakit ng kalamnan;
• nalulumbay na kalooban hanggang sa depresyon, kahinaan, pagkapagod.

Ang mga NSAID ay ginagamit kung ang arthritis ay hindi pinalala ng iba pang mga sakit, tulad ng tuberculosis. Kung ang alinman sa mga nakakahawang sakit ay naroroon, dapat bigyan ng priyoridad ang kanilang paggamot. Kadalasan, ang rheumatoid arthritis ay humahantong sa osteoporosis, iyon ay, isang pagbabago sa dami ng calcium sa tissue ng buto. Mahalagang iwasto ang mga gawi sa pagkain ng pasyente at magbigay ng diyeta na mataas sa calcium at bitamina D at E. 70% ng mga pasyente na may rheumatoid arthritis ay nagiging baldado dahil sa kawalan ng kakayahan na gamitin ang mga limbs para sa kanilang functional na layunin. Ang rheumatoid arthritis ay may talamak, umuulit na kurso at maaaring umunlad nang walang medikal na interbensyon. Tanging ang napapanahong paghingi ng tulong medikal ay makakatulong sa pagtigil sa pag-unlad ng sakit.

Mga non-steroidal na anti-inflammatory na gamot

Kasama sa grupong ito ng mga gamot ang mga gamot tulad ng Meloxicam (Movalis), Nimesulide at Celecoxib (Celebrex). Ang mga ito ay nakikilala mula sa iba sa pamamagitan ng pinakamababang bilang ng mga side effect na may malakas na epekto sa nagpapasiklab na proseso.
Ang artritis ay palaging nauugnay sa sakit, at ang mga gamot na ito ay may analgesic effect, na ginagawang posible para sa pasyente na bumuti ang pakiramdam sa maikling panahon. Ang pagkalkula ng dosis, dalas ng pangangasiwa at tagal ng kurso ay ginawa nang paisa-isa sa bawat kaso. Ang rheumatoid arthritis ay likas na isang talamak na proseso ng pamamaga na maaaring makaapekto sa iba pang mga tisyu ng katawan, hindi lamang sa mga kasukasuan. Natuklasan ng mga pag-aaral sa artritis na ang mga apektado ay may mas mataas na panganib na magkaroon ng cardiovascular disease at atherosclerosis. Ang mga non-steroidal na anti-inflammatory na gamot ay ginagamit upang mabawasan ang mga masakit na sintomas ng arthritis, at ang aktwal na paggamot ay isinasagawa ng dalawang iba pang grupo ng mga gamot:

• genetically engineered na gamot (GIBP);
• pangunahing mga gamot na antirheumatic.

Bilang karagdagan dito, ang mga glucocorticosteroid ay inireseta, iyon ay, alinman sa mga iniksyon ng mga hormonal na gamot sa isang malubhang apektadong joint, o mga tablet, o mga ointment at cream.
Ang mga lokal na anesthetic na gamot ay maaari ding non-steroidal: Ibuprofen, Piroxicam, Diclofenac, Ketoprofen.

Mga pangunahing gamot na antirheumatic

Kung mas maagang humingi ng tulong ang pasyente, mas madali itong pigilan ang pag-unlad ng rheumatoid arthritis. Kadalasan ang mga gamot mula sa pangkat na ito ay inireseta para sa sabay-sabay na pangangasiwa na may corticosteroids. Sa ilang mga kaso, ang gamot ay hindi epektibo, at sa kawalan ng isang positibong epekto, ang gamot ay pinapalitan ng isa pa sa loob ng isang buwan at kalahati. Ano ang kasama sa pangunahing hanay ng mga antibiotic para sa rayuma?

• methotrexate;
• enbrel (etanercept);
• wobenzym, phlogenzyme;
• azathioprine;
• cyclosporine A, sandimmun;
• mga ahente ng aminoquinoline;
• D-penicillamine;
• sulfachalazine;
• leflunomide, arava;
• ibang mga gamot na inireseta ng iyong doktor.

Dapat piliin ang mga immunosuppressive na gamot na isinasaalang-alang ang iba pang mga gamot na nakakaapekto sa sakit. Ang susi sa pagpapabagal ng progresibong rheumatoid arthritis ay nakasalalay sa tamang pagpili ng mga gamot at dosis. Ang tagal ng kurso ay dapat isaalang-alang ang posibilidad ng pag-ulit ng sakit.

Biologics para sa paggamot ng rheumatoid arthritis

Sa panahon ng pag-aaral ng cell division ng malignant na mga tumor, natukoy ang mga sangkap na pumipigil sa paglaki ng ilang mga tisyu. Bilang karagdagan sa therapy sa kanser, natagpuan ng pamamaraang ito ang aplikasyon nito sa paggamot ng mga autoimmune disorder tulad ng rheumatoid arthritis. Ang proseso na humahantong sa pagkawala ng magkasanib na kakayahang umangkop ay nangyayari sa pakikilahok ng mga cytokine, na sumisira sa mga lamad ng mga selula ng synovial membrane at intraarticular fluid. Ang paggamot na may cytostatic immunosuppressants ay batay sa blockade ng mga cytokine, salamat sa kung saan posible na mapanatili ang integridad ng maraming mga tisyu na bumubuo sa joint. Anong mga gamot mula sa grupong ito ng mga gamot ang ginagamit upang gamutin ang arthritis?

• bituin;
• orencia;
• mabthera;
• halofuginol.

At iba pa, halimbawa, humira, simponi, remicade, simzia, endbrel. Maraming mabisang gamot ang hindi inaprubahan para sa pamamahagi sa Russian Federation, ngunit magagamit ang mga ito para sa mga pasyenteng sumasailalim sa paggamot sa ibang bansa. Sa rheumatoid arthritis, ang paggamot sa spa na may pagpasa ng physiotherapy ay aktibong ginagamit.

• magnetotherapy;
• laser therapy sa halagang hindi hihigit sa labinlimang session;
• hemosorption;
• plasmapheresis;
• ultraviolet irradiation ng mga apektadong joints;
• electrophoresis ng calcium dimethyl sulfoxide, non-steroidal anti-inflammatory drugs at salicylates;
• impulse currents, hydrocortisone phonophoresis;
• cryotherapy, isang kurso ng hanggang dalawampung sesyon;
• panterapeutika paliguan, radioactive, putik, na may tubig mula sa hydrogen sulfide at iba pang mga mapagkukunan ng mineral.

Ang physiotherapy ay gumaganap ng isang auxiliary, ngunit napakahalagang papel sa kumplikadong paggamot. Dahil ang panganib ng kapansanan ay mataas, ang pasyente ay dapat na maging responsable para sa mga rekomendasyon ng dumadating na manggagamot. Kadalasan sa rheumatoid arthritis, ang ehersisyo ay inireseta upang makatulong na suportahan ang apektadong joint.

Mga paghahanda ng ginto

Ang paggamot na ito ay napakapopular bago naimbento ang makapangyarihang mga bagong gamot tulad ng Methotrexate. Ang mga gold salt at iba pang mga solusyon na naglalaman ng ginto ay kasalukuyang hindi itinuturing na pangunahing paggamot. Gayunpaman, ang mga komersyal na klinika ay patuloy na nagrereseta ng mahal at hindi epektibong paggamot na ito kumpara sa mga gamot sa kanilang mga pasyente. Mayroon lamang isang uri ng arthritis kung saan makatuwirang gumamit ng therapy na may kasamang ginto - ito ay. Ang lahat ng mga karampatang eksperto ay matagal nang kinikilala ang katotohanan na walang silbi ang paggamit ng ginto. Upang makamit ang epekto, kinakailangan na kumuha ng mga paghahanda ng ginto sa napakatagal na panahon, at ang matagal na paggamit ay nagdaragdag ng panganib ng mga reaksiyong alerdyi. Laban sa background ng pagkuha ng mga paghahanda ng ginto, ang ginintuang pyelonephritis, eksema at nekrosis ay nabuo.

Ang modernong industriya ng pharmacological ay lumikha ng maraming mas ligtas at mas epektibong mga remedyo para sa paglaban sa rheumatoid arthritis kaysa sa gintong paghahanda.

Para sa pagsipi: Badokin V.V. Ang pangunahing sintomas-pagbabago ng mga delayed-acting na gamot sa paggamot ng osteoarthritis // RMJ. 2011. Blg. 12. S. 725

Ang Osteoarthritis (OA) ay ang pangunahing nosological form ng degenerative joint disease. Ito ay nangyayari sa higit sa 70% ng mga pasyente na may edad na 65 taon, at ang mga radiological na sintomas ng sakit na ito ay mas madalas na nakikita. Ang OA ay nagsasangkot, una sa lahat, ang mga kasukasuan na nagdadala ng pagkarga (tuhod at balakang) sa orbit ng proseso ng pathological nito, at ito ay makabuluhang nagpapalala sa kalidad ng buhay ng mga pasyente, na humahantong sa kapansanan, lalo na sa mga matatanda. Ito ay kumakatawan sa isang seryosong problemang sosyo-ekonomiko, na isa sa mga pangunahing sanhi ng patuloy na kapansanan. Ayon kay EULAR (2003), ang panganib ng kapansanan dahil sa osteoarthritis ng tuhod ay katumbas ng panganib na nauugnay sa sakit sa puso at ito ang ika-4 na nangungunang sanhi ng kapansanan sa mga kababaihan at ika-8 sa mga lalaki. Ang pangmatagalang pagbabala ng OA sa mga partikular na pasyente ay mahirap hulaan, kabilang ang kurso ng mga indibidwal na klinikal na sintomas, ang pag-unlad ng radiographic (istruktura) mga pagbabago, at may kapansanan sa kalidad ng buhay.

Ang OA ay itinuturing na isang multifactorial na sakit, sa pagbuo kung saan ang iba't ibang mga kadahilanan (mekanikal, hormonal, genetic) ay nakikilahok. Ang kontribusyon ng mga salik na ito sa pag-unlad, mga indibidwal na pagpapakita at kinalabasan ng sakit na ito sa mga indibidwal na pasyente ay lubhang variable. Ito ay kilala na ang iba't ibang mga kadahilanan ng panganib ay kasangkot sa gonarthrosis, coxarthrosis at arthrosis ng maliliit na joints ng mga kamay. Ginawa nitong posible para sa ilang mga may-akda na isaalang-alang ang OA bilang isang heterogenous na pangkat ng magkasanib na mga sakit ng iba't ibang etiologies, ngunit may katulad na biological, morphological at klinikal na mga palatandaan at pangkalahatang kinalabasan. Ang Osteoarthritis ay batay sa isang kawalan ng timbang sa pagitan ng mga anabolic at catabolic na proseso sa mga tisyu ng joint, at higit sa lahat sa hyaline cartilage - ang pangunahing at pangunahing springboard para sa mga pathological na pagbabago. Ang sakit ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang talamak na mabagal na progresibong kurso at humahantong sa isang pagbawas sa dami ng hyaline cartilage, hanggang sa kumpletong pagkawala nito.
Ang pathogenesis ng pangunahing osteoarthritis ay higit na na-decipher (sa partikular, ang mga molekular na mekanismo ng pag-unlad nito). Ang mapagpasyang kahalagahan ay naka-attach sa talamak na labis na karga ng mga kasukasuan, kabilang ang kanilang micro- at macrotraumatization. Ito ay humahantong sa isang pagkagambala sa aktibidad ng chondroblasts at chondrocytes, at pagkatapos ay sa hindi sapat na synthesis ng proteoglycans ng chondrocytes, pati na rin ang isang dami at husay na pagkagambala sa pagbuo ng mga glycosaminoglycans at proteoglycan aggregates. Sa kabilang banda, may mga pagbabago sa subchondral bone, ang sclerosis nito ay bubuo, na lalong nagpapataas ng load sa apektadong joint. Mahalaga ang pag-activate ng matrix proteinases (collagenase, phospholipase A2), overexpression ng pro-inflammatory cytokines (interleukin-1 at tumor necrosis factor-α), kakulangan ng anti-inflammatory cytokines, halimbawa, transforming growth factor-ta-β at plasminogen-1 inhibitor, na pumipigil sa mga proseso ng anabolic sa apektadong kartilago. Ang isang tiyak na papel sa pathogenetic cascade ng osteoarthritis ay kabilang sa mga superoxide radical, isang pagbawas sa synthesis ng hyaluronic acid ng mga synoviocytes, pati na rin ang hyperproduction ng prostaglandin E2, na, kasama ang iba pang mga kadahilanan, ay nag-aambag sa pamamaga sa mga tisyu ng kasukasuan, pinasisigla ang aktibidad ng mga osteoblast at nagdudulot ng pagkabulok ng fibroplastic cartilage.
Ang mga pathological na pagbabago sa osteoarthritis (OA) ay sumasalamin sa parehong pinsala sa mga tisyu ng joint at ang tugon sa pinsalang ito. Kahit na ang pinaka-binibigkas na mga pagbabago ay nangyayari sa articular cartilage, ang lahat ng mga joint tissue at periarticular soft tissues ay kasangkot sa pathological na proseso. Bilang karagdagan sa pagkabulok at pagbawas sa dami ng hyaline cartilage, ang pamamaga ng synovium ay sinusunod, pati na rin ang remodeling ng buto na may subchondral sclerosis, ang pagbuo ng mga osteophytes at subchondral cyst, fibrosis ng articular capsule, meniscus degeneration, at periarticular muscle atrophy. . Bilang karagdagan, ang mga ligament, enthesis, sensory nerves ay kasangkot sa proseso ng pathological.
Ang interes ng lahat ng mga istruktura na bumubuo sa kasukasuan, na maaaring ituring bilang isang independiyenteng organ, ay humahantong sa iba't ibang mga mekanismo para sa pagsisimula ng sakit - isa sa mga nangungunang sintomas ng sakit na ito. Kaya, ang pinsala sa subchondral bone ay nag-aambag sa pag-unlad ng sakit sa pamamagitan ng paglitaw ng intraosseous hypertension at microfractures, ang nabuo na osteophytes ay humantong sa traumatization ng sensory nerves, at ang pinsala sa periarticular na kalamnan ay sinamahan ng kanilang spasm. Gayunpaman, ang pamamaga ay pinakamahalaga sa pinagmulan ng sakit, na pinakamahalaga sa pag-unlad at pag-unlad ng OA.
Ang nagpapasiklab na proseso ay naisalokal hindi lamang sa synovial membrane, kundi pati na rin sa kartilago, buto at periarticular soft tissues, kabilang ang articular capsule, ligaments at tendons, na sinamahan ng pagbuo ng synovitis, chondritis, osteitis at periarthritis, ayon sa pagkakabanggit. Ang multifaceted na katangian ng lesyon sa OA ay naging mas maliwanag sa pagpapakilala ng mga bagong teknolohiya sa klinikal na kasanayan, sa partikular, magnetic resonance imaging (MRI). Tinutulungan ng MRI na matukoy ang phenotype ng OA, linawin ang kaugnayan sa pagitan ng sakit at mga pagbabago sa istruktura sa sakit na ito, mailarawan ang paksa ng sugat, at tukuyin ang mga target para sa therapy. Ang pamamaraang ito ay nagpapahintulot sa iyo na makilala ang mga pagbabago sa morphological sa iba't ibang mga tisyu ng joint sa pagkakaroon ng kaunting mga pagbabago sa radiographic o kahit na sa kanilang kawalan. Bagama't kakaunti ang nalalaman tungkol sa klinikal na kahalagahan ng mga sintomas ng MRI, gayunpaman ay malinaw na ang mga pagbabago sa bone marrow ay nauugnay sa isang mataas na rate ng radiological progression ng OA, at ang sakit ay nauugnay sa synovitis at bone marrow edema (marahil intraosseous hypertension).
Ang paggamot sa sakit na ito ay kumplikado at may kasamang non-pharmacological, pharmacological at klinikal na pamamaraan. Kabilang sa mga paraan ng pharmacotherapy ang non-opioid at opioid analgesics (paracetamol, tramadol), systemic non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs), lokal na therapy (capsaicin, NSAIDs, dimexide), ang tinatawag na chondroprotectors (simptom-modifying drugs of delayed). aksyon), intra-articular injection (glucocorticoids, mga gamot na hyaluronic acid), eksperimental na therapy (biological response modulators, mga gamot na nakakaapekto sa metabolismo ng buto).
Sa mga gamot na nagpapabago ng sintomas ng naantala na pagkilos, ang mga likas na bahagi ng cartilaginous intercellular substance - glucosamine at chondroitin sulfate, na kung saan ay ang pinaka-pinag-aralan sa mga gamot ng pangkat na ito at higit na batay sa ebidensya, ay pinakamahalaga. Ang mga ito ay inuri bilang mga tiyak na antiarthrotic na gamot, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang mas mabagal na pag-unlad ng isang sintomas-pagbabago ng epekto, isang binibigkas na epekto, kapag pagkatapos ihinto ang paggamot ang epekto ay nagpapatuloy sa loob ng 4-8 na linggo o higit pa, at pinaka-mahalaga, mayroon silang potensyal na istruktura- pagbabago (chondroprotective) ) ​​mga katangian. Samakatuwid, ang glucosamine at chondroitin sulfate ay hindi lamang aktibong nakakaapekto sa mga pangunahing klinikal na pagpapakita ng sakit na ito (ibig sabihin, sugpuin ang sakit at gawing normal ang pag-andar ng mga apektadong joints), ngunit pabagalin din ang pag-unlad ng OA, gawing normal o patatagin ang mga pagbabago sa istruktura sa hyaline cartilage. , at maiwasan ang mga pagbabago sa hindi apektadong joint. (Talahanayan 1).
Ang Glucosamine ay may pinakamatibay na base ng ebidensya. Ito ay isang monosaccharide at isang natural na bahagi ng glycosaminoglycans sa articular matrix at synovial fluid. Ang glucosamine ay may partikular na epekto sa osteoarthritic cartilage at pinasisigla ang synthesis ng isang kumpletong extracellular matrix ng mga chondrocytes, at, higit sa lahat, ang pinakamahalagang bahagi nito, ang mga proteoglycans at hyaluronic acid (Talahanayan 2). Ito ay makabuluhang binabawasan ang aktibidad ng catabolic enzymes sa cartilage, kabilang ang matrix metalloproteinases.
Ang glucosamine ay synthesize mula sa marine-derived chitin at naglalaman ng ilang mga salts. Sa medikal na kasanayan, dalawa sa mga asing-gamot nito ang ginagamit - sulfate at hydrochloride. Ang Glucosamine sulfate ay isang purong substance na may molekular na timbang na 456.46 at isang sulfated derivative ng natural na amino monosaccharide glucosamine. Ito ay isang normal na bahagi ng glycosaminoglycans at proteoglycans, pati na rin isang substrate para sa synthesis ng glycosaminoglycan chain, aggrecan, at iba pang bahagi ng cartilage. Kapag kinuha nang pasalita o parenterally, ito ay naipon sa articular cartilage. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng mabilis na pagsipsip mula sa gastrointestinal tract. Ang ganap na bioavailability pagkatapos ng unang pagpasa sa atay ay 26%. Kapag pinangangasiwaan nang intramuscularly, ang konsentrasyon ng glucosamine sulfate ay karaniwang 5 beses na mas mataas kaysa kapag kinuha bawat os.
Sa isang sistematikong pagsusuri ng Cochrane, na sinuri ang pinakamahalagang pag-aaral sa pagiging epektibo at pagpapaubaya ng glucosamine, ang sintomas na epekto nito ay lubos na nasuri. Ang pagiging epektibo ng glucosamine ay makabuluhang mas mataas kaysa sa placebo sa mga tuntunin ng pagbabawas ng intensity ng joint pain, pagpapabuti ng Lequesne index, pati na rin ang porsyento ng mga pasyente na tumugon sa therapy. Kasabay nito, walang makabuluhang resulta ang nakuha kapag inihambing ang pagiging epektibo ng glucosamine at placebo sa mga tuntunin ng mga parameter tulad ng pagbabawas ng sakit sa WOMAC index scale, paninigas, at pagpapabuti ng paggana ng mga apektadong kasukasuan ng tuhod.
Sa pagsasalita ng glucosamine, imposibleng maiwasan ang dalawang solidong pag-aaral kung saan nakarehistro ang epekto ng pagbabago ng istraktura ng gamot na ito. Sa una sa mga pag-aaral na ito, 212 mga pasyente ang na-randomize sa 2 grupo na regular na nakatanggap ng glucosamine sulfate o placebo sa loob ng 3 taon. Ang lapad ng magkasanib na espasyo ay nadagdagan sa pagtatapos ng pag-aaral ng 0.12 mm sa pangunahing grupo na kumukuha ng glucosamine sulfate, at sa grupo ng placebo ay bumaba ito ng 0.24 mm. Ang mga datos na ito ay nagpapahiwatig hindi lamang sa pagbabago ng sintomas, kundi pati na rin sa pagiging epektibo ng pagbabago sa istruktura ng gamot na ito, i.e. ang kakayahang aktibong maimpluwensyahan ang rate ng pag-unlad ng OA. Gayunpaman, hindi lahat ng mga pasyente na may pangmatagalang paggamot na may glucosamine ay nakamit ang pagbaba sa rate ng radiographic progression. Kaya, pagkatapos ng tatlong taon ng patuloy na paggamit ng gamot na ito, ang mabilis na pag-unlad ng sakit ay naobserbahan sa 15% ng mga pasyente, habang ang pagpapaliit ng magkasanib na espasyo ay lumampas sa 0.5 mm. Ang mga kadahilanan ng peligro para sa gayong agresibong kurso ng OA ay hindi pa natukoy. Dapat ding tandaan na ang therapeutic activity ng glucosamine ay ipinapakita lamang sa mga pasyente na may gonarthrosis, ngunit hindi coxarthrosis.
Nang maglaon, ang epekto ng pagbabago ng istraktura ng glucosamine ay iniulat ni Pavelka et al. . Sa hindi direktang paraan, ang mga datos na ito ay kinumpirma ng mga resulta ng isang pangmatagalang (8-taong average) na pag-follow-up ng mga pasyente na ginagamot ng glucosamine sa unang 3 taon ng pag-follow-up. Sa susunod na 5 taon, 10.2% ng mga pasyente sa pangunahing grupo at 14.5% sa control group ang sumailalim sa arthroplasty ng tuhod.
Ang Glucosamine sulfate ay may magandang tolerability profile at mataas na kaligtasan. Sa lahat ng mga protocol ng pag-aaral at meta-analyses, walang mga istatistika o makabuluhang pagkakaiba sa klinikal sa bilang at kalubhaan ng mga salungat na kaganapan kumpara sa placebo. Kasabay nito, ipinakita ng mga paghahambing na pag-aaral ang pagkalat ng mga salungat na kaganapan kapag kumukuha ng mga NSAID kaysa sa glucosamine. Ang isang meta-analysis ng randomized controlled trials ay nagpakita na ang pinakakaraniwang gastrointestinal side effect, na, bilang panuntunan, ay banayad. Ang pagkansela ng paggamot dahil sa hindi pagpaparaan sa gamot ay nangyari sa mga nakahiwalay na kaso. Ang mga kaganapan sa cardiovascular ay naobserbahan sa mga matatandang pasyente, ngunit hindi rin ito madalas mangyari kaysa sa mga tumatanggap ng placebo. Ang glucosamine sulfate ay hindi nagpapataas ng insulin resistance.
Ang isa pang structural analog ng cartilage, chondroitin sulfate, ay kabilang din sa mga nagpapakilalang gamot ng naantalang pagkilos. Ito ay isang sulfated mucopolysaccharide at bahagi ng mga proteoglycan complex na na-synthesize ng chondrocytes. Para sa buong paggana ng cartilage tissue, 2 kundisyon ang dapat matugunan: 1) sapat na bilang ng mga chondrocytes at 2) dapat silang metabolically active at mag-synthesize ng sapat na dami ng extracellular matrix. Kasama sa komposisyon ng matrix ang chondroitin sulfate. Dahil sa pagkakaroon ng mga pangkat ng carboxyl at sulfate, ang mga glycosaminoglycans at, lalo na, ang chondroitin sulfate, ay may binibigkas na hydrophobicity, at ito naman, ay nag-aambag sa normal na paggana ng kartilago at pagpapanatili ng mga nababanat na katangian nito. Kapag kinuha nang pasalita, ito ay tinutukoy sa mataas na konsentrasyon sa synovial fluid. Ang biological na aktibidad nito ay sa maraming aspeto malapit sa glycosamine.
Ang antas ng ebidensya para sa chondroitin sulfate para sa pagbabago ng sintomas sa OA ay kasing taas ng para sa glucosamine sulfate (IA), gaya ng makikita sa 2003 EULAR na mga alituntunin. Leed B.F. et al. nagsagawa ng meta-analysis ng 7 kinokontrol na klinikal na pagsubok, na kinasasangkutan ng 703 mga pasyente na may pinsala sa malalaking joints (tuhod at balakang), habang 372 mga pasyente ay ginagamot ng chondroitin sulfate at 331 ay kumukuha ng placebo. Ang tagal ng therapy ay mula 3 hanggang 12 buwan, at ang dosis ng gamot ay mula 800 hanggang 2000 mg/araw. Ang pagiging epektibo ng chondroitin sulfate ay makabuluhang mas mataas kumpara sa placebo sa mga tuntunin ng mga tagapagpahiwatig tulad ng sakit ayon sa VAS, ang Lequesne index at ang pandaigdigang pagtatasa ng mga resulta ng pasyente. Sinuri din ng pagsusuring ito ang tolerability ng gamot, na mabuti at maihahambing sa placebo. Kasama sa mga masamang kaganapan ang pananakit ng tiyan (sa 18 sa 349 na pasyente), pagtatae (sa 7), paninigas ng dumi (sa 2), mga sintomas sa balat (sa 4), edema ng talukap ng mata (sa 1), edema ng lower extremity (sa 1), alopecia ( sa 1) at extrasystole (sa 1).
Uebelhart D. et al. sinusuri ang bisa at tolerability ng dalawang kurso ng oral chondroitin sulfate therapy na tumatagal ng 3 buwan sa loob ng 1 taon sa isang randomized, double-blind, multicenter, placebo-controlled na pag-aaral sa 120 pasyente na may sintomas na OA ng tuhod. Ang pangunahing efficacy ay isinasaalang-alang sa pamamagitan ng pagtatasa ng Lequesne algo-functional index, at pangalawa - sa pamamagitan ng dynamics ng VAS, ang bilis ng pagpasa sa isang tiyak na distansya, ang pandaigdigang pagtatasa ng pagiging epektibo ng therapy, at ang pangangailangan para sa paracetamol. Ang lapad ng magkasanib na espasyo ay tinasa sa medial na bahagi ng tibiofemoral joint. Kasama sa intent-to-treat analysis ang 110 sa 120 na pasyente. Sa pagtatapos ng pagmamasid, ang algo-functional index ay bumaba ng 36% sa pangunahing grupo at ng 23% sa control group. Ang karagdagang pagsusuri ay nagpakita na ang chondroitin sulfate ay hindi lamang isang makabuluhang pagbabago ng sintomas, kundi pati na rin ang isang epekto sa pagbabago ng istruktura. Sa pagtatapos ng taon, nagkaroon ng karagdagang pagbaba sa joint space sa mga pasyente na kumuha ng placebo, na hindi naitala sa panahon ng chondroitin therapy.
Ang chondroprotective effect ng chondroitin sulfate ay ipinahayag din sa tinatawag na aftereffect ng gamot, i.e. patuloy na pagpapabuti sa mga sintomas ng OA pagkatapos ihinto ang paggamot sa gamot na ito. Binibigyang-diin ng may-akda na ang epekto ng pagbabago sa istraktura ng gamot na ito ay napatunayan na kapwa sa mga eksperimental at klinikal na pag-aaral, at ang isang positibong katangian ng chondroitin ay ang mababang toxicity nito kahit na sa matagal na paggamit.
Ang pinagsamang paghahanda na may aktibidad na chondroprotective ay kinabibilangan ng artra, kondronova at Teraflex. Kasama sa Teraflex (Bayer, Germany) ang 500 mg ng glucosamine hydrochloride at 400 mg ng sodium chondroitin sulfate. Ito ay inireseta ng 2 kapsula 2 beses sa isang araw para sa unang 3-4 na linggo, at pagkatapos ay 2 kapsula sa isang araw. Ang tagal ng pagpasok, bilang panuntunan, ay 6 na buwan.
Ang therapeutic activity ng Teraflex ay napatunayan sa ilang mga klinikal na pag-aaral. Sa isang bukas na pag-aaral na isinagawa sa Institute of Rheumatology ng Russian Academy of Medical Sciences, L.I. Pinag-aralan ng Benevolenskaya et al. ang bisa, tolerability at kaligtasan ng Teraflex sa 50 pasyente na may gonorrhea at coxarthrosis. Ang lahat ng mga pasyente ay may clinically pronounced osteoarthritis na may sakit, paninigas ng umaga at kakulangan sa paggana ng musculoskeletal system, pati na rin ang pangangailangan na kumuha ng mga NSAID. Ang tagal ng pagmamasid ay 6 na buwan, at sa unang 4 na buwan, ang mga pasyente ay kumuha ng 2 kapsula ng Tera-flex kasama ang 1200 mg ng ibuprofen. Kapag nakakuha ng positibong epekto, posibleng bawasan ang pang-araw-araw na pangangailangan para sa ibuprofen hanggang sa ganap na pagtanggal nito. Sa pagtatapos ng 4 na buwan ng tuluy-tuloy na therapy, ang Teraflex ay humantong sa isang makabuluhang pagbaba sa kabuuang WOMAC index, habang mayroong isang makabuluhang positibong dinamika sa tindi ng pananakit ng kasukasuan, paninigas ng umaga, at kakulangan sa paggana ng mga apektadong kasukasuan. Sa 26 sa 50 pasyente, ang pang-araw-araw na pangangailangan para sa ibuprofen ay nabawasan. Ayon sa mga pasyente, pagpapabuti sa pagtatapos ng ikalawang buwan. Ang therapy ay sinusunod sa 77.8% ng mga kaso at sa pagtatapos ng ikaapat - sa 74.4%, at ayon sa doktor - sa 88.6 at 83.7%, ayon sa pagkakabanggit. Kapansin-pansin, sa susunod na 2 buwan pagkatapos ihinto ang paggamot, ang therapeutic efficacy ng Teraflex ay patuloy na napanatili. Sa pag-aaral na ito, ang gamot ay mahusay na disimulado. Ang mga salungat na kaganapan ay naobserbahan lamang sa 6 na mga pasyente at pangunahing nauugnay sa ibuprofen. Ang Teraflex sa mga nakahiwalay na kaso ay nagdulot ng pananakit sa itaas na tiyan at pagpapanatili ng dumi.
Sinuri din ng isa pang 6 na buwang open randomized multicenter trial ang pagiging epektibo ng Teraflex sa mga pasyenteng may clinically significant knee osteoarthritis at spondylosis deformans. Sa lahat ng mga pasyente, ang sakit habang naglalakad sa VAS scale ay higit sa 40 mm, at ang radiographic stage ay tumutugma sa mga yugto I-III ayon kay Kellgren at Lawrence. Ang mga pasyente ng unang (pangunahing) grupo ay kumuha ng Teraflex na may diclofenac at ang pangalawa (kontrol) - tanging diclofenac. Sa pagtatapos ng 3 buwan sa pangunahing grupo, ang intensity ng joint pain ay makabuluhang nabawasan at nanatili sa antas na ito hanggang sa katapusan ng 6 na buwan. paggamot. Sa pangalawang pangkat, ang isang positibong kalakaran sa tagapagpahiwatig na ito ay naobserbahan din, bagaman sa isang mas mababang lawak kumpara sa pangunahing grupo. Ang isang katulad na kalakaran ay nabanggit sa WOMAC functional index. Sa pagtatapos ng 6 na buwan paggamot sa unang grupo, ayon sa doktor, ang isang makabuluhang pagpapabuti ay nakarehistro sa 23.3% ng mga pasyente at isang pagpapabuti sa 60%, at sa control group - sa 16.7 at 40%, ayon sa pagkakabanggit. Kasabay nito, ang ineffectiveness ng therapy ay nakarehistro sa 23% ng mga pasyente na kumukuha ng diclofenac, at 3.3% lamang sa grupo ng mga pasyente na, kasama ang diclofenac, ay kumuha ng Teraflex. Tulad ng sa nakaraang pag-aaral, ang Teraflex ay mahusay na disimulado. Sa kabuuan, 5 salungat na mga kaganapan ang nakita sa pangunahing grupo at 8 sa control group. Habang kumukuha ng Teraflex, heartburn, sakit sa itaas na tiyan, at utot ay sinusunod, na banayad at hindi nangangailangan ng paghinto ng paggamot sa gamot na ito. Sa isang kaso, ang isang reaksiyong alerdyi ay sinusunod, na sinamahan ng isang pantal sa balat.
Ang malaking interes ay ang multicenter, double-blind, Glucosamin/|chondroitin Arthritis Intervention Trial (GAIT), na isinasagawa sa United States sa ilalim ng tangkilik ng National Institutes of Health. Kasama sa pag-aaral na ito ang 1583 mga pasyente na may sintomas na OA ng tuhod. Ang lahat ng mga pasyente ay nahahati sa 5 grupo. Sa magkahiwalay na grupo, ang mga pasyente ay nakatanggap ng alinman sa 1500 mg ng glucosamine hydrochloride, o 1200 mg ng chondroitin sulfate, o isang kumbinasyon ng glucosamine at chondroitin, o 200 mg ng celecoxib o placebo. Ang tagal ng therapy ay 24 na linggo. Ang pangunahing punto ay ang pagbaba sa tindi ng pananakit sa sukat ng WOMAC sa mga kasukasuan ng tuhod ng 20% ​​o higit pa sa ika-24 na linggo. Sa kabila ng kontrobersyal na disenyo ng pag-aaral na ito at ang malaking porsyento ng mga pasyente na nakaranas ng makabuluhang pagbawas sa intensity ng sakit sa placebo, nakuha ang mga interesanteng data. Ang mga pasyente sa una ay malubha o matinding pananakit sa mga kasukasuan ng tuhod ay ang pinakamarami sa grupo sa pinagsamang therapy na may glucosamine at chondroitin at istatistikal na mas mataas kumpara sa pangkat ng placebo (79 at 54.3%, ayon sa pagkakabanggit, p = 0.002). Ang mga salungat na kaganapan ay bihira, ay katamtamang malala at halos pantay na madalas na nangyari sa magkakahiwalay na grupo.
Ang pagiging epektibo ng kumbinasyon ng therapy at ang epekto nito sa pagbabago ng istraktura ay kinumpirma ng eksperimentong data sa pag-aaral ng pagiging epektibo ng sabay-sabay na paggamit ng chondroitin sulfate at glucosamine hydrochloride. Ang kumbinasyon ng therapy sa modelo ng OA sa mga rabbits ay nag-ambag sa isang pagtaas sa produksyon ng glycosaminoglycans ng chondrocytes sa pamamagitan ng 96.6%, at laban sa background ng monotherapy na may structural analogs ng cartilage - lamang ng 32%. Sa kumbinasyon ng therapy, ang pinsala sa cartilage ay hindi gaanong malala kumpara sa paggamit ng glycosamine o chondroitin. Dapat tandaan na ang mga structural analogs ng cartilage ay hindi lamang karaniwan, kundi pati na rin ang mga natatanging mekanismo ng kanilang epekto sa sakit at pamamaga. Kasabay nito, sila ay mga synergist at, kapag ginamit nang magkasama, umakma at nagpapahusay sa pagkilos ng bawat isa.
Kaya, ang Teraflex ay may malinaw na epekto sa pagbabago ng sintomas sa mga pasyente na may OA, na ipinakita sa pamamagitan ng pagbawas sa intensity ng sakit at isang pagpapabuti sa pag-andar ng mga apektadong joints. Binabawasan din nito ang pang-araw-araw na pangangailangan para sa mga NSAID. Tulad ng para sa katibayan ng mga katangian ng pagbabago sa istruktura nito, nangangailangan ito ng pangmatagalang paggamot sa gamot na ito (para sa ilang buwan o kahit na taon) na may masusing pagsusuri sa lapad ng magkasanib na espasyo ayon sa mga pag-aaral ng X-ray at MRI, pati na rin ang pagtukoy sa dami ng articular cartilage bago at pagkatapos magsagawa ng naturang therapy.
Sa kasalukuyan, ang tanong ng direktang chondroprotective action ng structural analogs ng cartilage ay nalutas nang hindi sigurado. Parami nang parami ang mga mananaliksik na sumunod sa punto ng view na ang tinatawag na chondroprotective na gamot ay hindi lamang nagpapasigla sa synthesis ng cartilage matrix, i.e. proteoglycans, glycosaminoglycans at hyaluronic acid sa pamamagitan ng chondrocytes, kung magkano ang mga ito ay may isang anti-namumula epekto, na kung saan ay natanto sa kanilang pang-matagalang pangangasiwa. Ang isang positibong solusyon sa problemang ito ay higit sa lahat dahil sa kakulangan ng lubos na nagbibigay-kaalaman na mga pamamaraan na nagpapahintulot sa isa na sapat na hatulan ang kaligtasan ng tissue ng cartilage at matugunan ang mga kinakailangan para sa mga pamantayan para sa pag-unlad ng OA. Sa pagsasaalang-alang na ito, tila may kaugnayan sa pagkilala sa pagitan ng klinikal na pamantayan para sa OA at mga kadahilanan na hindi nauugnay sa sakit na ito, upang matukoy ang mga tampok ng pag-unlad ng OA ng hip joint, naiiba sa OA ng joint ng tuhod. Hindi gaanong nauugnay ang pagsasagawa ng karagdagang malalim na pag-aaral sa sakit na ito upang linawin ang kaugnayan sa pagitan ng data ng klinikal, radiological, arthrosonographic at MRI.

