10 – MAVZU:
FARMASEVTIK BIOTEXNOLOGIYA VA KIMYO
SANOATI BIOTEXNOLOGIYASIDA BIOLOGIK
FANLARNING AHAMIYATI.
1-ilova
Reja:
1. Farmasevtik biotexnologiya xaqida tushincha.
2. Farmasevtika sanoatida biotexnologiya.
3. Biokatalitik texnologiyalar.
4. Antibiyotik ishlab chiqarish
5. Garmonlar ishlab chiqarish
6. Vaksinalar ishlab chiqarish
Bugungi kunda insoniyat biotexnologiya fanlari zamonaviy yuqori texnologiyalar sohasida ustuvor
o'rinni egallaydi, deb haqli ravishda ishonmoqda. Genomlar ketma-ketligi va dori vositalarining yangi
maqsadlarini tasdiqlash zamonaviy farmakologiyaning istiqbolli yo'nalishlaridan biridir. Sekvensiya uchun
yangi fundamental imkoniyatlar paydo bo'lganligini hisobga olsak, aholining genetik attestatsiyasi
to'g'risida savol tug'iladi, qachonki har kimga uning genetik pasporti beriladi va inson sog'lig'i bilan bog'liq
muammolarni hal qiladi. O'tgan asrning eng muhim yutug'i bu barcha hujayralar, bu barcha embriologiya
va sitologiya rivojlanishi tufayli amalga oshdi. Bu sun'iy organlarni yaratish usullarini ishlab chiqishga,
maqsadli organlarga maxsus ta'sir ko'rsatadigan yangi moddalarni olishga imkon berdi.
Biotexnologik jarayonlarning printsiplari barcha tarmoqlar ishlab chiqarishiga joriy etilmoqda:
-oziq-ovqat sanoati. Spirtli ichimliklar, aminokislotalar, fermentlarni ekologik toza usulda ishlab
chiqarish oq biotexnologiya deb ataladi.
-kimyoviy yoki farmatsevtika. Ushbu soha qizil biotexnologiya deb ham ataladi. Biotexnologlar
ilgari davolanib bo'lmaydigan deb topilgan kasalliklar uchun takomillashtirilgan dorilar, vaktsinalar va
sarumlarni ishlab chiqmoqdalar. G'arbiy mamlakatlarda, xususan, Avstriyada ilm-fan juda mashhur va turli
xil kasalliklarni (biosensorlar, DNK mikrosxemalari) aniqlash uchun faol foydalaniladi.
- chiqindilarni qayta ishlash va yo'q qilish (bioremediatsiya). Tuproqni sanitariya qilish, kanalizatsiya
va chiqindi havoni tozalash uchun kulrang biotexnologiya usullari qo'llaniladi.
-qishloq xo'jaligi. Yashil biotexnologiya olimlarga iqlim sharoitidan qat'i nazar (qurg'oqchilik
paytida) yuqori hosil beradigan kasallik va qo'ziqorinlarga qarshi tura oladigan ekin namunalarini
yaratishga imkon beradi. Bundan tashqari, olimlar sellyulozali qishloq xo'jaligi chiqindilarini glyukozaga,
so'ngra yoqilg'iga aylantiradigan ba'zi fermentlardan foydalanishni o'rgandilar.
Farmatsevtika sanoatidagi biotexnologiya
Asosiy maqsadlar:
1) kasalliklarning oldini olish va davolash uchun yangi dori-darmonlarni izlash
2) dorivor moddalar ta'sirining mexanizmlari va ta'sirini o'rganish
3) ularning tanaga kirish xususiyatlarini o'rganish
4) organlar va to'qimalarda tarqalish usullarini o'rganish, metabolik reaktsiyalar va ajralib chiqish
yo'llari
5) kasalliklarning oldini olish va davolash uchun odamlarning umr ko'rish davomiyligini va mehnat
faoliyati davrini oshiradigan yuqori samarali dorilarni yaratish.
Biotexnologiya yordamida insonning ma'lum ehtiyojlari qondiriladi, masalan: dori vositalarini
yaratish, o'simlik va hayvonlarning yangi turlarini o'zgartirish yoki yaratish, bu esa oziq-ovqat
mahsulotlarining sifatini oshiradi.
