7 Toepassingen van biologie in de geneeskunde

de toepassingen van biologie in de geneeskunde zijn al die praktische hulpmiddelen die door de biogeneeskunde worden aangeboden in laboratoriumdiagnostiek, in medische zorg en op elk ander gebied dat verband houdt met gezondheid.

Medische biologie biedt een breed scala aan technologische en wetenschappelijke benaderingen, die kunnen variëren van in-vitrodiagnostiek tot gentherapie. Deze discipline van de biologie past de verscheidenheid aan principes toe die de natuurwetenschappen in de medische praktijk beheersen.

Hiervoor voeren de specialisten onderzoek uit naar de verschillende fysiopathologische processen, waarbij rekening wordt gehouden met de moleculaire interacties tot het integraal functioneren van het organisme.

Zo biedt biomedische geneeskunde nieuwe alternatieven in verband met het creëren van geneesmiddelen, met lagere toxische niveaus. Het draagt ​​ook bij aan de vroege diagnose van ziekten en hun behandeling.

Toepassingsvoorbeelden van biologie in de geneeskunde

Selectieve therapie voor astma

Eerder werd gedacht dat SRS-A (een langzaam reagerende stof van anafylaxie) een belangrijke rol speelde bij astma, een aandoening die mensen treft.

Daaropvolgend onderzoek bepaalde dat deze stof een mengsel is tussen leukotriene C4 (LTC4), leukotriene E4 (LTE4) en leukotriene D4 (LTD4). Deze resultaten openden de deur naar nieuwe selectieve behandelingen voor astma.

De werken waren gericht op het identificeren van een molecuul dat specifiek de werking van LTD4 in de longen blokkeert, waardoor de vernauwing van de luchtwegen wordt voorkomen.

Dientengevolge werden geneesmiddelen die leukotrieen-modificerende middelen bevatten, uitgewerkt, zodat ze bij astma-therapieën kunnen worden gebruikt.

Selectiviteit en ontstekingsremmende medicijnen

Niet-steroïde anti-inflammatoire geneesmiddelen (NSAID's) worden al lang gebruikt bij de behandeling van artritis. De belangrijkste reden is de hoge effectiviteit die de effecten blokkeert van arachidonzuur, dat zich bevindt in het enzym cyclo-oxygenase (COX).

Wanneer het effect van COX wordt geremd, voorkomt het echter ook zijn functie als gastro-intestinale beschermer. Recente studies geven aan dat cyclo-oxygenase wordt gevormd door een familie van enzymen, waarbij 2 van zijn leden zeer vergelijkbare kenmerken hebben: CO-1 en COX-2.

COX-1 heeft een gastroprotectief effect, door dit enzym te remmen gaat de bescherming van het darmkanaal verloren. De fundamentele eis van het nieuwe medicijn is om COX-2 selectief te remmen, om de permanentie van beide functies te bereiken: beschermend en ontstekingsremmend.

De specialisten slaagden erin om een ​​molecuul te isoleren dat selectief COX-2 aanvalt, dus het nieuwe medicijn biedt beide voordelen; een ontstekingsremmer die geen laesies op het maagdarmniveau veroorzaakt.

Alternatieve methoden bij het toedienen van medicijnen

Traditionele methoden voor het toedienen van pillen, siropen of injecties vereisen dat de chemische stof in de bloedbaan terechtkomt en door het lichaam wordt verspreid.

Het probleem doet zich voor wanneer bijwerkingen optreden in weefsels of organen waarvoor het geneesmiddel niet is bedoeld, met de verzwarende omstandigheid dat deze symptomen kunnen optreden voordat het gewenste therapeutische niveau is bereikt..

In het geval van de traditionele behandeling van een tumor in de hersenen, moet het medicijn een concentratie hebben die veel hoger is dan normaal, vanwege bloed-hersenbarrières. Als gevolg van deze doses kunnen de bijwerkingen zeer toxisch zijn.

Om betere resultaten te bereiken, hebben wetenschappers een biomateriaal ontwikkeld dat bestaat uit een polymeer apparaat. Dit is biocompatibel en lost langzaam op, waardoor het medicijn vrijkomt. In het geval van de hersentumor wordt de tumor verwijderd en worden polymeerdisplays ingevoegd, die worden gevormd door een chemotherapeutisch geneesmiddel..

De dosering zal dus precies die vereiste zijn en zal worden vrijgegeven in het aangetaste orgaan, waardoor de mogelijke bijwerkingen in andere systemen van het organisme aanzienlijk worden verminderd.

Eiwithydrogels om de werkzaamheid van stamcelinjectietherapie te verbeteren

Bij op stamcellen gebaseerde therapie is het belangrijk dat de hoeveelheid die aan de patiënt wordt gegeven, klinisch voldoende is. Bovendien is het noodzakelijk om de levensvatbaarheid in situ te handhaven.

De minst ingrijpende manier om stamcellen te leveren is directe injectie. Deze optie biedt echter slechts 5% cellevensvatbaarheid.