Panitikan
1. Volpi N. Chondroitin sulphate para sa paggamot ng osteoarthritis. Curr Med Chem - Anti-Inflammatory and Anti-Allergy Agents, 2005; 4:221-234.
2. Jordan KM, Arden NK, Doherty M et al. Mga Rekomendasyon ng EULAR 2003: isang diskarte na nakabatay sa ebidensya sa pamamahala ng osteoarthritis ng tuhod: Ulat ng isang Task Force ng Standing Committee para sa International Clinical Studies Including Therapeutic Trials (ESCISIT). Ann Rheum Dis 2003; 62:1145-1155.
3. Brandt KD. Diagnosis at nonsurgical na pamamahala ng osteoarthritis. Propesyonal na komunikasyon, 2000.
4. Badokin V.V. Ang kahalagahan ng pamamaga sa pag-unlad at kurso ng osteoarthritis. Consilium medicus 2009; 11(9): 91-95.
5. Wesseling J, Dekker J, van den Berg WB, et al. CHECK (Cohort Hip and Cohort Knee): pagkakatulad at pagkakaiba sa Osteoarthritis Inivaties. Ann Rheum Dis 2009; 68:1413-19.
6. Krigshtein O.S., Golubev G.Sh. Pagtatasa sa Katibayan para sa Bisa ng Mga Gamot na Nag-aangking 'Mga Tagapagbago ng Structure', 20040-2007 Klinikal pharmacology at pharmacoeconomics 2008; 1:55-88.
7. Alekseeva L.I. Mga gamot na may sintomas na naantala sa pagkilos sa paggamot ng OA. Consilium medicus 2009; 11(9):100-104.
8. Herrero-Beaumont G, Rovati LC. Paggamit ng crystalline glucosamine sulfate sa osteoarthritis. Future Rheumatol 2006; 1(4): 397-414.
9. Towheed TE, Maxwell L, Anastassiades TP et al. Glucosamine therapy para sa paggamot sa osteoarthritis. Cochrane Database System. Sinabi ni Rev. 2005; CD002946.
10 Reginster JY, Deroisy R, Rovati LC et al. Pangmatagalang epekto ng glucosamine sulphate sa pag-unlad ng osteoarthritis: isang randomized, placebo-controlled na klinikal na pagsubok. Lancet 2001; 357:251-256.
11. Pavelka K, Gatterova J, Olejarova M et al. Paggamit ng Glucosamine sulfate at pagkaantala ng pag-unlad ng osteoarthritis ng tuhod: isang 3-taon, randomized, placebo-controlled, double-blind na pag-aaral. Arch Intern Med 2002; 162(18): 2113-2123.
12. Bruyere O, Pavelka K, Rovati LC et al. Kabuuang joint replacement pagkatapos ng glucosamine sulphate treatment sa rnee ostheoarthritis: mga resulta ng average na 8-taong obserbasyon ng mga pasyente mula sa dalawang nakaraang 3-taon, randomized, placebo-controlled na mga pagsubok. Osteoarthritis Cartilage 2008; 16(2):254-260
13. Leeb BF, Schweitzer H, Montag K, Smolen JS. Isang Metaanalysis ng Chondroitin Sulphate sa Paggamot ng Osteoarthritis. J Rheumatol 2000; 27:205-211.
14. Uebelhart D, Malaise V, Marcolongo R et al. Pasulput-sulpot na paggamot ng tuhod osteoarthritis na may oral chondriitin sulfate: isang isang taon, randomized, double-blind, multicenter na pag-aaral kumpara sa placebo. Osteoarthritis Cartilage 2004; 12:269-276.
15. Benevolenskaya L.I., Alekseeva L.I., Zaitseva E.M. Ang pagiging epektibo ng Teraflex sa mga pasyente na may osteoarthritis ng mga kasukasuan ng tuhod at balakang. RMJ 2005; 8:525-527.
16. Povoroznyuk V.V. Glucosamine at chondroitin sa paggamot ng osteoarthritis: data ng panitikan at mga resulta ng aming sariling pananaliksik. RMJ 2006; 14(4): 290-294.
17. Lila A.M., Mazurov V.I., Shidlovskaya O.V., Shostak M.S. Teraflex sa kumplikadong therapy ng osteoarthritis ng mga kasukasuan ng tuhod at osteochondrosis ng gulugod (mga resulta ng isang klinikal na pag-aaral). RMJ 2007; 13(24): 1618-1622.
18. Сlegg DO, Reda DJ, Harris CL et al. Glucosamine, chondroitin sulphate, at ang dalawa sa kumbinasyon para sa masakit na osteoarthritis ng tuhod. N Engl J Med 2006; 354(8): 795-808.
19. Lippielo L., Woodword J., Karpman D. et al. Kapaki-pakinabang na epekto ng cartilage structure modyifing agent na nasubok sa chondrocyte at rabbit instability model osteoartrosis. Si Artr. Rheum., 1999, suppl. 42, 256.
20 Mastbergen SC, Jansen NWD, Bijlsma JWJ, et al. Differential direktang epekto ng cyclo-oxygenase-1/2 inhibition sa proteoglycan turnover ng human osteoarthritic cartilage: isang in vitro study. Arthritis Research & Therapy 2006, 8:R2doi:10.1186/ar1846.

Ang mga gamot na nagpapabago ng sakit na antirheumatic (DMARDs) ay isang grupo ng mga gamot na direktang nakakaapekto sa kurso ng mga sakit na rayuma, na humihinto o nagpapabagal sa pag-unlad ng mga ito.

Ang bawat gamot sa pangkat na ito ay kumikilos sa isang tiyak na link sa proseso ng nagpapasiklab, na pumipigil sa karagdagang pagkasira ng kartilago, mga kasukasuan at mga panloob na organo.

Sino ang inireseta na mga gamot na nagpapabago ng sakit na antirheumatic?

Ang mga rheumatologist ay nagrereseta ng mga DMARD sa mga pasyenteng may nagpapaalab na arthritis na nasa panganib para sa permanenteng pinsala sa magkasanib na bahagi. Karamihan sa mga DMARD ay orihinal na ginamit upang gamutin ang rheumatoid arthritis. Ang ilang mga gamot ay nagpapakita ng magagandang resulta sa mga pasyenteng may ankylosing spondylitis (Bechterew's disease), juvenile rheumatoid arthritis at lupus. Ang ilang mga DMARD, tulad ng cyclophosphamide at mycophenolate mofetil, ay inireseta para sa mga pasyenteng may lupus at vasculitis, na maaaring magdulot ng malubhang pinsala sa mga panloob na organo.

Ano ang mahalagang malaman tungkol sa mga gamot sa grupong ito?

Ang mga gamot na nagpapabago ng sakit na antirheumatic, halimbawa, ay kadalasang inireseta kasama o kasama ng iba pang mga gamot sa grupong ito. Ito ay tinatawag na kumbinasyon therapy. Bagama't napakabisa ng mga DMARD sa pagpapabagal o pagtigil ng pamamaga, hindi sila kumikilos nang mabilis. Kailangang inumin ng mga pasyente ang mga ito sa loob ng ilang linggo o kahit na buwan bago lumitaw ang mga unang positibong resulta. Samakatuwid, kadalasan ang mga rheumatologist ay nagrereseta din at / o mga glucocorticosteroids sa scheme na may mga pangunahing antirheumatic na gamot. Habang lumalabas ang isang positibong epekto, ang mga NSAID o maaaring kanselahin.

Bago ka magreseta ng iyong doktor ng isang gamot (hindi lamang mga DMARD, ngunit anumang iba pa), tatanungin ka niya tungkol sa iyong katayuan sa kalusugan: mga nakakahawang sakit ngayon at sa nakalipas na tatlong buwan, mga antas ng presyon ng dugo, kasaysayan ng sakit sa atay at/o bato, nang talamak. uminom ng mga gamot para sa iba pang mga sakit. Batay sa impormasyong natanggap, magpapasya ang doktor kung gaano kaligtas ang pag-inom ng mga gamot na antirheumatic na nagpapabago ng sakit.

Mga alituntunin para sa pag-inom ng mga gamot na nagpapabago ng sakit na antirheumatic.

Upang mabawasan ang panganib ng paglitaw, gamitin ang mga simpleng tip na ito:

• Ang lahat ng mga tablet ay pinakamahusay na inumin sa panahon o kaagad pagkatapos ng pagkain. Uminom sila ng hindi bababa sa isang baso ng tubig o gatas. Huwag uminom ng mga coffee tablet o carbonated na inumin dahil ito ay magpapalala lamang ng pangangati ng tiyan.
• Kung nakakaranas ka ng kakulangan sa ginhawa sa tiyan habang umiinom ng gamot, subukang hatiin ang dosis. Halimbawa, kumuha ng kalahati sa umaga at kalahati sa gabi.
• Kausapin ang iyong doktor kung nararanasan mo, at magrereseta ang doktor ng espesyal na gamot para sa iyo (halimbawa, Cerucal).
• Kung nakakaranas ka ng pananakit sa rehiyon ng epigastric at sigurado na ang mga pangunahing antirheumatic na gamot ang dapat sisihin sa lahat, hilingin sa isang rheumatologist na ilipat ka mula sa mga tabletas patungo sa mga iniksyon. Sa karamihan ng mga kaso, ito ay isang mahusay na solusyon.

Mga karaniwang epekto ng mga gamot na nagpapabago ng sakit na antirheumatic.

Lahat ng DMARD ay may mga side effect. Ang ilan ay hindi partikular at maaaring mangyari sa anumang gamot (hal., pagduduwal, pagsusuka, pananakit ng ulo), at ang ilan ay partikular sa ilang partikular na gamot:

• Pagdidilim ng balat at mga kuko - cyclophosphamide.
• Pagpapalakas ng paglago ng buhok - cyclosporine.
• Sakit sa lalamunan - leflunomide (Arava).
• Pagtatae - mycophenolate mofetil.
• Sakit ng kasukasuan - sulfasalazine.

Ang karamihan sa mga DMARD ay sanhi ng:

• Tumaas na sensitivity sa sikat ng araw, kaya mas mabuti para sa mga pasyente na maging mas mababa sa araw, lalo na mula 12 hanggang 16 na oras, at siguraduhing gumamit ng mga sunscreen spray.
• Cytopenia (pagbaba ng antas ng mga selula ng dugo). Samakatuwid, ang dumadating na manggagamot ay regular na magrereseta ng isang klinikal na pagsusuri sa dugo upang makita ang mga pagbabago sa isang napapanahong paraan.

Siguraduhing sabihin sa iyong doktor ang tungkol sa iyong nakaplanong pagbubuntis bago ka magsimulang kumuha ng mga DMARD. Ang mga buntis na kababaihan na umiinom ng mga pangunahing gamot na antirheumatic sa karamihan ng mga kaso ay kontraindikado.