Biotexnologiya rivojlanishining hozirgi bosqichida tibbiy biotexnologiyada yangi jarayonlarni
yaratish yondashuvlarini ishlab chiqishga katta e'tibor berilmoqda. Bu mikroorganizmlarni, o'simliklarni
va hayvonlarni modifikatsiyalashning turli usullari, shu jumladan. yangi moddalarni olish manbai sifatida
o'simlik hujayralarini etishtirish; molekulyar dizayn, nanotexnologiya, kompyuterni modellashtirish,
moddalarning biokatalitik o'zgarishi va boshqalar.
Masalan, dengiz organizmlariga asoslangan ko'plab dori vositalari mavjud. Dori vositalarining asosi
sifatida dengiz tabiiy birikmalaridan foydalanish, ayniqsa, biotexnologik usullar bilan yangi dori
vositalarini yaratishning juda istiqbolli usuli hisoblanadi. Biologik faol birikmalar hosil bo'lishi mumkin
bo'lgan dengiz mikroorganizmlarining TIBOC kollektsiyasida 800 ta bakteriya, aktinomitset va
zamburug'lar shtammlari mavjud. Ushbu shtammlarni etishtirish mumkin, bu biologik muvozanatni saqlash
muammosini hal qilish uchun muhimdir.
Shunday qilib, biotexnologik usul bilan ishlab chiqarilgan dori vositalarini ishlab chiqarishda ikkita
yo’nalishga ajratish mumkin - biotexnologik jarayonlar, kombinatorial kimyo va genomlarni o'rganish
jarayonida aniqlanadigan yangi maqsadlar yordamida olingan yangi birikmalar. Bu dorilarning rolini
o'ynaydigan yangi biologik va fiziologik xususiyatlarga ega molekulalarni tanlashga imkon beradi.
Avvalo, biotexnologiyaning tibbiyot bo'limiga murojaat qilaylik. Klinik amaliyotda ishlatiladigan va
biotexnologik usullar bilan olingan turli xil birikmalar sinflarini hisobga olgan holda, birinchi navbatda,
sintezi mikrob hujayralari tomonidan amalga oshiriladigan eng katta farmatsevtik birikmalar sinfini -
antibiotiklarni nomlash kerak. Ushbu sinf shuningdek antifungal agentlarni, saratonga qarshi dorilarni va
alkaloidlarni o'z ichiga oladi. Antibiotik ishlab chiqarish minglab tonnaga baholanmoqda. Penitsillinlar
Penicillium jinsi qo'ziqorinlarini etishtirishdan ajratilganligi ma'lum. 1945 yilda dengiz suvi namunasidan
bir nechta antibiotiklarni sintez qiladigan Cephalosporium akremonium qolipi ajratib olindi; biri,
sefalosporin S, penitsillinga chidamli Gram-musbat bakteriyalarga qarshi ayniqsa samarali ekanligi
isbotlangan.
Kashf etilgan bir necha ming antibiotiklardan ko’p ulushi aktinomitsetlarga tegishli. Aktinomitsetlar
orasida eng katta hissani Streptomitslar jinsi qo'shadi; faqat Streptomyces griseus turlari ellikdan ortiq
antibiotiklarni sintez qiladi. 1960-yillarning o'rtalaridan boshlab. Samarali antibiotiklarni ajratish
murakkabligi va patogen bakteriyalarning ko'pchiligida eng ko'p ishlatiladigan birikmalarga qarshilikning
tarqalishi tufayli tadqiqotchilar yangi antibiotiklarni izlashdan mavjudlari tarkibini o'zgartirishga o'tdilar.
Ular antibiotiklarning samaradorligini oshirishga, chidamli bakteriyalar fermentlari bilan inaktivatsiyadan
himoyani topishga va dori vositalarining farmakologik xususiyatlarini yaxshilashga intildilar. Antibiotiklar
10-30 gen mahsulotlarining birgalikdagi ta'siri natijasida ishlab chiqariladi; shuning uchun yovvoyi turdagi
shtammda antibiotikning hosilini litriga bir necha milligrammgacha oshirishi mumkin bo'lgan o'z-o'zidan
paydo bo'lgan mutatsiyalarni aniqlash deyarli mumkin emas. 20 g / l yoki undan ko'p. Penicillium
chrysogenum yoki Streptomyces auerofaclens (penitsillin yoki tetratsiklin ishlab chiqaruvchilari) ning
bunday yuqori mahsuldor shtammlari mutagenez va seleksiyaning ketma-ket tsikllari natijasida olingan.
