रुमेटीइड गठिया का उपचार बुनियादी रोग-संशोधित एंटीरहायमैटिक दवाओं (पीडीएमडी) के साथ

संधिशोथ के उपचार में, संयुक्त क्षरण की प्रगति को धीमा करने के लिए दवाओं का उपयोग किया जाता है। ये बुनियादी रोग-संशोधित एंटीरहायमैटिक दवाएं (डीएमपी) हैं, जो समग्र उपचार कार्यक्रम का एक महत्वपूर्ण घटक हैं। ये दवाएं क्या हैं और ये कैसे काम करती हैं?

रोग-संशोधित दवाएं रूमेटोइड गठिया की प्रगति को धीमा करने के लिए प्रतिरक्षा प्रणाली पर कार्य करती हैं, जहां से उनका नाम आता है। कई अलग-अलग दवाएं हैं जो DMARDs की श्रेणी में आती हैं, लेकिन कुछ का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है:

रुमेटेक्स (मेथोट्रेक्सेट)- बीपीआरपी की श्रेणी में मुख्य दवा। यह अन्य दवाओं की तरह ही काम करता है और कई मामलों में अधिक प्रभावी होता है। यह अपेक्षाकृत सस्ता और अधिकतर सुरक्षित भी है। अन्य पीडीओ की तरह, मेथोट्रेक्सेट के कई दुष्प्रभाव हैं: यह पेट खराब कर सकता है, यह यकृत या अस्थि मज्जा के लिए विषाक्त हो सकता है, और यह गर्भावस्था को प्रभावित कर सकता है। दुर्लभ अवसरों पर, यह सांस लेने में कठिनाई का कारण बनता है। मेथोट्रेक्सेट लेते समय अच्छा परिसंचरण आवश्यक है। फोलिक एसिड का समवर्ती उपयोग कुछ दुष्प्रभावों को कम कर सकता है। मेथोट्रेक्सेट का सबसे महत्वपूर्ण लाभ यह है कि इसे लंबे समय तक इस्तेमाल किया जा सकता है। दवा बच्चों को भी दी जा सकती है।

जैविक एजेंट: Enbrel (etanercet), Humira (adalimumab), Kineret (anakinra), Orentia (abatacet), Remikad (infliximab), और Rituxan (rituximab)। रूमेटोइड गठिया के इलाज के लिए ये नवीनतम दवाएं हैं, जिन्हें चमड़े के नीचे या अंतःशिर्ण रूप से प्रशासित किया जाता है। वे प्रतिरक्षा प्रणाली की गतिविधि को बेअसर करते हैं जो जोड़ों को नुकसान पहुंचाती है। मेथोट्रेक्सेट के साथ संयुक्त होने पर, ये दवाएं ज्यादातर लोगों को रुमेटीइड गठिया के लक्षणों को दूर करने में मदद करती हैं। अध्ययनों से पता चला है कि इन दवाओं के अन्य पीडीओ की तुलना में कम दुष्प्रभाव हैं। जटिलताओं में से एक तीव्र संक्रामक रोगों के लिए संवेदनशीलता में वृद्धि है। ये दवाएं जिगर और रक्त की स्थिति पर प्रतिकूल प्रभाव डाल सकती हैं और यदि पुरानी हृदय रोग मौजूद हैं तो सावधानी के साथ इसका उपयोग किया जाना चाहिए। अन्य संभावित दुष्प्रभाव दवाओं के लंबे समय तक उपयोग के बाद ही प्रकट हो सकते हैं।

प्लाक्वेनिल (हाइड्रॉक्सीक्लोरोक्वीन)तथा अज़ुल्फिडाइन(सल्फासालीन ) मध्यम संधिशोथ के लिए उपयोग किया जाता है। वे अन्य पीडीओ की तरह शक्तिशाली नहीं हैं, लेकिन उनके कम दुष्प्रभाव हैं। दुर्लभ मामलों में, प्लाक्वेनिल का आंखों पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। इस दवा को लेने वाले मरीजों की सालाना एक नेत्र रोग विशेषज्ञ द्वारा जांच की जानी चाहिए।

मिनोसिन (मिनोसाइक्लिन)- एक एंटीबायोटिक जो आरए में भड़काऊ प्रक्रिया को रोक सकता है। इसका असर कुछ महीनों के बाद दिखाई देता है। अन्य मामलों में, साइड इफेक्ट की पूरी श्रृंखला प्रकट होने में एक वर्ष का समय लगता है। लंबे समय तक उपयोग के साथ, मिनोसाइक्लिन त्वचा रंजकता का कारण बन सकता है।

अरवा (लेफ्लुनोमाइड)मेथोट्रेक्सेट की तरह काम करता है और इसके साथ संयोजन में अधिक प्रभावी होता है। दवाओं की समान प्रतिकूल प्रतिक्रिया होती है। अरवा दस्त का कारण बन सकता है, ऐसे में इसे बंद कर देना चाहिए। चूंकि अरवा का भ्रूण पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है, इसलिए इसे गर्भावस्था के दौरान महिलाओं में contraindicated है।

न्यूरल (अज़ैथियोप्रिन)इसका उपयोग सूजन के साथ विभिन्न रोगों के लिए किया जाता है, जिसमें रुमेटीइड गठिया भी शामिल है। हालांकि, गुर्दा समारोह और अन्य दुष्प्रभावों पर इसके नकारात्मक प्रभाव के कारण, यह आमतौर पर रूमेटोइड गठिया के इलाज के लिए प्रयोग किया जाता है यदि अन्य दवाएं अप्रभावी होती हैं।

इम्यूनर (अज़ैथियोप्रिन)रुमेटीइड गठिया सहित विभिन्न भड़काऊ स्थितियों के लिए उपयोग किया जाता है। सबसे आम दुष्प्रभाव मतली और उल्टी, कभी-कभी पेट दर्द और दस्त होते हैं। Azathioprine के लंबे समय तक उपयोग से कैंसर होने की संभावना बढ़ जाती है।

डीएमएआरडी उस दर को धीमा कर देता है जिस पर रूमेटोइड गठिया प्रगति करता है और कई लोगों को उनके जीवन की गुणवत्ता में सुधार करने में मदद करता है। कुछ मामलों में, छूट हो सकती है। मूल रूप से, दवाएं रोग की प्रगति की दर में मंदी प्रदान करती हैं।

एकल पीडीआरपी या उनके संयोजन का उपयोग संधिशोथ के स्पर्शोन्मुख पाठ्यक्रम को लम्बा खींच सकता है और रोग की तीव्र अभिव्यक्तियों को कम कर सकता है। आपके जोड़ों को सुबह झूलने के लिए कम समय की आवश्यकता होगी। आपके अगले चेक-अप पर, आपका रुमेटोलॉजिस्ट आपको सलाह दे सकता है कि आपके पिछले एक्स-रे पर कोई नया घाव नहीं है। साथ ही, बीपीआरपी के नियमित उपयोग से जोड़ों में दीर्घकालिक विनाशकारी प्रक्रिया की संभावना कम हो जाती है।

क्या बीपीआरपी सुरक्षित हैं? सभी पीडीओ खाद्य एवं औषधि प्रशासन (यूएसए) द्वारा अनुमोदित हैं। बहुत से लोग बिना किसी साइड इफेक्ट के इन दवाओं का सेवन करते हैं।

हालांकि, संधिशोथ के लक्षणों का इलाज करके, पीडीबीएम पूरे शरीर को प्रभावित करते हैं, उनकी शक्तिशाली क्रिया, एक नियम के रूप में, कुछ दुष्प्रभाव का कारण बनती है। पीडीबीएम के निम्नलिखित विशिष्ट दुष्प्रभाव हैं:

पेट खराब। DMARDs अक्सर मतली, कभी-कभी उल्टी और दस्त का कारण बनते हैं। इन लक्षणों का इलाज अन्य दवाओं से किया जा सकता है। जैसे-जैसे आपके शरीर को दवा की आदत होती है, जटिलताएं भी गायब हो जाती हैं। यदि लक्षण असहज हैं, तो आपका रुमेटोलॉजिस्ट एक और उपाय सुझाएगा।

जिगर की शिथिलता। यह जटिलता अपच से कम आम है। जिगर की क्षति की जांच के लिए आपको नियमित रक्त परीक्षण की आवश्यकता होगी।

रक्त की स्थिति। DMARDs प्रतिरक्षा प्रणाली की खराबी का कारण बन सकते हैं और संक्रामक रोगों के जोखिम को बढ़ा सकते हैं। यह सफेद रक्त कोशिकाओं के स्तर को भी कम कर सकता है जो शरीर को संक्रमण से बचाते हैं। कम लाल रक्त कोशिका गिनती (एनीमिया) थकान को बढ़ाती है। नियमित रूप से किया जाने वाला एक साधारण परीक्षण आपकी लाल रक्त कोशिकाओं को नियंत्रण में रखने में मदद करेगा।

लेख के प्रकाशन की तिथि: 08.08.2016

लेख अद्यतन की तिथि: 28.01.

गठिया विभिन्न मूल की सूजन प्रकृति के संयुक्त रोगों के समूह का सामान्य नाम है। एक ही समय में एक या कई जोड़ों की सूजन एक स्वतंत्र बीमारी और शरीर के प्रणालीगत विकृति की अभिव्यक्ति दोनों हो सकती है।

सबसे सरल अर्थ में गठिया क्या है? सरल शब्दों में, यह उपास्थि, श्लेष झिल्ली, कैप्सूल, संयुक्त द्रव और जोड़ के अन्य तत्वों की सूजन है।

गठिया के 10 से अधिक प्रकार हैं (उनके बारे में अधिक - बाद में लेख में)। कुछ बारीकियों के अपवाद के साथ, विभिन्न प्रकार की बीमारी के विकास का तंत्र लगभग समान है।

पैथोलॉजी रोगी के जीवन की गुणवत्ता को नकारात्मक रूप से प्रभावित करती है, इसके मुख्य लक्षण: दर्द सिंड्रोम, प्रभावित क्षेत्र की सूजन और लालिमा, स्थानीय तापमान में वृद्धि, आंदोलन का प्रतिबंध, संयुक्त विकृति। एक व्यक्ति के लिए रोजमर्रा की गतिविधियों को अंजाम देना मुश्किल हो जाता है, और बीमारी के गंभीर पाठ्यक्रम के मामले में, यहां तक ​​​​कि प्राथमिक आंदोलनों को भी करना मुश्किल हो जाता है। दीर्घकालिक दीर्घकालिक गठिया अक्सर विकलांगता समूह के पंजीकरण के साथ आंशिक या पूर्ण गतिहीनता की ओर ले जाता है।

किसी भी प्रकार का गठिया उपचार योग्य है(कुछ प्रकारों का बेहतर और आसान इलाज किया जाता है, कुछ बदतर होते हैं), विशेष रूप से वर्तमान समय में (लेख 2016 में लिखा गया था), जब कई उपचार विधियों को विकसित किया गया है और सफलतापूर्वक लागू किया गया है जो आपको न केवल लक्षणों से प्रभावी ढंग से लड़ने की अनुमति देता है रोग, लेकिन इसके कारण और प्रभाव भी।

गठिया का इलाज निम्नलिखित तीन विशिष्टताओं के डॉक्टरों द्वारा किया जा सकता है: रुमेटोलॉजिस्ट, आर्थ्रोलॉजिस्ट, ऑर्थोपेडिक ट्रूमैटोलॉजिस्ट। यदि तपेदिक, उपदंश, ब्रुसेलोसिस या अन्य संक्रमण की पृष्ठभूमि के खिलाफ जोड़ों की सूजन विकसित हुई है, तो अंतर्निहित बीमारी के उपचार पर जोर दिया जाता है, जिसका इलाज क्रमशः एक चिकित्सक, संक्रामक रोग विशेषज्ञ या त्वचा विशेषज्ञ द्वारा किया जाता है। - वेनेरोलॉजिस्ट।

नीचे मैं गठिया के प्रकार, कारणों और लक्षणों के बारे में विस्तार से बताऊंगा, रोग के निदान और उपचार के आधुनिक तरीकों के बारे में बात करूंगा।

गठिया के प्रकार

श्रेणी के अनुसार गठिया ग्रेडिंग	विचारों
सूजन संबंधी गठिया	प्सोरिअटिक
	रूमेटिक
	रियुमेटोइड
	रिएक्टिव
	संक्रामक
	यक्ष्मा
अपक्षयी गठिया	घाव
	पुराने ऑस्टियोआर्थराइटिस
विकास के कारण और तंत्र को ध्यान में रखते हुए	प्राथमिक - एंकिलोसिंग स्पॉन्डिलाइटिस, स्टिल्स डिजीज, स्यूडोगाउट, आमवाती, सोरियाटिक, सेप्टिक, जुवेनाइल आर्थराइटिस, विभिन्न प्रकार के विशिष्ट संक्रामक गठिया (वायरल, पेचिश या सूजाक)।
	माध्यमिक - एक अंतर्निहित विकृति की पृष्ठभूमि के खिलाफ उत्पन्न होता है, उदाहरण के लिए, एक घातक ट्यूमर, ऑस्टियोमाइलाइटिस, ऑटोइम्यून रोग, सारकॉइडोसिस, हेपेटाइटिस, बोरेलिओसिस, रक्त के कुछ रोग, फेफड़े या जठरांत्र संबंधी मार्ग।
प्रभावित जोड़ों की संख्या से	मोनोआर्थराइटिस - केवल एक जोड़ की पृथक सूजन, आमतौर पर बड़ी
	ओलिगोआर्थराइटिस - 3 से अधिक जोड़ों का स्नेह नहीं
	पॉलीआर्थराइटिस - एक ही समय में बड़े और छोटे दोनों जोड़ों के 3-6 की सूजन

होने वाले परिवर्तनों की प्रकृति से, गठिया में विभाजित है:

• सूजन, जो सूजन की उपस्थिति की विशेषता है,
• अपक्षयी, जब पहली बार उपास्थि का कुपोषण होता है, डिस्ट्रोफी, प्रभावित जोड़ की उपस्थिति में बदलाव, इसके बाद इसकी विकृति होती है।

गठिया तीव्र, सूक्ष्म और जीर्ण रूपों में होता है। एक तीव्र या सबस्यूट कोर्स एक भड़काऊ घाव की सबसे अधिक विशेषता है, एक अपक्षयी-डिस्ट्रोफिक के लिए एक पुराना।

एक तीव्र भड़काऊ प्रक्रिया है: सीरस, सीरस-रेशेदार, प्रकृति में शुद्ध।

श्लेष बैग में सीरस (पारदर्शी) द्रव के निर्माण और संचय के साथ सबसे "हानिरहित" सूजन सिनोव्हाइटिस के साथ होती है - संयुक्त झिल्ली की सूजन।

विशेष रूप से गंभीर गठिया purulent है। इसके साथ, सूजन प्रभावित करती है, आर्टिकुलर बैग के अलावा, इसके आस-पास के ऊतक, और मवाद रोगजनक सूक्ष्मजीवों के सक्रिय प्रजनन के कारण आर्टिकुलर तरल पदार्थ में दिखाई देता है। एक प्युलुलेंट प्रक्रिया का विकास एक कैप्सुलर कफ के गठन से भरा होता है (जब एक शुद्ध प्रक्रिया पूरे जोड़ को पकड़ लेती है)।

रोग के कारण

सामान्य (मुख्य) कारण

• वंशागति;
• सदमा;
• मोटापा;
• शरीर में चयापचय संबंधी विकार;
• लगातार हाइपोथर्मिया;
• संक्रमण;
• शारीरिक गतिविधि का तर्कहीन वितरण: या तो लंबे समय तक बैठने की स्थिति, या अत्यधिक शारीरिक गतिविधि;
• तीव्र जीवाणु, वायरल या फंगल संक्रमण;
• तंत्रिका तंत्र के रोग;
• स्व - प्रतिरक्षित रोग।

अतिरिक्त कारण

• जोड़ों की सर्जरी,
• बढ़ी उम्र,
• प्रसव,
• कमजोर प्रतिरक्षा
• टीकाकरण,
• एलर्जी,
• कई गर्भपात,
• अनुचित पोषण,
• प्रतिकूल पारिस्थितिक स्थिति,
• खनिज और विटामिन की कमी।

गाउटी आर्थराइटिस का मुख्य कारण अनुचित आहार है

विशिष्ट प्रकार के गठिया के कारण

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गठिया के प्रकार	कारण
घाव	जोड़ के तत्वों में चोट लगना: चोट के निशान, हड्डियों का टूटना, जोड़ के क्षेत्र में घाव, आदि।
कंपन	जोड़ों पर नियमित रूप से अत्यधिक तनाव, उन्हें भारी भार के तहत आंदोलन करने के लिए मजबूर करना
रिएक्टिव	यूरियाप्लाज्मा, क्लैमाइडिया, माइकोप्लाज्मा, पेचिश बेसिलस, क्लोस्ट्रीडिया, साल्मोनेला, इन्फ्लूएंजा वायरस आदि के कारण होने वाले विभिन्न संक्रमण।
रियुमेटोइड	पूरी तरह से स्थापित नहीं है, लेकिन आनुवंशिकता के प्रभाव की संभावना अधिक है; स्व - प्रतिरक्षित रोग; हरपीज वायरस (एपस्टीन-बार वायरस, हर्पीज सिम्प्लेक्स, साइटोमेगालोवायरस); हेपेटोवायरस, रेट्रोवायरस
प्सोरिअटिक	संक्रमणों
	आनुवंशिक और स्व-प्रतिरक्षित तंत्र
पुराने ऑस्टियोआर्थराइटिस	शरीर में चयापचय संबंधी गड़बड़ी के परिणामस्वरूप उपास्थि का अपर्याप्त पोषण
	डिस्प्लेसिया - संयुक्त तत्वों के विकास में जन्मजात विसंगतियाँ
	प्रणालीगत रोग - स्क्लेरोडर्मा, ल्यूपस, आदि।
	हार्मोनल विकार
	आर्टिकुलर संरचनाओं की विशिष्ट और गैर-विशिष्ट सूजन। पहला - तपेदिक, सूजाक, पेचिश की पृष्ठभूमि के खिलाफ। दूसरा - रोगजनकों की भागीदारी के बिना एक स्वतंत्र हार के रूप में
	हार, पर्थ रोग के साथ जोड़ों का विनाश, osteochondritis
	हीमोफीलिया एक वंशानुगत रक्तस्राव विकार है
वातरोगी	वंशागति
	विशेष पदार्थों से भरपूर भोजन के अत्यधिक सेवन के साथ कुपोषण की पृष्ठभूमि के खिलाफ प्रोटीन चयापचय का उल्लंघन - प्यूरीन (मैकेरल, हेरिंग, सार्डिन, मांस)
	शरीर का अतिरिक्त वजन