Ito ay isang systemic connective tissue disease na nakakaapekto sa mga peripheral joints, pati na rin ang mga panloob na organo. Ayon sa istatistika, ang rheumatoid arthritis ay nakakaapekto sa humigit-kumulang 1% ng mga tao sa buong mundo. Ang average na edad ng pagsisimula ng sakit ay apatnapu hanggang limampung taon. Mas madalas ang mga babae ay may sakit kaysa sa mga lalaki.

Talaan ng nilalaman:

Mga sanhi

Ang likas na katangian ng rheumatoid arthritis ay napakasalimuot. Ang pangunahing sanhi ng patolohiya ay itinuturing na isang proseso ng autoimmune, kapag nakikita ng immune system ang sarili nitong mga selula bilang dayuhan at inaatake sila. Ipinapalagay na ang gayong abnormal na aktibidad ay dahil sa isang genetic predisposition.

Ang mga kadahilanan na nag-trigger ng sakit ay kinabibilangan ng:

• Mga nakakahawang ahente (mga virus, virus);
• hypothermia;
• Endocrine disorder;
• Mga pinsala at operasyon;

Mga sintomas ng rheumatoid arthritis

Ang rheumatoid arthritis ay nangyayari na may pinsala sa mga kasukasuan, pati na rin ang mga panloob na organo. Ang kalubhaan ng klinikal na larawan ng sakit ay nakasalalay sa antas ng aktibidad ng proseso ng pathological:

• I - Mababang antas ng aktibidad;
• I I - Katamtaman;
• III - Mataas;
• 0 - Pagpapatawad.

Ang sakit ay unang nagpapakita ng sarili sa anyo ng pangkalahatan, di-tiyak na mga sintomas. Napansin ng tao na nagsimula siyang mapagod nang mabilis, nakaramdam ng kahinaan. Paminsan-minsan, ang temperatura ay tumataas nang bahagya, tila, sa walang maliwanag na dahilan, lumilitaw ang pagpapawis. May mga pananakit ng kalamnan, pananakit ng katawan. Kadalasan, ang sakit ay dahan-dahang umuunlad, ang mga klinikal na sintomas ay lumaganap sa loob ng ilang buwan, at kung minsan ay mga taon. Sa oras na ito, ang mga palatandaan ng magkasanib na pinsala ay nagsisimulang lumitaw. Mas madalas, ang sakit ay bubuo nang talamak o subacutely.

Mga sintomas ng magkasanib na

Ang rheumatoid arthritis ay may ilang mga tampok na nagbibigay-daan dito upang tumpak na maiiba mula sa iba pang mga sakit. Sa karamihan ng mga kaso, ang sakit ay ipinapakita ng polyarthritis (nakakaapekto sa higit sa tatlong joints), mas madalas sa pamamagitan ng oligoarthritis (nakakaapekto sa dalawang joints) o monoarthritis (nakakaapekto lamang sa isang joint).

Sa rheumatoid arthritis, ang mga joints ay apektado ng simetriko, iyon ay, kung ang joint ng daliri sa kaliwang kamay ay apektado, pagkatapos ay ang pamamaga ng parehong joint ay sinusunod din sa kanang kamay. Ang pinakakaraniwang apektadong joints ay:

• Metacarpophalangeal (maliban sa joint ng hinlalaki);
• Proximal interphalangeal;
• Metatarsophalangeal;
• tuhod;
• pulso;
• Mga siko;
• bukung-bukong.

Ang isang katangiang sintomas ng rheumatoid arthritis ay ang paglitaw ng paninigas sa umaga. Ang sintomas na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng katotohanan na pagkatapos ng paggising, ang isang tao ay nagtatala ng kahirapan sa kadaliang kumilos at nadagdagan ang sakit sa mga kasukasuan. Ang sintomas na ito ay bubuo dahil sa ang katunayan na sa gabi ang isang nagpapasiklab na exudate ay naipon sa lukab ng apektadong kasukasuan, na naglilimita sa paggana ng kasukasuan. Ang estado na ito ay tumatagal ng higit sa kalahating oras. Unti-unti, nawawala ang paninigas at ang tao ay nagsisimulang maging mas komportable, ang kadaliang kumilos sa kasukasuan ay naibalik. Sa pangkalahatan, ang rheumatoid arthritis ay nailalarawan sa patuloy na pananakit ng kasukasuan.

Ang rheumatoid arthritis ay umuusad sa tatlong yugto. Sa unang yugto Ang pamamaga ng synovial bag ng kasukasuan at ang paggawa ng nagpapaalab na exudate ay nabubuo, na kung saan ay ipinakita sa panlabas sa pamamagitan ng pamamaga ng kasukasuan, isang lokal na pagtaas sa temperatura ng balat, at sakit. Sa pangalawang yugto Ang mga selula ng nag-uugnay na tissue ay aktibong naghahati, kaya naman ang synovial membrane ay siksik. Sa ikatlong yugto ang mga inflamed cell ay gumagawa ng isang espesyal na enzyme, na humahantong sa joint deformity, nadagdagan na sakit at pagkawala ng motor function. Depende sa lokalisasyon ng proseso ng pathological, ang mga uri ng mga deformidad ng kamay tulad ng fusiform na mga daliri, leeg ng swan, tulad ng isang boutonniere ay maaaring sundin.

Mga sintomas ng extra-articular

Dahil ang rheumatoid arthritis ay isang sistematikong sakit, maraming mga pasyente ang nagkakaroon ng pinsala sa maraming panloob na organo. Ang mga organo na kadalasang apektado ay kinabibilangan ng:

• Balat;
• Puso;
• Baga;
• bato;
• Organ ng pangitain;
• Sistema ng nerbiyos.

20-50% ng mga pasyente ay mayroon rheumatoid subcutaneous nodules. Ang mga ito ay siksik na subcutaneous na walang sakit na mga pormasyon na may diameter na hanggang dalawang sentimetro. Kadalasan ang mga nodule ay nangyayari sa siko, Achilles tendon, sa ibabaw ng maliliit na kasukasuan ng kamay.

Ang mga rheumatoid nodules ay maaari ding mangyari sa mga panloob na organo, tulad ng mga baga. Kadalasan, sa mga pasyente na may rheumatoid arthritis, ang pleura ng mga baga ay apektado sa pagbuo ng pleurisy at interstitial tissue na may pag-unlad ng interstitial tissue. Ito ay pinaniniwalaan na ang dami ng namamatay mula sa pulmonary pathology sa mga pasyente na may rheumatoid arthritis ay dalawang beses na mas mataas kaysa sa pangkalahatang populasyon.

Ang sakit sa vascular ay nagpapakita ng sarili sa anyo ng vasculitis, na pinagbabatayan ng mga sakit ng maraming organo. Sa balat, ang vasculitis ay ipinakita ng isang hemorrhagic rash.

Sa rheumatoid arthritis, ang pinsala sa anumang layer ng puso ay maaaring maobserbahan: endocardium, pericardium, myocardium. Ang pinakakaraniwan ay pericarditis - pamamaga ng pericardial sac, kung minsan ay sinamahan ng pagbubuhos. Ito ay nagkakahalaga na tandaan na sa mga pasyente na may rheumatoid arthritis, na sa kanilang kabataan, ito ay sinusunod.

Ang pinsala sa bato ay isang seryosong banta sa buhay. Sa pamamaga ng renal glomeruli ay bubuo, na sa hinaharap ay maaaring maging sanhi. Sa mga pasyente na may pangmatagalang anyo ng rheumatoid arthritis, maaaring mangyari ang amyloidosis sa bato - ang pagtitiwalag ng abnormal na amyloid na protina sa kanila.

Bilang karagdagan, sa sakit na ito, ang organ ng pangitain ay maaaring maapektuhan sa anyo ng dry keratoconjunctivitis, ang nervous system sa anyo ng neuropathy, pinsala sa kalamnan sa anyo ng kahinaan ng kalamnan at sakit.

Diagnosis ng rheumatoid arthritis

Ang diagnosis ng rheumatoid arthritis ay napakalawak. Ang mga hindi tiyak, tiyak at pantulong na pamamaraan ng pananaliksik ay maaaring gamitin upang matukoy ang sakit.

Mga di-tiyak na pamamaraan ng diagnostic

Una sa lahat, ang tradisyonal na pangkalahatang klinikal na pag-aaral ay isinasagawa. Sa tinutukoy ng pagtaas sa bilang ng mga leukocytes, ang acceleration ng ESR,.

Kapag posible na makita ang isang pagtaas sa antas ng fibrinogen, sialic acid, pati na rin ang C-reactive na protina, haptoglobin. Gayunpaman, ang mga pagbabagong ito ay hindi tiyak at maaaring maobserbahan sa iba't ibang sakit.

Mga tiyak na pamamaraan ng diagnostic

Upang kumpirmahin ang diagnosis ng rheumatoid arthritis ay nagbibigay-daan sa pagpapasiya ng tiyak mga marker ng proseso ng rheumatoid. Sa partikular, humigit-kumulang 60% ng mga pasyente sa dugo ang natagpuan rheumatoid factor. Ang mga ito ay mga autoantibodies sa kanilang sariling mga immunoglobulin G. Ang mga mataas na titer ng kadahilanan ay nauugnay sa kalubhaan, mabilis na pag-unlad ng proseso ng pathological. Kung ang pasyente ay na-detect ang rheumatoid factor - ang mga doktor ay nagsasalita tungkol sa seropositive rheumatoid arthritis, kung ang kadahilanan ay hindi nakita - tungkol sa seronegative.

Ang isa sa mga pinaka-sensitibong pamamaraan, na nagpapahintulot na magamit ito sa pagsusuri ng isang sakit sa isang maagang yugto ng sakit, ay pagpapasiya ng anticitrulline antibodies (ACCP). Ang Citrulline ay isang amino acid na ginawa sa panahon ng pamamaga. Ang mga cell na naglalaman ng citrulline ay kinikilala ng immune system bilang dayuhan, kaya naman ang mga antibodies sa kanila ay ginawa. Sa rheumatoid arthritis, ang ACCP test ay positibo sa humigit-kumulang 80% ng mga kaso.

Mga pantulong na pamamaraan ng diagnostic

Ang isang pantulong na pamamaraan ng diagnostic ay pagsusuri ng synovial fluid. Sa likido, posibleng makita ang mga pagbabagong tulad ng pagbaba sa lagkit nito, pagtaas ng mga leukocytes at neutrophil, pagbabago sa kulay at transparency. Sa pangkalahatan, ang mga katulad na pagbabago ay sinusunod sa iba pang mga nagpapaalab na sakit ng mga kasukasuan. Mapagkakatiwalaang kinukumpirma ang pagkakaroon ng rheumatoid arthritis detection sa synovial fluid ng rheumatoid factor.

Ang pagsusuri sa X-ray at arthroscopy ay ginagamit upang pag-aralan ang mga apektadong joints. Ang mga unang palatandaan ng x-ray ay periarticular, malabo na mga contour ng joint, erosion sa articular surface.

Paggamot ng rheumatoid arthritis

Inirerekumenda namin ang pagbabasa:

Ang mga pasyenteng may rheumatoid arthritis ay kailangang gamutin sa isang rheumatological hospital. Ang mga sumusunod na grupo ng mga gamot ay ginagamit sa therapy:

1. Mga gamot na nagpapabago ng sintomas;
2. Mga gamot na nagpapabago ng sakit (mga pangunahing) antirheumatic na gamot;
3. Mga gamot na panlaban sa sakit.

Mga gamot na nagpapabago ng sintomas

Ang layunin ng grupong ito ng mga gamot ay ang mabilis na pagbawas ng lokal na pamamaga, pananakit, hanggang sa gumana ang mga pangunahing remedyo. Kasama sa grupong ito ng mga gamot ang mga NSAID at glucocorticoids.

Ang mga NSAID ay may mga anti-inflammatory, antipyretic at analgesic effect. Ang anti-inflammatory effect ay natanto dahil sa pagsugpo ng cyclooxygenase enzyme, na kasangkot sa synthesis ng inflammatory mediators. Mayroong dalawang isoform: COX1 at COX2. Alinsunod dito, ang mga NSAID na pangunahing kumikilos sa COX1 o COX2 ay nakikilala. Ang una ay kinabibilangan ng Ibuprofen, Diclofenac, Indomethacin, ang pangalawa - Meloxicam, Celecoxib. Pareho silang may anti-inflammatory effect. Gayunpaman, ang mga blocker ng COX2 ay walang agresibong epekto sa mucosa ng gastrointestinal tract, hindi katulad ng mga blocker ng COX1.

Ang mga glucocorticosteroids ay may binibigkas na anti-inflammatory effect. Ang mga mababang dosis ng glucocorticoids ay ginagamit bilang "bridge therapy" hanggang sa magsimulang magkabisa ang mga pangunahing gamot na antirheumatic. Sa ilang mga kaso, ang malalaking dosis ng glucocorticoids ay ibinibigay sa loob ng ilang araw, na tinatawag na "pulse therapy". Ang mga glucocorticoids ay inilalapat din nang topically - sa pamamagitan ng iniksyon sa apektadong joint. Gayunpaman, sa kasong ito, posible na sugpuin lamang ang lokal na pamamaga.

Mga pangunahing gamot na antirheumatic

Ang mga ito ay mga gamot na walang agarang epekto, ngunit dahil sa kanilang kakayahang makagambala sa mga mekanismo ng immune ng sakit, maaari silang humantong sa pangmatagalang pagpapatawad.

Kabilang sa mga pangunahing gamot ang:

• D-penicillamine;
• Paghahanda ng ginto;
• Salazo compounds;
• Cytostatics;
• Mga derivatives ng quinoline.

Ang prinsipyo ng therapy sa mga pangunahing gamot: una, ang mataas na dosis ng gamot ay inireseta upang sugpuin ang proseso ng nagpapasiklab. Sa hinaharap, ang dosis ng gamot ay unti-unting nabawasan at ang therapeutic dosis ay naabot, na dapat gamitin nang mahabang panahon. Kung pagkatapos ng apat hanggang anim na buwan ng paggamot sa isa o isa pang pangunahing gamot ay hindi makakamit ang positibong resulta, kinakailangan na baguhin ang gamot.

Mga gamot na panlaban sa sakit

Ang pagkilos ng mga gamot na ito (tinatawag din silang mga biological agent) ay naglalayong pigilan ang synthesis ng "anti-inflammatory" cytokines - TNF-a at IL-1. Ito ay mga modernong genetically engineered na gamot na nagbibigay-daan sa mga pasyenteng may resistensya sa ibang mga gamot na gumaling.

Kasama sa grupong ito ang mga sumusunod na gamot:

Sa kabila ng kanilang hindi maikakaila na pagiging epektibo, ang mga gamot sa pagkontrol sa sakit ay mayroon ding mga disadvantage. Ang pangunahing kawalan ay ang mataas na halaga ng mga gamot. Dahil kinakailangan na tratuhin ang mga gamot na ito sa loob ng mahabang panahon, lumalabas na hindi lahat ay kayang bayaran ang naturang paggamot.

Non-drug therapy

Ang non-drug therapy ay gumaganap ng hindi gaanong papel kaysa sa paggamot sa droga. Kaya, ang mga pasyente na may rheumatoid arthritis ay kailangang sumunod sa isang diyeta, na inilarawan nang detalyado sa artikulong "". Ang mga nagnanais na gumaling ay kailangang huminto sa paninigarilyo, dahil ito ay nagpapalala sa kurso ng sakit.

Ang mga pasyente ay ipinapakita ng katamtaman (hindi labis!) gymnastic exercises, masahe. Paborableng nakakaapekto sa kurso ng sakit sanatorium paggamot at physiotherapy (balneotherapy, mud therapy, laser therapy, magnetotherapy, UHF, electrophoresis). Isinasagawa ang physiotherapy pagkatapos na bumaba ang talamak na proseso ng pamamaga. Kapag ginamit nang tama, posible na mapabuti ang kadaliang mapakilos ng magkasanib na bahagi at mabawasan ang sakit.

Grigorova Valeria, medikal na komentarista

Genetic engineering at mga gamot

Microbiological produksyon ng mga gamot

Bago ang pagdating ng teknolohiya ng recombinant DNA, maraming mga gamot batay sa mga protina ng tao ay maaari lamang makuha sa maliit na dami, ang kanilang produksyon ay napakamahal, at ang mekanismo ng biological na pagkilos ay minsan ay hindi gaanong naiintindihan. Sa tulong ng bagong teknolohiya, ang buong hanay ng mga naturang gamot ay nakukuha sa dami na sapat kapwa para sa kanilang mabisang pagsusuri at para sa paggamit sa klinika. Sa ngayon, higit sa 400 mga gene ang na-clone (karamihan sa anyo ng cDNA) ng iba't ibang mga protina ng tao na maaaring maging mga gamot. Karamihan sa mga gene na ito ay ipinahayag na sa mga host cell, at ang kanilang mga produkto ay ginagamit na ngayon upang gamutin ang iba't ibang sakit ng tao. Gaya ng dati, sinusuri muna ang mga ito sa mga hayop, at pagkatapos ay isinasagawa ang mahigpit na klinikal na pagsubok. Ang taunang dami ng pandaigdigang merkado ng mga gamot batay sa mga protina ng tao ay humigit-kumulang 150 bilyong dolyar at patuloy na lumalaki. Ang dami ng pandaigdigang merkado para sa mga gamot batay sa mga recombinant na protina ay tumataas ng 12-14% bawat taon at noong 2000 ay umabot sa halos 20 bilyong dolyar.

Sa kabilang banda, ang paggamit ng mga tiyak na antibodies bilang mga therapeutic agent ay nangangako. Ginagamit ang mga ito upang i-neutralize ang mga lason, labanan ang bakterya, mga virus, at gamutin ang kanser. Ang antibody ay maaaring neutralisahin ang "manghihimasok" - isang dayuhang ahente, o sinisira ang isang tiyak na target na cell. Sa kabila ng kanilang maaasahang potensyal, ang mga antibodies sa ngayon ay bihirang ginagamit upang maiwasan o gamutin ang sakit. At sa pag-unlad lamang ng teknolohiya ng recombinant DNA at pagbuo ng mga pamamaraan para sa pagkuha ng mga monoclonal antibodies at sa pag-decode ng molekular na istraktura at pag-andar ng mga immunoglobulin, muling lumitaw ang komersyal na interes sa paggamit ng mga tiyak na antibodies para sa paggamot ng iba't ibang mga sakit.

Ang pagbuo ng mga bagong pamamaraan para sa pag-iwas at paggamot ng maraming sakit ng tao ay gumawa ng malaking kontribusyon sa paglago ng kagalingan ng mga tao sa ika-20 siglo. Gayunpaman, hindi maituturing na kumpleto ang prosesong ito. Ang mga tinatawag na "lumang" sakit, tulad ng malaria, tuberculosis, atbp., ay maaaring muling lumitaw sa sandaling humina ang mga hakbang sa pag-iwas, o lumitaw ang mga lumalaban na strain. Ang isang tipikal na sitwasyon sa paggalang na ito ay sa Ukraine at Russia.

Ang unang mga produkto ng GMO - antibiotics

Ang mga antibiotic ay mababang molekular na timbang na mga sangkap na naiiba sa istrukturang kemikal. Ang pagkakatulad ng mga compound na ito ay, bilang mga produkto ng mahahalagang aktibidad ng mga mikroorganismo, partikular nilang ginagambala ang paglaki ng iba pang mga mikroorganismo sa mga hindi gaanong konsentrasyon.

Karamihan sa mga antibiotic ay pangalawang metabolite. Ang mga ito, tulad ng mga toxin at alkaloid, ay hindi maiuri bilang mga sangkap na mahigpit na kinakailangan upang matiyak ang paglaki at pag-unlad ng mga mikroorganismo. Sa batayan na ito, ang mga pangalawang metabolite ay naiiba mula sa mga pangunahing, sa pagkakaroon ng kung saan ang pagkamatay ng mikroorganismo ay nangyayari.

Ang biosynthesis ng mga antibiotics, pati na rin ang iba pang pangalawang metabolites, ay karaniwang nangyayari sa mga cell na tumigil sa paglaki (idiophase). Ang kanilang biyolohikal na papel sa pagtiyak sa mahahalagang aktibidad ng mga producer na selula ay nananatiling hindi natutuklasan hanggang sa wakas. Ang mga eksperto na nag-aaral ng mga prospect ng biotechnology sa larangan ng microbiological production ng antibiotics ay naniniwala na sa ilalim ng masamang kondisyon, pinipigilan nila ang paglaki ng mga nakikipagkumpitensyang microorganism, sa gayon ay nagbibigay ng mas kanais-nais na mga kondisyon para sa kaligtasan ng microbe-producer ng isang partikular na antibiotic. Ang kahalagahan ng proseso ng pagbuo ng antibiotic sa buhay ng isang microbial cell ay nakumpirma ng katotohanan na sa streptomycetes, humigit-kumulang 1% ng genomic DNA ay nahuhulog sa bahagi ng mga gene na nag-encode ng mga enzyme para sa biosynthesis ng mga antibiotics, na maaaring hindi maipahayag para sa mahabang panahon. Ang mga gumagawa ng mga kilalang antibiotic ay pangunahing anim na genera ng filamentous fungi, tatlong genera ng actinomycetes (halos 4000 iba't ibang antibiotics) at dalawang genera ng tunay na bacteria (mga 500 antibiotics). Sa mga filamentous fungi, ang espesyal na pansin ay dapat bayaran sa mga fungi ng hulma ng genera na Cephalosporium at Penicillium, na mga producer ng tinatawag na beta-lactam antibiotics - penicillins at cephalosporins. Karamihan sa mga actinomycetes na nag-synthesize ng mga antibiotic substance, kabilang ang tetracyclines, ay kabilang sa genus Streptomyces.

Sa kilalang 5000-6000 natural na antibiotic substance, humigit-kumulang 1000 lamang ang ginawa para ibenta sa mga mamimili. Noong panahong naitatag ang antibacterial effect ng penicillin at ang posibilidad ng paggamit nito bilang gamot (H.W. Flory, E.B. Chain et al., 1941), ang pagiging produktibo ng strain ng amag ng laboratoryo - 2 mg ng paghahanda sa bawat 1 litro ng likidong pangkultura - ay malinaw na hindi sapat para sa pang-industriyang produksyon ng antibyotiko. Sa pamamagitan ng paulit-ulit na sistematikong pagkakalantad ng orihinal na strain ng Penicillium chrisogenum sa mga mutagens tulad ng X-ray at ultraviolet irradiation, nitrogen mustard, kasama ng mga kusang mutasyon at pagpili ng pinakamahusay na mga producer, posible na madagdagan ang pagiging produktibo ng fungus ng 10,000 beses at dalhin ang konsentrasyon ng penicillin sa likido ng kultura sa 2%.

Ang paraan upang mapataas ang kahusayan ng mga strain na gumagawa ng antibiotic, batay sa mga random na mutasyon at naging klasiko, sa kabila ng napakalaking gastos sa paggawa, ay ginagamit pa rin. Ang sitwasyong ito ay bunga ng katotohanan na ang isang antibyotiko, hindi katulad ng isang protina, ay hindi produkto ng isang partikular na gene; Ang antibiotic biosynthesis ay nangyayari bilang resulta ng magkasanib na pagkilos ng 10-30 iba't ibang mga enzyme na naka-encode ng kaukulang bilang ng iba't ibang mga gene. Bilang karagdagan, para sa maraming mga antibiotics, ang produksyon ng microbiological na kung saan ay naitatag, ang mga mekanismo ng molekular ng kanilang biosynthesis ay hindi pa pinag-aralan. Ang polygenic na mekanismo na pinagbabatayan ng biosynthesis ng mga antibiotic ay ang dahilan kung bakit hindi matagumpay ang mga pagbabago sa mga indibidwal na gene. Ang pag-automate ng mga nakagawiang pamamaraan para sa pagsusuri sa pagiging produktibo ng mga mutant ay ginagawang posible na pag-aralan ang sampu-sampung libong mga gumaganang strain at sa gayon ay mapabilis ang pamamaraan ng pagpili kapag gumagamit ng klasikal na genetic technique.

Ang isang bagong biotechnology batay sa paggamit ng mga strain-superproducers ng antibiotics ay nagpapahiwatig ng pagpapabuti ng mga mekanismo ng proteksyon ng producer mula sa antibiotic na synthesize niya.