Idiotroflar deb ataladigan ba'zi mutantlar antibiotik molekulasining faqat yarmini sintez qilishga qodir va
muhit boshqa yarmi bilan boyitilishi kerak. Mutatsion biosintezning ushbu shakli yangi antibiotik
hosilalarini kashf etishga olib keldi.
Mikrobiyal kelib chiqadigan saratonga qarshi moddalar soni juda cheklangan. Bleomitsin,
Streptomyces verticilliis madaniyatlaridan ajratilgan bo'lib, o'simta hujayralarining DNKini buzish va DNK
va RNK replikatsiyasini buzish orqali ta'sir qiluvchi glikopeptiddir. Saratonga qarshi vositalarning yana bir
guruhi aminoglikozid birligi va antratsiklin molekulasining birikmasiga asoslangan. Ikkala birikmaning
nochorligi ularning potentsial yurak xataridir.
Antibiotiklardan zamburug'lar va aktinomitsetlar o'zlarining tabiiy yashash joylarida raqobatdosh
ravishda foydalanadilar. Inson bu birikmalarni yuqumli va onkologik kasalliklarni davolash uchun
ishlatgan. Bu mikrobial muhitda evolyutsion o'zgarishlarga turtki bo'ldi va bakteriyalarning chidamli
shtammlari paydo bo'la boshladi. Shu munosabat bilan yana samarali antibiotiklarning yangi avlodini
yaratish muammosi yana paydo bo'ldi. Hozirgi vaqtda yuqumli va jarrohlik patologiyasini davolash
protokoli albatta antibiotiklarni o'z ichiga oladi. Ammo, inkor etilmaydigan afzalliklarga ega bo'lgan
antibiotiklar ham inson tanasiga salbiy ta'sir ko'rsatmoqda: oshqozon-ichak traktining mikroflorasi buziladi,
buyraklar va jigar faoliyatida asoratlar bo'lishi mumkin va immunitetni bostiradi. Shuning uchun
zamonaviy davolash sxemalari murakkab va insonning moslashuvchan imkoniyatlarini saqlashga
qaratilgan.
Tibbiyotda yangi tendentsiya "konteyner" turidagi ferment preparatlaridan foydalanish bo'lib, ularni
ishlab chiqarish moddalarni immobilizatsiya qilish usullari paydo bo'lishi va takomillashtirilishi mumkin
bo'ldi. Ushbu preparatlar ozroq yoki qattiqroq va o'tkazuvchan qobig'i bo'lgan mikrosferalardir. Ushbu
dorilarning maqsadi boshqacha.
Birinchi turdagi "sun'iy hujayralar" mikrokapsulalar deb nomlanishi kerak. Membrana ichidagi
ferment tanadagi suyuqlik va to'qimalar bilan aloqa qilmaydi, proteinazalar tomonidan yo'q qilinmaydi,
inhibe qilinmaydi va organizmda immunitetga javob bermaydi. Mikrokapsulalarning asosiy afzalligi
shundaki, ular kerakli joyga, masalan, o'smaning yaqin atrofiga joylashtirilishi mumkin. Bunday holda,
tegishli tarkibga ega bo'lgan mikrokapsula o'simta to'qimalarining o'sishi uchun zarur bo'lgan metabolitlarni
qayta ishlaydi va bu to'qima rivojlanmaydi. Kapsüllerde to'qimalarning mikroskopik joylari bo'lishi
mumkin. Ma'lumki, diabetik kasalliklarni davolashga katta e'tibor beriladi. Dori printsipining
joylashtirilishi bemorlarni kundalik insulin in'ektsiyasidan xalos qiladi.
Shuni yodda tutish kerakki, qonga yuborilgan mikrokapsulalar qon tomirlarini tiqib qo'yishi va
shuning uchun qon quyqalarini keltirib chiqarishi mumkin. Shu bilan birga, sun'iy buyrak apparatida dializ
ustunlari sifatida ishlatilganda mikrokapsüllarning samaradorligi shubhasizdir. Shu bilan birga, apparatning
hajmi va shunga mos ravishda zarur va juda qimmat echimlar miqdori keskin kamayadi.
Ba'zi hollarda, ma'lum sharoitlarda eriydigan va boshqalarda chig'anoqlarning yuqori kuchliligini
saqlaydigan yuqori molekulyar birikmalar qo'llaniladi. Atsetilftaliselluloza o'zini shunday tutadi, uning
tarkibidagi me'da shirasi tarkibida bo'lgan va ichakda eriydigan mikrokapsulalar. Endi devori eritrotsitlar
membranalaridan iborat mikrokapsüllarning xossalari intensiv ravishda o'rganilmoqda. Qizil qon
hujayralarining tarkibi olib tashlanadi va "soya" ferment bilan to'ldiriladi. Asparaginaga bog'liq o'smalarni
eritrotsitlar membranalarida asparaginaza preparatlari bilan davolashda jiddiy yutuqlarga erishildi.