रुमेटीइड गठिया का विकास प्रतिरक्षा प्रणाली की विफलता से प्रभावित होता है। किसी अज्ञात कारण से, प्रतिरक्षा प्रणाली की विशेष कोशिकाएं जोड़ों के अपने ऊतकों पर "हमला" करना शुरू कर देती हैं। नतीजतन, ऑटोइम्यून सूजन शुरू होती है, ट्यूमर जैसे विकास के साथ आक्रामक ऊतक के विकास के साथ आगे बढ़ती है, जिसके कारण स्नायुबंधन, आर्टिकुलर सतह क्षतिग्रस्त हो जाती है, उपास्थि और उनके नीचे की हड्डियां नष्ट हो जाती हैं। यह फाइब्रोसिस, स्केलेरोसिस, कटाव के विकास की ओर जाता है, जिसके परिणामस्वरूप - संकुचन, उदात्तता, संयुक्त की लगातार गतिहीनता - एंकिलोसिस।

विशिष्ट लक्षण

गठिया का प्रमुख लक्षण एक या अधिक जोड़ों में दर्द है।सबसे पहले, वे कमजोर हैं और व्यावहारिक रूप से किसी व्यक्ति के सामान्य जीवन को प्रभावित नहीं करते हैं। समय के साथ, दर्द सिंड्रोम बढ़ता है: दर्द प्रकृति में लहरदार हो जाता है, आंदोलन के साथ तेज होता है, रात में और सुबह के करीब होता है। दर्द की तीव्रता हल्के से बहुत तेज तक भिन्न होती है, नाटकीय रूप से किसी भी आंदोलन को बाधित करती है।

माध्यमिक लक्षण:

• सुबह की जकड़न
• सूजन,
• त्वचा की लाली,
• सूजन के क्षेत्र में स्थानीय तापमान में वृद्धि,
• रोगी की मोटर गतिविधि में गिरावट,
• उसकी गतिशीलता की सीमा,
• जोड़ों की लगातार विकृति का गठन।

प्रक्रिया के पाठ्यक्रम के आधार पर, प्रभावित जोड़ों की कार्यक्षमता की सीमा हल्की और गंभीर दोनों हो सकती है, अंग के संभावित पूर्ण स्थिरीकरण के साथ।

आइए कुछ प्रकार के गठिया के लक्षणों पर करीब से नज़र डालें।

अभिघातजन्य गठिया

आर्टिकुलर तत्वों को दर्दनाक क्षति एक भड़काऊ प्रतिक्रिया के साथ होती है, और यदि रोगजनक रोगाणुओं ने गुहा में प्रवेश किया है, तो आर्टिकुलर तरल पदार्थ और बर्सा की शुद्ध सूजन, धीरे-धीरे पास के संयुक्त ऊतकों में गुजरती है।

रूमेटाइड अर्थराइटिस के लक्षण

इस प्रकार के गठिया को घुटने, कलाई, कोहनी, टखने के जोड़ों के साथ-साथ उंगलियों और पैर की उंगलियों के छोटे जोड़ों के सममित घावों की विशेषता है। कूल्हे, कंधे और रीढ़ की हड्डी के जोड़ों की सूजन कम आम है, लेकिन यह भी संभव है।

रोग के एक तीव्र या सूक्ष्म पाठ्यक्रम में, एक व्यक्ति सुबह में मांसपेशियों और जोड़ों में तेज दर्द, गंभीर कमजोरी, बुखार, छोटे जोड़ों में जकड़न से परेशान होता है।

एक पुरानी सुस्त प्रक्रिया हल्के दर्द के साथ होती है, जो धीरे-धीरे कलात्मक परिवर्तनों में वृद्धि होती है, जो आमतौर पर अंगों के कार्यों की महत्वपूर्ण सीमा के साथ नहीं होती है।

धीरे-धीरे, सूजन जोड़ से सटे मांसपेशियों में फैल जाती है। नतीजतन, उनकी फोकल सूजन विकसित होती है, मांसपेशियों की ताकत और उनका स्वर कम हो जाता है, रोगी को मांसपेशियों में कमजोरी, सामान्य शारीरिक परिश्रम के बाद गंभीर थकान महसूस होती है।

एक विशिष्ट लक्षण एक गोल आकार के चमड़े के नीचे के पिंड की उपस्थिति है जिसका व्यास 2 सेमी से अधिक नहीं है। वे हृदय के वाल्व और फेफड़ों में भी बन सकते हैं।

इस प्रकार की बीमारी एक ही समय में 2 या 3 जोड़ों की हार की विषमता की विशेषता है। इसके अलावा, पहले, पैर की उंगलियों और हाथों के छोटे जोड़ों में सूजन हो जाती है, फिर बड़े वाले - घुटने, कोहनी, कंधे आदि।

ऑलिगोआर्थराइटिस (3 से अधिक जोड़ों की सूजन) का विकास कण्डरा के आसपास की झिल्लियों की सूजन, सूजन वाले क्षेत्र के तापमान में वृद्धि और त्वचा की लालिमा, जोड़ों की सूजन और खराश के साथ होता है।

दर्द सिंड्रोम आराम से या रात में व्यक्त किया जाता है, सुबह की जकड़न और दर्द दिन के दौरान गायब हो जाता है।

निदान

एक सटीक निदान की स्थापना नैदानिक ​​​​अभिव्यक्तियों के एक सेट पर आधारित है, एक डॉक्टर की परीक्षा से डेटा और गठिया की उपस्थिति की पुष्टि करने वाले प्रयोगशाला निदान के परिणाम (नैदानिक ​​​​डेटा भी प्रक्रिया के प्रकार, चरण और गतिविधि की डिग्री निर्धारित करने में मदद करते हैं)।

दृश्य परीक्षा और परेशान जोड़ों के तालमेल के साथ परीक्षा के दौरान, चिकित्सक सूजन, त्वचा की लाली, जो स्पर्श करने के लिए गर्म है, को नोट करता है; एक उपेक्षित बीमारी के साथ, संयुक्त की एक दृश्य विकृति होती है।

नीचे दी गई तालिका विशिष्ट प्रकार के परीक्षणों को दिखाती है जिन्हें गठिया का संदेह होने पर करने की आवश्यकता होती है:

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प्रयोगशाला निदान के तरीके	वाद्य निदान के तरीके
नैदानिक ​​रक्त परीक्षण	2 अनुमानों में जोड़ का एक्स-रे
रक्त की "जैव रसायन" (संकेतक - यूरिक एसिड, सियालिक एसिड, प्रोटीन अंश, सीआरपी, फाइब्रिन, हैप्टोग्लोबिन, आदि)	डिजिटल माइक्रोफोकस रेडियोग्राफी एक सीधा आवर्धन एक्स-रे छवि है, जबकि डिजिटल इमेजिंग सिस्टम उच्च-परिभाषा छवियां प्रदान करता है। विधि आपको हड्डी संरचनाओं में न्यूनतम परिवर्तनों का पता लगाने की अनुमति देती है
गठिया का कारक	आर्थ्रोग्राफी - एक कंट्रास्ट एजेंट को संयुक्त गुहा में इंजेक्ट करने के बाद एक्स-रे लेना
एंटीस्ट्रेप्टोलिसिन-ओ	प्रभावित जोड़ों का अल्ट्रासाउंड
श्लेष द्रव की साइटोलॉजिकल और सूक्ष्मजीवविज्ञानी परीक्षा	स्किन्टिग्राफी - शरीर में रेडियोधर्मी समस्थानिक की शुरूआत के बाद रोग क्षेत्र की द्वि-आयामी छवि प्राप्त करना
यदि आवश्यक हो, तो आर्टिकुलर झिल्ली की बायोप्सी की जाती है और फिर जांच की जाती है	डायग्नोस्टिक आर्थ्रोस्कोपी एक लघु वीडियो कैमरा के साथ एक आर्थ्रोस्कोप के माध्यम से संयुक्त संरचनाओं की जांच करने की एक अत्यधिक जानकारीपूर्ण विधि है

उपचार के तरीके

किसी भी प्रकार के गठिया के विकास के कई चरण होते हैं। प्रत्येक के लिए, उपचार के कुछ तरीकों का चयन किया जाता है: पहले और दूसरे के लिए, रूढ़िवादी चिकित्सा पर्याप्त है, तीसरे के लिए और जटिलताओं की उपस्थिति में, सर्जिकल हस्तक्षेप की आवश्यकता हो सकती है।

तालिका गठिया के लिए एक सामान्य उपचार आहार दिखाती है।

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उपचार के तरीके	विवरण
दवाई से उपचार	मुंह से गैर-स्टेरायडल विरोधी भड़काऊ दवाएं, इंट्रामस्क्युलर और / या इंट्रा-आर्टिकुलर रूप से।
	मौखिक और इंट्रा-आर्टिकुलर कॉर्टिकोस्टेरॉइड्स।
अपवाही चिकित्सा	क्रायोफेरेसिस एक चिकित्सा तकनीक है जो रोगी से लिए गए प्लाज्मा के ठंड या विशेष रसायनों के साथ उपचार पर आधारित है। फिर इसे मरीज को वापस इंजेक्ट किया जाता है।
	प्लाज्मा कैस्केड निस्पंदन (प्लाज्माफेरेसिस) विषाक्त पदार्थों, एंटीबॉडी, हार्मोन और अन्य पदार्थों से प्लाज्मा की शुद्धि है, जिसका स्तर शरीर में तेजी से बढ़ जाता है।
फिजियोथेरेपी और मालिश (तीव्र सूजन प्रक्रिया कम होने के बाद)	एम्प्लिपल्स थेरेपी, फोनोफोरेसिस, वैद्युतकणसंचलन, चुंबकीय और लेजर थेरेपी, ओज़ोकेराइट और पैराफिन के साथ अनुप्रयोग, यूएफओ, यूएचएफ।
भौतिक चिकित्सा	व्यायाम चिकित्सा के व्यायाम का उद्देश्य कार्यात्मक विकारों को रोकना और संकुचन के विकास को रोकना है।
शल्य चिकित्सा	प्रकार: आर्थ्रोटॉमी, सिनोवियल मेम्ब्रेन (सिनोवेक्टॉमी), आर्थ्रोडिसिस, जॉइंट रिसेक्शन, मेडिकल आर्थ्रोस्कोपी, चीलेक्टोमी का छांटना। जब जोड़ नष्ट हो जाता है, तो पुनर्निर्माण आर्थ्रोप्लास्टी या आर्थ्रोप्लास्टी (संयुक्त प्रतिस्थापन) का संकेत दिया जाता है।

गठिया उपचार

विभिन्न प्रकार के गठिया के उपचार के तरीके बहुत समान हैं, अंतर केवल कुछ विशिष्ट बारीकियों में हैं, उदाहरण के लिए:

• विशिष्ट गठिया के साथ, अंतर्निहित बीमारी का इलाज किया जाता है (तपेदिक के साथ, तपेदिक विरोधी दवाओं पर जोर दिया जाता है)।
• Psoriatic गठिया की गतिविधि को कम करने के लिए, उपरोक्त विधियों को रक्त के पराबैंगनी या लेजर विकिरण, हेमोसर्शन के साथ पूरक किया जाता है। और फिजियोथेरेपी से, पीयूवीए थेरेपी प्रभावी है, लंबी-तरंग पराबैंगनी किरणों के बाहरी संपर्क के साथ एक विशेष फोटोसेंसिटाइजिंग दवा के अंतर्ग्रहण को जोड़ती है।

सारांश

केवल डॉक्टर की सिफारिशों का ईमानदारी से पालन करने से ही आप गठिया को हरा सकते हैं। रोग का निदान आमतौर पर अनुकूल होता है, लेकिन यह पूरी तरह से किसी विशेषज्ञ से संपर्क करने और उपचार को समाप्त करने की समयबद्धता पर निर्भर करता है। आधुनिक तकनीकें जोड़ पर एक ऑपरेशन करके सबसे उपेक्षित स्थिति को भी ठीक करना संभव बनाती हैं।

साइट और सामग्री के लिए स्वामी और जिम्मेदार: अफिनोजेनोव एलेक्सी.

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संधिशोथ के उपचार में उपयोग की जाने वाली मूल दवाओं में से कई (लेकिन सभी नहीं) में कुछ अन्य बीमारियों में भी गतिविधि होती है, संभवतः या एक ऑटोइम्यून प्रकृति साबित होती है। ऐसी बीमारियों में शामिल हैं: अल्सरेटिव कोलाइटिस, क्रोहन रोग, सोरायसिस, ऑटोइम्यून ग्लोमेरुलोनेफ्राइटिस, पुरानी सक्रिय हेपेटाइटिस। यह ध्यान रखना काफी दिलचस्प है कि विभिन्न ऑटोइम्यून बीमारियों में, "मूल" लोगों में से विभिन्न दवाएं मदद करती हैं, जो उनके एटियलजि और रोगजनन में अंतर को दर्शा सकती हैं। रुमेटीइड गठिया और अन्य ऑटोइम्यून बीमारियों में बुनियादी दवाओं की प्रभावशीलता उनकी विशिष्ट विरोधी भड़काऊ और प्रतिरक्षाविरोधी गतिविधि से जुड़ी है। इसी समय, ग्लूकोकार्टिकोइड्स और गैर-स्टेरायडल विरोधी भड़काऊ दवाओं के विपरीत, बुनियादी एंटीरहायमैटिक दवाएं सूजन के लिए "पारंपरिक" विरोधी भड़काऊ दवाओं के रूप में अनुपयुक्त हैं, जिनमें रोगजनन में कुछ विशिष्ट ऑटोइम्यून तंत्र शामिल नहीं हैं। मूल दवाओं में से जो "वास्तविक" इम्यूनोसप्रेसेन्ट नहीं हैं (जैसे कि मूल दवाएं मेथोट्रेक्सेट, एज़ैथियोप्रिन या साइक्लोस्पोरिन) का उपयोग उन स्थितियों में भी नहीं किया जा सकता है जो ऑटोइम्यूनिटी से जुड़ी नहीं हैं, उदाहरण के लिए, अंगों और ऊतकों के आवंटन में। सैलाज़ोपाइरिडाज़िन या क्लोरोक्वीन की प्रतिरक्षादमनकारी गतिविधि इसके लिए बहुत कमजोर है और, इसके अलावा, ऑटोइम्यूनिटी के लिए विशिष्ट है। सभी बुनियादी दवाओं की एक सामान्य संपत्ति प्रभाव का धीमा, क्रमिक विकास है, जिसके लिए कई महीनों की चिकित्सा की आवश्यकता हो सकती है। रुमेटीइड गठिया और अन्य ऑटोइम्यून बीमारियों में रोगसूचक सुधार को जल्दी से प्राप्त करने के लिए, ग्लूकोकार्टिकोइड्स, नॉनस्टेरॉइडल एंटी-इंफ्लेमेटरी दवाएं, बुनियादी चिकित्सा के प्रभाव की प्रतीक्षा करते हुए निर्धारित की जाती हैं। रुमेटीइड गठिया के एक गंभीर पाठ्यक्रम के साथ या, उदाहरण के लिए, क्रोहन रोग, विभिन्न समूहों से दो या दो से अधिक बुनियादी दवाओं के संयुक्त उपयोग की आवश्यकता हो सकती है, विभिन्न तंत्र क्रिया के साथ। इस मामले में, कुछ संयोजनों के साथ चिकित्सा की विषाक्तता में वृद्धि की संभावना को ध्यान में रखना बहुत महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, सल्फासालजीन या सालाज़ोपाइरिडाज़िन के साथ मेथोट्रेक्सेट के संयोजन से मेथोट्रेक्सेट की हेमटोलॉजिकल विषाक्तता में वृद्धि होती है, क्योंकि सल्फोनामाइड्स, जैसे मेथोट्रेक्सेट, मानव कोशिकाओं में डायहाइड्रॉफ़ोलेट रिडक्टेस अवरोधक होते हैं, न केवल बैक्टीरिया में। साइक्लोस्पोरिन के साथ मेथोट्रेक्सेट के संयोजन से इम्युनोसुप्रेशन की डिग्री में वृद्धि होती है और, तदनुसार, चिकित्सा के संक्रामक और नियोप्लास्टिक जटिलताओं के जोखिम में वृद्धि होती है। वर्गीकरण बुनियादी आमवाती दवाओं को कई समूहों में विभाजित किया गया है: इम्यूनोसप्रेसिव दवाएं: इन्फ्लिक्सिमाब ("रेमीकेड") लेवामिसोल ("डेकारिस") लेफ्लुनोमाइड ("अरवा") मर्कैप्टोप्यूरिन ("पुरी-नेटोल") साइक्लोस्पोरिन (सैंडिममुन न्यूरल) साइक्लोफॉस्फेमाइड - उच्च विषाक्तता के कारण शायद ही कभी इस्तेमाल किया जाता है सोने की तैयारी: ऑरानोफिन # ("ऑरोपन", "रिदौरा") सोडियम ऑरोथियोसल्फेट # ("सैनोक्रिज़िन") ऑरोटिओप्रोल # ("क्रिसनॉल") डी-पेनिसिलमाइन ("कप्रेनिल") 5-एमिनोसैलिसिलिक एसिड के डेरिवेटिव: 4-एमिनोक्विनोलिन डेरिवेटिव: क्लोरोक्वीन (डेलागिल) हाइड्रोक्सीक्लोरोक्वीन ("प्लाक्वेनिल") मैट्रिक्स मेटालोप्रोटीनस अवरोधक: # - 2015 के लिए रूस में दवा पंजीकृत नहीं है : गलत या अनुपलब्ध छवि इस लेख में जानकारी नहीं है। जानकारी को सत्यापित किया जाना चाहिए, अन्यथा उस पर सवाल उठाया जा सकता है और हटाया जा सकता है। .php?शीर्षक =% D0% 91% D0% BE% D0% BB% D0% B5% D0% B7% D0% BD% D1% 8C-% D0% BC% D0% BE% D0% B4% D0% B8 % D1% 84% D0% B8% D1% 86% D0% B8% D1% 80% D1% 83% D1% 8E% D1% 89% D0% B8% D0% B5_% D0% B0% D0% BD% D1 % 82% D0% B8% D1% 80% D0% B5% D0% B2% D0% BC% D0% B0% D1% 82% D0% B8% D1% 87% D0% B5% D1% 81% D0% BA % D0% B8% D0% B5_% D0% BF% D1% 80% D0% B5% D0% BF% D0% B0% D1% 80% D0% B0% D1% 82% D1% 8B और क्रिया = संपादित करें संपादित करें] इस लेख में लिंक जोड़कर। यह निशान सेट है 29 सितंबर 2009. [[के: विकिपीडिया: स्रोत के बिना लेख (देश: लुआ त्रुटि: callParserFunction: फ़ंक्शन "#property" नहीं मिला। )]] [[के: विकिपीडिया: स्रोत के बिना लेख (देश: लुआ त्रुटि: callParserFunction: फ़ंक्शन "#property" नहीं मिला। )]]