Ang mataas na produktibidad ay ipinapakita ng mga strain na lumalaban sa mataas na konsentrasyon ng mga antibiotic sa medium ng kultura. Isinasaalang-alang din ang property na ito kapag nagdidisenyo ng mga superproducer na cell. Mula nang matuklasan ang penicillin noong huling bahagi ng 1920s, higit sa 6,000 antibiotics ang nahiwalay sa iba't ibang microorganism, na may iba't ibang mga detalye at iba't ibang mekanismo ng pagkilos. Ang kanilang malawakang paggamit sa paggamot ng mga nakakahawang sakit ay nakatulong sa pagliligtas ng milyun-milyong buhay. Ang karamihan sa mga pangunahing antibiotic ay nahiwalay mula sa Gram-positive soil bacterium Streptomyces, bagaman ang fungi at iba pang Gram-positive at Gram-negative bacteria ay gumagawa din ng mga ito. 100,000 toneladang antibiotic ang ginagawa taun-taon sa buong mundo, na nagkakahalaga ng humigit-kumulang S bilyong dolyar, kung saan higit sa $100 milyon ang binibilang ng mga antibiotic na idinagdag sa feed ng hayop bilang mga additives o growth promoters.

Tinatayang nasa pagitan ng 100 at 200 bagong antibiotic ang natutuklasan bawat taon ng mga siyentipiko, pangunahin bilang bahagi ng malawak na mga programa sa pagsasaliksik upang mahanap sa libu-libong iba't ibang microorganism ang mga mag-synthesize ng mga natatanging antibiotic. Ang pagkuha at mga klinikal na pagsubok ng mga bagong gamot ay napakamahal, at tanging ang mga may malaking therapeutic value at may pang-ekonomiyang interes ang ibinebenta. Ang mga ito ay 1-2% ng lahat ng nakitang antibiotic. Ang teknolohiya ng recombinant DNA ay may malaking epekto dito. Una, maaari itong magamit upang lumikha ng mga bagong antibiotic na may kakaibang istraktura na may mas malakas na epekto sa ilang microorganism at may kaunting epekto. Pangalawa, ang mga diskarte sa genetic engineering ay maaaring gamitin upang mapataas ang ani ng mga antibiotics at, nang naaayon, upang mabawasan ang gastos ng kanilang produksyon.

Maaari itong isaalang-alang na ang klinikal na biotechnology ay nagmula sa simula ng pang-industriya na produksyon ng penicillin noong 1940s. at ang paggamit nito sa therapy. Tila, ang paggamit ng unang natural na penicillin na ito ay nag-ambag sa pagbawas ng morbidity at mortality nang higit sa anumang iba pang gamot, ngunit, sa kabilang banda, ay nagdulot ng ilang mga bagong problema na muling nalutas sa tulong ng biotechnology.

Una, ang matagumpay na paggamit ng penicillin ay nagdulot ng malaking pangangailangan para sa gamot na ito, at upang matugunan ito, kinakailangan na kapansin-pansing taasan ang ani ng penicillin sa paggawa nito. Pangalawa, ang unang penicillin - C (benzylpenicillin) - ay kumilos pangunahin sa gram-positive bacteria (halimbawa, Streptococci at Staphylococci), at kinakailangan upang makakuha ng mga antibiotic na may mas malawak na spectrum ng pagkilos at / o aktibidad, nakakaapekto at gram-negatibo. bacteria tulad ng E. coli at Pseudomonas. Pangatlo, dahil ang mga antibiotic ay nagdulot ng mga reaksiyong alerhiya (kadalasan ay menor de edad, tulad ng pantal sa balat, ngunit kung minsan ay mas malala, na nagbabanta sa buhay na mga pagpapakita ng anaphylaxis), kinakailangan na magkaroon ng isang buong hanay ng mga antibacterial agent upang makapili mula sa mga ito. pare-parehong epektibong mga gamot na hindi magiging sanhi ng reaksiyong alerdyi sa pasyente. Ikaapat, ang penicillin ay hindi matatag sa acidic na kapaligiran ng tiyan at hindi dapat ibigay sa bibig. Sa wakas, maraming bakterya ang nagiging lumalaban sa mga antibiotic. Ang isang klasikong halimbawa nito ay ang pagbuo ng enzyme penicillinase (mas tama, beta-lactamase) ng staphylococci, na nag-hydrolyze sa amide bond sa beta-lactam ring ng penicillin upang bumuo ng pharmacologically inactive na penicilloic acid. Posibleng mapataas ang ani ng penicillin sa panahon ng paggawa nito higit sa lahat dahil sa pare-parehong paggamit ng isang serye ng mga mutant ng orihinal na strain na Penicillium chrysogenum, gayundin sa pamamagitan ng pagbabago ng lumalagong mga kondisyon.

Ang proseso ng biosynthesis ng isang antibiotic ay maaaring binubuo ng dose-dosenang mga reaksyong enzymatic, kaya ang pag-clone ng lahat ng mga gene para sa biosynthesis nito ay hindi isang madaling gawain. Ang isang diskarte sa paghihiwalay ng kumpletong hanay ng naturang mga gene ay batay sa pagbabago ng isa o ilang mutant strain na hindi kayang mag-synthesize ng isang partikular na antibiotic gamit ang clone bank na nilikha mula sa chromosomal DNA ng isang wild-type na strain. Matapos ang pagpapakilala ng bangko ng mga clone sa mutant cells, ang pagpili ng mga transformant na may kakayahang mag-synthesize ng antibyotiko ay isinasagawa. Pagkatapos, ang plasmid DNA ng isang clone na naglalaman ng isang functionally expressed antibiotic gene (ibig sabihin, isang gene na nagpapanumbalik ng function na nawala ng mutant strain) ay ihiwalay at ginagamit bilang isang probe para sa pag-screen ng isa pang clone bank ng chromosomal DNA ng wild-type na strain, mula sa kung saan ang mga clone na naglalaman ng mga nucleotide sequence na nagsasapawan sa probe sequence. Sa ganitong paraan, ang mga elemento ng DNA na katabi ng complementing sequence ay nakikilala at pagkatapos ay na-clone at ang kumpletong antibiotic biosynthesis gene cluster ay muling nilikha. Ang inilarawang pamamaraan ay tumutukoy sa kaso kapag ang mga gene na ito ay naka-grupo sa isang site ng chromosomal DNA. Kung, sa kabilang banda, ang mga biosynthesis genes ay nakakalat sa maliliit na kumpol sa iba't ibang mga site, kung gayon hindi bababa sa isang mutant bawat kumpol ang kinakailangan upang makakuha ng mga clone ng DNA na maaaring magamit upang makilala ang natitirang mga gene ng kumpol.

Gamit ang genetic o biochemical na mga eksperimento, posibleng matukoy at pagkatapos ay ihiwalay ang isa o higit pang pangunahing biosynthetic enzymes, matukoy ang kanilang mga N-terminal amino acid sequence, at, batay sa mga datos na ito, synthesize ang oligonucleotide probes. Ginamit ang diskarteng ito upang ihiwalay ang isopenicillin N synthetase gene mula sa Penicillium chrysogenum. Ang enzyme na ito ay nag-catalyze ng oxidative condensation ng 5-(1_-a-aminoadipylN-cysteinyl-P-valine) sa isopenicillin N, isang pangunahing intermediate sa biosynthesis ng penicillins, cephalosporins, at cephamycins.

Ang mga bagong antibiotic na may natatanging katangian at pagiging tiyak ay maaaring makuha sa pamamagitan ng genetic engineering manipulations na may mga gene na kasangkot sa biosynthesis ng mga kilala nang antibiotics. Ang isa sa mga unang eksperimento kung saan nakuha ang isang bagong antibyotiko ay ang pagsamahin sa isang mikroorganismo ang dalawang bahagyang magkaibang mga landas para sa biosynthesis ng isang antibyotiko.

Ang isa sa mga Streptomyces plasmids, plJ2303, na nagdadala ng 32.5 kb na fragment ng chromosomal DNA ng S. coelicoior, ay naglalaman ng lahat ng mga gene ng mga enzyme na responsable para sa biosynthesis ng antibiotic actinorhodin, isang miyembro ng isochromanquinone antibiotic family, mula sa acetate. Ang buong plasmid at iba't ibang mga subclone na nagdadala ng mga bahagi ng 32.5 kb fragment (hal., plJ2315) ay ipinakilala sa alinman sa AM-7161 strain ng Streptomyces sp.T, na synthesize ang nauugnay na antibiotic medermycin, o sa B1140 o Tu22 strain ng S. violaceoruber synthesizing kaugnay na antibiotics granaticin at dihydrogranaticin.

Ang lahat ng mga antibiotic na ito ay acid-base indicator na nagbibigay sa lumalagong kultura ng isang katangian na kulay na nakasalalay sa pH ng medium. Sa turn, ang pH (at kulay) ng daluyan ay nakasalalay sa kung aling tambalan ang na-synthesize. Ang mga mutant ng parent strain na S.coelicoior, na hindi makapag-synthesize ng actinorodin, ay walang kulay. Ang hitsura ng kulay pagkatapos ng pagbabago ng strain AM-7161 Streptomyces sp. o mga strain B1J40 o Tu22 S.violaceoruber na may plasmid na nagdadala ng lahat o ilang mga gene na naka-encode ng actinorhodin biosynthesis enzymes ay nagpapahiwatig ng synthesis ng isang bagong antibiotic Mga Transformant ng strain AM-7161 Streptomyces sp. at strain-6 1140 S.violaceoruber, na naglalaman ng plasmid pM2303, ay nag-synthesize ng mga antibiotic na naka-encode ng parehong plasmid at chromosomal DNA.

Gayunpaman, kapag ang Tu22 strain ng S.violaceoruber ay binago sa plJ2303 plasmid, isang bagong antibiotic, dihydrogranatirodine, ay na-synthesize kasama ng actinorhodin, at kapag ang AM-7161 strain ng Streptomyces sp. Ang isa pang bagong antibiotic, mederrhodin A, ay na-synthesize ng plJ2315 plasmid.

Sa istruktura, ang mga bagong antibiotic na ito ay bahagyang naiiba sa actinorhodin, medermycin, granaticin, at hydrogranaticin at malamang na nabuo kapag ang isang intermediate na produkto ng isang biosynthetic pathway ay nagsisilbing substrate para sa isang enzyme sa ibang pathway. Kapag ang mga biochemical na katangian ng iba't ibang antibiotic biosynthetic pathway ay pinag-aralan nang detalyado, magiging posible na lumikha ng bago, natatangi, lubos na tiyak na mga antibiotic sa pamamagitan ng pagmamanipula sa mga gene na nag-encode ng kaukulang mga enzyme.

Pag-unlad ng mga bagong pamamaraan para sa pagkuha ng modernong polyketide antibiotics.

Ang terminong "polyketide" ay tumutukoy sa isang klase ng mga antibiotic na nabuo sa pamamagitan ng sequential enzymatic condensation ng mga carboxylic acid tulad ng acetate, propionate at butyrate. Ang ilang polyketide antibiotic ay na-synthesize ng mga halaman at fungi, ngunit karamihan sa mga ito ay ginawa ng actinomycetes bilang pangalawang metabolites. Bago manipulahin ang mga gene na nag-encode ng mga enzyme para sa biosynthesis ng polyketide antibiotics, kinakailangan na ipaliwanag ang mekanismo ng pagkilos ng mga enzyme na ito.

Ang pagkakaroon ng detalyadong pag-aaral sa genetic at biochemical na bahagi ng erythromycin biosynthesis sa Saccharopolyspora erythraea cells, posible na gumawa ng mga tiyak na pagbabago sa mga gene na nauugnay sa biosynthesis ng antibiotic na ito at upang synthesize ang mga derivatives ng erythromycin sa iba pang mga katangian. Una, natukoy ang pangunahing istraktura ng S.erythraea DNA fragment! 56 kb na naglalaman ng ery gene cluster, pagkatapos ay binago gamit ang erythromycin polyketide synthase sa dalawang magkaibang paraan. Para magawa ito, 1) tinanggal ang DNA region na naka-encode ng beta-ketoreductase, o 2) may ginawang pagbabago sa DNA region na naka-encode ng enoyl reductase. Ginawang posible ng mga eksperimentong ito na ipakita sa eksperimento na kung ang isang kumpol ng mga gene na nag-e-encode ng mga enzyme para sa biosynthesis ng isang partikular na polyketide na antibiotic ay natukoy at nailalarawan, kung gayon, sa pamamagitan ng paggawa ng mga partikular na pagbabago sa mga ito, posible na baguhin ang istraktura ng antibiotic sa isang naka-target na paraan.

Bilang karagdagan, sa pamamagitan ng pagputol at pagsali sa ilang mga seksyon ng DNA, posibleng ilipat ang polyketide synthase domain at makakuha ng mga bagong polyketide antibiotics.

Teknolohiya ng DNA upang mapabuti ang paggawa ng mga antibiotics

Sa tulong ng genetic engineering, posible hindi lamang lumikha ng mga bagong antibiotics, kundi pati na rin upang madagdagan ang kahusayan ng synthesis ng mga kilala na. Ang limiting factor sa industriyal na produksyon ng mga antibiotics gamit ang Streptomyces spp. kadalasan ay ang dami ng oxygen na magagamit sa mga selula. Dahil sa mahinang solubility ng oxygen sa tubig at ang mataas na density ng kultura ng Streptomyces, madalas itong hindi sapat, bumabagal ang paglaki ng cell, at bumababa ang ani ng antibiotic. Upang malutas ang problemang ito, posible, una, na baguhin ang disenyo ng mga bioreactor kung saan lumago ang kultura ng Streptomyces, at pangalawa, gamit ang mga pamamaraan ng genetic engineering, upang lumikha ng mga strain ng Streptomyces na gumagamit ng magagamit na oxygen nang mas mahusay. Ang dalawang pamamaraang ito ay hindi eksklusibo sa isa't isa.

Ang isa sa mga diskarte na ginagamit ng ilang aerobic microorganisms upang mabuhay sa mga kondisyon ng kakulangan ng oxygen ay ang synthesis ng isang produktong tulad ng hemoglobin na maaaring mag-imbak ng oxygen at maghatid nito sa mga cell. Halimbawa, ang aerobic bacterium na Vitreoscilla sp. synthesizes isang homodimeric heme-containing protein, functionally katulad sa eukaryotic hemoglobin. Ang Vitreoscilla "hemoglobin" gene ay ibinukod, ipinasok sa Streptomyces plasmid vector, at ipinakilala sa mga selula ng microorganism na ito. Pagkatapos ng pagpapahayag nito, ang Vitreoscilla hemoglobin ay umabot sa humigit-kumulang 0.1% ng lahat ng S. coelicoior cellular proteins, kahit na ang expression ay nasa ilalim ng kontrol ng sariling hemoglobin gene promoter ng Vitreoscilla, at hindi ang Streptomyces promoter. Transformed S. coelicoior cells na lumalaki sa mababang nilalaman ng dissolved oxygen (humigit-kumulang 5% ng saturating na konsentrasyon) ay na-synthesize ng 10 beses na mas actinorhodin bawat 1 g ng dry cell mass at nagkaroon ng mas mataas na growth rate kaysa sa mga nontransformed. Ang diskarte na ito ay maaari ding gamitin upang magbigay ng oxygen sa iba pang mga microorganism na lumalaki sa oxygen-deficient na mga kondisyon.

Ang panimulang materyal para sa kemikal na synthesis ng ilang cephalosporins - mga antibiotic na may maliit na epekto at aktibo laban sa maraming bakterya - ay 7-aminocephalosporanic acid (7ACA), na siya namang synthesize mula sa antibiotic na cephalosporin C. Sa kasamaang palad, ang mga natural na microorganism na may kakayahang mag-synthesize ng 7ACA , ay hindi pa nakikilala.

Ang isang nobelang 7ACA biosynthetic pathway ay itinayo sa pamamagitan ng pagsasama ng mga partikular na gene sa plasmid ng fungus Acremonium chrysogenum, na karaniwang nag-synthesize lamang ng cephalosporin-C. Ang isa sa mga gene na ito ay mula sa Fusarium solani cDNA na naka-encode ng D-amino acid oxidase, habang ang isa ay nagmula sa Pseudomonas diminuta genomic DNA at naka-encode na cephalosporin acylase. Sa plasmid, ang mga gene ay nasa ilalim ng kontrol ng A. chrysogenum promoter. Sa unang hakbang ng bagong biosynthetic pathway, ang cephalosporin-C ay na-convert sa 7-p-(5-carboxy-5-oxopentanamide) cephalosporan acid (keto-AO-7ACA) ng amino acid oxidase. Ang isang bahagi ng produktong ito ay tumutugon sa hydrogen peroxide, isa sa mga by-product, upang bumuo ng 7-beta-(4-carboxybutanamide)-cephalosporan acid (GL-7ACA). Ang parehong cephalosporin-C, keto-A0-7ACA at GL-7ACA ay maaaring ma-hydrolyzed ng cephalosporin acylase upang bumuo ng 7ACA, gayunpaman, 5% lamang ng cephalosporin-C ang direktang na-hydrolyzed sa 7ACA. Samakatuwid, ang parehong mga enzyme ay kinakailangan para sa pagbuo ng 7ACA sa mataas na ani.

Mga interferon

Sa huling bahagi ng 70s - unang bahagi ng 80s. Ang teknolohiya ng DNA ng XX siglo sa unang pagkakataon ay nagsimulang maakit ang atensyon ng publiko at malalaking mamumuhunan. Ang isa sa mga promising biotechnological na produkto ay ang interferon, na noong panahong iyon ay inaasahan bilang isang milagrong lunas laban sa iba't ibang mga sakit na viral at kanser. Ang paghihiwalay ng human interferon cDNA at ang kasunod na pagpapahayag nito sa Escherichia coll ay iniulat ng lahat ng mga interesadong publikasyon sa mundo.

Iba't ibang paraan ang ginagamit upang ihiwalay ang mga gene o protina ng tao. Karaniwan, ang nais na protina ay nakahiwalay at ang pagkakasunud-sunod ng amino acid ng kaukulang rehiyon ng molekula ay tinutukoy. Batay dito, natagpuan ang pagkakasunud-sunod ng nucleotide na pag-encode nito, ang kaukulang oligonucleotide ay na-synthesize, at ginagamit ito bilang isang hybridization probe upang ihiwalay ang nais na gene o cDNA mula sa genomic o cDNA na mga aklatan. Ang isa pang diskarte ay upang makabuo ng mga antibodies sa purified na protina at gamitin ang mga ito upang i-screen ang mga aklatan na nagpapahayag ng ilang mga gene. Para sa mga protina ng tao na na-synthesize nang nakararami sa iisang tissue, ang isang cDNA library na nagmula sa mRNA na nakahiwalay sa tissue na iyon ay payayamanin sa target na DNA sequence. Halimbawa, ang pangunahing protina na na-synthesize ng mga selula ng mga islet ng Langerhans ng pancreas ay insulin, at 70% ng mRNA na nakahiwalay sa mga cell na ito ay naka-encode nito.

Gayunpaman, ang prinsipyo ng pagpapayaman ng cDNA ay hindi naaangkop para sa mga protina ng tao, ang halaga nito ay napakaliit o ang lugar ng synthesis na hindi alam. Sa kasong ito, maaaring kailanganin ang iba pang mga pang-eksperimentong diskarte. Halimbawa, ang mga interferon ng tao (IF), kabilang ang mga alpha, beta at gamma interferon, ay mga natural na protina, na bawat isa ay makakahanap ng sarili nitong therapeutic application. Ang unang interferon gene ay nahiwalay noong unang bahagi ng 1980s. XX siglo. Simula noon, maraming iba't ibang interferon ang natuklasan. Ang isang polypeptide na may epekto ng interferon ng leukocyte ng tao ay na-synthesize sa E. coli.

Maraming mga tampok ng interferon ang nagpahirap sa paghihiwalay ng cDNA nito. Una, sa kabila ng katotohanan na ang interferon ay nalinis ng higit sa 80,000 beses, posible na makuha lamang ito sa napakaliit na dami, dahil. ang eksaktong molekular na timbang nito ay hindi alam noong panahong iyon. Pangalawa, hindi tulad ng maraming iba pang mga protina, ang interferon ay walang madaling matukoy na kemikal o biological na aktibidad: nasuri lamang ito sa pamamagitan ng pagbabawas ng cytopathic na epekto ng isang virus ng hayop sa kultura ng cell, at ito ay isang kumplikado at mahabang proseso. Pangatlo, hindi tulad ng insulin, hindi alam kung may mga selula ng tao na may kakayahang gumawa ng interferon sa sapat na malalaking dami, i.e. kung mayroong pinagmumulan ng interferon mRNA. Sa kabila ng lahat ng mga paghihirap na ito, ang cDNA encoding interferon ay kalaunan ay nahiwalay at nailalarawan. Kapag ihiwalay ang kanilang cDNA, kailangang bumuo ng isang espesyal na diskarte upang malampasan ang mga paghihirap na nauugnay sa hindi sapat na nilalaman ng kaukulang mRNA at protina. Ngayon ang gayong pamamaraan para sa pagkuha ng DNA ay karaniwan at karaniwan, at para sa mga interferon ito ay ang mga sumusunod.

1. Ang mRNA ay nahiwalay sa mga leukocyte ng tao at na-fractionated ayon sa laki; Ang reverse transcription ay isinagawa at ipinasok sa Psti site ng plasmid pBR322.

2. Ang nagresultang produkto ay ginawang Escherichia coli. Ang mga nagresultang clone ay nahahati sa mga grupo. Isinagawa ang pagsubok sa isang pangkat ng mga clone, na naging posible upang mapabilis ang proseso ng kanilang pagkakakilanlan.

3. Ang bawat pangkat ng mga clone ay na-hybrid sa isang krudo na paghahanda ng IF-mRNA.

4. Mula sa mga nagresultang hybrid na naglalaman ng naka-clone na DNA at mRNA, ang mRNA ay nahiwalay at isinalin sa isang cell-free protein synthesis system.

5. Natukoy ang interferoic antiviral na aktibidad ng bawat halo na nakuha bilang resulta ng pagsasalin. Ang mga pangkat na nagpakita ng aktibidad ng interferon ay naglalaman ng isang clone na may cDNA na na-hybrid sa IF-mRNA.

6. Ang mga positibong grupo ay hinati sa mga subgroup na naglalaman ng maramihang mga clone at muling sinubukan. Inulit ang subgrouping hanggang sa matukoy ang isang clone na naglalaman ng full-length na tao na IF-cDNA.

Simula noon, maraming iba't ibang uri ng interferon ang natuklasan. Ang mga gene ng ilang mga interferon ay nakahiwalay at ang kanilang pagiging epektibo sa paggamot ng iba't ibang mga sakit na viral ay ipinakita, ngunit, sa kasamaang-palad, ang interferon ay hindi naging isang panlunas sa lahat.

Batay sa mga kemikal at biological na katangian ng interferon, tatlong grupo ang maaaring makilala: IF-alpha, IF-beta at IF-gamma. Ang IF-alpha at IF-beta ay na-synthesize ng mga cell na ginagamot sa virus o viral RNA na paghahanda, at ang IF-gamma ay ginawa bilang tugon sa mga substance na nagpapasigla sa paglaki ng cell. Ang IF-alpha ay naka-encode ng isang gene family na may kasamang hindi bababa sa 15 non-allelic genes, habang ang IF-beta at IF-gamma ay naka-encode ng isang gene bawat isa. Ang mga subtype ng IF-alpha ay nagpapakita ng iba't ibang mga detalye. Halimbawa, kapag sinusuri ang pagiging epektibo ng IF-elfa-1 at IF-alpha-2 sa isang virus-treated bovine cell line, ang mga interferon na ito ay nagpapakita ng katulad na aktibidad ng antiviral, habang sa kaso ng mga cell ng tao na ginagamot sa virus, IF-alpha- 2 ay pitong beses na mas aktibo kaysa sa IF- alpha 1. Kung ang aktibidad ng antiviral ay nasubok sa mga cell ng mouse, ang IF-alpha-2 ay 30 beses na hindi gaanong epektibo kaysa sa IF-alpha-1.