Chig'anoqlar va boshqa hujayralar ham ishlatiladi. Shunday qilib, makrofaglarning membranalariga
kiritilgan dorilar tavsiflanadi. Ikkinchisi yallig'lanish o'choqlarida to'planib qoladi va shuning uchun u erda
ham past, ham yuqori molekulyar og'irlikdagi dorilarni tashiy oladi. Tashuvchi sifatida hujayralar "soyalari"
ning ijobiy tomoni ularning bemor tanasiga to'liq mos kelishidir, chunki bu tashuvchi bemorning qonidan
ajratilgan hujayralar asosida tayyorlanadi va unga yangi tarkib bilan qaytariladi.
Dorivor birikmalarning yana bir muhim klassi - bu inson fermentlariga mos keladigan genetik
jihatdan yaratilgan fermentlar. Tabiiy xomashyodan olingan fermentlar bilan taqqoslaganda, ular bir qator
afzalliklarga ega: antigenligi pastligi, farmakologik ta'sirining yuqori o'ziga xosligi va ifloslantiruvchi
yuqumli moddalarning yo'qligi. Gen muhandislik texnologiyalari fermentlarni sanoat ishlab chiqarishni
ko'paytirishni osonlashtiradi.
Farmatsevtika ishlab chiqarishda fermentlar tobora ko'proq biokatalizator sifatida foydalanilmoqda.
Biokatalitik texnologiyalar.
Genetik muhandislik usullaridan foydalangan holda yo'naltirilgan modifikatsiya qilish
fermentlarning tuzilishini ular sifat jihatidan yangi xususiyatlarga ega bo'ladigan tarzda o'zgartirish
imkoniyatini ochadi. Shunday qilib, antibiotiklar ishlab chiqarishning biotexnologik qismini
birlashtiradigan genetik jihatdan yaratilgan ferment ekspansazasi yordamida penitsillinlardan
sefalosporinlarga o'tish imkoniyati dunyoda alohida qiziqish uyg'otmoqda. Bundan tashqari, boshqa
biokatalitik jarayonlardan foydalangan holda va ularni kimyoviy bilan birlashtirib, infektsiyalarga qarshi
kurashish uchun yangi antibiotiklar sinfini ishlab chiqarish mumkin.
Biokatalitik yondashuvlar yangi farmatsevtika jarayonlarini qurish uchun turli xil variantlar uchun
katta maydonni ochib beradi. Xususan, genetik jihatdan yaratilgan fermentlardan foydalanish barcha dori-
darmonlarning 70% dan ko'pini tashkil etadigan birikmalarning optik faol izomerlarini olishga imkon
beradi. Shu bilan birga, biokatalitik jarayonlarning o'zini o'zi qoplash muddati kimyoviy sintez bilan
taqqoslaganda ancha qisqaroq bo'lib, ular energiya xarajatlari va kapital qo'yilmalar bo'yicha ham katta
istiqbollarga ega. Texnotexnika fermentlari biokimyoviy, ferment immunoassay va DNK tahlillarida
diagnostik test tizimlarini yaratish uchun keng qo'llaniladi.
Biotexnologiya tibbiyotda juda katta rol o'ynaydi. Ushbu fan yangi dori-darmonlarni ishlab
chiqarishni osonlashtiradi, ularni tezroq, arzonroq, xavfsiz va samaraliroq qiladi. Faqatgina klinik
sinovlarni o'tkazish o'rniga, endi olimlar kasallik paydo bo'lishining umumiy mexanizmlari va shakllarini
o'rganmoqdalar. Simulyatsiya orqali ular yangi moddalarning ta'sirini ishlab chiqish va o'rganishga qodir.
Dunyo bo'ylab 400 dan ortiq farmatsevtika kompaniyalari genetik muhandislik mahsulotlarini tadqiq etish
va rivojlantirish bilan shug'ullanmoqdalar, bu mahsulotlar soni yil sayin o'sib bormoqda va kelgusi bir
necha yil ichida bozor bunday dorilar bilan to'yingan bo'lishi taxmin qilinmoqda.
| 