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नोट्स (संपादित करें)

अंश लक्षण वर्णन रोग-संशोधित आमवाती दवाएं

मैग्डलीन जानती थी कि रेडोमिर के आदेश को पूरा करने के लिए, उसे आत्मविश्वास, एकत्र और मजबूत महसूस करना होगा। लेकिन जब तक वह केवल जी रही थी, अपने गहरे दुख में बंद थी, और पागलपन से अकेली थी ...
रेडोमिर के बिना, उसका जीवन खाली, बेकार और कड़वा हो गया ... वह अब कहीं दूर, एक अपरिचित और चमत्कारिक दुनिया में रहता था, जहाँ उसकी आत्मा नहीं पहुँच सकती थी ... और उसने उसे एक इंसान के रूप में, एक महिला के रूप में इतनी पागलपन से याद किया ! .. और कोई भी, दुर्भाग्य से, उसकी किसी भी तरह से मदद नहीं कर सका।
फिर हमने उसे देखा...
मागदालेना एक ऊँची चट्टान पर अकेली बैठी थी, जंगली फूलों के साथ पूरी तरह से उग आया था, उसके घुटनों को उसकी छाती पर दबा रहा था ... वह, जैसा कि पहले से ही प्रथागत हो गया है, सूर्यास्त को देखा - एक और नियमित दिन रेडोमिर के बिना रहता था ... ऐसे और भी बहुत दिन... इतने सारे। और वह जानती थी कि उसे इसकी आदत डालनी होगी। सभी कड़वाहट और खालीपन के बावजूद, मैग्डेलेना अच्छी तरह से समझती थी - एक लंबा, कठिन जीवन उसके आगे उसका इंतजार कर रहा था, और उसे इसे अकेले जीना होगा ... रेडोमिर के बिना। वह अब तक क्या सोच भी नहीं सकती थी, क्योंकि वह हर जगह रहता था - उसकी हर कोशिका में, उसके सपनों और जागने में, हर उस वस्तु में जिसे उसने एक बार छुआ था। ऐसा लग रहा था कि आसपास का पूरा स्थान रेडोमिर की उपस्थिति से संतृप्त हो गया था ... और वह चाहे तो भी इससे मुक्ति नहीं मिली।
शाम शांत, शांत और गर्म थी। दिन की गर्मी के बाद पुनर्जीवित होने वाली प्रकृति गर्म फूलों के घास के मैदानों और सुइयों की महक से भड़क उठी ... मैग्डेलेना ने साधारण वन जगत की नीरस आवाज़ें सुनीं - यह आश्चर्यजनक रूप से इतना सरल और इतना शांत था! .. गर्मी की गर्मी, पास की झाड़ियों में मधुमक्खियां जोर-जोर से भिनभिना रही थीं। मेहनती लोग भी दिन की तेज किरणों से दूर रहना पसंद करते थे, और अब वे शाम की स्फूर्तिदायक ठंडक को खुशी-खुशी अवशोषित कर रहे थे। मानवीय भलाई को महसूस करते हुए, नन्हा रंग का पक्षी निडर होकर मगदलीना के गर्म कंधे पर बैठ गया और कृतज्ञता में सोनोरस सिल्वर ट्रिल्स में फूट पड़ा ... लेकिन मैग्डलीन ने इस पर ध्यान नहीं दिया। वह फिर से अपने सपनों की परिचित दुनिया में उड़ गई, जिसमें रेडोमिर अभी भी रहता था ...
और उसने उसे फिर से याद किया ...
उनकी अविश्वसनीय दयालुता ... जीवन के लिए उनकी अत्यधिक प्यास ... उनकी उज्ज्वल स्नेही मुस्कान और उनकी नीली आंखों की चुभती निगाहें ... और उनके द्वारा चुने गए मार्ग की शुद्धता में उनका दृढ़ विश्वास। मुझे एक अद्भुत, मजबूत व्यक्ति की याद आई, जो अभी भी एक बच्चा था, पहले से ही पूरी भीड़ को अपने अधीन कर लिया था! ..
मुझे उनका स्नेह याद आया ... उनके बड़े दिल की गर्मजोशी और वफादारी ... यह सब अब केवल उनकी याद में रहता था, न कि समय के आगे झुकना, गुमनामी में नहीं जाना। यह सब रहता था और ... चोट लगी। कभी-कभी उसे भी ऐसा लगता था - बस थोड़ा और, और उसकी सांस रुक जाएगी ... लेकिन दिन बीत गए। और जीवन अभी भी चल रहा था। वह रेडोमिर द्वारा छोड़े गए DUTY के लिए बाध्य थी। इसलिए, जहाँ तक वह कर सकती थी, उसने अपनी भावनाओं और इच्छाओं को ध्यान में नहीं रखा।
उसका बेटा, स्वेतोदर, जिसे वह पागलों की तरह याद करता था, रादान के साथ दूर स्पेन में था। मैग्डलीन जानता था - यह उसके लिए कठिन था ... वह अभी भी इस तरह के नुकसान के साथ आने के लिए बहुत छोटा था। लेकिन वह यह भी जानती थी कि बड़े से बड़े दुख में भी वह अजनबियों को अपनी कमजोरी कभी नहीं दिखाएगा।
वह रादोमिर का पुत्र था ...
और इसने उसे मजबूत होने के लिए बाध्य किया।
फिर कई महीने बीत गए।
और अब, धीरे-धीरे, जैसा कि सबसे भयानक नुकसान के साथ भी होता है, मैग्डलीन पुनर्जीवित होने लगा। जाहिर है, जीने का सही समय आ गया है...

छोटे मोंटसेगुर को चुना, जो घाटी में सबसे जादुई महल था (क्योंकि यह दूसरी दुनिया में "संक्रमण बिंदु" पर खड़ा था), मैग्डलीन और उसकी बेटी जल्द ही धीरे-धीरे वहां जाने लगे। वे अपने नए, फिर भी अपरिचित, घर में बसने लगे ...
और, अंत में, रेडोमिर की लगातार इच्छा को याद करते हुए, मैग्डेलेना ने धीरे-धीरे अपने पहले छात्रों को भर्ती करना शुरू कर दिया ... और लगभग सभी लोग ज्ञान के प्यासे थे। इसलिए, बहुत जल्द मगदलीनी के पास पहले से ही कई सौ बहुत मेहनती शिष्य थे। फिर यह आंकड़ा बढ़कर एक हजार हो गया ... और बहुत जल्द जादूगरों की पूरी घाटी उसकी शिक्षाओं से आच्छादित हो गई। और उसने अपने कड़वे विचारों से बचने के लिए अधिक से अधिक लोगों को ले लिया, और अकथनीय रूप से खुश थी कि ओसीटानियन उत्सुकता से ज्ञान के लिए पहुंच रहे थे! वह जानती थी कि रेडोमिर अपने दिल की गहराई से इस बारे में खुश होगा ... और और भी अधिक आवेदकों को भर्ती किया।
- सॉरी, सेवर, लेकिन मैगी इससे कैसे सहमत हुए?! आखिरकार, वे इतनी सावधानी से अपने ज्ञान को सभी से बचा रहे हैं? व्लादिका ने इसकी अनुमति कैसे दी? मैग्डलीन ने सभी को सिखाया, क्या उसने केवल दीक्षा को नहीं चुना?
- व्लादिका इस बात से कभी सहमत नहीं थे, इसिडोरा ... मैग्डलीन और रेडोमिर उसकी इच्छा के विरुद्ध गए, इस ज्ञान को लोगों के सामने प्रकट किया। और मैं अभी भी नहीं जानता कि उनमें से कौन वास्तव में सही था ...

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सूजन संबंधी आमवाती रोग, जिनमें से मुख्य रूप संधिशोथ (आरए), फैलाना संयोजी ऊतक रोग (डीबीटीडी), प्रणालीगत वास्कुलिटिस, सेरोनिगेटिव और माइक्रोक्रिस्टलाइन आर्थ्रोपैथिस हैं, पुरानी मानव विकृति के सबसे गंभीर रूपों में से हैं। इन रोगों की फार्माकोथेरेपी आधुनिक नैदानिक ​​चिकित्सा की सबसे कठिन समस्याओं में से एक है।

कई बीमारियों का एटियलजि अज्ञात है, जिससे प्रभावी एटियोट्रोपिक थेरेपी का संचालन करना असंभव हो जाता है। हालांकि, हाल के वर्षों में उनके रोगजनन को समझने में, स्पष्ट प्रगति हुई है, जो मुख्य रूप से प्रतिरक्षा प्रणाली की संरचनात्मक और कार्यात्मक विशेषताओं, प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया और सूजन के विकास के तंत्र के बारे में ज्ञान के विस्तार के कारण है।

वर्तमान में, आमवाती रोगों के उपचार के लिए, विभिन्न रासायनिक संरचनाओं और कार्रवाई के औषधीय तंत्र के साथ बड़ी संख्या में दवाओं का उपयोग किया जाता है, जिनमें से सामान्य संपत्ति सूजन के विकास को दबाने की क्षमता है। इनमें गैर-स्टेरायडल विरोधी भड़काऊ दवाएं, विरोधी भड़काऊ गतिविधि वाले ग्लुकोकोर्टिकोइड्स और तथाकथित बुनियादी एंटीह्यूमैटिक दवाएं (सोने के लवण, मलेरिया-रोधी दवाएं, साइटोटोक्सिक दवाएं, आदि) शामिल हैं, जिनके बारे में माना जाता है कि उनका प्रतिरक्षा प्रणाली पर गहरा प्रभाव पड़ता है। और आमवाती रोगों में अंतर्निहित भड़काऊ प्रक्रियाएं। इम्यूनोथेरेप्यूटिक विधियों के उपयोग के आधार पर उपचार के नए तरीकों को गहन रूप से विकसित किया जा रहा है।

हमारे देश में, आमवाती रोगों के फार्माकोथेरेपी पर कई मोनोग्राफ प्रकाशित किए गए हैं (V.A.Nasonova, Ya. A. Sigidin. आमवाती रोगों की रोगजनक चिकित्सा, 1985; V.A. A. Sigidin, NG Guseva, MM Ivanova। Diffuse संयोजी ऊतक रोग, 1994)। ) हालांकि, हाल के वर्षों में, कार्रवाई के तंत्र, उपयोग की रणनीति और पहले से ज्ञात एंटीह्यूमेटिक दवाओं और नई दवाओं और उपचार विधियों दोनों की प्रभावशीलता के बारे में बहुत बड़ी मात्रा में नए नैदानिक ​​​​और प्रयोगात्मक डेटा सामने आए हैं।

पुस्तक व्यवस्थित रूप से सबसे महत्वपूर्ण विरोधी भड़काऊ दवाओं के बारे में आधुनिक जानकारी प्रस्तुत करती है, लेकिन मुख्य कार्य भड़काऊ संधि रोगों के फार्माकोथेरेपी के विकास में नए रुझानों से परिचित होना था।

हमें उम्मीद है कि यह पुस्तक गठिया के रोगियों के उपचार में चिकित्सकों के लिए उपयोगी होगी और चिकित्सा, इम्यूनोलॉजिस्ट, बायोकेमिस्ट, फार्माकोलॉजिस्ट की सैद्धांतिक समस्याओं के विकास में शामिल विशेषज्ञों के बीच रुमेटोलॉजी के औषधीय पहलुओं में रुचि को उत्तेजित करती है।

सबसे आम और गंभीर आमवाती रोगों में से एक आरए है, जिसके उपचार के लिए एंटीह्यूमेटिक दवाओं और चिकित्सा के तरीकों के पूरे शस्त्रागार का उपयोग किया जाता है (वी.ए.नासोनोवा और एम.जी. एस्टापेंको, 1989)। यही कारण है कि आरए के उपचार में उनके स्थान के संदर्भ में एंटीह्यूमेटिक दवाओं के वर्गीकरण विकसित किए जा रहे हैं।

औषधीय गुणों में अंतर के आधार पर, एंटीह्यूमेटिक दवाओं को एंटी-इंफ्लेमेटरी एनाल्जेसिक (एनएसएआईडी) में वर्गीकृत किया जाता है; विरोधी भड़काऊ ग्लुकोकोर्टिकोइड्स (जीसी), इम्यूनोमॉड्यूलेटरी / इम्यूनोसप्रेसिव एजेंट (सोने के लवण, मलेरिया-रोधी दवाएं, साइटोटोक्सिक दवाएं, आदि)। एक अन्य वर्गीकरण के अनुसार, एनएसएआईडी को रोगसूचक माना जाता है, जो रोग के विकास के तंत्र को प्रभावित नहीं करता है, जैसा कि रोग-संशोधित या धीमी गति से काम करने वाली एंटीह्यूमेटिक दवाओं के विपरीत होता है, जो माना जाता था कि यह रोग के एटियोपैथोजेनेसिस को प्रभावित करता है।

एंटीह्यूमेटिक दवाओं को वर्गीकृत करने के लिए, एक दृष्टिकोण का भी उपयोग किया गया था, जो सबसे पहले, उनकी विषाक्तता को ध्यान में रखता है, जिसके अनुसार उन्हें पहली, दूसरी और तीसरी पंक्ति की दवाओं में विभाजित किया जाता है। चिकित्सीय प्रभाव की शुरुआत की गति और उपचार की समाप्ति के बाद की अवधि के आधार पर एंटीह्यूमेटिक दवाओं को वर्गीकृत करने का प्रस्ताव किया गया था। NSAIDs और GCs, रोग-संशोधित / धीमी गति से काम करने वाली एंटीह्यूमेटिक दवाओं के विपरीत, बहुत जल्दी (कुछ घंटों या दिनों के भीतर) अपना प्रभाव दिखाते हैं। इसके अलावा, यह माना जाता था कि यदि एनएसएआईडी और जीसी की वापसी के बाद, तीव्रता तेजी से विकसित होती है, तो धीमी गति से काम करने वाली एंटीह्यूमैटिक दवाओं का प्रभाव लंबे समय तक बना रहता है।

हालाँकि, अब यह स्पष्ट हो गया है कि पारंपरिक वर्गीकरण शब्दावली और उप-विभाजन दोनों के संदर्भ में औषधीय श्रेणियों में आधुनिक आवश्यकताओं को पूरा नहीं करते हैं। वास्तव में, केवल एनएसएआईडी और जीसी दवाओं के समूह की औषधीय और चिकित्सीय गतिविधि के संदर्भ में अपेक्षाकृत सजातीय हैं।

1991 के बाद से, WHO और इंटरनेशनल लीग अगेंस्ट रयूमेटिक डिजीज के तत्वावधान में, एंटीह्यूमेटिक दवाओं का एक नया वर्गीकरण बनाया गया है (HE Paulus et al।, 1992; JP Edmonds et al।, 1993), जिसके अनुसार ये दवाएं हैं दो मुख्य श्रेणियों में विभाजित:

I. लक्षण-संशोधित एंटीरहायमैटिक दवाएं जो सूजन सिनोव्हाइटिस के लक्षणों और नैदानिक ​​​​अभिव्यक्तियों पर सकारात्मक प्रभाव डालती हैं:
1) गैर-स्टेरायडल विरोधी भड़काऊ दवाएं
2) ग्लुकोकोर्टिकोइड्स
3) धीमी गति से काम करने वाली दवाएं: मलेरिया-रोधी, सोने के लवण, एंटीमेटाबोलाइट्स, साइटोटोक्सिक एजेंट
द्वितीय. रोग-नियंत्रित करने वाली आमवाती दवाएं जो आरए के पाठ्यक्रम को प्रभावित करती हैं, जिन्हें निम्नलिखित आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए:
ए। भड़काऊ सिनोव्हाइटिस की तीव्रता में कमी के साथ संयोजन में जोड़ों की कार्यात्मक क्षमता में सुधार और रखरखाव;
बी। जोड़ों में संरचनात्मक परिवर्तनों की प्रगति की दर को रोकना या महत्वपूर्ण रूप से कम करना।

इस मामले में, सूचीबद्ध प्रभाव चिकित्सा की शुरुआत से कम से कम 1 वर्ष के लिए प्रकट होना चाहिए; दवा वर्गीकरण की प्रक्रिया में, उस अवधि को इंगित किया जाना चाहिए (कम से कम 2 वर्ष) जिसके दौरान इसका चिकित्सीय प्रभाव सूचीबद्ध मानदंडों को पूरा करता है।

आरए में दवाओं की चिकित्सीय प्रभावकारिता का आकलन करने के लिए यह वर्गीकरण पिछले वाले से अधिक यथार्थवादी दृष्टिकोण से भिन्न है। अब यह स्पष्ट हो गया है कि सभी मौजूदा एंटीह्यूमेटिक दवाओं की एक सामान्य सिद्ध संपत्ति नैदानिक ​​​​सुधार करने की क्षमता है, जबकि रुमेटीयड प्रक्रिया की प्रगति और परिणामों को प्रभावित करने की उनकी क्षमता को कड़ाई से सिद्ध नहीं माना जा सकता है। इसलिए, वर्तमान में किसी भी एंटीह्यूमेटिक दवा को "रोग नियंत्रण" के रूप में वर्गीकृत नहीं किया जा सकता है।

हालांकि, यह आगे के शोध की प्रक्रिया में कुछ दवाओं को पहले समूह से दूसरे समूह में स्थानांतरित करने की संभावना को बाहर नहीं करता है। यह स्थिति मौलिक प्रतीत होती है, क्योंकि यह उपचार की प्रभावशीलता के लिए मानदंड के विकास के साथ-साथ नई, अधिक प्रभावी एंटीह्यूमेटिक दवाओं या उनके तर्कसंगत संयोजनों के निर्माण के संदर्भ में रुमेटोलॉजी में औषधीय और नैदानिक ​​अनुसंधान के विस्तार में योगदान करना चाहिए। .