Dahil sa katotohanan na mayroong isang pamilya ng mga interferon, ilang mga pagtatangka ang ginawa upang lumikha ng IF na may pinagsamang mga katangian, gamit ang katotohanan na ang iba't ibang miyembro ng pamilya ng IF-alpha ay naiiba sa antas at pagtitiyak ng kanilang aktibidad na antiviral. Sa teorya, ito ay maaaring makamit sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng mga bahagi ng mga pagkakasunud-sunod ng gene ng iba't ibang IF-alpha. Magreresulta ito sa isang fusion protein na may iba't ibang mga katangian kaysa sa alinman sa mga orihinal na protina. Ang paghahambing ng mga sequence ng IF-alpha-1 at IF-alpha-2 cDNA ay nagpakita na naglalaman sila ng parehong mga site ng paghihigpit sa mga posisyon 60, 92, at 150. Pagkatapos ng cleavage ng parehong cDNA sa mga site na ito at kasunod na ligation ng mga fragment, ilang hybrid. nakuha ang mga gene. Ang mga gene na ito ay ipinahayag sa E. coli, ang mga synthesized na protina ay nalinis at ang kanilang mga biological function ay napagmasdan. Ang pagsubok sa mga proteksiyon na katangian ng mga hybrid na IF sa mammalian cell culture ay nagpakita na ang ilan sa mga ito ay mas aktibo kaysa sa mga molekula ng magulang. Bilang karagdagan, maraming mga hybrid na IF ang nag-udyok sa pagbuo ng 2'-5'-oligoisoadenylate synthetase sa mga control cell. Ang enzyme na ito ay kasangkot sa synthesis ng 2'-5'-linked oligonucleotides, na kung saan ay nag-activate ng latent cellular endoribonuclease, na pumuputol sa viral mRNA. Ang iba pang mga hybrid na IF ay nagpakita ng mas malaking aktibidad na antiproliferative kaysa sa mga molekula ng magulang sa mga kultura ng iba't ibang mga selula ng kanser ng tao.

Isang growth hormone

Ang diskarte ng pagbuo ng mga bagong protina sa pamamagitan ng pagpapalit ng mga functional na domain o sa pamamagitan ng site-directed mutagenesis ay maaaring gamitin upang madagdagan o bawasan ang biological property ng isang protina. Halimbawa, ang native na human growth hormone (hGH) ay nagbubuklod sa parehong growth hormone receptor at prolactin receptor sa iba't ibang uri ng cell. Upang maiwasan ang mga hindi gustong epekto sa panahon ng paggamot, kinakailangan na ibukod ang pagkakabit ng hGH sa prolactin receptor. Dahil ang rehiyon ng molekula ng growth hormone na nagbubuklod sa receptor na ito ay bahagyang nag-tutugma sa pagkakasunud-sunod ng amino acid nito sa rehiyon ng molekula na nakikipag-ugnayan sa prolactin receptor, posible na piliing bawasan ang pagbubuklod ng hormone sa huli. Para dito, ginamit ang mutagenesis na tukoy sa site, bilang isang resulta kung saan ang ilang mga pagbabago ay naganap sa mga side group ng ilang mga amino acid (His-18, His-21 at Glu-174) - mga ligand para sa Zn 2+ ions na kinakailangan para sa mataas na- affinity binding ng hGH sa prolactin receptor. Ang binagong growth hormone ay nagbubuklod lamang sa "sariling" receptor nito. Ang mga resultang nakuha ay walang alinlangan na interes, ngunit hindi pa rin malinaw kung ang binagong hGH ay makakahanap ng aplikasyon sa klinika.

cystic fibrosis

Ang pinakakaraniwang nakamamatay na namamana na sakit sa mga Caucasians ay cystic fibrosis. Mayroong 30,000 kaso ng sakit na ito sa USA, 23,000 sa Canada at Europe. Ang mga pasyenteng may cystic fibrosis ay kadalasang dumaranas ng mga nakakahawang sakit na nakakaapekto sa baga. Ang paggamot sa mga paulit-ulit na impeksyon na may mga antibiotic ay humahantong sa paglitaw ng mga lumalaban na strain ng pathogenic bacteria. Ang bakterya at ang kanilang mga produkto ng lysis ay nagdudulot ng akumulasyon ng malapot na mucus sa baga, na nagpapahirap sa paghinga. Ang isa sa mga bahagi ng mucus ay ang mataas na molekular na timbang ng DNA, na inilabas mula sa mga selulang bacterial sa panahon ng lysis. Ang mga siyentipiko mula sa kumpanya ng biotechnology na Genentech (USA) ay naghiwalay at nagpahayag ng gene para sa DNase, isang enzyme na naghahati sa mataas na molekular na DNA sa mas maiikling mga fragment. Ang purified enzyme ay injected bilang bahagi ng isang aerosol sa baga ng mga pasyente na may cystic fibrosis, ito cleaves DNA, ang lagkit ng uhog ay bumababa, na ginagawang mas madaling huminga. Kahit na ang mga hakbang na ito ay hindi gumagaling ng cystic fibrosis, pinapagaan nila ang kondisyon ng pasyente. Ang enzyme na ito ay inaprubahan kamakailan ng US Food and Drug Administration at naibenta ang humigit-kumulang $100 milyon noong 2000.

Ang isa pang biotechnological na produkto na tumutulong sa mga pasyente ay alginate lyase. Ang alginate ay isang polysaccharide na na-synthesize ng iba't ibang marine algae, pati na rin ng soil at marine bacteria. Ang mga monomeric unit nito ay dalawang saccharides - beta-D-mannuronate at alpha-1-guluronate, ang kamag-anak na nilalaman at pamamahagi nito ay tumutukoy sa mga katangian ng isang partikular na alginate. Kaya, ang mga residue ng a-L-guluronate ay bumubuo ng mga interchain at intrachain na mga crosslink sa pamamagitan ng pagbubuklod ng mga calcium ions; Ang mga residu ng beta-D-mannuronate ay nagbubuklod sa iba pang mga ion ng metal. Ang alginate na naglalaman ng gayong mga crosslink ay bumubuo ng isang nababanat na gel na ang lagkit ay direktang proporsyonal sa laki ng mga molekulang polysaccharide.

Ang pagpapakawala ng alginate ng mga mucous strain ng Pseudomonas aeruginosa ay makabuluhang nagpapataas ng lagkit ng mucus sa mga pasyente na may cystic fibrosis. Upang i-clear ang respiratory tract at maibsan ang kondisyon ng mga pasyente, bilang karagdagan sa paggamot na may DNase, ang depolymerization ng alginate gamit ang alginate lyase ay dapat isagawa.

Ang alginate lyase gene ay nahiwalay sa Flavobacterium sp., isang Gram-negative soil bacterium na aktibong gumagawa ng enzyme na ito. Batay sa E. coli, isang bangko ng Flavobacterium clone ang nilikha at ang mga nag-synthesize ng alginate lyase ay na-screen sa pamamagitan ng pag-seeding ng lahat ng mga clone sa isang solidong medium na naglalaman ng alginate na may pagdaragdag ng mga calcium ions. Sa ganitong mga kondisyon, ang lahat ng alginate sa medium, maliban sa pumapalibot sa mga kolonya na gumagawa ng alginate-lyase, ay bumubuo ng mga crosslink at nagiging maulap. Ang hydrolyzed alginate ay nawawala ang kakayahang bumuo ng mga crosslink, kaya ang kapaligiran sa paligid ng alginate-lyase-synthesizing colonies ay nananatiling transparent. Ang pagsusuri sa isang naka-clone na fragment ng DNA na naroroon sa isa sa mga positibong kolonya ay nagpakita ng pagkakaroon ng isang bukas na frame ng pagbasa na nag-encode ng polypeptide na may molekular na timbang na humigit-kumulang 69,000. Flavobacterium sp. Una, pinuputol ng ilang proteolytic enzyme ang isang N-terminal peptide na may mass na humigit-kumulang 6000 mula rito. Ang natitirang protina na may molecular weight na 63,000 ay kayang i-depolymerize ang alginate na ginawa ng parehong bacteria at algae. Kapag ito ay pagkatapos ay pinutol, ang isang produkto na may molekular na timbang na 23,000 ay nabuo, na nagde-depolymerize ng seaweed alginate, at isang enzyme na may molekular na timbang na 40,000, na sumisira sa bacterial alginate. Upang makakuha ng malaking halaga ng enzyme na may molekular na timbang na 40,000, ang DNA encoding dito ay pinalaki ng polymerase chain reaction (PCR) at pagkatapos ay ipinasok sa isang plasmid vector na nakahiwalay sa B.subrjlis, na nagdadala ng gene na naka-encode ng B.subrjlis α- amylase signal peptide. Ang transkripsyon ay kinokontrol gamit ang isang penicillinase gene expression system. Nang ang mga selulang B. subrjlis ay binago gamit ang nakuhang plasmid at na-seeded sa isang solidong medium na naglalaman ng alginate na may pagdaragdag ng mga calcium ions, nabuo ang mga kolonya na may malaking halo. Kapag ang mga naturang kolonya ay lumaki sa isang likidong daluyan, ang recombinant alginate lyase ay inilabas sa daluyan ng kultura. Ang mga sumunod na pagsusuri ay nagpakita na ang enzyme na ito ay epektibong nakapagtunaw ng mga alginate na ginawa ng mga mucilaginous strain ng P. aeruginosa na nahiwalay sa mga baga ng mga pasyenteng may cystic fibrosis. Higit pang pananaliksik ang kailangan upang matukoy kung ang klinikal na pagsusuri ng recombinant alginate lyase ay angkop.

Pag-iwas sa pagtanggi sa mga transplanted na organo

Noong 1970s ang mga pananaw sa passive immunization ay binago: nagsimula itong ituring na isang preventive na paraan ng paglaban sa pagtanggi sa mga transplanted organ. Iminungkahi na ipakilala ang mga pasyente na may mga tiyak na antibodies na magbubuklod sa ilang uri ng lymphocytes, na binabawasan ang immune response na nakadirekta laban sa transplanted organ.

Ang mga unang sangkap na inirerekomenda ng US Food and Drug Administration para gamitin bilang mga immunosuppressant sa mga transplant ng organ ng tao ay mga monoclonal antibodies ng mouse OCTH. Ang tinatawag na mga T-cell ay may pananagutan sa pagtanggi ng mga organo - mga lymphocytes na naiiba sa thymus. Ang OCTZ ay nagbubuklod sa isang receptor na matatagpuan sa ibabaw ng anumang T cell na tinatawag na CD3. Pinipigilan nito ang pagbuo ng isang kumpletong tugon ng immune at pagtanggi sa inilipat na organ. Ang immunosuppression na ito ay napaka-epektibo, bagama't mayroon itong ilang mga side effect, tulad ng lagnat at rashes.

Ang mga pamamaraan ay binuo para sa paggawa ng mga antibodies gamit ang E. coli. Ang mga hybridoma, tulad ng karamihan sa iba pang kultura ng selula ng hayop, ay medyo mabagal na lumalaki, hindi umaabot sa mataas na densidad, at nangangailangan ng kumplikado at mamahaling media. Ang mga monoclonal antibodies na nakuha sa ganitong paraan ay napakamahal, na hindi nagpapahintulot sa kanila na malawakang magamit sa klinika.

Upang malutas ang problemang ito, ang mga pagtatangka ay ginawa upang lumikha ng isang uri ng "bioreactors" batay sa genetically modified bacteria, halaman at hayop. Para sa layuning ito, ang mga gene construct na may kakayahang mag-encode ng mga indibidwal na rehiyon ng antibody ay ipinakilala sa host genome. Para sa mabisang paghahatid at paggana ng ilang immunotherapeutic agent, madalas sapat ang isang antigen-binding region ng isang antibody (Fab o Fv fragment); ang pagkakaroon ng isang Fc fragment ng isang antibody ay opsyonal.

Mga halaman ng GM - mga producer ng mga paghahanda sa pharmacological

Ngayon, ang mga prospect ng agricultural biotechnology upang magbigay ng mga naturang halaman na gagamitin bilang mga gamot o bakuna ay mukhang mas totoo. Mahirap isipin kung gaano ito kahalaga para sa mahihirap na bansa, kung saan bago pa rin ang mga conventional pharmaceuticals at ang tradisyonal na mga programa sa pagbabakuna ng WHO ay nagpapatunay na masyadong mahal at mahirap ipatupad. Ang linya ng pananaliksik na ito ay dapat suportahan sa lahat ng posibleng paraan, kabilang ang sa pamamagitan ng pakikipagtulungan sa pagitan ng publiko at pribadong sektor ng ekonomiya.

Kabilang sa mga gene na ang pagpapahayag sa mga halaman ay itinuturing na kakaiba, ang pinakamahalaga ay ang pag-encode ng synthesis ng polypeptides na may kahalagahang medikal. Malinaw, ang patent ng Calgene sa pagpapahayag ng interferon ng mouse sa mga selula ng halaman ay dapat isaalang-alang ang unang pag-aaral sa lugar na ito. Nang maglaon, ipinakita ang synthesis ng mga immunoglobulin sa mga dahon ng halaman.

Bilang karagdagan, posibleng ipasok sa genome ng halaman ang isang gene na naka-encode sa envelope protein (protina) ng isang virus. Sa pamamagitan ng pagkonsumo ng halaman bilang pagkain, ang mga tao ay unti-unting magkakaroon ng immunity sa virus na ito. Sa katunayan, ito ay ang paglikha ng mga halamang gamot.

Ang mga transgenic na halaman ay may ilang mga pakinabang sa microbial, hayop, at kultura ng cell ng tao para sa paggawa ng mga recombinant na protina. Kabilang sa mga pakinabang ng mga transgenic na halaman, tandaan namin ang mga pangunahing: ang posibilidad ng malakihang produksyon, mababang gastos, kadalian ng paglilinis, ang kawalan ng mga impurities na may allergenic, immunosuppressive, carcinogenic, teratogenic at iba pang mga epekto sa mga tao. Ang mga halaman ay maaaring mag-synthesize, glycosylate, at mag-ipon ng mga protina ng mammalian mula sa mga subunit. Kapag kumakain ng mga hilaw na gulay at prutas na nagdadala ng mga gene na nag-encode ng synthesis ng mga bakunang protina, nangyayari ang oral immunization.

Ang isang paraan upang mabawasan ang panganib ng pagtagas ng gene sa kapaligiran, na ginagamit, lalo na, sa paglikha ng mga nakakain na bakuna, ay ang pagpasok ng mga dayuhang gene sa mga chloroplast, at hindi sa mga nuclear chromosome, gaya ng dati. Ito ay pinaniniwalaan na ang pamamaraang ito ay magpapalawak ng saklaw ng mga halaman ng GM. Sa kabila ng katotohanan na mas mahirap ipakilala ang nais na mga gene sa mga chloroplast, ang pamamaraang ito ay may ilang mga pakinabang. Ang isa sa mga ito ay ang dayuhang DNA mula sa mga chloroplast ay hindi makapasok sa pollen. Ito ay ganap na nag-aalis ng posibilidad ng hindi makontrol na paglipat ng GM na materyal.

Paggamit ng teknolohiya ng DNA upang bumuo ng mga bakuna

Ang isang magandang direksyon ay ang paglikha ng mga transgenic na halaman na nagdadala ng mga gene para sa mga protina na katangian ng bakterya at mga virus na nagdudulot ng mga nakakahawang sakit. Kapag ang mga hilaw na prutas at gulay na may dalang mga gene o ang kanilang sublimated juice ay natupok, ang katawan ay nabakunahan. Halimbawa, kapag ipinakilala ang gene para sa hindi nakakalason na cholera enterotoxin subunit sa mga halaman ng patatas at nagpapakain ng mga hilaw na tubers sa mga eksperimentong daga, nabuo ang mga antibodies sa mga pathogen ng kolera sa kanilang mga katawan. Malinaw na ang mga nakakain na bakuna ay maaaring maging epektibo, simple at murang paraan upang maprotektahan ang mga tao at matiyak ang kaligtasan ng pagkain sa pangkalahatan.

Ang pag-unlad ng teknolohiya ng DNA sa mga nakalipas na dekada ay nagbago rin ng pagbuo at paggawa ng mga bagong bakuna. Gamit ang mga pamamaraan ng molecular biology at genetic engineering, ang mga antigenic determinants ng maraming mga nakakahawang ahente ay natukoy, ang mga gene na naka-encode ng kaukulang mga protina ay na-clone, at, sa ilang mga kaso, ang paggawa ng mga bakuna batay sa mga subunit ng protina ng mga antigen na ito ay may naitatag na. Ang pagtatae na dulot ng impeksyon sa Vibrio cholerae o enterotoxigenic Escherichia coli (Escherichia coli) ay isa sa mga pinaka-mapanganib na sakit na may mataas na porsyento ng pagkamatay, lalo na sa mga bata. Ang kabuuang bilang ng mga kaso ng kolera sa mundo ay lumampas sa 5 milyong kaso taun-taon, na nagreresulta sa pagkamatay ng humigit-kumulang 200 libong tao. Samakatuwid, binibigyang pansin ng World Health Organization (WHO) ang pag-iwas sa mga impeksyon sa pagtatae, sa lahat ng posibleng paraan na nagpapasigla sa paglikha ng iba't ibang mga bakuna laban sa mga sakit na ito. Ang paglaganap ng kolera ay matatagpuan din sa ating bansa, lalo na sa mga rehiyon sa timog.

Ang diarrheal bacterial disease ay laganap din sa mga hayop sa bukid at manok, lalo na sa mga batang hayop, na siyang sanhi ng malaking pagkalugi sa mga sakahan bilang resulta ng pagbaba ng timbang at pagkamatay.

Ang klasikong halimbawa ng isang microbial recombinant na bakuna ay ang paggawa ng hepatitis B surface antigen. Ang HBsAg viral gene ay naipasok sa isang yeast plasmid, na nagreresulta sa paggawa ng malaking dami ng viral protein sa yeast, na, pagkatapos ng purification, ay ginagamit. para sa iniksyon bilang mabisang bakuna laban sa hepatitis (Pelre et al., 1992).

Maraming mga bansa sa timog na may mataas na saklaw ng hepatitis ang nagsasagawa ng unibersal na pagbabakuna ng populasyon, kabilang ang mga bata, laban sa sakit na ito. Sa kasamaang palad, ang halaga ng naturang bakuna ay medyo mataas, na pumipigil sa malawakang mga programa sa pagbabakuna sa mga bansang may mababang antas ng pamumuhay. Kaugnay ng sitwasyong ito, noong unang bahagi ng 1990s, ang WHO ay nagsagawa ng inisyatiba upang lumikha ng mga bagong teknolohiya para sa paggawa ng mga murang bakuna laban sa mga nakakahawang sakit, na naa-access sa lahat ng mga bansa sa mundo.

Sampung taon na ang nakalilipas, ang konsepto ng paggamit ng mga transgenic na halaman para sa paggawa ng tinatawag na "edible" na mga bakuna ay iniharap. Sa katunayan, kung ang anumang nakakain na organo ng halaman ay nag-synthesize ng isang antigen protein na may malakas na oral immunogenic properties, kung gayon kapag ang mga halaman na ito ay kinakain, ang antigen protein ay masisipsip kasabay ng paggawa ng mga naaangkop na antibodies.

Ang mga halaman ng tabako na nagdadala ng gene na naka-encode ng hepatitis B envelope antigen sa ilalim ng plant promoter ay nakuha. Ang pagkakaroon ng antigen sa mga dahon ng mga transgenic na halaman ay nakumpirma ng enzyme immunoassay. Ang pagkakatulad ng physicochemical structure at immunological properties ng nagreresultang recombinant antigen at human serum antigen ay ipinapakita.

Ang pagkakakilanlan ng mga antibodies na ginawa sa mga halaman ay nagpakita ng posibilidad ng pag-iipon ng dalawang recombinant na produkto ng gene sa isang molekula ng protina, na imposible sa mga prokaryotic na selula. Ang pagpupulong ng mga antibodies ay naganap kapag ang parehong mga kadena ay na-synthesize sa isang sequence ng signal. Sa kasong ito, kasama ang posibilidad ng pagpapakilala ng dalawang gene sa isang halaman, posible ring pagsamahin ang mga indibidwal na polypeptide chain na na-synthesize sa iba't ibang mga transgenic na halaman sa isang kumpletong protina sa panahon ng hybridization ng dalawang halaman na ito. Posibleng ipakilala ang ilang mga gene sa isang plasmid.

Ang mga transgenic na halaman na gumagawa ng mga autoantigen ay maaari ding gamitin sa iba pang mga autoimmune na sakit tulad ng multiple sclerosis, rheumatoid arthritis, diabetes na umaasa sa insulin, at kahit na pagtanggi sa organ transplant. Ang diabetes na umaasa sa insulin ay isang sakit na autoimmune kung saan ang mga selula ng pancreas na gumagawa ng insulin ay sinisira ng sarili nilang cytotoxic T-lymphocytes. Ang oral prophylactic na paggamit ng malalaking halaga ng immunogenic protein ay maaaring humantong sa pag-iwas at isang makabuluhang pagkaantala sa pagsisimula ng mga sintomas ng mga sakit na autoimmune. Gayunpaman, ito ay posible lamang sa pagkakaroon ng isang malaking halaga ng autoantigens. Ang mga protina na insulin at pancreatic glutamic acid decarboxylase (GAD65) ay itinuturing na mga bakuna sa bibig upang maiwasan ang diabetes na umaasa sa insulin. Kamakailan, ang mga biotechnologist ng Canada ay nakakuha ng mga transgenic na halaman ng patatas na nag-synthesize ng pancreatic glutamic acid decarboxylase. Kapag pinakain sa mga daga na may diabetes, parehong nabawasan ang saklaw ng diabetes at ang laki ng tugon ng autoimmune.

Ang mga resulta sa itaas ng mga pag-unlad ng genetic engineering ay nakakumbinsi na nagpapahiwatig ng posibilidad na lumikha ng "edible" na mga bakuna batay sa mga transgenic na halaman. Dahil sa katotohanan na ang pagbuo ng mga bakuna para sa mga tao ay mangangailangan ng mas maraming oras at mas masusing pagsusuri para sa pinsala sa kalusugan, dapat asahan na ang mga unang nakakain na bakuna ay gagawin para sa mga hayop. Ang mga pag-aaral ng hayop ay makakatulong na matuklasan ang mga mekanismo ng pagkilos ng mga "edible" na bakuna, at pagkatapos lamang, pagkatapos ng mahabang pag-aaral at komprehensibong pagsusuri, ang mga naturang bakuna ay maaaring gamitin sa klinikal na kasanayan. Gayunpaman, ang trabaho sa direksyon na ito ay aktibong nagpapatuloy, at ang ideya ng paggamit ng mga halaman para sa paggawa ng mga bakuna ay na-patent na sa Estados Unidos, na nagpapahiwatig ng komersyal na interes sa mga pag-unlad na ito.

Sa kabila ng mga nakapagpapatibay na resultang ito, ang problema sa paglikha ng mga komersyal na "nakakain" na bakuna laban sa pagtatae ay nangangailangan ng karagdagang pananaliksik. Sa pathogenesis ng enterotoxic form ng bacterial at cholera diarrhea, ang pangunahing gawain ay upang paganahin ang bakterya na dumami sa maliit na bituka. Ang prosesong ito ay nakasalalay sa kakayahan ng Escherichia coli na sumunod, na dahil sa pagkakaroon sa ibabaw ng mga bacterial cell ng mga espesyal na filamentous formations ng isang likas na protina - pili. Makabuluhang mas maraming bakterya ang matatagpuan sa mga dingding ng maliit na bituka ng mga pasyente na may pagtatae kaysa sa lumen ng parehong bahagi ng bituka, na nauugnay sa pagkakaroon ng fimbrial adhesins sa Escherichia coli - mga protina na nagbibigay ng pagbubuklod sa mga receptor sa ibabaw. ng bituka epithelium.

Kahit na ang mga non-pathogenic strain ng Escherichia coll, na naglalaman ng plasmid na nag-encode ng synthesis ng adhesin, ay nagawang kolonisahin ang bituka at maging sanhi ng pagtatae nang hindi gumagawa ng mga enterotoxin. Sa bagay na ito, malamang na ang kaligtasan sa sakit laban sa mga lason lamang ay hindi sapat upang maiwasan ang mga pathogenic na epekto na dulot ng V. cholerae o E. coli. Posible na upang mapagtagumpayan ang mga epektong ito, bilang karagdagan sa mga enterotoxin antigens, kakailanganing ipahayag ang neutralizing epitope ng structural antigens tulad ng lipopolysaccharides, bacterial outer membrane proteins, o pili-associated adhesins ng mga bacteria na ito na responsable para sa pagbubuklod sa bituka. mucosa. Kamakailan lamang, ang isang naturang adhesin, FimH, ay matagumpay na ginamit upang mabakunahan ang mga daga laban sa bacterial diarrhea.