Om aan de klinische behoeften te voldoen, hebben specialisten een systeem ontwikkeld voor dunner worden en zelfgenezing, bestaande uit twee eiwitten die zich zelf in hydrogels vormen..

Wanneer dit systeem van hydrogels wordt toegediend, samen met de therapeutische cellen, wordt verwacht dat de cel de levensvatbaarheid verbetert op die plaatsen waar weefselischemie bestaat.

Het wordt ook gebruikt in het geval van een perifere arteriële aandoening, waarbij het de prioriteit is om de levensvatbaarheid van de cellen te handhaven die de bloedstroom in de onderste ledematen mogelijk maken

Zink om insulineproducerende cellen aan te vallen

Insuline-injectie werkt door de symptomen van diabetes onder controle te houden. De onderzoekers stellen voor om direct te werken op de bètacellen van de pancreas die insuline produceren. De sleutel zou de affiniteit van deze cellen voor zink kunnen zijn.

De bètacellen accumuleren zink ongeveer 1.000 keer meer dan de rest van de cellen die de omliggende weefsels vormen. Dit kenmerk wordt geëxploiteerd om ze te kunnen identificeren en selectief geneesmiddelen toe te passen die hun regeneratie bevorderen.

Hiervoor koppelden de onderzoekers een zinkcheleermiddel aan een medicijn dat bètacellen regenereert. Het resultaat geeft aan dat het medicijn ook in de bètacellen was gefixeerd, waardoor het werd vermenigvuldigd.

In een test uitgevoerd op ratten, betas cellen geregenereerd ongeveer 250% meer dan andere cellen.

NGAL als voorspeller van acuut nierletsel

Lipocaline geassocieerd met neutrofiel gelatinase, bekend onder de naam NGAL, is een eiwit dat wordt gebruikt als biomarker. Zijn functie is om acuut nierletsel te detecteren bij personen met sikkelcellen. Bij dit type patiënten voorspelde de serummeting mogelijk het begin van de ziekte.

Nieraandoeningen, zoals verhoogde creatinine en ureum, zijn een van de complicaties van sikkelcelanemie. Onderzoek associeert NGAL met nefropathie bij patiënten met type 2-diabetes.

Dit maakt de NGAL een gevoelig en belangrijk hulpmiddel op klinisch gebied, vanwege de lage kosten, gemakkelijke toegang en beschikbaarheid.

Bovendien is het een gevoelige biomerker die bijdraagt ​​tot vroege detectie, met een zeer breed bereik voor routinematige evaluatie, tijdens het behandelen van sikkelcelziekte.

Vitamine D, groeiremmer van mycobacterium tuberculose

Tuberculose is in de eerste plaats een longziekte Mycobacterium tuberculosis. De voortgang van de ziekte zal afhangen van de reactie van het immuunsysteem, waarvan de effectiviteit wordt beïnvloed door externe en interne factoren, zoals genetica..

Binnen de externe factoren zijn de fysiologische en voedingsstatus van de patiënt. Studies tonen aan dat vitamine D-tekort direct gerelateerd kan zijn aan de verslechtering van de regulatie van het immuunsysteem.

Op deze manier worden de immunomodulerende acties van het systeem beïnvloed M. tuberculosis. De verhoogde mogelijkheid om tuberculose op te lopen, kan te maken hebben met een laag vitamine D-gehalte.

Klinische relevantie duidt erop dat vitamine D3-geïnduceerde antituberculosetherapie kan fungeren als een aanvulling op de behandeling van tuberculose

referenties

1. Atere AD, Ajani OF, Akinbo DB, Adeosun OA, Anombem OM (2018). Serumniveaus van neutrofiel gelatinase-geassocieerd lipocaline (NGAL) als voorspeller van acuut nierletsel bij sikkelcel-patiënten. J Biomedical. Hersteld van jbiomeds.com
2. Campbell, A K. (1988) Chemiluminescentie. Principes en toepassingen in de biologie en de geneeskunde. ETDE Web. Hersteld van osti.gov.
3. Smith RC1, Rhodes SJ. (2000). Toepassingen van ontwikkelingsbiologie in de geneeskunde en de veehouderij. Hersteld van ncbi.nlm.nih.go
4. Ngan Huang, Sarah Heilshorn (2019). Eiwit-ontwikkelde hydrogelen voor verbeterde werkzaamheid van stamcel-gebaseerde injectietherapie in een muizenmodel voor perifere arteriële ziekten Stanford university. Opgehaald van chemh.stanford.edu.
5. Nathan Collins (2018) Onderzoekers gebruiken zink om insuline-producerende cellen met regeneratief medicijn te targeten. Stanford universiteit. Opgehaald van chemh.stanford.edu.
6. Nationaal centrum voor biotechnologische informatie (NCBI) (2003). Beyond the Molecular Frontier: Challenges for Chemistry and Chemical Engineering. Genomen uit: ncbi.nlm.nih.gov
7. Soni P, Shivangi, Meena LS (2018) Vitamine D-een immuunmodulator en groeiremmer van Mycobacterium tuberculose H37Rv. Journal of Molecular Biology and Biotechnology. Hersteld van imedpub.com.