ई.एल. नैसोनोव

जेनेटिक इंजीनियरिंग और ड्रग्स

दवाओं का सूक्ष्मजीवविज्ञानी उत्पादन

पुनः संयोजक डीएनए प्रौद्योगिकी के आगमन से पहले, मानव प्रोटीन पर आधारित कई दवाएं केवल थोड़ी मात्रा में प्राप्त की जा सकती थीं, उनका उत्पादन बहुत महंगा था, और जैविक क्रिया के तंत्र को कभी-कभी खराब समझा जाता था। नई तकनीक की मदद से, ऐसी दवाओं की एक पूरी श्रृंखला उनके प्रभावी परीक्षण और क्लिनिक में उपयोग के लिए पर्याप्त मात्रा में प्राप्त की जाती है। आज तक, विभिन्न मानव प्रोटीनों के 400 से अधिक जीन (मुख्य रूप से सीडीएनए के रूप में) क्लोन किए गए हैं, जो ड्रग्स बन सकते हैं। इनमें से अधिकांश जीन पहले से ही मेजबान कोशिकाओं में व्यक्त किए जाते हैं, और उनके उत्पादों का उपयोग अब विभिन्न मानव रोगों के इलाज के लिए किया जा रहा है। हमेशा की तरह, उनका पहले जानवरों पर परीक्षण किया जाता है और उसके बाद कठोर नैदानिक ​​परीक्षण किए जाते हैं। मानव प्रोटीन पर आधारित दवाओं के लिए विश्व बाजार की वार्षिक मात्रा लगभग 150 बिलियन डॉलर है और लगातार बढ़ रही है। पुनः संयोजक प्रोटीन पर आधारित दवाओं के लिए विश्व बाजार की मात्रा में प्रति वर्ष 12-14% की वृद्धि हो रही है और 2000 में यह लगभग 20 बिलियन डॉलर हो गई है।

दूसरी ओर, चिकित्सीय एजेंटों के रूप में विशिष्ट एंटीबॉडी का उपयोग आशाजनक है। उनका उपयोग विषाक्त पदार्थों को बेअसर करने, बैक्टीरिया, वायरस से लड़ने और कैंसर के इलाज के लिए किया जाता है। एंटीबॉडी या तो "घुसपैठिए" को बेअसर कर देता है - एक विदेशी एजेंट, या एक विशिष्ट लक्ष्य सेल को नष्ट कर देता है। आशाजनक अवसरों के बावजूद, रोग की रोकथाम और उपचार के लिए एंटीबॉडी का उपयोग अभी भी शायद ही कभी किया जाता है। और केवल पुनः संयोजक डीएनए प्रौद्योगिकी के विकास और मोनोक्लोनल एंटीबॉडी के उत्पादन के तरीकों के विकास के साथ और आणविक संरचना और इम्युनोग्लोबुलिन के कार्य की व्याख्या के साथ, विभिन्न रोगों के उपचार के लिए विशिष्ट एंटीबॉडी के उपयोग में व्यावसायिक रुचि फिर से उठी।

कई मानव रोगों की रोकथाम और उपचार के लिए नई विधियों के विकास ने 20वीं शताब्दी में मानव कल्याण के विकास में बहुत बड़ा योगदान दिया। हालाँकि, इस प्रक्रिया को पूर्ण नहीं माना जा सकता है। तथाकथित "पुरानी" बीमारियां, उदाहरण के लिए, मलेरिया, तपेदिक, आदि, जैसे ही निवारक उपाय कमजोर हो जाते हैं, या प्रतिरोधी उपभेद दिखाई देते हैं, खुद को फिर से महसूस कर सकते हैं। इस संबंध में एक विशिष्ट स्थिति यूक्रेन और रूस में है।

पहले GMO उत्पाद एंटीबायोटिक्स हैं

एंटीबायोटिक्स में कम आणविक भार वाले पदार्थ शामिल होते हैं जो रासायनिक संरचना में भिन्न होते हैं। इन यौगिकों में जो समानता है वह यह है कि, सूक्ष्मजीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि के उत्पाद होने के कारण, नगण्य सांद्रता में वे विशेष रूप से अन्य सूक्ष्मजीवों के विकास को बाधित करते हैं।

अधिकांश एंटीबायोटिक्स द्वितीयक मेटाबोलाइट्स हैं। वे, विषाक्त पदार्थों और एल्कलॉइड की तरह, सूक्ष्मजीवों के विकास और विकास के लिए कड़ाई से आवश्यक पदार्थों के रूप में वर्गीकृत नहीं किए जा सकते हैं। इस आधार पर, द्वितीयक मेटाबोलाइट्स प्राथमिक वाले से भिन्न होते हैं, जिनकी उपस्थिति में सूक्ष्मजीव की मृत्यु होती है।

एंटीबायोटिक दवाओं का जैवसंश्लेषण, अन्य द्वितीयक चयापचयों की तरह, आमतौर पर उन कोशिकाओं में होता है जिन्होंने बढ़ना बंद कर दिया है (इडियोफ़ेज़)। उत्पादक कोशिकाओं की महत्वपूर्ण गतिविधि सुनिश्चित करने में उनकी जैविक भूमिका की पूरी तरह से जांच नहीं की गई है। एंटीबायोटिक दवाओं के सूक्ष्मजीवविज्ञानी उत्पादन के क्षेत्र में जैव प्रौद्योगिकी की संभावनाओं का अध्ययन करने वाले विशेषज्ञों का मानना ​​है कि प्रतिकूल परिस्थितियों में वे प्रतिस्पर्धी सूक्ष्मजीवों के विकास को रोकते हैं, जिससे एक या दूसरे एंटीबायोटिक के सूक्ष्मजीव-निर्माता के अस्तित्व के लिए अधिक अनुकूल परिस्थितियां प्रदान करते हैं। एक माइक्रोबियल सेल के जीवन में एंटीबायोटिक उत्पादन की प्रक्रिया के महत्व की पुष्टि इस तथ्य से होती है कि स्ट्रेप्टोमाइसेट्स में, लगभग 1% जीनोमिक डीएनए का हिसाब एंटीबायोटिक बायोसिंथेसिस एंजाइमों को कूटने वाले जीन द्वारा होता है, जिसे लंबे समय तक व्यक्त नहीं किया जा सकता है। ज्ञात एंटीबायोटिक्स के उत्पादक मुख्य रूप से फिलामेंटस कवक के छह जेनेरा, एक्टिनोमाइसेट्स के तीन जेनेरा (लगभग 4000 विभिन्न एंटीबायोटिक्स) और दो जेनेरा सच्चे बैक्टीरिया (लगभग 500 एंटीबायोटिक्स) हैं। फिलामेंटस कवक में से, जेनेरा सेफलोस्पोरियम और पेनिसिलियम के सांचों पर विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए, जो तथाकथित बीटा-लैक्टम एंटीबायोटिक्स - पेनिसिलिन और सेफलोस्पोरिन के उत्पादक हैं। टेट्रासाइक्लिन सहित एंटीबायोटिक पदार्थों को संश्लेषित करने वाले अधिकांश एक्टिनोमाइसेट्स जीनस स्ट्रेप्टोमाइसेस से संबंधित हैं।

५०००-६००० ज्ञात प्राकृतिक एंटीबायोटिक पदार्थों में से, केवल १००० उपभोक्ताओं को बिक्री के लिए उत्पादित किए जाते हैं। ), मोल्ड के प्रयोगशाला तनाव की उत्पादकता - प्रति लीटर संस्कृति तरल के २ मिलीग्राम की तैयारी - औद्योगिक उत्पादन के लिए स्पष्ट रूप से अपर्याप्त थी। एंटीबायोटिक का। पेनिसिलियम क्राइसोजेनम के मूल स्ट्रेन का एक्स-रे और पराबैंगनी विकिरण, सहज उत्परिवर्तन के साथ नाइट्रोजन सरसों गैस और सर्वोत्तम उत्पादकों के चयन के लिए बार-बार व्यवस्थित जोखिम, कवक की उत्पादकता में 10,000 गुना वृद्धि करना संभव था और संस्कृति तरल में पेनिसिलिन की एकाग्रता को 2% तक लाएं।

यादृच्छिक उत्परिवर्तन के आधार पर एंटीबायोटिक-उत्पादक उपभेदों की दक्षता बढ़ाने का तरीका और जो कि भारी श्रम लागत के बावजूद क्लासिक बन गया है, अभी भी उपयोग किया जाता है। यह स्थिति इस तथ्य के कारण है कि एक एंटीबायोटिक, एक प्रोटीन के विपरीत, एक विशिष्ट जीन का उत्पाद नहीं है; एंटीबायोटिक जैवसंश्लेषण 10-30 विभिन्न एंजाइमों की संयुक्त क्रिया के परिणामस्वरूप होता है जो विभिन्न जीनों की संबंधित संख्या द्वारा एन्कोड किया जाता है। इसके अलावा, कई एंटीबायोटिक दवाओं के लिए, जिनमें से सूक्ष्मजीवविज्ञानी उत्पादन स्थापित किया गया है, उनके जैवसंश्लेषण के आणविक तंत्र का अभी तक अध्ययन नहीं किया गया है। एंटीबायोटिक दवाओं के जैवसंश्लेषण में अंतर्निहित पॉलीजेनिक तंत्र यही कारण है कि व्यक्तिगत जीन में परिवर्तन से सफलता नहीं मिलती है। म्यूटेंट की उत्पादकता का विश्लेषण करने के लिए नियमित तकनीकों का स्वचालन हजारों कामकाजी उपभेदों का अध्ययन करना संभव बनाता है और इस तरह शास्त्रीय आनुवंशिक तकनीक का उपयोग करके चयन प्रक्रिया को तेज करता है।

एंटीबायोटिक सुपरप्रोड्यूसर स्ट्रेन के उपयोग पर आधारित नई जैव प्रौद्योगिकी का तात्पर्य उसके द्वारा संश्लेषित एंटीबायोटिक से निर्माता की सुरक्षा के तंत्र में सुधार है।

संवर्धन माध्यम में एंटीबायोटिक दवाओं की उच्च सांद्रता के प्रतिरोधी उपभेद उच्च उत्पादकता दिखाते हैं। सुपरप्रोड्यूसर कोशिकाओं को डिजाइन करते समय इस संपत्ति को भी ध्यान में रखा जाता है। 1920 के दशक के उत्तरार्ध में पेनिसिलिन की खोज के बाद से, विभिन्न विशिष्टताओं और क्रिया के विभिन्न तंत्रों के साथ विभिन्न सूक्ष्मजीवों से 6,000 से अधिक एंटीबायोटिक दवाओं को अलग किया गया है। संक्रामक रोगों के उपचार में उनके व्यापक उपयोग ने लाखों लोगों की जान बचाने में मदद की है। प्रमुख एंटीबायोटिक दवाओं के विशाल बहुमत को ग्राम-पॉजिटिव मिट्टी के जीवाणु स्ट्रेप्टोमाइसेस से अलग किया गया है, हालांकि कवक और अन्य ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया भी उन्हें पैदा करते हैं। दुनिया भर में, सालाना 100,000 टन एंटीबायोटिक्स का उत्पादन किया जाता है, जिसकी कीमत अनुमानित $ S बिलियन है, जिसमें एंटीबायोटिक दवाओं में $ 100 मिलियन से अधिक को पशुधन फ़ीड में एडिटिव्स या ग्रोथ एक्सेलेरेटर के रूप में जोड़ा जाता है।

वैज्ञानिकों का अनुमान है कि वे हर साल 100 से 200 नए एंटीबायोटिक दवाओं की खोज करेंगे, मुख्य रूप से व्यापक शोध कार्यक्रमों के माध्यम से हजारों विभिन्न सूक्ष्मजीवों को खोजने के लिए जो अद्वितीय एंटीबायोटिक दवाओं का संश्लेषण करेंगे। नई दवाओं का उत्पादन और नैदानिक ​​परीक्षण बहुत महंगा है, और केवल महान चिकित्सीय मूल्य और आर्थिक रुचि वाले लोगों का ही विपणन किया जाता है। वे सभी ज्ञात एंटीबायोटिक दवाओं का 1-2% खाते हैं। पुनः संयोजक डीएनए की तकनीक का यहाँ बहुत प्रभाव है। सबसे पहले, इसका उपयोग एक अनूठी संरचना के साथ नए एंटीबायोटिक्स बनाने के लिए किया जा सकता है जो कुछ सूक्ष्मजीवों पर अधिक शक्तिशाली प्रभाव डालते हैं और कम से कम दुष्प्रभाव होते हैं। दूसरा, आनुवंशिक इंजीनियरिंग दृष्टिकोणों का उपयोग एंटीबायोटिक दवाओं की उपज बढ़ाने के लिए और तदनुसार, उनके उत्पादन की लागत को कम करने के लिए किया जा सकता है।

हम मान सकते हैं कि नैदानिक ​​जैव प्रौद्योगिकी की उत्पत्ति 40 के दशक में पेनिसिलिन के औद्योगिक उत्पादन की शुरुआत के साथ हुई थी। और चिकित्सा में इसका उपयोग। जाहिर है, इस पहले प्राकृतिक पेनिसिलिन के उपयोग ने किसी भी अन्य दवा की तुलना में रुग्णता और मृत्यु दर में कमी को प्रभावित किया, लेकिन दूसरी ओर, कई नई समस्याएं पैदा कीं जिन्हें जैव प्रौद्योगिकी की मदद से फिर से हल किया जा सकता है।

सबसे पहले, पेनिसिलिन के सफल उपयोग से इस दवा की बहुत आवश्यकता हुई, और इसे संतुष्ट करने के लिए, इसके उत्पादन के दौरान पेनिसिलिन की उपज में नाटकीय रूप से वृद्धि करना आवश्यक था। दूसरे, पहला पेनिसिलिन - सी (बेंज़िलपेनिसिलिन) - मुख्य रूप से ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया (उदाहरण के लिए, स्ट्रेप्टोकोकी और स्टैफिलोकोसी) पर काम करता था, और एंटीबायोटिक दवाओं को कार्रवाई और / या गतिविधि के व्यापक स्पेक्ट्रम के साथ प्राप्त करना आवश्यक था, दोनों ग्राम-नकारात्मक को संक्रमित करना ई. कोलाई और स्यूडोमोनास जैसे बैक्टीरिया। तीसरा, चूंकि एंटीबायोटिक दवाओं से एलर्जी की प्रतिक्रिया होती है (अक्सर मामूली, जैसे कि त्वचा पर लाल चकत्ते, लेकिन कभी-कभी अधिक गंभीर, एनाफिलेक्सिस की जीवन-धमकाने वाली अभिव्यक्तियाँ), जीवाणुरोधी एजेंटों का एक पूरा सेट होना आवश्यक था ताकि कोई भी उतना ही प्रभावी हो सके। ऐसी दवाएं जो रोगी में एलर्जी का कारण नहीं बनती हैं। चौथा, पेनिसिलिन पेट के अम्लीय वातावरण में अस्थिर है और इसे मौखिक रूप से प्रशासित नहीं किया जा सकता है। अंत में, कई जीवाणु एंटीबायोटिक प्रतिरोध प्राप्त कर लेते हैं। इसका एक उत्कृष्ट उदाहरण एंजाइम पेनिसिलिनस (अधिक सही ढंग से, बीटा-लैक्टामेज) के स्टेफिलोकोसी द्वारा गठन है, जो फार्माकोलॉजिकल रूप से निष्क्रिय पेनिसिलिनिक एसिड के गठन के साथ पेनिसिलिन के बीटा-लैक्टम रिंग में एमाइड बॉन्ड को हाइड्रोलाइज करता है। इसके उत्पादन के दौरान मुख्य रूप से पेनिसिलियम क्राइसोजेनम के मूल तनाव के म्यूटेंट की एक श्रृंखला के लगातार उपयोग के साथ-साथ बढ़ती परिस्थितियों को बदलकर पेनिसिलिन की उपज में वृद्धि करना संभव था।