Ang isa pang mahalagang problema na nauugnay sa pagbuo ng mga "nakakain" na mga bakuna ay ang antas ng pagpapahayag ng isang heterologous antigen sa mga halaman. Dahil ang mga oral na bakuna ay nangangailangan ng mas malaking halaga ng antigen kaysa sa mga bakunang parenteral, ang dami ng antigen na na-synthesize sa mga halaman, na kasalukuyang hindi hihigit sa 0.3% ng kabuuang natutunaw na protina, ay dapat dagdagan. Kasabay nito, ang antas ng pagpapahayag ay dapat na sapat na mataas upang mahikayat ang isang immune response, ngunit mas mababa kaysa sa antas na nag-uudyok sa pagpapaubaya sa antigen, tulad ng kaso sa mga sangkap na natupok sa ordinaryong pagkain. At dahil ang immune response (immunogenicity versus tolerance) ay maaaring maging antigen-specific, ang mga antas ng expression para sa bawat potensyal na antigen ay kailangang piliin nang isa-isa.

Tulad ng ipinapakita ng mga eksperimento, ang antas ng pagpapahayag ng isang heterologous antigen sa mga halaman ay maaaring tumaas sa pamamagitan ng paggamit ng tissue-specific na mga promoter at enhancer, mga enhancer ng transkripsyon at pagsasalin, sa pamamagitan ng pagdaragdag ng transport peptides, pati na rin sa pamamagitan ng pagbabago ng nucleotide sequence ng kaukulang mga gene gamit ang mga codon na gusto ng halaman. Gayunpaman, ang tanong kung aling mga halaman ang mas mahusay na gamitin at kung saan nakakain na organ ang mas mahusay na ipahayag ang antigen ay nangangailangan ng karagdagang pananaliksik, dahil ang iba't ibang mga halaman ay maaaring maglaman ng mga sangkap na humaharang o nagpapabagal sa immune response o nakakalason lamang sa mga tao at hayop, tulad ng mga alkaloid.sa mga selula ng tabako.

ABC ng kalusugan - masustansyang pagkain

Ang mga nakamit ng siyentipiko at teknolohikal na pag-unlad ay nakaapekto sa lahat ng larangan ng aktibidad ng tao, mula sa produksyon hanggang sa pang-araw-araw na buhay. Sa loob ng maraming siglo, hinangad ng mga tao na palayain ang kanilang sarili mula sa pisikal na pagsusumikap sa pamamagitan ng pag-automate ng produksyon, paglikha ng mga gamit sa bahay, at iba pa. At, sa pangkalahatan, sila ay pinakawalan. Bilang isang resulta, sa pagtatapos ng ika-20 siglo, ang pang-araw-araw na pagkonsumo ng enerhiya ng isang tao ay bumaba ng 1.5-2 beses kumpara sa simula nito.

Ang kalusugan ng tao ay pangunahing tinutukoy ng namamana na predisposisyon (genetics) at nutrisyon. Sa lahat ng panahon, ang paglikha ng food base ang naging susi at batayan para sa kaunlaran ng anumang estado. Samakatuwid, ang anumang estado ay interesado sa mga proyekto sa pag-iwas at mga programa sa kalusugan, pagpapabuti ng istraktura ng nutrisyon, pagpapabuti ng kalidad ng buhay, pagbabawas ng morbidity at mortalidad. Ang nutrisyon ang malapit na nag-uugnay sa atin sa kapaligiran, at ang pagkain ay ang materyal kung saan itinayo ang katawan ng tao. Samakatuwid, ang kaalaman sa mga batas ng pinakamainam na nutrisyon ay maaaring matiyak ang kalusugan ng tao. Ang kaalamang ito ay simple at ang mga sumusunod: kumonsumo ng mas maraming enerhiya hangga't ginugugol mo. Ang halaga ng enerhiya (calorie content) ng pang-araw-araw na diyeta ay dapat tumutugma sa pang-araw-araw na paggasta ng enerhiya. Ang isa pa ay ang pinakamataas na pagkakaiba-iba ng pagkain, na magbibigay ng iba't ibang kemikal na komposisyon ng pagkain sa mga pisyolohikal na pangangailangan ng isang tao sa mga sustansya (mga 600 item). Ang pagkain na natupok ay dapat maglaman ng mga protina, taba, carbohydrates, bitamina, mineral na asing-gamot, tubig, hibla, enzymes, pampalasa at extractive substance, menor de edad na bahagi - bioflavonoids, indoles, anthocyanides, isoflavones at marami pang iba. Sa kaso ng kakulangan ng hindi bababa sa isa sa mga sangkap na ito, ang mga malubhang problema sa kalusugan ay posible. At upang maiwasang mangyari ito, ang pang-araw-araw na diyeta ng isang tao ay dapat magsama ng humigit-kumulang 32 iba't ibang mga produkto ng pagkain.

Ang pinakamainam na ratio ng mga sustansya na pumapasok sa katawan ay nakakatulong sa pangangalaga ng kalusugan at mahabang buhay. Ngunit, sa kasamaang-palad, ang karamihan sa populasyon ng mundo ay nailalarawan sa kakulangan ng mga sumusunod na sustansya: kumpletong (hayop) na mga protina; polyunsaturated mataba acids; bitamina C, B, B2, E, folic acid, retinol, beta-carotene at iba pa; macro- at microelement: Ca, Fe, Zn, F, Se, I at iba pa; pandiyeta hibla. At labis na pagkonsumo ng naturang mga taba ng hayop at madaling natutunaw na carbohydrates.

Ang kakulangan ng paggamit ng protina para sa karamihan ng populasyon ay nasa average na 20%, ang nilalaman ng karamihan sa mga bitamina at microelement ay 15-55% na mas mababa kaysa sa kinakalkula na mga halaga ng kanilang pangangailangan, at ang dietary fiber ay 30% na mas mababa. Ang paglabag sa katayuan sa nutrisyon ay hindi maiiwasang humahantong sa mahinang kalusugan at, bilang isang resulta, sa pag-unlad ng mga sakit. Kung kukunin natin ang buong populasyon ng Russian Federation bilang 100%, 20% lamang ang magiging malusog, ang mga tao sa isang estado ng maladaptation (na may pinababang adaptive resistance) - 40%, at sa isang estado ng pre-illness at karamdaman - 20% bawat isa, ayon sa pagkakabanggit.

Kabilang sa mga pinakakaraniwang sakit na umaasa sa nutrisyon ay ang mga sumusunod: atherosclerosis; hypertonic na sakit; hyperlipidemia; labis na katabaan; diabetes; osteoporosis; gota; ilang malignant neoplasms.

Ang dinamika ng mga demograpikong tagapagpahiwatig sa Russian Federation at Ukraine sa nakalipas na 10 taon ay nailalarawan din ng eksklusibong mga negatibong uso. Ang rate ng kamatayan ay halos dalawang beses sa rate ng kapanganakan, ang pag-asa sa buhay ay makabuluhang mas mababa hindi lamang sa mga binuo bansa ...

Sa istraktura ng mga sanhi ng kamatayan, ang nangungunang lugar ay inookupahan ng mga pathologies ng cardiovascular system at mga sakit sa oncological - mga sakit, ang panganib kung saan, bukod sa iba pang mga kadahilanan, ay nakasalalay sa malnutrisyon.

Dapat ding isaalang-alang ang kakulangan sa pagkain sa mundo. Noong ika-20 siglo, ang populasyon ng mundo ay tumaas mula 1.5 hanggang 6 na bilyong tao. Ito ay ipinapalagay na sa 2020 ito ay lalago sa 8 bilyon o higit pa - depende sa kung sino ang nagbibilang at kung paano. Malinaw na ang pangunahing isyu ay ang nutrisyon ng naturang bilang ng mga tao. Sa kabila ng katotohanan na ang produksyon ng agrikultura ay tumaas ng isang average ng 2.5 beses sa nakalipas na 40 taon dahil sa pagpili at pagpapabuti ng mga agronomic na pamamaraan, ang karagdagang paglago nito ay tila hindi malamang. Nangangahulugan ito na ang rate ng produksyon ng pagkain sa agrikultura sa hinaharap ay lalong mahuhuli sa rate ng paglaki ng populasyon.

Ang isang modernong tao ay kumonsumo ng halos 800 g ng pagkain at 2 litro ng tubig bawat araw. Kaya, sa isang araw lamang, ang mga tao ay kumakain ng higit sa 4 na milyong toneladang pagkain. Sa ngayon, ang kakulangan sa pagkain sa mundo ay lumampas sa 60 milyong tonelada, at ang mga pagtataya ay nakakadismaya...

Ang paglutas sa problema ng pagtaas ng produksyon ng pagkain sa pamamagitan ng mga lumang pamamaraan ay hindi na posible. Bilang karagdagan, ang mga tradisyonal na teknolohiyang pang-agrikultura ay hindi nababago: sa nakalipas na 20 taon, ang sangkatauhan ay nawalan ng higit sa 15% ng matabang layer ng lupa, at karamihan sa mga lupang angkop para sa paglilinang ay kasangkot na sa produksyon ng agrikultura.

Ang isang pagsusuri sa sitwasyon na binuo sa mga nakaraang taon sa agro-industrial complex ng Russia ay nagpapahiwatig ng pagbaba sa populasyon ng buhay at isang pagbaba sa paggawa ng lahat ng uri ng mga produktong pang-agrikultura ng higit sa 1.5 beses. Sa natitirang kabuuang dami ng likas na yaman at paggawa, ang krisis ay nagdulot ng matinding pagkasira sa paggamit ng maaararong lupa, pagbaba sa produktibidad ng mga agroecosystem, higit sa 30 milyong ektarya ng lubos na produktibong agrocenoses ang inalis sa sirkulasyon.

Ang mga hakbang na ginawa sa ngayon upang patatagin ang sitwasyon sa merkado ng agrikultura ay napatunayang hindi epektibo at hindi sapat. At ang pag-import ng pagkain ay lumampas sa lahat ng makatwirang limitasyon at pinag-uusapan ang seguridad ng pagkain.

Batay sa kahalagahan ng pag-optimize ng istraktura ng nutrisyon para sa kalusugan ng bansa, pag-unlad at seguridad ng bansa, isang priority na direksyon ang binuo upang mapabuti ang nutrisyon ng populasyon ng Russia: pag-aalis ng kakulangan ng mataas na antas ng protina; pag-aalis ng mga kakulangan sa micronutrient; paglikha ng mga kondisyon para sa pinakamainam na pisikal at mental na pag-unlad ng mga bata; pagtiyak ng kaligtasan ng mga domestic at imported na produktong pagkain; pagtaas ng antas ng kaalaman ng populasyon sa mga usapin ng malusog na nutrisyon. Ang siyentipikong batayan ng modernong diskarte sa paggawa ng pagkain ay ang paghahanap ng mga bagong mapagkukunan na nagbibigay ng pinakamainam na ratio ng mga kemikal na sangkap ng pagkain para sa katawan ng tao. Ang solusyon sa problemang ito ay pangunahing nakasalalay sa paghahanap ng mga bagong pinagkukunan ng protina at bitamina.

Halimbawa, ang isang halaman na naglalaman ng kumpletong protina, na hindi mas mababa sa mga protina ng hayop sa mga tuntunin ng isang hanay ng mga amino acid, ay soybean. Ang pagpapakilala ng mga produkto mula dito sa diyeta ay ginagawang posible upang mabawi ang kakulangan ng protina, pati na rin ang iba't ibang mga menor de edad na sangkap, lalo na, isoflavones.

Ang isa sa mga solusyon sa problema sa pagkain ay ang chemical synthesis ng mga produktong pagkain at ang kanilang mga bahagi, at ang ilang pag-unlad ay nagawa na sa produksyon ng mga paghahanda ng bitamina. Ang isang napaka-promising at ginagamit na paraan ng pagkuha ng mga produktong pagkain na may mataas na grado ay ang kanilang pagpapayaman sa protina at bitamina sa panahon ng teknolohikal na pagproseso, iyon ay, ang paggawa ng pagkain na may isang naibigay na komposisyon ng kemikal.

Ang isa pang paraan ay ang paggamit ng mga mikroorganismo bilang hiwalay na bahagi ng mga produktong pagkain, dahil ang rate ng paglago ng mga mikroorganismo ay isang libong beses na mas mataas kaysa sa rate ng paglago ng mga hayop sa agrikultura at 500 beses kaysa sa mga halaman.

Mahalaga na mayroong posibilidad ng direktang genetic predetermination ng mga micro-organism ng kanilang kemikal na komposisyon, ang pagpapabuti nito, na direktang tumutukoy sa kanilang nutritional value at mga prospect para sa paggamit.

Kaya, sa darating na siglo, ang produksyon ng pagkain ay hindi magagawa nang walang paggamit ng mataas na modernong teknolohiya at, lalo na, nang walang paggamit ng biotechnology, ang paggamit ng mga mikroorganismo upang makagawa ng mga produktong pagkain.

Sa lumalagong kamalayan sa kahalagahan ng isang malusog na pamumuhay, ang pangangailangan para sa mga produktong pagkain na hindi naglalaman ng mga mapanganib na sangkap ay tumaas. At dito ang mga technologist ng DNA ay hindi maaaring lumahok.

Sa itaas, nabanggit na natin ang mga sugar beet, na gumagawa ng fructan, isang mababang-calorie na kapalit para sa sucrose. Ang resultang ito ay nakuha sa pamamagitan ng pagpasok sa beet genome ng isang gene mula sa Jerusalem artichoke, na nag-encode ng isang enzyme na nagpapalit ng sucrose sa fructan. Kaya, 90% ng naipon na sucrose sa mga halaman ng transgenic beet ay na-convert sa fructan.

Ang isa pang halimbawa ng trabaho sa paglikha ng mga produktong "functional na pagkain" ay isang pagtatangka na lumikha ng decaffeinated na kape. Ibinukod ng isang pangkat ng mga siyentipiko sa Hawaii ang gene para sa enzyme na xanthosine-N7-methyltransferase, na nag-catalyze sa kritikal na unang hakbang sa caffeine synthesis sa mga dahon ng kape at beans. Sa tulong ng Agrobacterium, isang antisense na bersyon ng gene na ito ay ipinasok sa Arabica coffee tissue culture cells. Ang mga pag-aaral ng mga nabagong selula ay nagpakita na ang antas ng caffeine sa kanila ay 2% lamang ng normal. Kung ang gawain sa pagbabagong-buhay at pagpapalaganap ng mga nabagong halaman ay matagumpay, kung gayon ang kanilang paggamit ay magbibigay-daan sa pag-iwas sa proseso ng kemikal na decaffeination ng kape, na hindi lamang makatipid ng $ 2.00 bawat kilo ng kape (ang gastos ng proseso), ngunit mapangalagaan din. ang lasa ng inumin na nasira sa ganitong paraan, na bahagyang nawala sa panahon ng decaffeination. .

Ang mga umuunlad na bansa, kung saan daan-daang milyong tao ang nagugutom, ay partikular na nangangailangan na mapabuti ang kalidad ng pagkain. Halimbawa, ang mga halamang legumin na lumago sa buong mundo ay kulang sa ilang mga amino acid na naglalaman ng asupre, kabilang ang methionine. Ang mga aktibong pagtatangka ay ginagawa na ngayon upang mapataas ang konsentrasyon ng methionine sa mga munggo. Sa mga halaman ng GM, posibleng dagdagan ang nilalaman ng imbakan na protina ng 25% (ginawa na ito hanggang ngayon para sa ilang mga uri ng beans). Ang isa pang halimbawang nabanggit na ay ang "golden rice" na pinayaman ng beta-carotene na nakuha ni Prof. Potrykus mula sa Technical University sa Zurich. Ang pagkuha ng isang pang-industriyang grado ay magiging isang natitirang tagumpay. Sinusubukan din na pagyamanin ang bigas sa bitamina B, na ang kakulangan nito ay humahantong sa anemia at iba pang mga sakit.

Ang gawain sa pagpapabuti ng mga katangian ng kalidad ng mga produkto ng pananim ay mahusay na naglalarawan ng mga posibilidad ng mga makabagong teknolohiya ng DNA sa paglutas ng malawak na iba't ibang mga problema.

pagkain bilang gamot

Ang terminong "biotechnology" ay tumutukoy sa isang hanay ng mga pang-industriya na pamamaraan na gumagamit ng mga buhay na organismo at biological na proseso para sa produksyon. Ang mga biotechnological technique ay kasingtanda ng mundo - winemaking, baking, brewing, cheese making ay nakabatay sa paggamit ng microorganisms at kabilang din sa biotechnologies.

Ang modernong biotechnology ay batay sa cellular at genetic engineering, na ginagawang posible upang makakuha ng mahalagang biologically active substances - antibiotics, hormones, enzymes, immunomodulators, synthetic vaccines, amino acids, at food proteins, upang lumikha ng mga bagong uri ng halaman at mga lahi ng hayop. Ang pangunahing bentahe ng paglalapat ng mga bagong diskarte ay upang mabawasan ang pag-asa ng produksyon sa mga likas na yaman, ang paggamit ng pinaka-kapaligiran at pang-ekonomiyang mga paraan ng pamamahala ng ekonomiya.

Ang paglikha ng mga genetically modified na halaman ay ginagawang posible na paulit-ulit na mapabilis ang proseso ng pag-aanak ng mga cultivars, pati na rin upang makakuha ng mga pananim na may mga katangian na hindi maaaring ma-bred gamit ang mga tradisyonal na pamamaraan. Ang genetic modification ng mga pananim na pang-agrikultura ay nagbibigay sa kanila ng paglaban sa mga pestisidyo, peste, sakit, pagbabawas ng mga pagkalugi sa panahon ng paglilinang, pag-iimbak at pagpapabuti ng kalidad ng produkto.

Ano ang tipikal para sa ikalawang henerasyon ng mga transgenic na pananim na ginagawa na sa isang pang-industriyang sukat? Mayroon silang mas mataas na agrotechnical na katangian, iyon ay, higit na paglaban sa mga peste at mga damo, at samakatuwid ay mas mataas na ani.

Mula sa pananaw ng gamot, ang mahahalagang bentahe ng mga produktong transgenic ay, una, posible na makabuluhang bawasan ang natitirang halaga ng mga pestisidyo, na naging posible upang mabawasan ang pagkarga ng kemikal sa katawan ng tao sa isang hindi kanais-nais na sitwasyon sa kapaligiran. Pangalawa, ang pagbibigay ng insecticidal properties sa mga halaman, na humahantong sa pagbawas sa kanilang pinsala sa pamamagitan ng mga insekto, at ito ay lubos na binabawasan ang infestation ng mga pananim ng butil ng mga fungi ng amag. Ito ay kilala na gumagawa sila ng mycotoxins (sa partikular, fumonisins - natural na contaminants ng mga cereal), nakakalason sa mga tao.

Kaya, ang mga produkto ng GM ng parehong unang henerasyon at pangalawang henerasyon ay may positibong epekto sa kalusugan ng tao hindi lamang sa hindi direktang paraan - sa pamamagitan ng pagpapabuti ng kapaligiran, ngunit direkta din - sa pamamagitan ng pagbawas ng natitirang halaga ng mga pestisidyo at ang nilalaman ng mycotoxins. Hindi kataka-taka na ang lugar na inookupahan ng mga transgenic na pananim ay tumataas taon-taon.

Ngunit ngayon ang pinakadakilang pansin ay babayaran sa paglikha ng mga produktong pangatlong henerasyon na may pinabuting o binagong halaga ng nutrisyon, lumalaban sa mga kadahilanan ng klimatiko, kaasinan ng lupa, pati na rin ang pagkakaroon ng isang matagal na buhay ng istante at pinahusay na mga katangian ng panlasa, na nailalarawan sa kawalan ng mga allergens. .

Para sa mga pananim ng ika-apat na henerasyon, bilang karagdagan sa mga katangian sa itaas, isang pagbabago sa arkitektura ng mga halaman (halimbawa, maikling tangkad), isang pagbabago sa oras ng pamumulaklak at pamumunga, na gagawing posible na lumago ang mga tropikal na prutas sa gitnang zone, isang pagbabago sa laki, hugis at bilang ng mga prutas, isang pagtaas sa kahusayan ng potosintesis, ang paggawa ng mga sustansya na may mas mataas na antas ng asimilasyon, iyon ay, mas mahusay na hinihigop ng katawan.

Ang pagpapabuti ng mga pamamaraan ng genetic modification, pati na rin ang pagpapalalim ng kaalaman tungkol sa mga function ng pagkain at metabolismo sa katawan ng tao, ay magiging posible upang makagawa ng mga produkto na idinisenyo hindi lamang upang magbigay ng mahusay na nutrisyon, kundi pati na rin upang higit pang itaguyod ang kalusugan at maiwasan ang mga sakit.

Mga halamang bioreactor

Ang isa sa mga promising na lugar ng mga teknolohiya ng DNA ng halaman ay ang paglikha ng mga bioreactor na halaman na may kakayahang gumawa ng mga protina na kailangan sa gamot, pharmacology, atbp. Ang mga bentahe ng mga bioreactor na halaman ay kinabibilangan ng kawalan ng pangangailangan para sa pagpapakain at pagpapanatili, ang kamag-anak na kadalian ng paglikha at pagpaparami , at mataas na produktibidad. Bilang karagdagan, ang mga dayuhang protina ay hindi nagiging sanhi ng immune response sa mga halaman, na mahirap makuha sa mga hayop.

May pangangailangan na makakuha ng isang buong hanay ng mga biologically active na protina, na, dahil sa napakababang antas ng synthesis sa mga tiyak na tisyu o produkto, ay hindi magagamit para sa pag-aaral sa mekanismo ng pagkilos, malawak na paggamit o pagkilala ng mga karagdagang aplikasyon. Ang mga naturang protina ay kinabibilangan, halimbawa, lactoferrin, na matatagpuan sa isang maliit na halaga sa gatas ng mga mammal, mga leukocytes ng dugo.

Nangangako ang human lactoferrin (hLF) na gagamitin bilang pandagdag sa pandiyeta at therapeutic na gamot para sa pag-iwas at paggamot ng mga nakakahawang sakit ng gastrointestinal tract sa mga maliliit na bata, na nagpapataas ng immune response ng katawan sa mga malignant at isang bilang ng mga viral (AIDS) na sakit. . Ang pagkuha ng lactoferrin mula sa gatas ng baka, dahil sa mababang nilalaman nito, ay humahantong sa mataas na halaga ng gamot. Ang pagpapakilala ng lactoferrin gene cDNA sa mga selula ng tabako ay nagresulta sa isang bilang ng mga tisyu ng kalyo na nag-synthesize ng pinutol na lactoferrin, ang mga katangian ng antibacterial na kung saan ay mas malakas kaysa sa mga katutubong lactoferrin. Ang konsentrasyon ng pinutol na lactoferrin na ito sa mga selula ng tabako ay 0.6-2.5%.

Ang mga gene ay ipinasok sa genome ng halaman, ang mga produkto nito ay nagdudulot ng immune response sa mga tao at hayop, halimbawa, sa mga protina ng sobre ng mga pathogen ng iba't ibang sakit, lalo na, kolera, hepatitis, pagtatae, pati na rin sa mga antigen ng mga lamad ng plasma ng ilang mga tumor.

Nililikha ang mga transgenic na halaman na nagdadala ng mga gene na gumagawa ng ilang hormone na kailangan para sa therapy ng hormone ng tao, at iba pa.

Ang isang halimbawa ng paggamit ng mga halaman upang lumikha ng mga bakuna ay ang gawaing ginawa sa Stanford University. Sa trabaho, ang mga antibodies sa isa sa mga anyo ng kanser ay nakuha gamit ang isang modernized tobacco mosaic virus, kung saan ang hypervariable na rehiyon ng lymphoma immunoglobulin ay ipinasok. Ang mga halaman na nahawahan ng binagong virus ay gumawa ng mga antibodies ng tamang conformation sa sapat na dami para sa klinikal na paggamit. 80% ng mga daga na nakatanggap ng mga antibodies ay nakaligtas sa lymphoma, habang ang lahat ng mga daga na hindi nakatanggap ng bakuna ay namatay. Ginagawang posible ng iminungkahing pamamaraan na mabilis na makakuha ng mga antibodies na partikular sa pasyente sa sapat na dami para sa klinikal na paggamit.

