БІОТЕХНОЛОГІЯ - Іншина Н.М. - 2009

РОЗДІЛ 4. МЕДИЧНА БІОТЕХНОЛОГІЯ

Одержання рекомбінантних білків людини

Для створення і впровадження у практику нового лікарського препарату необхідно багато часу (10-12 років) і коштів (600 млн доларів). Відомо, що абсолютно безпечних ліків не існує. У США за 1 рік 100 000 людей помирає від наслідків ускладнень дії ліків. ВООЗ створила базу даних побічних реакцій на ліки. У країнах Західної Європи, США, Японії, Китаї створено центри безпеки ліків.

Генно-інженерні методи дозволяють одержувати унікальні лікарські засоби, менш токсичні, ніж традиційні. Вчені приділяють особливу увагу розробці ефективних препаратів для лікування захворювань людей похилого віку: хвороба Альцгеймера, хвороба Паркінсона, рак, хронічна ниркова недостатність, діабет, остеопороз, серцево-судинні захворювання (інсульти, інфаркти). Більшість біотехнологічних лікарських препаратів - це білки, синтезовані на основі рекомбінантної ДНК.

Основними продуцентами рекомбінантних білків є дріжджі Saccharomyces cerevisiae. Приклади препаратів, одержаних з

використанням технології рекомбінантної ДНК, подано у табл. 4.2.

Таблиця 4.2

Препарати, що одержують на основі технології рекомбінантної ДНК

Назва препарату		Дія або застосування препарату
Адренокортикотропний гормон		Лікування ревматизму
Активатори плазміногена		Розчинення тромбів
α₁-Аіггитрипсин		Лікування емфіземи легень
Білки морфогенезу кісткової тканини		Стимулюють регенерацію кісток
Вакцина проти гепатиту В		Антигени, що індукують імунну відповідь при гепатиті В
Гемоглобін		Лікування анемії
Глюкоцерсброзидаза		Лікування хвороби Ґоше
Гормон росту людини		Стимулює ріст кісток
Гранулоцит арний (G-CSF) і гранулоцитарно-моноцитарний (GM-CSF) колонієстимулюючі фактори		Трансплантація кісткового мозку
ДНКаза		Пригнічує секрецію слизу, застосовують під час лікування кістозного фіброзу
Ендорфіни, енкефаїїіни		Знеболювальна дія
Еритропоетин		Стимулює утворення еритроцитів
Епідермальний фактор росту (EFG)		Стимулює регенерацію пошкодженої шкіри
Інсулін		Лікування цукрового діабету
Інсуліноподібний фактор росту (IGF-1)		Стимулює ріст, лікування цукрового діабету і ниркової недостатності
Інтерлейкін-2		Стимулює імунну систему
Інтерлейкін-10		Профілактика тромбоцитопенії
Інтерферони (α, β, γ)		Лікування вірусних захворювань
Кальцитонін		Стимулює затримку кальцію в кістках
Колонієстимулюючий фактор Лімфотоксин		Сприяє росту В-лімфоциті в
		Лікування злоякісних захворювань
Моноклональні антитіла		Застосування в діагностиці, лікуванні раку,
	автоімунних захворювань
Проурокіназа	Антикоагулянт
Релаксин	Забезпечує релаксацію м’язів під час пологів
Рецептор інтерлейкіна-1	Лікування ревматоїдного артриту, астми
Соматолібсрин, соматомедин С	Затримка росту
Супероксиддисмуіаза	Антиоксидант
Тиреотропний гормон	Лікування раку щитовидної залози
Фактори згортання крові VII, VIII, IX	Стимулюють згортання крові, застосовуються під час лікування гемофілії
Фактор некрозу пухлин (TNF)	Лікування злоякісних захворювань
Фактор росту В-лімфоцитін, фактор активації макрофагів	Лікування імунних захворювань
Фактор росту нервів	Регенерація пошкодженої нервової тканини
Фактор росту тромбоцитів	Лікування атеросклерозу
Хоріонічний гонадотропін	Лікування жіночої безплідності

Особливу групу рекомбінантних білків становлять ферменти. Ферменти, що використовуються в клінічній діагностиці або у складі лікарських препаратів, повинні бути високоочищеними. Іммобілізовані протеолітичні ферменти (хімотрипсин, трипсин, колаген аза) успішно застосовуються під час лікування гнійних захворювань легень і плеври, трофічних виразок, променевих виразок шкіри. Для лікування серцево- судинних захворювань використовують ферменти стрептокіназу та урокіназу.

Новим напрямом медицини є розробка ефективних способів доставки ферментних препаратів до тканин-мішеней. Як носії іммобілізованих ферментів використовують мікрокапсули. За такого способу введення фермент не контактує з рідинами і тканинами організму, не руйнується протеазами, не спричиняє імунної відповіді організму. Перевагою мікрокапсуд є можливість їх імплантації в необхідне місце, наприклад біля пухлини (при цьому мікрокапсула переробляє метаболіти, необхідні для росту пухлинної тканини і зупиняє її ріст).

Мікрокапсули використовуються в апараті «штучна нирка». Для мікрокапсульної штучної нирки необхідна колонка для діалізу об’ємом 30 мл, яка працює у 100 разів швидше за звичайний апарат.

Інтенсивно досліджуються властивості м ікро капсул, стінка яких складається з оболонок еритроцитів. Вміст еритроцитів видаляється, а «тінь» заповнюється ферментом. Такі мікрокапсули повністю сумісні з

організмом пацієнта. Досягнуті успіхи в лікуванні аспарагін-залежних пухлин препаратами аспарагінази в оболонках еритроцитів.

Крім мікрокапсул для введення лікарських препаратів на основі ферментів використовують міцели або ліпосоми. Клітини поглинають ліпосоми шляхом фагоцитозу, при цьому ферменти надходять усередину клітин.

На початку 90-х років XX ст. створено лікарські препарати на основі життєздатних клітин мікроорганізмів. До 1992 р. досліджено понад 50 штамів, вивчений ефект їх біологічно активних речовин. В організм людини вводять сапрофітні мікроорганізми, що можуть жити в умовах симбіозу з нормальною мікрофлорою кишечнику. Біологічно активні речовини, що синтезуються бактеріями, регулюють біохімічні процеси в організмі. Для лікування бактеріальних інфекцій кишечнику, дихальних шляхів, алергій застосовують штами Bacillussubtilus (препарат «Бактисубтил» — для лікування діареї). Штами Е.соlі лікують кишкові захворювання.