एक एंटीबायोटिक के जैवसंश्लेषण की प्रक्रिया में दर्जनों एंजाइमी प्रतिक्रियाएं शामिल हो सकती हैं, इसलिए इसके जैवसंश्लेषण के सभी जीनों का क्लोन बनाना कोई आसान काम नहीं है। ऐसे जीनों के एक पूरे सेट को अलग करने के दृष्टिकोणों में से एक एक या कई उत्परिवर्ती उपभेदों के परिवर्तन पर आधारित है जो इस एंटीबायोटिक को एक जंगली प्रकार के तनाव के गुणसूत्र डीएनए से बनाए गए क्लोनों के एक बैंक के साथ संश्लेषित करने में असमर्थ हैं। उत्परिवर्ती कोशिकाओं में क्लोन बैंक की शुरूआत के बाद, एंटीबायोटिक को संश्लेषित करने में सक्षम ट्रांसफार्मर का चयन किया जाता है। फिर, एक क्लोन के प्लास्मिड डीएनए जिसमें एक कार्यात्मक पूर्व-प्रीमिक्सिंग एंटीबायोटिक जीन (यानी, एक जीन जो उत्परिवर्ती तनाव द्वारा खोए गए फ़ंक्शन को पुनर्स्थापित करता है) को अलग किया जाता है और जंगली प्रकार के क्रोमोसोमल डीएनए क्लोन के दूसरे बैंक की जांच के लिए जांच के रूप में उपयोग किया जाता है। तनाव, जिसमें से न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम वाले क्लोन जो जांच अनुक्रम के साथ ओवरलैप होते हैं। इस प्रकार, पूरक अनुक्रम से सटे डीएनए तत्वों की पहचान की जाती है और फिर उनका क्लोन बनाया जाता है, और एंटीबायोटिक जैवसंश्लेषण जीन का पूरा समूह फिर से बनाया जाता है। वर्णित प्रक्रिया उस मामले को संदर्भित करती है जब इन जीनों को क्रोमोसोमल डीएनए की एक साइट में समूहीकृत किया जाता है। यदि जैवसंश्लेषण के लिए जीन विभिन्न स्थानों पर छोटे समूहों के रूप में बिखरे हुए हैं, तो डीएनए क्लोन प्राप्त करने के लिए आपको प्रति क्लस्टर कम से कम एक उत्परिवर्ती होना चाहिए, जिसका उपयोग क्लस्टर के शेष जीन की पहचान करने के लिए किया जा सकता है।

आनुवंशिक या जैव रासायनिक प्रयोगों का उपयोग करके, कोई व्यक्ति एक या एक से अधिक प्रमुख जैवसंश्लेषण एंजाइमों की पहचान कर सकता है और फिर उन्हें अलग कर सकता है, उनके एन-टर्मिनल अमीनो एसिड अनुक्रम निर्धारित कर सकता है, और इन आंकड़ों के आधार पर, ओलिगोन्यूक्लियोटाइड जांच को संश्लेषित कर सकता है। इस दृष्टिकोण का उपयोग पेनिसिलियम क्राइसोजेनम से आइसोपेनिसिलिन एन सिंथेटेस जीन को अलग करने के लिए किया गया था। यह एंजाइम पेनिसिलिन, सेफलोस्पोरिन के जैवसंश्लेषण में एक प्रमुख मध्यवर्ती, आइसोपेनिसिलिन एन के लिए 5- (1_-ए-एमिनोडिपिलएन-सिस्टीनिल-पी-वेलिन) के ऑक्सीडेटिव संघनन को उत्प्रेरित करता है। , और सेफलोस्पोरिन।

पहले से ही ज्ञात एंटीबायोटिक दवाओं के जैवसंश्लेषण में शामिल जीन के साथ आनुवंशिक रूप से इंजीनियर जोड़तोड़ करके अद्वितीय गुणों और विशिष्टता वाले नए एंटीबायोटिक्स प्राप्त किए जा सकते हैं। पहले प्रयोगों में से एक, जिसके दौरान एक नया एंटीबायोटिक प्राप्त किया गया था, में एक सूक्ष्मजीव में एंटीबायोटिक जैवसंश्लेषण के दो अलग-अलग मार्गों का संयोजन शामिल था।

स्ट्रेप्टोमाइसेस प्लास्मिड्स में से एक, plJ2303, जिसमें एस.कोलिकॉयर क्रोमोसोमल डीएनए का 32.5 kb टुकड़ा होता है, जिसमें एसीटेट से एंटीबायोटिक एक्टिनोरोडिन के जैवसंश्लेषण के लिए जिम्मेदार एंजाइम के सभी जीन होते हैं, जो आइसोक्रोमेनक्विनोन एंटीबायोटिक परिवार का एक सदस्य है। ३२.५ kb टुकड़े (उदाहरण के लिए, plJ२३१५) के कुछ हिस्सों को ले जाने वाले पूरे प्लास्मिड और विभिन्न उपवर्गों को या तो स्ट्रेप्टोमीस एसपी के तनाव AM-७१६१ में पेश किया गया था। संबंधित एंटीबायोटिक्स ग्रैनैटिसिन और डायहाइड्रोग्रानाटिकिन।

ये सभी एंटीबायोटिक्स एसिड-बेस संकेतक हैं जो माध्यम के पीएच के आधार पर बढ़ती संस्कृति को एक विशिष्ट रंग देते हैं। बदले में, माध्यम का पीएच (और रंग) इस बात पर निर्भर करता है कि किस यौगिक को संश्लेषित किया जा रहा है। माता-पिता के तनाव S.coelicoior के उत्परिवर्ती, जो एक्टिनोवोडिन को संश्लेषित करने में असमर्थ हैं, रंगहीन हैं। तनाव AM-7161 स्ट्रेप्टोमी एसपी के परिवर्तन के बाद रंग की उपस्थिति। या स्ट्रेन B1J40 या Tu22 S. वायलेसोरबर प्लास्मिड जो एक्टिनोरोडिन बायोसिंथेसिस के सभी या कई जीन एन्कोडिंग एंजाइमों को ले जाता है, एक नए एंटीबायोटिक ट्रांसफॉर्मेंट्स स्ट्रेन AM-7161 स्ट्रेप्टोमाइसेस एसपी के संश्लेषण को इंगित करता है। और स्ट्रेन-6 1140 एस. वायोलेसोरबर जिसमें प्लास्मिड pM2303 होता है, प्लास्मिड और क्रोमोसोमल डीएनए दोनों द्वारा एन्कोडेड एंटीबायोटिक्स को संश्लेषित करता है।

हालांकि, प्लास्मिड plJ2303 के साथ एस. वायलेसोरबर स्ट्रेन Tu22 के परिवर्तन पर, एक्टिनोरोडिन के साथ, एक नया एंटीबायोटिक, डायहाइड्रोग्रानाटिरोडाइन, संश्लेषित होता है, और स्ट्रेन AM-7161 स्ट्रेप्टोमाइसेस एसपी के परिवर्तन पर। PlJ2315 प्लास्मिड एक और नए एंटीबायोटिक - मेडेरोडिन ए को संश्लेषित करता है।

संरचनात्मक रूप से, ये नए एंटीबायोटिक्स एक्टिनोरोडिन, मेडर्मिसिन, ग्रेनाटिकिन और हाइड्रोग्रानाटिकिन से बहुत कम भिन्न होते हैं और संभवत: तब बनते हैं जब एक बायोसिंथेटिक मार्ग का एक मध्यवर्ती उत्पाद दूसरे मार्ग में एक एंजाइम के लिए एक सब्सट्रेट के रूप में कार्य करता है। जब एंटीबायोटिक दवाओं के विभिन्न जैवसंश्लेषण मार्गों के जैव रासायनिक गुणों का विस्तार से अध्ययन किया जाता है, तो संबंधित एंजाइमों को एन्कोड करने वाले जीन में हेरफेर करके नए अद्वितीय अत्यधिक विशिष्ट एंटीबायोटिक्स बनाना संभव होगा।

आधुनिक पॉलीकेटाइड एंटीबायोटिक प्राप्त करने के लिए नई विधियों का विकास।

शब्द "पॉलीकेटाइड" एंटीबायोटिक दवाओं के एक वर्ग को संदर्भित करता है जो कार्बोक्जिलिक एसिड जैसे एसीटेट, प्रोपियोनेट और ब्यूटायरेट के अनुक्रमिक एंजाइमेटिक संघनन के परिणामस्वरूप होता है। कुछ पॉलीकेटाइड एंटीबायोटिक्स पौधों और कवक द्वारा संश्लेषित होते हैं, लेकिन उनमें से अधिकांश माध्यमिक चयापचयों के रूप में एक्टिनोमाइसेट्स द्वारा बनते हैं। पॉलीकेटाइड एंटीबायोटिक दवाओं के जैवसंश्लेषण के लिए एंजाइमों को एन्कोडिंग करने वाले जीन में हेरफेर करने से पहले, इन एंजाइमों की क्रिया के तंत्र का पता लगाना आवश्यक था।

Saccharopolyspora erythraea कोशिकाओं में एरिथ्रोमाइसिन जैवसंश्लेषण के आनुवंशिक और जैव रासायनिक घटकों का विस्तार से अध्ययन करने के बाद, इस एंटीबायोटिक के जैवसंश्लेषण से जुड़े जीन में विशिष्ट परिवर्तन करना और अन्य गुणों के साथ एरिथ्रोमाइसिन डेरिवेटिव को संश्लेषित करना संभव था। सबसे पहले, एस। एरिथ्रिया डीएनए टुकड़े की प्राथमिक संरचना निर्धारित की गई थी। 56 केबीपी, जिसमें एरी जीन क्लस्टर था, फिर एरिथ्रोमाइसिन पॉलीकेटाइड सिंथेज़ को दो अलग-अलग तरीकों से संशोधित किया गया था। ऐसा करने के लिए, 1) बीटा-केटोरेडक्टेस को एन्कोडिंग करने वाले डीएनए क्षेत्र को हटा दिया गया था, या 2) एनॉयल रिडक्टेस को एन्कोडिंग करने वाले डीएनए क्षेत्र में एक बदलाव किया गया था। इन प्रयोगों ने प्रयोगात्मक रूप से यह दिखाना संभव बना दिया कि यदि किसी विशेष पॉलीकेटाइड एंटीबायोटिक के जैवसंश्लेषण के एंजाइमों को एन्कोडिंग करने वाले जीनों के एक समूह की पहचान की जाती है और उनकी विशेषता होती है, तो, उनमें विशिष्ट परिवर्तन करके, एंटीबायोटिक की संरचना को उद्देश्यपूर्ण रूप से बदलना संभव होगा।

इसके अलावा, डीएनए के कुछ वर्गों को काटकर और जोड़कर, पॉलीकेटाइड सिंथेज़ डोमेन को स्थानांतरित करना और नए पॉलीकेटाइड एंटीबायोटिक्स प्राप्त करना संभव है।

डीएनए प्रौद्योगिकी एंटीबायोटिक उत्पादन में सुधार करने के लिए

जेनेटिक इंजीनियरिंग की मदद से, न केवल नए एंटीबायोटिक्स बनाना संभव है, बल्कि पहले से ज्ञात लोगों के संश्लेषण की दक्षता में वृद्धि करना भी संभव है। स्ट्रेप्टोमाइसेस एसपीपी का उपयोग कर एंटीबायोटिक दवाओं के औद्योगिक उत्पादन में सीमित कारक। अक्सर कोशिकाओं को उपलब्ध ऑक्सीजन की मात्रा होती है। पानी में ऑक्सीजन की खराब घुलनशीलता और स्ट्रेप्टोमाइसेस की संस्कृति के उच्च घनत्व के कारण, यह अक्सर अपर्याप्त होता है, कोशिका वृद्धि धीमी हो जाती है, और एंटीबायोटिक की उपज कम हो जाती है। इस समस्या को हल करने के लिए, सबसे पहले, बायोरिएक्टरों के डिजाइन को बदलना संभव है जिसमें स्ट्रेप्टोमाइसेस की संस्कृति विकसित की जाती है, और दूसरी बात, जेनेटिक इंजीनियरिंग विधियों का उपयोग करके, स्ट्रेप्टोमाइसेस के उपभेदों को बनाने के लिए जो उपलब्ध ऑक्सीजन का अधिक कुशलता से उपयोग करते हैं। ये दोनों दृष्टिकोण परस्पर अनन्य नहीं हैं।

ऑक्सीजन की कमी में जीवित रहने के लिए कुछ एरोबिक सूक्ष्मजीवों द्वारा उपयोग की जाने वाली रणनीतियों में से एक हीमोग्लोबिन जैसे उत्पाद का संश्लेषण है जो ऑक्सीजन जमा कर सकता है और इसे कोशिकाओं तक पहुंचा सकता है। उदाहरण के लिए, एरोबिक जीवाणु विट्रेओसिला एसपी। यूकेरियोटिक हीमोग्लोबिन के समान कार्यात्मक रूप से एक होमोडिमेरिक हीम युक्त प्रोटीन का संश्लेषण करता है। विट्रोस्किला "हीमोग्लोबिन" जीन को अलग किया गया, स्ट्रेप्टोमाइसेस प्लास्मिड वेक्टर में डाला गया और इस सूक्ष्मजीव की कोशिकाओं में पेश किया गया। इसकी अभिव्यक्ति के बाद, विटेरोसिला हीमोग्लोबिन एस.कोइलिकोयर के सभी सेलुलर प्रोटीन के लगभग 0.1% के लिए जिम्मेदार था, तब भी जब अभिव्यक्ति विट्रोस्किला के अपने हीमोग्लोबिन जीन प्रमोटर के नियंत्रण में की गई थी, न कि स्ट्रेप्टोमाइसेस प्रमोटर। विघटित ऑक्सीजन की कम सामग्री (संतृप्त सांद्रता का लगभग 5%) पर बढ़ने वाली रूपांतरित S.coelicoior कोशिकाओं ने शुष्क कोशिका द्रव्यमान के प्रति 1 ग्राम में 10 गुना अधिक एक्टिनोरोडिन को संश्लेषित किया और गैर-रूपांतरित कोशिकाओं की तुलना में उच्च विकास दर थी। इस दृष्टिकोण का उपयोग ऑक्सीजन की कमी वाली परिस्थितियों में बढ़ रहे अन्य सूक्ष्मजीवों को ऑक्सीजन प्रदान करने के लिए भी किया जा सकता है।

कुछ सेफलोस्पोरिन के रासायनिक संश्लेषण के लिए प्रारंभिक सामग्री - एंटीबायोटिक्स जिनका थोड़ा सा साइड इफेक्ट होता है और कई बैक्टीरिया के खिलाफ सक्रिय होते हैं - 7-एमिनोसेफालोस्पोरिक एसिड (7एएसए) है, जो बदले में एंटीबायोटिक सेफलोस्पोरिन सी से संश्लेषित होता है। दुर्भाग्य से, प्राकृतिक सूक्ष्मजीव सक्षम हैं 7ASA को संश्लेषित करने के लिए, अभी तक पहचान नहीं की गई है।

7ACA के लिए एक नए बायोसिंथेटिक मार्ग का निर्माण कवक एक्रेमोनियम क्राइसोजेनम के प्लास्मिड में विशिष्ट जीन को सम्मिलित करके किया गया था, जो सामान्य रूप से केवल सेफलोस्पोरिन-सी को संश्लेषित करता है। इन जीनों में से एक का प्रतिनिधित्व कवक फुसैरियम सोलानी के सीडीएनए द्वारा किया गया था, जो डी-एमिनो एसिड ऑक्सीडेज को एन्कोडिंग करता है, और दूसरा स्यूडोमोनस डिमिनुटा के जीनोमिक डीएनए से उत्पन्न होता है और एक सेफलोस्पोरिन एसाइलेज को एन्कोड करता है। प्लास्मिड में, जीन ए। क्राइसोजेनम प्रमोटर के नियंत्रण में थे। नए बायोसिंथेटिक मार्ग के पहले चरण में, सेफलोस्पोरिन-सी को अमीनो एसिड ऑक्सीडेज द्वारा 7-पी- (5-कार्बोक्सी-5-ऑक्सोपेंटेनमाइड) सेफलोस्पोरिक एसिड (कीटो-एओ-7एसीए) में बदल दिया जाता है। इस उत्पाद का एक हिस्सा, हाइड्रोजन पेरोक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करके, उप-उत्पादों में से एक, 7-बीटा- (4-कार्बोक्सीबुटानामाइड) -सेफालोस्पोरिक एसिड (GL-7ACA) में परिवर्तित हो जाता है। सेफलोस्पोरिन-सी, कीटो-ए0-7एसीए, और जीएल-7एसीए दोनों को सेफलोस्पोरिनैसाइलेज द्वारा 7एसीए बनाने के लिए हाइड्रोलाइज्ड किया जा सकता है, लेकिन सेफलोस्पोरिन-सी का केवल 5% ही सीधे 7एसीए में हाइड्रोलाइज्ड होता है। इसलिए, उच्च उपज में 7ACA के निर्माण के लिए दोनों एंजाइमों की आवश्यकता होती है।

इंटरफेरॉन

70 के दशक के अंत में - 80 के दशक की शुरुआत में। XX सदी की डीएनए तकनीक ने पहली बार जनता और बड़े निवेशकों का ध्यान आकर्षित करना शुरू किया। एक आशाजनक बायोटेक उत्पाद इंटरफेरॉन था, जिसकी उस समय कई वायरल बीमारियों और कैंसर के खिलाफ चमत्कारिक इलाज के रूप में आशा की गई थी। मानव इंटरफेरॉन सीडीएनए के अलगाव और एस्चेरिचिया कोल में इसकी बाद की अभिव्यक्ति को दुनिया के सभी इच्छुक प्रकाशनों द्वारा सूचित किया गया था।

मानव जीन या प्रोटीन को अलग करने के लिए विभिन्न तरीकों का उपयोग किया जाता है। आमतौर पर, वांछित प्रोटीन को अलग किया जाता है और अणु के संबंधित हिस्से का अमीनो एसिड अनुक्रम निर्धारित किया जाता है। इसके आधार पर, न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम एन्कोडिंग पाया जाता है, संबंधित ओलिगोन्यूक्लियोटाइड को संश्लेषित किया जाता है और जीनोमिक या सीडीएनए पुस्तकालयों से वांछित जीन या सीडीएनए को अलग करने के लिए संकरण जांच के रूप में उपयोग किया जाता है। एक अन्य दृष्टिकोण एक शुद्ध प्रोटीन के लिए एंटीबॉडी उत्पन्न करना और उनका उपयोग उन पुस्तकालयों को स्क्रीन करने के लिए करना है जिनमें कुछ जीन व्यक्त किए जाते हैं। मुख्य रूप से एक ऊतक में संश्लेषित मानव प्रोटीन के लिए, इस ऊतक से पृथक mRNA पर आधारित एक सीडीएनए पुस्तकालय को लक्ष्य डीएनए अनुक्रम में समृद्ध किया जाएगा। उदाहरण के लिए, अग्न्याशय में लैंगरहैंस के आइलेट्स की कोशिकाओं द्वारा संश्लेषित मुख्य प्रोटीन इंसुलिन है, और इन कोशिकाओं से पृथक एमआरएनए का 70% इसे एन्कोड करता है।