Mayroong mahusay na mga prospect para sa paggamit ng mga halaman para sa produksyon ng mga antibodies. Ipinakita ni Kevin Uzil at mga katrabaho na ang mga antibodies na ginawa ng soy ay epektibong nagpoprotekta sa mga daga mula sa impeksyon ng herpes virus. Kung ikukumpara sa mga antibodies na ginawa sa mga mammalian cell culture, ang mga antibodies na ginawa ng mga halaman ay may katulad na pisikal na katangian, nanatiling matatag sa mga selula ng tao, at hindi naiiba sa kanilang kakayahang magbigkis at neutralisahin ang virus. Ipinakita ng mga klinikal na pagsubok na ang paggamit ng mga antibodies na ginawa ng tabako ay epektibong napigilan ang paglaganap ng mutant streptococci na nagdudulot ng karies.

Isang bakuna na gawa ng patatas laban sa diabetes na umaasa sa insulin ay binuo. Ang mga tubers ng patatas ay nag-ipon ng chimeric protein na binubuo ng B subunit ng cholera toxin at proinsulin. Ang presensya ng B subunit ay nagpapadali sa pag-uptake ng produktong ito ng mga cell, na ginagawang 100 beses na mas epektibo ang bakuna. Ang pagpapakain sa mga tubers na may microgram na halaga ng insulin sa mga daga ng diabetes ay nagpabagal sa pag-unlad ng sakit.

Mga genetic na teknolohiya sa paglaban sa polusyon sa kapaligiran. Phytoremediation

Sa pamamagitan ng kanyang mga aksyon, ang tao ay nakialam sa kurso ng ebolusyonaryong pag-unlad ng buhay sa Earth at sinira ang pagkakaroon ng biosphere, na independyente sa tao. Ngunit nabigo siyang kanselahin ang mga pangunahing batas na namamahala sa biosphere at palayain ang kanyang sarili mula sa kanilang impluwensya.

Ang muling pagbuhay pagkatapos ng susunod na cataclysm mula sa natitirang mga sentro, pag-angkop at pag-unlad, buhay, gayunpaman, sa lahat ng oras ay may pangunahing direksyon ng pag-unlad. Ito ay tinutukoy ng batas ng makasaysayang pag-unlad ni Roulier, ayon sa kung saan, sa loob ng balangkas ng pag-unlad ng buhay at ang hindi maibabalik na ebolusyon, lahat ay nagsusumikap para sa kalayaan mula sa mga kondisyon sa kapaligiran. Sa proseso ng kasaysayan, ang pagnanais na ito ay natanto sa pamamagitan ng pagpapakumplikado sa organisasyon, na ipinahayag sa isang pagtaas sa pagkita ng kaibahan ng istraktura at pag-andar. Kaya, sa bawat susunod na pagliko ng spiral ng ebolusyon, lumilitaw ang mga organismo na may lalong kumplikadong sistema ng nerbiyos at ang sentro nito - ang utak. 19th century evolutionary scientists tinawag itong direksyon ng ebolusyon na "cephalization" (mula sa salitang Griyego na "cephalon" - utak) Gayunpaman, ang cephalization ng mga primata at ang komplikasyon ng kanilang organismo sa kalaunan ay naglagay sa sangkatauhan bilang isang biological species sa bingit ng pagkalipol ayon sa biological na tuntunin ng pagpapabilis ng ebolusyon , ayon sa kung saan ang komplikasyon ng isang biological system ay nangangahulugan ng pagbawas sa average na tagal ng pagkakaroon ng mga species at isang pagtaas sa rate ng ebolusyon nito. Halimbawa, ang average na habang-buhay ng isang species ng ibon ay 2 milyong taon, mga mammal - 800 libong taon, mga anyong ninuno ng tao - 200-500 libong taon. Ang mga modernong subspecies ng tao ay umiiral, ayon sa ilang mga ideya, mula 50 hanggang 100 libong taon lamang, ngunit maraming mga siyentipiko ang naniniwala na ang mga genetic na kakayahan at reserba nito ay naubos na (Dlekseenko, Keisevich, 1997).

Ang mga ninuno ng modernong tao ay tumapak sa landas na nagpapatindi sa paghaharap sa biosphere at humantong sa sakuna mga 1.5-3 milyong taon na ang nakalilipas, noong una silang nagsimulang gumamit ng apoy. Mula sa sandaling iyon, ang mga landas ng tao at ang biosphere ay naghiwalay, nagsimula ang kanilang paghaharap, na ang resulta ay maaaring ang pagbagsak ng biosphere o ang pagkawala ng tao bilang isang species.

Hindi maaaring tanggihan ng sangkatauhan ang alinman sa mga tagumpay ng sibilisasyon, kahit na ito ay nakapipinsala: hindi tulad ng mga hayop na gumagamit lamang ng nababagong mapagkukunan ng enerhiya, at sa dami na sapat sa kakayahan ng biosphere na magparami ng sarili ng biomass, ang sangkatauhan ay maaaring umiral gamit ang hindi gaanong nababagong bilang. non-renewable energy carriers at energy sources. Ang mga bagong imbensyon sa lugar na ito ay nagpapataas lamang sa pagsalungat na ito.

Ang isa sa mga pinakabagong direksyon sa paggamit ng mga transgenic na halaman ay ang kanilang paggamit para sa phytoremediation - paglilinis ng mga lupa, tubig sa lupa, atbp. - mula sa mga pollutant: mabibigat na metal, radionuclides at iba pang nakakapinsalang compound.

Ang polusyon sa kapaligiran ng mga likas na sangkap (langis, mabibigat na metal, atbp.) at mga sintetikong compound (xenobiotics), kadalasang nakakalason sa lahat ng nabubuhay na bagay, ay tumataas taun-taon. Paano maiiwasan ang karagdagang polusyon ng biosphere at alisin ang mga kasalukuyang pinagmumulan nito? Isa sa mga paraan out ay ang paggamit ng genetic na teknolohiya. Halimbawa, ang mga buhay na organismo, pangunahin ang mga mikroorganismo. Ang pamamaraang ito ay tinatawag na "bioremediation" - biotechnology na naglalayong protektahan ang kapaligiran. Hindi tulad ng pang-industriyang biotechnologies, ang pangunahing layunin kung saan ay upang makakuha ng mga kapaki-pakinabang na metabolite ng mga microorganism, ang paglaban sa polusyon ay hindi maaaring hindi nauugnay sa "paglabas" ng mga microorganism sa kapaligiran, na nangangailangan ng malalim na pag-unawa sa kanilang pakikipag-ugnayan dito. Ang mga mikroorganismo ay gumagawa ng biodegradation - ang pagkasira ng mga mapanganib na compound na hindi karaniwang substrate para sa karamihan sa kanila. Ang mga biochemical pathway para sa pagkasira ng mga kumplikadong organikong compound ay maaaring napakahaba (halimbawa, ang naphthalene at ang mga derivatives nito ay sinisira ng isang dosenang iba't ibang mga enzyme).

Ang pagkasira ng mga organikong compound sa bakterya ay kadalasang kinokontrol ng mga plasmid. Ang mga ito ay tinatawag na degradation plasmids, o D-plasmids. Nabubulok nila ang mga compound tulad ng salicylate, naphthalene, camphor, octane, toluene, xylene, biphenyl, atbp. Karamihan sa mga D-plasmid ay nakahiwalay sa mga strain ng lupa ng Pseudomonas bacteria. Ngunit mayroon din ang ibang bacteria: Alcalkjenes, Flavobacterium, Artrobacter, atbp. Maraming pseudomonad ang may mga plasmid na kumokontrol sa paglaban sa mabibigat na metal. Halos lahat ng D-plasmids, gaya ng sinasabi ng mga eksperto, ay conjugative, i.e. may kakayahang mag-self-transportasyon sa mga cell ng isang potensyal na tatanggap.

Maaaring kontrolin ng D-plasmids ang parehong mga unang yugto ng pagkasira ng isang organikong tambalan at ang kumpletong pagkabulok nito. Ang unang uri ay ang OST plasmid, na kumokontrol sa oksihenasyon ng aliphatic hydrocarbons sa aldehydes. Kinokontrol ng mga gene na nakapaloob dito ang pagpapahayag ng dalawang enzyme: hydroxylase, na nagpapalit ng hydrocarbons sa alkohol, at alkohol dehydrogenase, na nag-oxidize ng alkohol sa aldehyde. Ang karagdagang oksihenasyon ay isinasagawa ng mga enzyme, para sa synthesis kung saan ang mga gene ng chromosome ay "responsable". Gayunpaman, karamihan sa mga D-plasmid ay nabibilang sa pangalawang uri.

Ang mga bacteria na lumalaban sa mercury ay nagpapahayag ng mer A gene na nag-encode ng mercury transport at detoxification protein. Ang binagong konstruksyon ng mer A gene ay ginamit upang baguhin ang tabako, rapeseed, poplar, at Arabidopsis. Sa hydroponic culture, ang mga halaman na may ganitong gene ay nakuha mula sa aquatic na kapaligiran hanggang sa 80% ng mga mercury ions. Kasabay nito, ang paglago at metabolismo ng mga transgenic na halaman ay hindi pinigilan. Ang paglaban sa mercury ay ipinasa sa pamamagitan ng mga henerasyon ng binhi.

Sa panahon ng pagpapakilala ng tatlong binagong mer A gene na nabuo sa puno ng tulip (Liriodendron tulipifera), ang mga halaman ng isa sa mga nagresultang linya ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang mabilis na rate ng paglago sa pagkakaroon ng mga mapanganib na konsentrasyon ng mercury chloride (HgCI 2 ) para sa mga control plant. Ang mga halaman ng linyang ito ay sumisipsip at na-convert sa isang hindi gaanong nakakalason na elemental na anyo ng mercury at nag-volatilize hanggang sa 10 beses na mas maraming ionic mercury kaysa sa mga control na halaman. Naniniwala ang mga siyentipiko na ang elemental na mercury na pinasingaw ng mga transgenic na puno ng species na ito ay agad na mawawala sa hangin.

Ang mga mabibigat na metal ay isang mahalagang bahagi ng mga pollutant sa lupa na ginagamit sa produksyon ng agrikultura. Sa kaso ng cadmium, alam na karamihan sa mga halaman ay nag-iipon nito sa mga ugat, habang ang ilang mga halaman, tulad ng lettuce at tabako, ay naiipon ito pangunahin sa mga dahon. Ang Cadmium ay pumapasok sa lupa pangunahin mula sa mga pang-industriyang emisyon at bilang isang karumihan sa mga phosphate fertilizers.

Ang isa sa mga diskarte upang mabawasan ang paggamit ng cadmium sa mga organismo ng tao at hayop ay maaaring ang paggawa ng mga transgenic na halaman na nag-iipon ng mas maliit na halaga ng metal na ito sa mga dahon. Ang diskarte na ito ay mahalaga para sa mga species ng halaman na ang mga dahon ay ginagamit para sa pagkain o feed ng hayop.

Maaari ka ring gumamit ng metallothionein - maliliit na protina na mayaman sa cysteine ​​na maaaring magbigkis ng mabibigat na metal. Ang mammalian metallothionein ay ipinakita na gumagana sa mga halaman. Ang mga transgenic na halaman na nagpapahayag ng mga gene na metallothionein ay nakuha, at ipinakita na ang mga halaman na ito ay mas lumalaban sa cadmium kaysa sa mga kontrol.

Ang mga transgenic na halaman na may mammalian hMTII gene ay may 60-70% na mas mababang konsentrasyon ng cadmium sa mga tangkay kumpara sa kontrol, at ang paglipat ng cadmium mula sa mga ugat patungo sa mga tangkay ay nabawasan din - 20% lamang ng hinihigop na cadmium ang dinala sa ang mga tangkay.

Ang mga halaman ay kilala na nag-iipon ng mabibigat na metal sa pamamagitan ng pagkuha ng mga ito mula sa lupa o tubig. Ang Phytoremediation, na nahahati sa phytoextraction at rhizofiltration, ay batay sa property na ito. Ang Phytoextraction ay tumutukoy sa paggamit ng mabilis na lumalagong mga halaman upang kumuha ng mabibigat na metal mula sa lupa. Ang Rhizofiltration ay ang pagsipsip at konsentrasyon ng mga nakakalason na metal mula sa tubig ng mga ugat ng halaman. Ang mga halaman na sumisipsip ng mga metal ay maaaring compost o sinusunog. Ang mga halaman ay kapansin-pansing naiiba sa kanilang kapasidad sa pag-iimbak. Kaya, ang Brussels sprouts ay maaaring makaipon ng hanggang 3.5% na tingga (mula sa tuyong bigat ng mga halaman), at ang mga ugat nito - hanggang 20%. Ang halaman na ito ay matagumpay ding nakakaipon ng tanso, nikel, kromo, sink, atbp. Nangangako rin ang Phytoremediation para sa paglilinis ng lupa at tubig mula sa radionuclides. Ngunit ang mga nakakalason na organikong compound ay hindi nabubulok ng mga halaman; ito ay mas nangangako na gumamit ng mga microorganism dito. Bagaman iginigiit ng ilang mga may-akda ang pagbawas sa konsentrasyon ng mga organikong kontaminant sa panahon ng phytoremediation, ang mga ito ay pangunahing nawasak hindi ng mga halaman, ngunit ng mga microorganism na naninirahan sa kanilang rhizosphere.

Ang symbiotic nitrogen-fixing alfalfa Rhlzobium melitotj ay ipinakilala na may ilang mga gene na nabubulok sa gasolina, toluine at xylene na nasa gasolina. Ang malalim na sistema ng ugat ng alfalfa ay nagpapahintulot sa iyo na linisin ang lupa na kontaminado ng mga produktong langis sa lalim na 2-2.5 metro.

Dapat alalahanin na ang karamihan sa mga xenobiotics ay lumitaw sa kapaligiran sa nakalipas na 50 taon. Ngunit sa kalikasan mayroon nang mga mikroorganismo na may kakayahang gamitin ang mga ito. Ito ay nagpapahiwatig na sa mga populasyon ng mga microorganism, ang mga genetic na kaganapan ay nangyayari nang medyo mabilis, na tumutukoy sa kanilang ebolusyon, mas tiyak, microevolution. Dahil parami nang parami ang mga xenobiotic dahil sa ating teknogenikong sibilisasyon, mahalagang magkaroon ng pangkalahatang ideya ng metabolismo ng mga mikroorganismo at ang kanilang mga kakayahan sa metabolic. Ang lahat ng ito ay nangangailangan ng pagbuo ng isang bagong agham - metabolismo. Ito ay batay sa katotohanan na ang bakterya ay maaaring makakuha ng kakayahang magproseso ng mga bagong compound bilang resulta ng mga mutasyon. Bilang isang tuntunin, nangangailangan ito ng ilang sunud-sunod na mutasyon o ang pagpasok ng mga bagong sistema ng gene mula sa mga umiiral na sa iba pang uri ng mga mikroorganismo. Halimbawa, ang agnas ng isang matatag na organohalogen compound ay nangangailangan ng genetic na impormasyon na matatagpuan sa mga cell ng iba't ibang microorganism. Sa kalikasan, ang naturang pagpapalitan ng impormasyon ay nangyayari dahil sa pahalang na paglipat ng gene, at sa mga laboratoryo, ginagamit ang mga pamamaraan ng teknolohiya ng DNA na kinuha mula sa kalikasan.

Ang karagdagang pag-unlad ng phyto- at bioremediation ay isang kumplikadong problema na nauugnay, sa partikular, sa paggamit ng mga halaman at rhizospheric microorganism. Matagumpay na kukunin ng mga halaman ang mabibigat na metal mula sa lupa, at ang rhizospheric bacteria ay mabubulok ang mga organikong compound, na nagpapataas ng kahusayan ng phytoremediation, nagtataguyod ng paglago ng halaman, at mga halaman - ang pagbuo ng mga microorganism na nabubuhay sa kanilang mga ugat.

Ang polusyon sa kapaligiran ay maaaring ituring na isang sakit ng mga ecosystem, habang ang bioremediation ay maaaring ituring na isang paggamot. Dapat din itong isaalang-alang bilang pag-iwas sa maraming sakit ng tao na dulot ng polusyon sa kapaligiran. Kung ikukumpara sa iba pang mga paraan ng paglilinis, ang isang ito ay mas mura. Sa nagkakalat na polusyon (mga pestisidyo, langis at mga produktong langis, trinitrotoluene, na nagpaparumi sa maraming lupain), wala itong alternatibo. Sa paglilinis ng kapaligiran mula sa polusyon, mahalagang bigyang-priyoridad nang tama, pagliit ng mga panganib na nauugnay dito o sa polusyon na iyon, at isinasaalang-alang ang mga katangian ng isang partikular na tambalan at ang epekto nito pangunahin sa kalusugan ng tao. Ang mga pambatasan at mga tuntunin ay kailangan upang makontrol ang pagpasok sa kapaligiran ng mga GM microorganism, kung saan mayroong mga espesyal na pag-asa para sa paglilinis mula sa anumang mga pollutant. Hindi tulad ng pang-industriyang biotechnology, kung saan ang lahat ng mga parameter ng teknolohikal na proseso ay maaaring mahigpit na kontrolado, ang bioremediation ay isinasagawa sa isang bukas na sistema, kung saan ang naturang kontrol ay mahirap. Sa isang tiyak na lawak, ito ay palaging "kaalaman", isang uri ng sining.

Ang bentahe ng mga mikroorganismo sa paglilinis ng mga produktong langis ay ganap na ipinakita nang, pagkatapos ng sakuna ng isang tanker, 5000 m 3 ng langis ang tumapon sa dagat sa baybayin ng Alaska. Humigit-kumulang 1.5 libong km ng baybayin ay nahawahan ng langis. 11 libong manggagawa at iba't ibang kagamitan ang kasangkot sa mekanikal na paglilinis (ito ay nagkakahalaga ng $ 1 milyon bawat araw). Ngunit may isa pang paraan: kahanay, upang linisin ang baybayin, ang nitrogen fertilizer ay ipinakilala sa lupa, na pinabilis ang pag-unlad ng mga natural na microbial na komunidad. Pinabilis nito ang agnas ng langis ng 3-5 beses. Bilang isang resulta, ang polusyon, ang mga kahihinatnan nito, ayon sa mga kalkulasyon, ay maaaring makaapekto kahit na pagkatapos ng 10 taon, ay ganap na naalis sa loob ng 2 taon, na gumagastos ng mas mababa sa $ 1 milyon sa bioremediation.

Ang pagbuo ng bioremediation, mga teknolohiya at mga pamamaraan ng aplikasyon nito ay nangangailangan ng interdisciplinary approach at pakikipagtulungan ng mga espesyalista sa larangan ng genetics at molecular biology, ecology, at iba pang mga disiplina. Kaya, ang mga direksyon ng paggamit ng genetic engineering ay napaka-magkakaibang at malawak, at ang ilan sa mga ito ay hindi kapani-paniwala at sa parehong oras ay napaka-promising sa mga tuntunin ng mga matamo na resulta.

Ang pag-aaral ng tugon ng mga buhay na organismo sa mga pagbabago sa kapaligiran ay lubhang mahalaga para sa pagtatasa ng epekto ng mga pagbabagong ito, lalo na ang mga anthropogenic na pinagmulan, sa biodiversity, na ang konserbasyon ay ang pinakamahalagang gawain ng sibilisasyon ng tao.

Ayon sa Organization for Economic Co-operation and Development (OECD), ang potensyal na merkado para sa bioremediation ay higit sa $75 bilyon. mga teknolohiya sa paglilinis. Ayon sa OECD, ang bioremediation ay may lokal, rehiyonal at pandaigdigang kahalagahan, at ang parehong mga natural na organismo at GMO ay lalong gagamitin para sa paglilinis.

biofuel

Dahil sa limitadong reserba ng fossil energy, dapat na ngayong bigyan ng espesyal na atensyon ang posibilidad ng paggamit ng mga bagong uri ng gasolina - methane, hydrogen, atbp., pati na rin ang mga renewable energy sources. Gayunpaman, sa kabuuang balanse ng enerhiya, ang mga mapagkukunan ng enerhiya na pangkapaligiran tulad ng enerhiya ng Araw, mga alon ng dagat, tubig, hangin, atbp., ay maaaring bumubuo ng hindi hihigit sa 20% ng kanilang kabuuang produksyon. Sa sitwasyong ito, ang isa sa mga pinaka-maaasahan na mapagkukunan ng nababagong enerhiya ay ang biomass, ang mga pamamaraan ng paggamit na patuloy na pinapabuti. Kasabay nito, kasama ang direktang pagkasunog, ang mga proseso ng bioconversion ay malawakang ginagamit, halimbawa, alcoholic at anaerobic fermentation, thermal conversion, gasification, pyrolysis, atbp. na ginagamit bilang fuel additive upang palitan ang imported na langis. Para sa parehong layunin, nagsimula ang pagsasamantala sa mga natural na kasukalan ng black willow grass, na sumasakop sa humigit-kumulang 6 na milyong ektarya sa hilagang-silangan na rehiyon ng bansa.

Kung sa India, China at ilang iba pang mga bansa ang basurang pang-agrikultura ay itinatapon upang makakuha ng biogas, kung gayon sa Sweden, Germany, Brazil, USA, Canada, ang mga pananim na pang-agrikultura ay espesyal na lumago para sa paggawa ng ethanol fuel alcohol. Ang isang epektibong kapalit para sa fossil fuels ay rapeseed at colza oil, ang mga anyo ng tagsibol na maaaring linangin sa Russia hanggang sa Arctic Circle. Ang soybean, sunflower at iba pang mga pananim ay maaari ding pagmulan ng mga langis ng gulay para sa produksyon ng biofuel. Ang Brazil ay lalong gumagamit ng tubo upang makagawa ng panggatong na ethanol, at ang mais ay higit na ginagamit sa Estados Unidos.

Ang koepisyent ng pagbabalik ng enerhiya (ang ratio ng kabuuang katumbas ng enerhiya ng mga kapaki-pakinabang na produkto sa lahat ng mga gastos sa enerhiya para sa produksyon nito) ay para sa sugar beet - 1.3; kumpay damo - 2.1; rapeseed - 2.6; dayami ng trigo - 2.9. Kasabay nito, dahil sa paggamit ng 60 centners ng wheat straw mula sa bawat ektarya bilang feedstock, posibleng makakuha ng 10 thousand m 3 ng generator gas, o 57.1 GJ.

Dahil sa mabilis na pag-ubos ng likas na yaman ng langis, gas at karbon sa maraming bansa, ang mga tinatawag na oil-bearing plants ay binibigyang pansin - Euphorbia lathyris (oil spurge) at E.tirucallii mula sa spurge family (Kupharbiacea), naglalaman ng latex, ang komposisyon ng mga terpenes na lumalapit sa mga katangian nito sa mataas na kalidad ng langis. Kasabay nito, ang dry mass yield ng mga halaman na ito ay humigit-kumulang 20 t/ha, at ang ani ng isang oil-like na produkto sa mga kondisyon ng Northern California (i.e., sa zone ng 200-400 mm ng precipitation bawat taon) maaaring umabot sa 65 bariles ng hilaw na materyales kada 1 ha. Samakatuwid, mas kumikita ang pagtatanim ng mga pamalit sa gulay para sa mga fossil fuel, dahil higit sa 3,600 petrodollar ang maaaring makuha mula sa bawat ektarya, na sa katumbas ng butil ay magiging 460 c/ha, i.e. 20 beses ang average na ani ng trigo sa US at Canada. Kung maaalala natin ang kilalang slogan ng US na "para sa bawat bariles ng langis, isang bushel ng butil", kung gayon sa mga presyo ngayon para sa langis, gas at butil, nangangahulugan ito ng isang palitan ng 1 grain dollar para sa humigit-kumulang 25 petrodollars. Siyempre, hindi papalitan ng isang bariles ng langis ang isang bushel ng butil sa literal na kahulugan, at hindi lahat ng sona ay makakapagtanim ng mga ganitong uri ng halaman. Ngunit ang pagkuha ng mga alternatibong panggatong sa pamamagitan ng naka-target na pag-aanak ng halaman ay ginagawa din ang technogenic-energy component ng highly productive agrophytocenoses sa isang reproducible at environmentally friendly na salik sa pagtindi ng produksyon ng pananim, at, siyempre, ito ay isa sa mga pinaka walang sakit na paraan para sa mga naturang estado. bilang Ukraine - upang gumamit ng mga halaman sa isang pagtaas ng antas bilang mga nababagong mapagkukunan, kabilang ang enerhiya (biodiesel fuel, lubricants, atbp.). Halimbawa, ang produksyon ng winter rapeseed ay nagbibigay na ng energy consumption-to-energy output ratio na 1:5.