हालांकि, सीडीएनए संवर्धन का सिद्धांत उन मानव प्रोटीनों के लिए अनुपयुक्त है, जिनकी मात्रा बहुत कम है या जिसके संश्लेषण का स्थान अज्ञात है। इस मामले में, अन्य प्रयोगात्मक दृष्टिकोण की आवश्यकता हो सकती है। उदाहरण के लिए, मानव इंटरफेरॉन (IF), जिसमें अल्फा, बीटा और गामा इंटरफेरॉन शामिल हैं, प्राकृतिक प्रोटीन हैं, जिनमें से प्रत्येक का अपना चिकित्सीय उपयोग हो सकता है। पहला इंटरफेरॉन जीन 1980 के दशक की शुरुआत में अलग किया गया था। XX सदी। तब से, कई अलग-अलग इंटरफेरॉन की खोज की गई है। मानव ल्यूकोसाइट इंटरफेरॉन की क्रिया के साथ एक पॉलीपेप्टाइड को ई. कोलाई में संश्लेषित किया जाता है।

इंटरफेरॉन की कई विशेषताओं ने इसके सीडीएनए के अलगाव को विशेष रूप से कठिन बना दिया है। सबसे पहले, इस तथ्य के बावजूद कि इंटरफेरॉन को 80,000 से अधिक बार शुद्ध किया गया था, इसे केवल बहुत कम मात्रा में प्राप्त किया जा सकता था। इसका सटीक आणविक भार उस समय ज्ञात नहीं था। दूसरे, कई अन्य प्रोटीनों के विपरीत, इंटरफेरॉन में आसानी से पहचाने जाने योग्य रासायनिक या जैविक गतिविधि नहीं होती है: इसका मूल्यांकन केवल सेल संस्कृति पर पशु वायरस के साइटोपैथिक प्रभाव में कमी के द्वारा किया गया था, और यह एक जटिल और लंबी प्रक्रिया है। तीसरा, इंसुलिन के विपरीत, यह ज्ञात नहीं था कि मानव कोशिकाएं पर्याप्त मात्रा में इंटरफेरॉन का उत्पादन करने में सक्षम हैं, अर्थात। क्या इंटरफेरॉन एमआरएनए का कोई स्रोत है। इन सभी कठिनाइयों के बावजूद, सीडीएनए एन्कोडिंग इंटरफेरॉन को अंततः अलग किया गया और इसकी विशेषता थी। उनके सीडीएनए को अलग करते समय, संबंधित एमआरएनए और प्रोटीन की अपर्याप्त सामग्री से जुड़ी कठिनाइयों को दूर करने के लिए एक विशेष दृष्टिकोण विकसित किया जाना था। अब यह डीएनए निष्कर्षण प्रक्रिया सामान्य और मानक है और इंटरफेरॉन के लिए इस प्रकार है।

1. मानव ल्यूकोसाइट्स से अलग एमआरएनए और आकार से विभाजित; रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन किया और pBR322 प्लास्मिड के Psti साइट में डाला।

2. परिणामी उत्पाद एस्चेरिचिया कोलाई में तब्दील हो गया। परिणामी क्लोनों को समूहों में विभाजित किया गया था। क्लोनों पर परीक्षण किया गया, जिससे उनकी पहचान की प्रक्रिया को तेज करना संभव हो गया।

3. प्रत्येक क्लोन क्लोन को क्रूड IF-mRNA तैयारी के साथ संकरणित किया गया था।

4. क्लोन डीएनए और एमआरएनए युक्त परिणामी संकरों से, एमआरएनए को अलग किया गया और एक सेल-मुक्त प्रोटीन संश्लेषण प्रणाली में अनुवादित किया गया।

5. अनुवाद के परिणामस्वरूप प्राप्त प्रत्येक मिश्रण की इंटरफेरोइक एंटीवायरल गतिविधि का निर्धारण। इंटरफेरॉन गतिविधि दिखाने वाले समूहों में IF-mRNA के साथ संकरणित सीडीएनए के साथ एक क्लोन था।

6. सकारात्मक समूहों को कई क्लोन वाले उपसमूहों में विभाजित किया गया, और फिर से परीक्षण किया गया। उपसमूह को तब तक दोहराया गया जब तक कि पूर्ण लंबाई वाले मानव IF-cDNA वाले क्लोन की पहचान नहीं हो गई।

तब से, कई अलग-अलग प्रकार के इंटरफेरॉन की खोज की गई है। कई इंटरफेरॉन के जीन को अलग कर दिया गया और विभिन्न वायरल रोगों के उपचार में उनकी प्रभावशीलता दिखाई गई, लेकिन दुर्भाग्य से, इंटरफेरॉन रामबाण नहीं बन पाया।

इंटरफेरॉन के रासायनिक और जैविक गुणों के आधार पर, तीन समूहों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है: आईएफ-अल्फा, आईएफ-बीटा और आईएफ-गामा। आईएफ-अल्फा और आईएफ-बीटा वायरस या वायरल आरएनए की दवाओं से उपचारित कोशिकाओं द्वारा संश्लेषित होते हैं, और आईएफ-गामा उन पदार्थों की कार्रवाई के जवाब में उत्पन्न होते हैं जो कोशिका वृद्धि को प्रोत्साहित करते हैं। आईएफ-अल्फा कम से कम 15 गैर-युग्मक जीन के जीन परिवार द्वारा एन्कोड किया गया है, जबकि आईएफ-बीटा और आईएफ-गामा प्रत्येक जीन द्वारा एन्कोड किया गया है। IF-अल्फा उपप्रकारों की अलग-अलग विशिष्टताएँ होती हैं। उदाहरण के लिए, वायरस-उपचारित गोजातीय कोशिका रेखा पर IF-elf-1 और IF-alpha-2 की प्रभावशीलता का परीक्षण करते समय, ये इंटरफेरॉन समान एंटीवायरल गतिविधि प्रदर्शित करते हैं, जबकि वायरस-उपचारित मानव कोशिकाओं के मामले में, IF-alpha- 2 IF- अल्फा 1 से सात गुना अधिक सक्रिय है। यदि माउस कोशिकाओं पर एंटीवायरल गतिविधि का परीक्षण किया जाता है, तो आईएफ-अल्फा-2, आईएफ-अल्फा-1 की तुलना में 30 गुना कम प्रभावी होता है।

इस तथ्य के कारण कि इंटरफेरॉन का एक परिवार है, आईएफ को संयुक्त गुणों के साथ बनाने के लिए कई प्रयास किए गए हैं, इस तथ्य का उपयोग करते हुए कि आईएफ-अल्फा परिवार के विभिन्न सदस्य अपनी एंटीवायरल गतिविधि की डिग्री और विशिष्टता में भिन्न होते हैं। सिद्धांत रूप में, यह विभिन्न आईएफ-अल्फा के जीन अनुक्रमों के कुछ हिस्सों को जोड़कर प्राप्त किया जा सकता है। यह प्रत्येक मूल प्रोटीन की तुलना में विभिन्न गुणों के साथ एक संलयन प्रोटीन का निर्माण करेगा। आईएफ-अल्फा -1 और आईएफ-अल्फा -2 के सीडीएनए अनुक्रमों की तुलना से पता चला है कि उनमें 60, 92 और 150 की स्थिति में समान प्रतिबंध साइट हैं। इन साइटों पर दोनों सीडीएनए के दरार और टुकड़ों के बाद के बंधन के बाद, कई संकर जीन प्राप्त हुए। इन जीनों को ई. कोलाई में व्यक्त किया गया था, संश्लेषित प्रोटीनों को शुद्ध किया गया था और उनके जैविक कार्यों की जांच की गई थी। स्तनधारी कोशिका संवर्धन में संकर IFs के सुरक्षात्मक गुणों के परीक्षण से पता चला कि उनमें से कुछ माता-पिता के अणुओं की तुलना में अधिक सक्रिय हैं। इसके अलावा, कई संकर IFs ने नियंत्रण कोशिकाओं में 2 "-5" -ऑलिगोइसोएडेनाइलेट सिंथेटेज़ के गठन को प्रेरित किया। यह एंजाइम 2 "-5" -लिंक्ड ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड्स के संश्लेषण में शामिल है, जो बदले में गुप्त सेलुलर एंडोरिबोन्यूक्लाइज को सक्रिय करता है, जो वायरल एमआरएनए को साफ करता है। अन्य हाइब्रिड IFs ने विभिन्न मानव कैंसर कोशिकाओं की संस्कृतियों में मूल अणुओं की तुलना में अधिक एंटीप्रोलिफ़ेरेटिव गतिविधि का प्रदर्शन किया।

एक वृद्धि हार्मोन

कार्यात्मक डोमेन को बदलकर या निर्देशित उत्परिवर्तजन द्वारा नए प्रोटीन के निर्माण की रणनीति का उपयोग प्रोटीन की जैविक संपत्ति को बढ़ाने या कमजोर करने के लिए किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, देशी मानव विकास हार्मोन (HGH) विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं में वृद्धि हार्मोन रिसेप्टर और प्रोलैक्टिन रिसेप्टर दोनों को बांधता है। उपचार के दौरान अवांछित दुष्प्रभावों से बचने के लिए, प्रोलैक्टिन रिसेप्टर के लिए एचजीएच के लगाव को बाहर करना आवश्यक है। चूंकि विकास हार्मोन अणु का क्षेत्र जो इस रिसेप्टर से बांधता है, केवल आंशिक रूप से इसके अमीनो एसिड अनुक्रम में अणु के क्षेत्र के साथ मेल खाता है जो प्रोलैक्टिन रिसेप्टर के साथ बातचीत करता है, हार्मोन के बंधन को बाद में कम करना संभव था। इसके लिए, साइट-विशिष्ट उत्परिवर्तन का उपयोग किया गया था, जिसके परिणामस्वरूप कुछ अमीनो एसिड (उसके -18, उसके -21, और ग्लू-174) के पक्ष समूहों में कुछ बदलाव हुए - उच्च-आत्मीयता बंधन के लिए आवश्यक Zn 2+ आयनों के लिए लिगैंड्स एचजीएच प्रोलैक्टिन रिसेप्टर के लिए। संशोधित वृद्धि हार्मोन केवल अपने "स्वयं" रिसेप्टर से बांधता है। प्राप्त परिणाम निस्संदेह रुचि के हैं, लेकिन यह अभी तक स्पष्ट नहीं है कि क्लिनिक में संशोधित एचजीएच का उपयोग किया जा सकता है या नहीं।

पुटीय तंतुशोथ

कोकेशियान में सबसे आम घातक वंशानुगत बीमारी सिस्टिक फाइब्रोसिस है। संयुक्त राज्य अमेरिका में, कनाडा और यूरोपीय देशों में इस बीमारी के ३०,००० मामलों की पहचान की गई है - २३,०००। सिस्टिक फाइब्रोसिस के रोगी अक्सर फेफड़ों को प्रभावित करने वाले संक्रामक रोगों से पीड़ित होते हैं। एंटीबायोटिक दवाओं के साथ बार-बार होने वाले संक्रमण के उपचार से अंततः रोगजनक बैक्टीरिया के प्रतिरोधी उपभेदों का उदय होता है। बैक्टीरिया और उनके लसीका के उत्पाद फेफड़ों में चिपचिपा बलगम जमा करते हैं, जिससे सांस लेना मुश्किल हो जाता है। बलगम के घटकों में से एक उच्च आणविक भार डीएनए है, जो लसीका के दौरान जीवाणु कोशिकाओं से मुक्त होता है। जैव प्रौद्योगिकी कंपनी जेनेंटेक (यूएसए) के वैज्ञानिकों ने DNase के लिए जीन को अलग और व्यक्त किया है, एक एंजाइम जो उच्च-आणविक-भार डीएनए को छोटे टुकड़ों में तोड़ देता है। शुद्ध एंजाइम को सिस्टिक फाइब्रोसिस वाले रोगियों के फेफड़ों में एरोसोल के हिस्से के रूप में इंजेक्ट किया जाता है, यह डीएनए को तोड़ता है, बलगम की चिपचिपाहट कम हो जाती है, जिससे सांस लेना आसान हो जाता है। हालांकि ये उपाय सिस्टिक फाइब्रोसिस का इलाज नहीं करते हैं, लेकिन वे राहत प्रदान करते हैं। एंजाइम को हाल ही में अमेरिकी खाद्य, औषधि और कॉस्मेटिक विभाग द्वारा अनुमोदित किया गया था और 2000 की बिक्री में लगभग $ 100 मिलियन का उत्पादन किया था।

एक अन्य जैव प्रौद्योगिकी उत्पाद जो रोगियों की मदद करता है वह है एल्गिनेट लाइसेज। एल्गिनेट एक पॉलीसेकेराइड है जो विभिन्न प्रकार के शैवाल के साथ-साथ मिट्टी और समुद्री बैक्टीरिया द्वारा संश्लेषित होता है। इसकी मोनोमेरिक इकाइयाँ दो सैकराइड हैं - बीटा-डी-मैनुरोनेट और अल्फा-1-गुलुरोनेट, जिनकी सापेक्ष सामग्री और वितरण एक विशेष एल्गिनेट के गुणों को निर्धारित करते हैं। इस प्रकार, ए-एल-गुलुरोनेट के अवशेष कैल्शियम आयनों को बांधकर इंटरचेन और इंट्राचैन क्रॉसलिंक बनाते हैं; बीटा-डी-मैनुरोनेट के अवशेष अन्य धातुओं के आयनों को बांधते हैं। ऐसे क्रॉसलिंक युक्त एल्गिनेट एक लोचदार जेल बनाता है, जिसकी चिपचिपाहट सीधे पॉलीसेकेराइड अणुओं के आकार के समानुपाती होती है।

स्यूडोमोनास एरुगिनोसा के श्लेष्म उपभेदों द्वारा एल्गिनेट की रिहाई से सिस्टिक फाइब्रोसिस वाले रोगियों में बलगम की चिपचिपाहट काफी बढ़ जाती है। वायुमार्ग को साफ करने और रोगियों की स्थिति को कम करने के लिए, DNase के साथ उपचार के अलावा, एल्गिनेट लाइसेज का उपयोग करके एल्गिनेट का डीपोलाइमराइजेशन किया जाना चाहिए।

एल्गिनेट लाइज़ जीन को फ्लेवोबैक्टीरियम एसपी से अलग किया गया था, एक ग्राम-नकारात्मक मिट्टी जीवाणु जो सक्रिय रूप से इस एंजाइम का उत्पादन करता है। ई कोलाई के आधार पर, फ्लेवोबैक्टीरियम क्लोनों का एक बैंक बनाया गया था और जो एल्गिनेट लाइसेस को संश्लेषित करते हैं, उन्हें कैल्शियम आयनों के अतिरिक्त एल्गिनेट युक्त एक ठोस माध्यम पर सभी क्लोनों को चढ़ाना द्वारा जांचा गया था। इन शर्तों के तहत, माध्यम में सभी एल्गिनेट, एल्गिनेट-लाइस-उत्पादक कॉलोनियों को घेरने वाले को छोड़कर, क्रॉसलिंक बनाते हैं और बादल बन जाते हैं। हाइड्रोलाइज्ड एल्गिनेट क्रॉसलिंक बनाने की अपनी क्षमता खो देता है, इसलिए कॉलोनियों के आसपास का माध्यम एल्गिनेट लाइसेस को संश्लेषित करता है पारदर्शी रहता है। सकारात्मक कॉलोनियों में से एक में मौजूद क्लोन डीएनए टुकड़े के विश्लेषण से पता चला है कि लगभग ६९,००० के आणविक भार के साथ एक पॉलीपेप्टाइड एन्कोडिंग एक खुले रीडिंग फ्रेम की उपस्थिति है। अधिक विस्तृत जैव रासायनिक और आनुवंशिक अध्ययनों से पता चला है कि यह पॉलीपेप्टाइड तीन का अग्रदूत प्रतीत होता है। फ्लेवोबैक्टीरियम एसपी द्वारा उत्पादित एल्गिनेट लाइसिस। सबसे पहले, कुछ प्रोटियोलिटिक एंजाइम एन-टर्मिनल पेप्टाइड को काट देते हैं, जिसका वजन लगभग 6,000 होता है। शेष प्रोटीन, ६३,००० के आणविक भार के साथ, बैक्टीरिया और शैवाल दोनों द्वारा उत्पादित एल्गिनेट को डीपोलाइमराइज़ करने में सक्षम है। जब इसे बाद में काटा जाता है, तो 23,000 के आणविक भार वाला एक उत्पाद बनता है, जो शैवाल के एल्गिनेट को डीपोलीमराइज़ करता है, और 40,000 के आणविक भार वाला एक एंजाइम, जो बैक्टीरिया के एल्गिनेट को नष्ट कर देता है। ४०,००० के आणविक भार के साथ बड़ी मात्रा में एंजाइम प्राप्त करने के लिए, डीएनए एन्कोडिंग को पोलीमरेज़ चेन रिएक्शन (पीसीआर) द्वारा प्रवर्धित किया गया था और फिर बी. सबरजलिस से पृथक एक प्लास्मिड वेक्टर में डाला गया था, जो बी। सबरजलिस के सिग्नल पेप्टाइड को जीन एन्कोडिंग करता है। ए-एमाइलेज। पेनिसिलिनस जीन अभिव्यक्ति प्रणाली का उपयोग करके प्रतिलेखन को नियंत्रित किया गया था। जब बी. सब्रजलिस कोशिकाओं को प्राप्त प्लास्मिड के साथ रूपांतरित किया गया और कैल्शियम आयनों के साथ एल्गिनेट युक्त ठोस माध्यम पर चढ़ाया गया, तो एक बड़े प्रभामंडल के साथ कालोनियों का निर्माण हुआ। जब इस तरह की कॉलोनियों को तरल माध्यम में उगाया गया, तो पुनः संयोजक एल्गिनेट लाइज़ को संस्कृति माध्यम में छोड़ा गया। बाद के परीक्षणों से पता चला कि यह एंजाइम पी। एरुगिनोसा के श्लेष्म उपभेदों द्वारा संश्लेषित एल्गिनेट्स को प्रभावी ढंग से द्रवीभूत करने में सक्षम है, जो सिस्टिक फाइब्रोसिस वाले रोगियों के फेफड़ों से अलग किए गए थे। यह निर्धारित करने के लिए और शोध की आवश्यकता है कि क्या पुनः संयोजक एल्गिनेट लाइज़ का नैदानिक ​​परीक्षण उपयुक्त है।

अंग प्रत्यारोपण अस्वीकृति की रोकथाम

1970 के दशक में। निष्क्रिय टीकाकरण पर विचारों को संशोधित किया गया: इसे प्रत्यारोपित अंगों की अस्वीकृति का मुकाबला करने का एक रोगनिरोधी साधन माना जाने लगा। विशिष्ट एंटीबॉडी वाले रोगियों को इंजेक्ट करने का प्रस्ताव किया गया था जो एक निश्चित प्रकार के लिम्फोसाइटों से बंधे होंगे, जिससे प्रत्यारोपित अंग के खिलाफ प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया कम हो जाएगी।

माउस मोनोक्लोनल एंटीबॉडी ओसीटीजेड मानव अंग प्रत्यारोपण में इम्यूनोसप्रेसेन्ट के रूप में उपयोग के लिए अमेरिकी खाद्य, औषधि और कॉस्मेटिक विभाग द्वारा अनुशंसित पहला पदार्थ था। तथाकथित टी कोशिकाएं, थाइमस में विभेदित लिम्फोसाइट्स, अंग अस्वीकृति के लिए जिम्मेदार हैं। OCTZ किसी भी टी सेल की सतह पर एक रिसेप्टर से बांधता है जिसे CD3 कहा जाता है। यह एक पूर्ण प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के विकास और प्रत्यारोपित अंग की अस्वीकृति को रोकता है। यह इम्युनोसुप्रेशन बहुत प्रभावी है, हालांकि इसके कुछ दुष्प्रभाव हैं, जैसे कि बुखार और दाने।

ई. कोलाई का उपयोग कर एंटीबॉडी के उत्पादन के लिए तकनीक विकसित की गई है। हाइब्रिडोमा, अधिकांश अन्य पशु कोशिका संस्कृतियों की तरह, अपेक्षाकृत धीरे-धीरे बढ़ते हैं, उच्च घनत्व तक नहीं पहुंचते हैं, और जटिल और महंगे मीडिया की आवश्यकता होती है। इस तरह से प्राप्त मोनोक्लोनल एंटीबॉडी बहुत महंगे होते हैं, जो क्लिनिक में उनके व्यापक उपयोग की अनुमति नहीं देते हैं।

इस समस्या को हल करने के लिए आनुवंशिक रूप से संशोधित बैक्टीरिया, पौधों और जानवरों के आधार पर एक प्रकार का "बायोरिएक्टर" बनाने का प्रयास किया गया है। इस प्रयोजन के लिए, एंटीबॉडी के अलग-अलग क्षेत्रों को एन्कोड करने में सक्षम जीन निर्माण को मेजबान जीनोम में पेश किया गया था। कुछ इम्यूनोथेरेप्यूटिक एजेंटों के प्रभावी वितरण और कामकाज के लिए, एक एंटीबॉडी (फैब या एफवी टुकड़ा) का एक एकल एंटीजन-बाइंडिंग क्षेत्र अक्सर पर्याप्त होता है, अर्थात। एंटीबॉडी के एफसी भाग की उपस्थिति वैकल्पिक है।

जीएम प्लांट - फार्मास्यूटिकल्स के निर्माता

आज कृषि जैव-प्रौद्योगिकी के लिए ऐसे पौधे उपलब्ध कराने की संभावनाएं अधिक वास्तविक लगती हैं जिनका उपयोग दवाओं या टीकों के रूप में किया जाएगा। यह कल्पना करना मुश्किल है कि गरीब देशों के लिए यह कितना महत्वपूर्ण हो सकता है, जहां पारंपरिक फार्मास्यूटिकल्स अभी भी एक नवीनता हैं और पारंपरिक डब्ल्यूएचओ टीकाकरण कार्यक्रम बहुत महंगे हैं और इसे लागू करना मुश्किल है। अनुसंधान के इस क्षेत्र को अर्थव्यवस्था के सार्वजनिक और निजी क्षेत्रों के बीच सहयोग सहित हर संभव तरीके से समर्थन दिया जाना चाहिए।

जिन जीनों की अभिव्यक्ति पौधों में विदेशी मानी जाती है, उनमें सबसे महत्वपूर्ण वे जीन हैं जो चिकित्सा महत्व के पॉलीपेप्टाइड्स के संश्लेषण को कूटबद्ध करते हैं। जाहिर है, पादप कोशिकाओं में माउस इंटरफेरॉन की अभिव्यक्ति पर कैलजीन पेटेंट को इस क्षेत्र में पहला प्रदर्शन किया गया शोध माना जाना चाहिए। बाद में, पौधों की पत्तियों में इम्युनोग्लोबुलिन के संश्लेषण को दिखाया गया।

इसके अलावा, एक पौधे के जीनोम में एक वायरस के लिफाफा प्रोटीन (एस) को एन्कोड करने वाला जीन पेश करना संभव है। भोजन के लिए पौधे का सेवन करने से लोग धीरे-धीरे इस वायरस के प्रति प्रतिरोधक क्षमता हासिल कर लेंगे। संक्षेप में, यह औषधीय पौधों की रचना है।

पुनः संयोजक प्रोटीन के उत्पादन के लिए सूक्ष्मजीवों, जानवरों और मनुष्यों की कोशिकाओं की संस्कृति पर ट्रांसजेनिक पौधों के कई फायदे हैं। ट्रांसजेनिक पौधों के फायदों में, हम मुख्य पर ध्यान देते हैं: बड़े पैमाने पर उत्पादन की संभावना, सस्तापन, सफाई में आसानी, अशुद्धियों की अनुपस्थिति जिसमें एलर्जीनिक, इम्यूनोसप्रेसेरिव, कार्सिनोजेनिक, टेराटोजेनिक और मनुष्यों पर अन्य प्रभाव होते हैं। पौधे सबयूनिट्स से स्तनधारी प्रोटीन को संश्लेषित, ग्लाइकोसिलेट और इकट्ठा कर सकते हैं। मौखिक टीकाकरण तब होता है जब कच्ची सब्जियां और फल खाते हैं जो वैक्सीन प्रोटीन के संश्लेषण को कूटबद्ध करने वाले जीन को ले जाते हैं।

पर्यावरण में जीन रिसाव के जोखिम को कम करने के तरीकों में से एक, विशेष रूप से, खाद्य टीकों के निर्माण में, विदेशी जीनों को क्लोरोप्लास्ट में पेश करना है, न कि परमाणु गुणसूत्रों में, हमेशा की तरह। यह माना जाता है कि इस पद्धति से जीएम पौधों के आवेदन के क्षेत्र का विस्तार होगा। इस तथ्य के बावजूद कि वांछित जीन को क्लोरोप्लास्ट में पेश करना अधिक कठिन है, इस पद्धति के कई फायदे हैं। उनमें से एक यह है कि क्लोरोप्लास्ट से विदेशी डीएनए पराग में नहीं मिल सकता है। यह जीएम सामग्री के अनियंत्रित हस्तांतरण की संभावना को पूरी तरह से समाप्त कर देता है।

टीके विकसित करने के लिए डीएनए तकनीक का उपयोग

एक आशाजनक दिशा बैक्टीरिया और वायरस के प्रोटीन के लिए जीन ले जाने वाले ट्रांसजेनिक पौधों का निर्माण है जो संक्रामक रोगों का कारण बनते हैं। ऐसे जीन वाले कच्चे फलों और सब्जियों, या उनके फ्रीज-सूखे रस का सेवन करने पर, शरीर को टीका लगाया जाता है। उदाहरण के लिए, जब हैजा एंटरोटॉक्सिन के गैर-विषैले सबयूनिट के जीन को आलू के पौधों में पेश किया गया था और जब प्रायोगिक चूहों को कच्चे कंद खिलाए गए थे, तो उनके शरीर में हैजा के रोगजनकों के प्रति एंटीबॉडी का गठन किया गया था। यह स्पष्ट है कि ऐसे खाद्य टीके लोगों की रक्षा करने और सामान्य रूप से खाद्य सुरक्षा सुनिश्चित करने का एक प्रभावी, सरल और सस्ता तरीका हो सकते हैं।

हाल के दशकों में डीएनए प्रौद्योगिकी के विकास ने नए टीकों के विकास और उत्पादन में क्रांति ला दी है। आणविक जीव विज्ञान और आनुवंशिक इंजीनियरिंग के तरीकों का उपयोग करते हुए, कई संक्रामक एजेंटों के एंटीजेनिक निर्धारकों की पहचान की गई, संबंधित प्रोटीन को कूटने वाले जीनों को क्लोन किया गया, और कुछ मामलों में, इन एंटीजन के प्रोटीन सबयूनिट्स के आधार पर टीकों का उत्पादन शुरू किया गया। विब्रियो कोलेरा या एंटरोटॉक्सिजेनिक ई. कोलाई (एस्चेरिचिया कोलाई) के संक्रमण के कारण होने वाला दस्त सबसे खतरनाक बीमारियों में से एक है, जिसमें मौतों का प्रतिशत अधिक है, खासकर बच्चों में। दुनिया में हैजा की बीमारियों की कुल संख्या सालाना 5 मिलियन से अधिक है, जिसके परिणामस्वरूप लगभग 200 हजार लोग मारे जाते हैं। इसलिए, विश्व स्वास्थ्य संगठन (डब्ल्यूएचओ) डायरिया के संक्रमण की रोकथाम पर ध्यान देता है, हर संभव तरीके से इन बीमारियों के खिलाफ विभिन्न प्रकार के टीकों के निर्माण को प्रोत्साहित करता है। हैजा का प्रकोप हमारे देश में भी पाया जाता है, खासकर दक्षिणी क्षेत्रों में।

डायरिया के जीवाणु रोग भी मुख्य रूप से युवा जानवरों में, खेत जानवरों और कुक्कुट में व्यापक हैं, जो वजन घटाने और मृत्यु दर के परिणामस्वरूप खेतों में बड़े नुकसान का कारण है।

सूक्ष्मजीवों का उपयोग करके प्राप्त एक पुनः संयोजक टीके का एक उत्कृष्ट उदाहरण हेपेटाइटिस बी सतह प्रतिजन का उत्पादन है। वायरल HBsAg जीन को एक खमीर प्लास्मिड में डाला गया था, जिसके परिणामस्वरूप एक वायरल प्रोटीन को बड़ी मात्रा में खमीर में संश्लेषित किया गया था, जो शुद्धिकरण के बाद , हेपेटाइटिस के खिलाफ एक प्रभावी टीके के रूप में इंजेक्शन के लिए प्रयोग किया जाता है (पेलरे एट अल।, 1992)।

कई दक्षिणी देश जहां हेपेटाइटिस की उच्च घटनाएं हैं, बच्चों सहित आबादी को इस बीमारी के खिलाफ टीकाकरण कर रहे हैं। दुर्भाग्य से, इस तरह के टीके की लागत अपेक्षाकृत अधिक है, जो निम्न जीवन स्तर वाले देशों में आबादी के लिए सार्वभौमिक टीकाकरण कार्यक्रमों को व्यापक रूप से अपनाने से रोकती है। इस स्थिति के जवाब में, 1990 के दशक की शुरुआत में, WHO ने दुनिया के सभी देशों के लिए उपलब्ध संक्रामक रोगों के खिलाफ सस्ती टीकों के उत्पादन के लिए नई तकनीकों के निर्माण के लिए एक पहल शुरू की।

दस साल पहले, तथाकथित "खाद्य" टीकों के उत्पादन के लिए ट्रांसजेनिक पौधों का उपयोग करने की अवधारणा को सामने रखा गया था। दरअसल, यदि किसी पौधे का कोई खाद्य अंग मजबूत मौखिक इम्यूनोजेनिक गुणों वाले प्रोटीन-एंटीजन को संश्लेषित करता है, तो जब इन पौधों को भोजन में खाया जाता है, तो प्रोटीन-एंटीजन भी संबंधित एंटीबॉडी के उत्पादन के समानांतर पच जाएगा।

प्राप्त तंबाकू के पौधे संयंत्र प्रमोटर के तहत हेपेटाइटिस बी वायरस लिफाफा एंटीजन को एन्कोडिंग करने वाले जीन को ले जाते हैं। ट्रांसजेनिक पौधों की पत्तियों में एंटीजन की उपस्थिति की पुष्टि एंजाइम इम्युनोसे द्वारा की गई थी। परिणामी पुनः संयोजक प्रतिजन और मानव सीरम के प्रतिजन की भौतिक रासायनिक संरचना और प्रतिरक्षाविज्ञानी गुणों की समानता को दिखाया गया है।

पौधों में उत्पादित एंटीबॉडी की पहचान ने दो पुनः संयोजक जीन उत्पादों को एक प्रोटीन अणु में जोड़ने की संभावना दिखाई है, जो प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में असंभव है। एंटीबॉडी असेंबली तब हुई जब दोनों श्रृंखलाओं को सिग्नल अनुक्रम के साथ संश्लेषित किया गया। इसके अलावा, एक पौधे में दो जीनों को शामिल करने की संभावना के साथ, इन दो पौधों के संकरण के दौरान विभिन्न ट्रांसजेनिक पौधों में संश्लेषित अलग-अलग पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं को एक पूर्ण प्रोटीन में संयोजित करना भी संभव है। एक प्लास्मिड पर कई जीनों को पेश करना संभव है।

ट्रांसजेनिक ऑटोएंटिजेन्स उत्पादक पौधों का उपयोग अन्य ऑटोम्यून्यून बीमारियों जैसे एकाधिक स्क्लेरोसिस, रूमेटोइड गठिया, इंसुलिन-निर्भर मधुमेह, और यहां तक ​​​​कि अंग प्रत्यारोपण अस्वीकृति के लिए भी किया जा सकता है। इंसुलिन-आश्रित मधुमेह एक ऑटोइम्यून बीमारी है जिसमें अग्न्याशय की इंसुलिन-उत्पादक कोशिकाएं अपने स्वयं के साइटोटोक्सिक टी लिम्फोसाइटों द्वारा नष्ट हो जाती हैं। इम्युनोजेनिक प्रोटीन की महत्वपूर्ण मात्रा में मौखिक रोगनिरोधी खपत से ऑटोइम्यून बीमारियों के लक्षणों की शुरुआत में रोकथाम और महत्वपूर्ण देरी हो सकती है। हालांकि, यह केवल एक महत्वपूर्ण मात्रा में स्वप्रतिजनों की उपस्थिति में ही संभव है। इंसुलिन पर निर्भर मधुमेह की रोकथाम के लिए प्रोटीन इंसुलिन और अग्नाशय ग्लूटामिक एसिड डिकार्बोक्सिलेज (GAD65) को मौखिक टीके के रूप में माना जाता है। हाल ही में, कनाडा के जैव-प्रौद्योगिकीविदों ने ट्रांसजेनिक आलू के पौधे प्राप्त किए हैं जो ग्लूटामिक एसिड के अग्नाशयी डिकार्बोक्सिलेज को संश्लेषित करते हैं। मधुमेह के शिकार चूहों को खिलाते समय, मधुमेह की घटनाओं में कमी और ऑटोइम्यून प्रतिक्रिया की भयावहता दोनों को नोट किया गया था।

आनुवंशिक इंजीनियरिंग विकास के उपरोक्त परिणाम ट्रांसजेनिक पौधों पर आधारित "खाद्य" टीके बनाने की संभावना को स्पष्ट रूप से इंगित करते हैं। यह देखते हुए कि मनुष्यों के लिए टीकों के विकास में अधिक समय और अधिक कठोर स्वास्थ्य जांच होगी, यह उम्मीद की जानी चाहिए कि जानवरों के लिए पहले खाद्य टीके विकसित किए जाएंगे। पशु अध्ययन "खाद्य" टीकों की क्रिया के तंत्र को प्रकट करने में मदद करेगा, और उसके बाद ही, लंबे अध्ययन और व्यापक मूल्यांकन के बाद, ऐसे टीकों का उपयोग नैदानिक ​​​​अभ्यास में किया जा सकता है। फिर भी, इस दिशा में काम सक्रिय रूप से जारी है, और टीकों के उत्पादन के लिए पौधों का उपयोग करने का विचार संयुक्त राज्य अमेरिका में पहले ही पेटेंट कराया जा चुका है, जो इन विकासों में व्यावसायिक रुचि को इंगित करता है।

इन उत्साहजनक परिणामों के बावजूद, वाणिज्यिक "खाद्य" डायरिया टीकों के विकास के लिए और अधिक शोध की आवश्यकता है। बैक्टीरियल और हैजा डायरिया के एंटरोटॉक्सिक रूप के रोगजनन में, प्राथमिक बैक्टीरिया को छोटी आंत में गुणा करने में सक्षम बनाना है। यह प्रक्रिया एस्चेरिचिया कोलाई के पालन करने की क्षमता पर निर्भर करती है, जो एक प्रोटीन प्रकृति के विशेष फिलामेंटस संरचनाओं के जीवाणु कोशिकाओं की सतह पर उपस्थिति के कारण होती है - फ़िम्ब्रिया। दस्त के रोगियों की छोटी आंत की दीवारों पर, आंत के एक ही हिस्से के लुमेन की तुलना में काफी अधिक बैक्टीरिया पाए जाते हैं, जो एस्चेरिचिया कोलाई में फाइब्रियल चिपकने की उपस्थिति से जुड़ा होता है - प्रोटीन जो रिसेप्टर्स को बाध्यकारी प्रदान करते हैं। आंतों के उपकला की सतह।