GMO at biodiversity

Ang pangunahing punto ng kasalukuyang yugto ng pag-aanak ay isang malinaw na pag-unawa na ang batayan para sa pag-unlad nito, kabilang ang paggamit ng mga pamamaraan ng genetic engineering, ay biodiversity.

Ang ebolusyon ng kaharian ng halaman ay sumunod sa landas ng pagpaparami ng bilang ng mga species at ang kanilang "ekolohikal na espesyalisasyon". Ang katotohanang ito ay nagpapahiwatig ng panganib ng pagbaba ng biological (genetic) na pagkakaiba-iba sa biosphere sa pangkalahatan at sa mga agroecosystem sa partikular. Ang matalim na pagpapaliit ng mga species at pagkakaiba-iba ng genetic ay nabawasan hindi lamang ang paglaban ng produksyon ng pananim sa mga vagaries ng panahon at pagbabago ng klima, kundi pati na rin ang kakayahang mas mahusay na magamit ang solar energy at iba pang hindi mauubos na likas na yaman (carbon, oxygen, hydrogen, nitrogen at iba pang mga elemento ng biophilic), na, tulad ng kilala na bumubuo ng 90-95% ng tuyong bagay ng phytomass. Bilang karagdagan, ito ay humahantong sa pagkawala ng mga gene at kumbinasyon ng gene na maaaring magamit sa gawaing pagpaparami sa hinaharap.

Ang isa at ang parehong lugar, na binigyang-diin ni Ch. Darwin (1859), ay maaaring magbigay ng mas maraming buhay, mas magkakaibang mga anyo na naninirahan dito. Ang bawat nilinang species ng halaman, na may kaugnayan sa kasaysayan ng ebolusyon nito at ang tiyak na gawain ng breeder, ay nailalarawan sa pamamagitan ng sarili nitong "agroecological passport", i.e. ang pagkulong ng laki at kalidad ng pananim sa isang tiyak na kumbinasyon ng temperatura, halumigmig, pag-iilaw, ang nilalaman ng mga elemento ng nutrisyon ng mineral, pati na rin ang kanilang hindi pantay na pamamahagi sa oras at espasyo. Samakatuwid, ang pagbaba ng biological diversity sa agrolandscapes ay binabawasan, bukod sa iba pang mga bagay, ang posibilidad ng pagkakaiba-iba ng paggamit ng mga likas na yaman sa kapaligiran, at, dahil dito, ang pagpapatupad ng differential land rent ng mga uri I at II. Kasabay nito, humihina din ang ekolohikal na katatagan ng mga agroecosystem, lalo na sa hindi magandang kondisyon ng lupa, klimatiko at panahon.

Ang laki ng sakuna na sanhi ng pagkatalo ng mga patatas sa pamamagitan ng phytophthora at nematodes, ang sakuna na pagkawala ng trigo dahil sa pinsala sa kalawang, mais dahil sa epiphytoty ng helminthosporiasis, ang pagkasira ng mga plantasyon ng tubo dahil sa mga virus, atbp.

Ang isang matalim na pagbaba sa pagkakaiba-iba ng genetic ng mga species ng halaman na nilinang sa simula ng ika-21 siglo ay malinaw na napatunayan ng katotohanan na sa 250 libong mga species ng mga namumulaklak na halaman sa nakalipas na 10 libong taon, ang tao ay nagpakilala sa kultura ng 5-7 libong mga species. , kung saan 20 kultura lamang (14 sa mga ito ay nabibilang sa mga cereal at legume) ang bumubuo sa batayan ng modernong diyeta ng populasyon ng mundo. Sa pangkalahatan, hanggang ngayon, humigit-kumulang 60% ng pagkain ang nagagawa dahil sa paglilinang ng ilang mga pananim na butil, at higit sa 90% ng mga pangangailangan ng tao para sa pagkain ay ibinibigay ng 15 species ng mga halamang pang-agrikultura at 8 na alagang hayop. Kaya, mula sa 1940 milyong tonelada ng produksyon ng butil, halos 98% ay binibilang ng trigo (589 milyong tonelada), bigas (563 milyong tonelada), mais (604 milyong tonelada) at barley (138 milyong tonelada). Sa 22 kilalang uri ng palay (genus Oryza), dalawa lamang ang malawak na nilinang (Oryza glaberrima at O. sativa). Ang isang katulad na sitwasyon ay umiiral sa mga munggo, ang kabuuang produksyon ng 25 pinakamahalagang uri ng hayop na kung saan ay halos 200 milyong tonelada lamang. Para sa kadahilanang ito, ang pagkakaiba-iba ng mga organikong compound sa diyeta ng tao ay makabuluhang nabawasan. Maaaring ipagpalagay na para sa Homo sapiens, bilang isa sa mga biological species, ang pangangailangan para sa isang mataas na biochemical variability ng pagkain ay naitala sa ebolusyonaryong "memorya". Samakatuwid, ang pagkahilig sa pagtaas ng monotony nito ay maaaring magkaroon ng pinakamaraming negatibong kahihinatnan para sa kalusugan. Dahil sa malawak na pagkalat ng mga sakit na oncological, atherosclerosis, depression at iba pang mga sakit, ang pansin ay iginuhit sa kakulangan ng mga bitamina, tonic substance, polyunsaturated fats at iba pang biologically valuable substances.

Malinaw, ang isang mahalagang salik sa paglaganap ng isang mahalagang kultura ay ang sukat ng paggamit nito. Kaya, ang mabilis na pagtaas sa lugar ng mga soybeans at mais sa Estados Unidos at iba pang mga bansa ay dahil sa paggawa ng daan-daang mga item ng mga kaukulang produkto. Ang gawain ng pagkakaiba-iba ay napaka-kaugnay din para sa iba pang mga pananim (halimbawa, ang de-kalidad na beer ay ginawa mula sa sorghum, whisky mula sa rye, atbp.).

Ang higit na pansin sa mga tuntunin ng paglutas ng magkakaugnay na mga problema ng malusog na pagkain at pagtaas ng pagkakaiba-iba ng mga species ng agroecosystem ay nararapat sa pagtaas ng lugar sa ilalim ng mga pananim ng mga mahahalagang pananim tulad ng bakwit (Fagopyrum), na may mataas na kakayahang umangkop sa iba't ibang, kabilang ang masamang kondisyon sa kapaligiran, amaranth (Amaranthus), quinoa (Chenopodium quinoa), rapeseed, mustasa at kahit patatas.

Sa pag-unlad ng mga heograpikal na pagtuklas at kalakalan sa mundo, ang pagpapakilala ng mga bagong species ng halaman ay naging laganap din. Ang mga nakasulat na monumento ay nagpapatotoo, halimbawa, na noon pang 1500 BC. Ang Egyptian pharaoh na si Hatshepsut ay nagpadala ng mga barko sa East Africa upang mangolekta ng mga halaman na ginagamit sa mga relihiyosong seremonya. Sa Japan, mayroong isang monumento kay Taji Mamori, na, sa pamamagitan ng utos ng emperador, ay naglakbay sa China upang mangolekta ng mga halaman ng sitrus. Malaki ang ginampanan ng agrikultura sa pagpapakilos ng mga genetic resources ng halaman. Ito ay kilala mula sa kasaysayan ng Estados Unidos na noong 1897 dumating si Niels Hansen sa Siberia upang maghanap ng mga alfalfa at iba pang mga halaman ng kumpay na maaaring matagumpay na lumaki sa tuyo at malamig na mga kondisyon ng mga prairies ng North America. Ito ay pinaniniwalaan na mula sa Russia noong panahong iyon na ang mga mahahalagang pananim na kumpay gaya ng brome, baboy, fescue, cocksfoot, puting baluktot na damo, alfalfa, klouber, at marami pang iba ay ipinakilala sa Estados Unidos. Sa parehong oras, si Mark Carleton ay nag-aani ng mga varieties ng trigo sa Russia, kung saan ang uri ng Kharkov variety ay sumasakop ng higit sa 21 milyong ektarya taun-taon sa Estados Unidos sa mahabang panahon at naging batayan para sa produksyon ng durum na trigo sa Northern Plains zone (Zhuchenko). , 2004).

Ang pagpapakilala ng mga bagong uri ng halaman sa kultura ay nagpapatuloy sa kasalukuyang panahon. Sa Peruvian Andes, natuklasan ang iba't ibang lupine (tarwi), na kinakain ng mga ninuno ng mga modernong Indian, na higit pa sa toyo sa nilalaman ng protina. Bilang karagdagan, ang tarvi ay lumalaban sa mababang temperatura, hindi hinihingi sa pagkamayabong ng lupa. Ang mga breeder ay nakakuha ng mga anyo ng tarwi na naglalaman ng mas mababa sa 0.025% na alkaloid kumpara sa 3.3% sa orihinal na materyal. Kabilang sa iba pang mga species na may halagang pang-ekonomiya ang Australian Grass (Echinochloa lurnerana), na maaaring maging isang mahusay na pananim ng butil upang tumugma sa millet sa napakatuyo na mga lugar. Kabilang sa mga promising crops, ang Bauhinia esculenta species ay nararapat na bigyang pansin, na, tulad ng Psophocarpus tetragonolobus, ay bumubuo ng mga tubers, at ang mga buto nito ay naglalaman ng higit sa 30% na protina at taba. Sa napaka-dry na mga kondisyon, ang Voandzeia subterranea ay maaaring gamitin, na hindi lamang mayaman sa protina, kundi pati na rin ang mas mapagparaya sa tagtuyot kaysa sa mga mani, at mas mahusay na lumalaban sa mga sakit at peste. Para sa mga tuyong lupain ng oilseed, ang Cucurbita foetidissima mula sa pamilyang Cucurbitaceae ay itinuturing na promising, at para sa saline pasture lands, ang ilang mga species ng Atriplex genus mula sa pamilyang Chenopodiaceae, na naglalabas ng labis na asin sa pamamagitan ng mga dahon, ay itinuturing na promising.

Sa kasalukuyan, sa maraming mga bansa sa mundo, ang aktibong gawain sa pag-aanak ay isinasagawa kasama ang amaranthus (Amaranthus), isang nakalimutang kultura ng mga Inca, sa mga buto kung saan, kumpara sa ginamit na mga species ng cereal ng mga halaman, ay naglalaman ng dalawang beses na mas maraming protina, kabilang ang 2 -3 beses na mas maraming lysine at methionine, 2-4 beses na mas taba at iba pa. Ang mga linya ng mais ay natagpuan na, dahil sa pagkakaroon ng Spirillum lipoferum bacteria sa kanilang mga ugat, ay nag-aayos ng atmospheric nitrogen sa parehong halaga ng mga halaman ng soybean. Napag-alaman na ang nitrogen-fixing bacteria ay gumagana din sa mga ugat ng isang bilang ng mga species ng tropikal na damo, assimilating nitrogen na hindi gaanong aktibo kaysa sa bacteria ng genus Rhizobium sa legumes. Kaya, posible na makahanap ng mga species ng tropikal na damo na maaaring ayusin hanggang sa 1.7 kg ng nitrogen bawat araw bawat 1 ha, i.e. 620 kg/taon.

Sa maraming mga bansa, kabilang ang mga bansa sa Europa, ang mga patatas ay ang pangunahing pinagmumulan ng bitamina C, dahil sila ay natupok sa maraming dami. Ito ay kilala na ang produksyon ng mga patatas sa mundo ay halos 300 milyong tonelada.

Kasabay nito, sa 154 na kilalang uri ng patatas, isa lamang, ang Solanum tuberosum, ang naging laganap. Malinaw, dahil sa pagtaas ng mga posibilidad ng pag-aanak upang madagdagan ang potensyal na produktibidad ng mga halaman, pati na rin ang pangangailangan upang madagdagan ang pagpapanatili ng kapaligiran ng mga agrocenoses at ang pagbuo ng mga teritoryo na hindi angkop para sa produksyon ng pananim, ang sukat ng aktibidad ng tao upang ipakilala ang mga bagong species ng halaman sa ang paglilinang ay tataas nang malaki. Sa huli, ang "walang malay" (katawagan ni Darwin) at may malay na pagpili ay humantong sa katotohanan na ang kakayahang umangkop ng mga nilinang halaman ay naiiba nang malaki mula sa kanilang mga ligaw na ninuno, hindi lamang dahil sa mga pagkakaiba sa mga pamantayan sa kakayahang umangkop sa kanilang sarili, kundi pati na rin sa mga tuntunin ng pangunahing nito. mga bahagi: potensyal na produktibo, paglaban sa mga abiotic at biotic na stress, ang nilalaman ng mga sangkap na mahalaga sa ekonomiya.

Kasama ang pag-iingat ng plant gene pool sa mga reserbang kalikasan, wildlife sanctuaries at pambansang eco-park, i.e. sa mga setting ng situ, ang pagtatatag ng "mga bangko ng gene" o "mga bangko ng germplasm" upang matiyak na ang ligtas na pag-iingat ng mga koleksyon ng ex situ ay magkakaroon ng lalong mahalagang papel sa darating na panahon. Ang nagpasimula ng samahan ng huli ay si N.I. Si Vavilov, na nakolekta sa VIR ang pinakamalaking bangko ng mga mapagkukunan ng halaman sa mundo sa oras na iyon, na nagsilbing isang halimbawa at batayan para sa lahat ng kasunod na mga bangko, at higit sa lahat, nailigtas ang isang bilang ng mga bansa mula sa pagkawasak at gutom nang higit sa isang beses (halimbawa , dahil sa pagkakaroon ng mga gene ng paglaban sa VIR genebank).

Salamat sa pagpapatuloy ng ideolohiya ng N.I. Vavilov, sa pagtatapos ng 1990s, ang pambansa at internasyonal na mga koleksyon ng halaman ay nagsasama ng higit sa 6 milyong mga sample, kabilang ang higit sa 1.2 milyong mga butil, 400 libong legumes ng pagkain, 215 libong kumpay, 140 libong gulay, higit sa 70 libong . root crops. Kasabay nito, 32% ng mga sample ay naka-imbak sa Europa, 25% - sa Asya, 12% - sa North America, 10% - sa Latin America at International Centers, 6% - sa Africa, 5% - sa Gitnang Silangan .

Ang USA (550 thousand), China (440 thousand), India (345 thousand) at Russia (320 thousand) ang may hawak ng pinakamalaking sample ng genetic collection sa mga tuntunin ng dami at kalidad. Kasabay ng pag-iingat ng mga mapagkukunan ng halaman sa mga genebank, ang paglikha ng mga likas na reserba ng mga flora at fauna ay nagiging mas laganap. Dahil sa tumaas na integrasyon ng pandaigdigang merkado ng pagkain, ang pagpapalitan ng mga genetic resources ng halaman sa pagitan ng mga bansa ay tumaas din nang malaki. Ang mga prosesong ito ay batay sa pag-unawa na walang bansa o rehiyon ang nagsasarili sa mga tuntunin ng pagbibigay ng genetic resources. Ang paglikha ng mga pambansang botanikal na hardin sa isang bilang ng mga bansa ay nag-ambag ng malaki sa pagpapakilos ng genetic resources. Kabilang sa mga ito, halimbawa, isang botanikal na hardin, na nilikha sa London noong 1760 at patuloy na nag-aangkat ng mga kakaibang uri ng halaman mula sa mga kolonyal na bansa.

Sa kasalukuyan, inaayos ng International Council for Plant Genetic Resources (IBPGR) ang gawain sa pag-iingat ng plant gene pool sa mundo. Mula noong 1980 ang European program of cooperation sa larangan ng genetic resources ay ipinatupad. Ang isang mahalagang papel dito ay ginampanan din ng FAO Commission on Plant Genetic Resources, ang mga desisyon ng mga internasyonal na kumperensya, at ang Convention on Biological Diversity na pinagtibay noong 1992. Kasabay nito, gumagana ang mga gene bank ng iba't ibang uri. Ang ilan sa kanila ay sumusuporta lamang sa isang pananim at ang mga ligaw na kamag-anak nito, ang iba pa - ilang mga pananim ng isang tiyak na zone ng lupa-climatic; kung ang ilan ay naglalaman ng mga pangunahing koleksyon ng pangmatagalang imbakan, ang iba ay nakatuon sa pagtugon sa mga pangangailangan ng mga breeding center at mga institusyong pananaliksik. Kaya, ang gene bank sa Kew Gardens (England) ay nag-iimbak ng eksklusibong mga ligaw na halaman (mga 5,000 species).

Ang adaptive na diskarte ng agricultural intensification ay naglalagay ng mga bagong kinakailangan para sa pagpapakilos ng mga mapagkukunan ng halaman sa mundo sa mga tuntunin ng koleksyon, pag-iimbak at paggamit ng gene pool, kabilang ang pagpapakilala ng mga bagong species ng halaman sa paglilinang. Sa kasalukuyan, higit sa 25 libong mga species ng mas matataas na halaman ang nasa ilalim ng banta ng kumpletong pagkawasak sa mundo, kabilang ang sa Europa - bawat ikatlo sa 11.5 libong mga species. Maraming mga primitive na anyo ng trigo, barley, rye, lentil at iba pang mga pananim ang nawala na magpakailanman. Ang mga lokal na uri at uri ng damo ay mabilis na nawawala. Kaya, kung sa China at India noong unang bahagi ng 50s. ika-20 siglo libu-libong uri ng trigo ang ginamit, pagkatapos ay noong 70s - dose-dosenang lamang. Kasabay nito, ang bawat species, ecotype, local variety ay isang natatanging complex ng co-adapted blocks ng mga gene na nilikha sa panahon ng mahabang natural o artipisyal na pagpili, na sa huli ay nagsisiguro ng pinakamabisang paggamit ng natural at anthropogenic resources sa isang partikular na ecological niche.

Ang pag-unawa sa retrospective na kalikasan ng ebolusyonaryong "memorya" ng mas mataas na mga halaman ay malinaw na nagpapahiwatig ng pangangailangan na mapanatili ang pagkakaiba-iba ng mga species ng flora hindi lamang sa mga bangko ng gene at mga sentro ng genetic resources, kundi pati na rin sa mga natural na kondisyon, i.e. sa isang estado ng patuloy na umuunlad na dinamikong sistema. Kasabay nito, ang paglikha ng mga genetic na koleksyon ng mga genetic system para sa pagbabago ng genetic na impormasyon, kabilang ang mga res system, mei mutants, gametocidal genes, polyploid structures, iba't ibang uri ng recombination system, reproductive isolation system, atbp., ay nararapat ng higit na pansin. Malinaw na maaaring maging mahalaga ang mga ito para sa pagpili ng pagbuo ng hinaharap gamit ang mga teknolohiyang genetic engineering. Mahalaga rin na kilalanin at mapanatili ang mga genetic determinants ng pagbuo ng mga matatag na homeostatic system, synergistic, cumulative, compensatory at iba pang coenotic na reaksyon na nagbibigay ng ecological "buffer" at dynamic na balanse ng biocenotic na kapaligiran. Dapat bigyan ng higit na pansin ang mga katangiang natukoy ng genetically ng mga halaman tulad ng pagiging mapagkumpitensya, allelopathic at symbiotic na pakikipag-ugnayan, at iba pang mga epekto sa kapaligiran na natanto sa antas ng biocenotic. Ang partikular na atensyon ay dapat bayaran sa mga species ng halaman na may constitutive resistance sa environmental stressors. Ito ay kilala na sa ikalawang kalahati ng XX siglo. sa isang bilang ng mga bansa, ang lugar sa ilalim ng ganitong uri ng mga pananim ay tumaas nang malaki (minsan 60-80 beses).

Sa kasalukuyan, mayroong higit sa 1,460 pambansang mga bangko ng gene sa mundo, kabilang ang humigit-kumulang 300 malalaking, na nagbibigay ng garantisadong pag-iimbak ng mga sample ng mga nakatanim na halaman at kanilang mga ligaw na kamag-anak sa ilalim ng mga kondisyong ex situ. Ang mga koleksyon ng ex situ ay iniingatan din ng mga botanikal na hardin, kung saan mayroong humigit-kumulang 2,000 sa mundo (mga 80,000 species ng halaman, 4 na milyong specimen, at 600 seed banks). Ang kanilang presensya ay tanda ng pambansang soberanya, antas ng kultura, pagmamalasakit sa kinabukasan ng bansa at mundo. Pagsapit ng 2002, mahigit 532,000 specimen ng halaman ang napanatili sa mga internasyonal na sentro sa ilalim ng kontrol ng grupo ng advisory ng FDO, kung saan 73% ang nabibilang sa mga tradisyonal at landrace varieties, gayundin ang mga ligaw na kamag-anak ng mga nakatanim na halaman. Tulad ng itinuturo ni Dleksanyan (2003), ang pagkakaiba ay dapat gawin sa pagitan ng mga konsepto ng "genebank" at "ex silu collections". Kung ang una ay ang garantisadong pag-iimbak ng gene pool sa mga pasilidad na may espesyal na kagamitan, kung gayon ang "mga koleksyon ng ex situ" ay kinabibilangan ng mga accession na interesado sa mga may hawak ng mga ito.

Noong unang bahagi ng 50s. Noong ika-20 siglo, ang unang semi-dwarf rice variety ay nakuha sa pamamagitan ng paggamit ng dwarfing gene ng Chinese variety na Fee-geo-woo, at ang Gaines wheat variety sa mga irigasyon na lupain ng Pacific Northwest ng United States ay gumawa ng record na ani. ng 141 c/ha. Noong 1966, nilikha ang iba't ibang IR 8, na nakatanggap ng palayaw na "miracle rice". Sa mataas na teknolohiya ng agrikultura, ang mga varieties na ito ay gumawa ng 80 at kahit 130 q/ha. Ang mga katulad na resulta ay nakuha para sa dawa. Kung ang index ng ani para sa mga lumang varieties ay 30-40%, pagkatapos ay para sa mga bagong varieties ito ay 50-60% at mas mataas.

Ang mga karagdagang pagkakataon upang mapataas ang mga ani sa pamamagitan ng pagtaas ng index ng ani ay limitado. Samakatuwid, higit na pansin ang dapat bayaran sa pagtaas ng halaga ng net photosynthesis. Kinakailangang tumuon sa malawak na species at varietal heterogeneity ng agroecosystem at agrolandscapes sa field crop production, kasama ang pagpili ng insurance crops, gayundin ang mutually insured crops at varieties, at may kasamang differentiated approach sa pagsasakatuparan ng adaptive potential ng bawat isa. sa kanila. Ang mataas na potensyal na produktibidad ng iba't-ibang at agroecosystem, na nakamit sa pamamagitan ng (at kung minsan sa kapinsalaan ng) pagbabawas ng kanilang ekolohikal na paglaban sa mga salik sa kapaligiran na naglilimita sa laki at kalidad ng pananim, pati na rin ang paggana ng labis na bioenergy-consuming ecological stability, ay hindi maaaring maituturing na adaptive, dahil para sa mga nilinang na halaman, ang pangunahing tagapagpahiwatig ng kakayahang umangkop sa katagalan ay upang matiyak ang mataas na sukat at kalidad ng pananim. Ang mga gene pool na naipon sa mga genebank ay maaaring maging mapagkukunan para sa pag-aanak batay sa siyensya upang lumikha ng mga kinakailangang uri.

Dapat itong bigyang-diin na milyon-milyong mga sample ang nakolekta sa mga genebank ng mundo ng mga nilinang halaman, ngunit sa ngayon 1% lamang ng mga ito ang napag-aralan na may kaugnayan sa kanilang mga potensyal na katangian (Zhuchenko, 2004). Kasabay nito, ang kontrol at pagpapabuti ng kanilang genetic component - ang mga gene pool ng mga species ng agrikultura, na tumutukoy sa mga katangian ng mga lokal na agrosystem, ay pinakamahalaga para sa paglikha ng mga napapanatiling agrosystem.