यहां तक ​​​​कि एस्चेरिचिया कोल के गैर-रोगजनक उपभेद, जिसमें एक प्लास्मिड एन्कोडिंग चिपकने वाला संश्लेषण होता है, आंतों को उपनिवेशित करने और एंटरोटॉक्सिन का उत्पादन किए बिना दस्त का कारण बनने में सक्षम थे। इस संबंध में, यह संभावना है कि विब्रियो हैजा या एस्चेरिचिया कोलाई के कारण होने वाले रोगजनक प्रभावों को रोकने के लिए अकेले विषाक्त पदार्थों के खिलाफ प्रतिरक्षा पर्याप्त नहीं होगी। यह संभव है कि इन प्रभावों को दूर करने के लिए, एंटरोटॉक्सिन के प्रतिजनों के अलावा, संरचनात्मक प्रतिजनों, जैसे लिपोपॉलेसेकेराइड, बैक्टीरिया के बाहरी झिल्ली के प्रोटीन, या फ़िम्ब्रिया से जुड़े चिपकने वाले, के न्यूट्रलाइज़िंग एपिटोप्स को व्यक्त करना आवश्यक होगा। ये बैक्टीरिया, जो आंतों के म्यूकोसा से बंधने के लिए जिम्मेदार होते हैं। हाल ही में, ऐसा ही एक चिपकने वाला, FimH, चूहों को जीवाणु दस्त के खिलाफ प्रतिरक्षित करने के लिए सफलतापूर्वक उपयोग किया गया है।

"खाद्य" टीकों के विकास से जुड़ी एक अन्य महत्वपूर्ण समस्या पौधों में विषमलैंगिक प्रतिजन की अभिव्यक्ति का स्तर है। चूंकि वैक्सीन के मौखिक प्रशासन के लिए पैरेन्टेरल प्रशासन की तुलना में बड़ी मात्रा में एंटीजन की आवश्यकता होती है, पौधों में संश्लेषित एंटीजन की मात्रा, जो अब कुल घुलनशील प्रोटीन का 0.3% से अधिक नहीं है, को बढ़ाया जाना चाहिए। उसी समय, अभिव्यक्ति का स्तर एक प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को प्रेरित करने के लिए पर्याप्त उच्च होना चाहिए, लेकिन उस स्तर से कम होना चाहिए जो प्रतिजन के प्रति सहिष्णुता को प्रेरित करता है, जैसा कि सामान्य भोजन के साथ सेवन किए जाने वाले पदार्थों के मामले में होता है। और चूंकि प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया (सहिष्णुता के खिलाफ प्रतिरक्षण क्षमता) प्रतिजन-विशिष्ट हो सकती है, प्रत्येक संभावित प्रतिजन के लिए अभिव्यक्ति के स्तर को व्यक्तिगत रूप से चुनना होगा।

प्रयोगों से पता चलता है कि पौधों में एक विषम प्रतिजन की अभिव्यक्ति के स्तर को ऊतक-विशिष्ट प्रमोटरों और एन्हांसर्स, ट्रांसक्रिप्शन और ट्रांसलेशन के एन्हांसर्स का उपयोग करके, ट्रांसपोर्ट पेप्टाइड्स को जोड़कर और संबंधित जीन के न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम को बदलने के लिए पसंदीदा कोडन का उपयोग करके बढ़ाया जा सकता है। पौधे। हालांकि, यह सवाल कि कौन से पौधों का सबसे अच्छा उपयोग किया जाता है और किस खाद्य अंग में एंटीजन को व्यक्त करना बेहतर होता है, इसके लिए और शोध की आवश्यकता होती है, क्योंकि विभिन्न पौधों में ऐसे पदार्थ हो सकते हैं जो प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को अवरुद्ध या धीमा कर देते हैं या केवल मनुष्यों और जानवरों के लिए जहरीले होते हैं, जैसे एल्कलॉइड के रूप में तंबाकू कोशिकाओं में।

स्वास्थ्य एबीसी - स्वस्थ भोजन

वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति की उपलब्धियों ने उत्पादन से लेकर दैनिक जीवन तक मानव गतिविधि के सभी क्षेत्रों को प्रभावित किया है। सदियों से, लोगों ने खुद को शारीरिक परिश्रम, उत्पादन को स्वचालित करने, घरेलू उपकरण बनाने आदि से मुक्त करने की मांग की है। और, सामान्य तौर पर, उन्हें छोड़ दिया गया था। नतीजतन, 20 वीं शताब्दी के अंत तक किसी व्यक्ति की दैनिक ऊर्जा खपत इसकी शुरुआत की तुलना में 1.5-2 गुना कम हो गई।

मानव स्वास्थ्य मुख्य रूप से वंशानुगत प्रवृत्ति (आनुवांशिकी) और पोषण द्वारा निर्धारित होता है। हर समय, खाद्य आधार का निर्माण किसी भी राज्य की समृद्धि की गारंटी और आधार रहा है। इसलिए, कोई भी राज्य रोकथाम और स्वास्थ्य कार्यक्रमों की परियोजनाओं में रुचि रखता है, पोषण की संरचना में सुधार करता है, जीवन की गुणवत्ता में सुधार करता है, रुग्णता और मृत्यु दर को कम करता है। यह पोषण ही है जो हमें पर्यावरण से निकटता से जोड़ता है, और भोजन वह सामग्री है जिससे मानव शरीर का निर्माण होता है। इसलिए, इष्टतम पोषण के नियमों का ज्ञान आपको मानव स्वास्थ्य सुनिश्चित करने की अनुमति देता है। यह ज्ञान सरल है और इस प्रकार है: जितनी ऊर्जा खर्च करो उतनी ऊर्जा का उपभोग करो। दैनिक आहार का ऊर्जा मूल्य (कैलोरी सामग्री) दैनिक ऊर्जा खपत के अनुरूप होना चाहिए। एक और भोजन की अधिकतम विविधता है, जो पोषक तत्वों (लगभग 600 वस्तुओं) के लिए मनुष्यों की शारीरिक आवश्यकताओं के लिए पोषण की विभिन्न रासायनिक संरचना प्रदान करेगी। उपभोग किए गए भोजन में प्रोटीन, वसा, कार्बोहाइड्रेट, विटामिन, खनिज लवण, पानी, फाइबर, एंजाइम, स्वाद और निकालने वाले पदार्थ, छोटे घटक - बायोफ्लेवोनोइड्स, इंडोल्स, एंथोसायनाइड्स, आइसोफ्लेवोन्स और कई अन्य शामिल होने चाहिए। इन घटकों में से कम से कम एक की अपर्याप्तता के मामले में, गंभीर स्वास्थ्य समस्याएं संभव हैं। और ऐसा होने से रोकने के लिए, एक व्यक्ति के दैनिक आहार में विभिन्न खाद्य पदार्थों के लगभग 32 नाम शामिल होने चाहिए।

शरीर में प्रवेश करने वाले पोषक तत्वों का इष्टतम अनुपात स्वास्थ्य और दीर्घायु के संरक्षण में योगदान देता है। लेकिन, दुर्भाग्य से, दुनिया की अधिकांश आबादी को निम्नलिखित पोषक तत्वों की कमी की विशेषता है: पूर्ण (पशु) प्रोटीन; पॉलीअनसेचुरेटेड फैटी एसिड; विटामिन सी, बी, बी 2, ई, फोलिक एसिड, रेटिनॉल, बीटा-कैरोटीन और अन्य; मैक्रो- और माइक्रोलेमेंट्स: Ca, Fe, Zn, F, Se, I और अन्य; फाइबर आहार। और ऐसे पशु वसा और आसानी से पचने योग्य कार्बोहाइड्रेट का अत्यधिक सेवन।

अधिकांश आबादी के लिए प्रोटीन के सेवन में कमी औसतन 20% है, अधिकांश विटामिन और ट्रेस तत्वों की सामग्री उनकी आवश्यकता के परिकलित मूल्यों से 15-55% कम है, और आहार फाइबर 30% कम है। पोषण की स्थिति का उल्लंघन अनिवार्य रूप से स्वास्थ्य में गिरावट की ओर जाता है और, परिणामस्वरूप, रोगों के विकास के लिए। यदि हम रूसी संघ की पूरी आबादी को १००% के रूप में लेते हैं, तो केवल २०% स्वस्थ होंगे, कुरूपता की स्थिति में लोग (कम अनुकूली प्रतिरोध के साथ) - ४०%, और पूर्व-बीमारी और बीमारी की स्थिति में - २०% , क्रमश।

सबसे आम आहार-निर्भर बीमारियों में निम्नलिखित हैं: एथेरोस्क्लेरोसिस; हाइपरटोनिक रोग; हाइपरलिपिडिमिया; मोटापा; मधुमेह; ऑस्टियोपोरोसिस; गठिया; कुछ घातक नियोप्लाज्म।

पिछले 10 वर्षों में रूसी संघ और यूक्रेन में जनसांख्यिकीय संकेतकों की गतिशीलता भी अत्यंत नकारात्मक प्रवृत्तियों की विशेषता है। मृत्यु दर जन्म दर से लगभग दोगुनी है, जीवन प्रत्याशा न केवल विकसित देशों से काफी हीन है ...

मृत्यु के कारणों की संरचना में, हृदय प्रणाली और ऑन्कोलॉजिकल रोगों के विकृति द्वारा अग्रणी स्थान लिया जाता है - रोग, जिनमें से जोखिम, अन्य कारणों से, पोषण संबंधी विकारों पर निर्भर करता है।

दुनिया में खाद्य उत्पादों की कमी को भी ध्यान में रखा जाना चाहिए। 20वीं सदी में दुनिया की आबादी 1.5 से बढ़कर 6 अरब हो गई है। यह माना जाता है कि 2020 तक यह बढ़कर 8 बिलियन या उससे अधिक हो जाएगा, जो इस बात पर निर्भर करता है कि कौन और कैसे मायने रखता है। यह स्पष्ट है कि मुख्य मुद्दा इतने सारे लोगों का पोषण है। इस तथ्य के बावजूद कि पिछले 40 वर्षों में कृषि उत्पादन, कृषि संबंधी तरीकों के चयन और सुधार के लिए धन्यवाद, औसतन 2.5 गुना बढ़ा है, आगे की वृद्धि की संभावना नहीं है। इसका मतलब है कि भविष्य में कृषि खाद्य उत्पादों के उत्पादन की दर जनसंख्या वृद्धि की दर से तेजी से पिछड़ जाएगी।

एक आधुनिक व्यक्ति प्रतिदिन लगभग 800 ग्राम भोजन और 2 लीटर पानी की खपत करता है। इस तरह सिर्फ एक दिन में लोग 40 लाख टन से ज्यादा खाना खा लेते हैं। पहले से ही, दुनिया में खाद्य उत्पादों की कमी 60 मिलियन टन से अधिक है, और पूर्वानुमान निराशाजनक हैं ...

पुराने तरीकों से खाद्यान्न उत्पादन बढ़ाने की समस्या का समाधान अब संभव नहीं है। इसके अलावा, पारंपरिक कृषि प्रौद्योगिकियां नवीकरणीय नहीं हैं: पिछले 20 वर्षों में, मानव जाति ने उपजाऊ मिट्टी की परत का 15% से अधिक खो दिया है, और खेती के लिए उपयुक्त अधिकांश पहले से ही कृषि उत्पादन में शामिल है।

रूस के कृषि-औद्योगिक परिसर में हाल के वर्षों में विकसित हुई स्थिति का विश्लेषण जीवित आबादी में कमी और सभी प्रकार के कृषि उत्पादों के उत्पादन में 1.5 गुना से अधिक की गिरावट का संकेत देता है। प्राकृतिक और श्रम संसाधनों की शेष कुल मात्रा के साथ, संकट ने कृषि योग्य भूमि के उपयोग में तेज गिरावट का कारण बना, कृषि-पारिस्थितिकी तंत्र की उत्पादकता में कमी, 30 मिलियन हेक्टेयर से अधिक अत्यधिक उत्पादक agrocenoses को संचलन से वापस ले लिया गया।

कृषि बाजार की स्थिति को स्थिर करने के लिए अब तक किए गए उपाय अप्रभावी और अपर्याप्त साबित हुए हैं। और खाद्य आयात सभी उचित सीमाओं को पार कर गया है और खाद्य सुरक्षा पर सवाल उठाया है।

राष्ट्र के स्वास्थ्य, देश के विकास और सुरक्षा के लिए पोषण की संरचना के अनुकूलन के महत्व के आधार पर, रूस की आबादी के पोषण में सुधार के लिए एक प्राथमिकता दिशा विकसित की गई है: पूर्ण प्रोटीन की कमी का उन्मूलन; सूक्ष्म पोषक तत्वों की कमी का उन्मूलन; बच्चों के इष्टतम शारीरिक और मानसिक विकास के लिए परिस्थितियाँ बनाना; घरेलू और आयातित खाद्य उत्पादों की सुरक्षा सुनिश्चित करना; स्वस्थ पोषण के मामलों में जनसंख्या के ज्ञान के स्तर को बढ़ाना। खाद्य उत्पादन की आधुनिक रणनीति का वैज्ञानिक आधार नए संसाधनों की खोज है जो मानव शरीर के लिए भोजन के रासायनिक घटकों का इष्टतम अनुपात प्रदान करते हैं। इस समस्या का समाधान मुख्य रूप से प्रोटीन और विटामिन के नए स्रोत खोजना है।

उदाहरण के लिए, एक पूर्ण प्रोटीन युक्त पौधा, जो अमीनो एसिड के एक सेट के मामले में पशु प्रोटीन से कम नहीं है, सोया है। आहार में इससे उत्पादों की शुरूआत आपको प्रोटीन की कमी के साथ-साथ विभिन्न छोटे घटकों, विशेष रूप से आइसोफ्लेवोन्स की भरपाई करने की अनुमति देती है।

खाद्य समस्या के समाधानों में से एक खाद्य उत्पादों और उनके घटकों का रासायनिक संश्लेषण है, और विटामिन की तैयारी के उत्पादन में कुछ सफलता पहले ही हासिल की जा चुकी है। उच्च श्रेणी के खाद्य उत्पादों को प्राप्त करने के लिए एक बहुत ही आशाजनक और पहले से ही इस्तेमाल की जाने वाली विधि तकनीकी प्रसंस्करण की प्रक्रिया में प्रोटीन और विटामिन के साथ उनका संवर्धन है, अर्थात किसी दिए गए रासायनिक संरचना के साथ भोजन का उत्पादन।

खाद्य उत्पादों के व्यक्तिगत घटकों के रूप में सूक्ष्मजीवों का उपयोग करने का दूसरा तरीका है, क्योंकि सूक्ष्मजीवों की वृद्धि दर खेत जानवरों की वृद्धि दर और पौधों की 500 गुना की वृद्धि दर से एक हजार गुना अधिक है।

यह महत्वपूर्ण है कि सूक्ष्मजीवों में उनकी रासायनिक संरचना, इसके सुधार के निर्देशित आनुवंशिक पूर्वनिर्धारण की संभावना हो, जो सीधे उनके पोषण मूल्य और उपयोग की संभावनाओं को निर्धारित करता है।

इस प्रकार, नई सदी में, खाद्य उत्पादन उच्च आधुनिक तकनीकों के उपयोग के बिना और विशेष रूप से, जैव प्रौद्योगिकी के उपयोग के बिना, भोजन प्राप्त करने के लिए सूक्ष्मजीवों के उपयोग के बिना नहीं हो सकता।

स्वस्थ जीवन शैली के महत्व के बारे में बढ़ती जागरूकता के साथ, ऐसे खाद्य उत्पादों की मांग में वृद्धि हुई है जिनमें हानिकारक पदार्थ नहीं होते हैं। और यहाँ डीएनए टेक्नोलॉजिस्ट मदद नहीं कर सकते लेकिन भाग ले सकते हैं।

ऊपर, हम पहले ही चुकंदर का उल्लेख कर चुके हैं, जो फ्रुक्टेन का उत्पादन करते हैं, सुक्रोज के लिए एक कम कैलोरी विकल्प। यह परिणाम जेरूसलम आटिचोक से बीट जीनोम में एक जीन डालने के द्वारा प्राप्त किया गया था, जो एक एंजाइम को एन्कोड करता है जो सुक्रोज को फ्रुक्टेन में परिवर्तित करता है। इस प्रकार, ट्रांसजेनिक चुकंदर के पौधों में संचित सुक्रोज का 90% फ्रुक्टेन में परिवर्तित हो जाता है।

"कार्यात्मक पोषण" उत्पादों के निर्माण पर काम का एक और उदाहरण कैफीन मुक्त कॉफी बनाने का प्रयास है। हवाई में वैज्ञानिकों की एक टीम ने एंजाइम xanthosine-N7-methyltransferase के लिए एक जीन को अलग किया है, जो कॉफी की पत्तियों और बीन्स में कैफीन के संश्लेषण में महत्वपूर्ण पहला कदम उत्प्रेरित करता है। एग्रोबैक्टीरियम की मदद से, इस जीन का एक एंटीसेंस संस्करण अरेबिका कॉफी के ऊतक संवर्धन कोशिकाओं में डाला गया था। रूपांतरित कोशिकाओं के अध्ययन से पता चला है कि उनमें कैफीन का स्तर सामान्य से केवल 2% है। यदि रूपांतरित पौधों के पुनर्जनन और प्रजनन पर कार्य सफल होता है, तो उनका उपयोग कॉफी के रासायनिक डिकैफ़िनेशन की प्रक्रिया से बच जाएगा, जो न केवल $ 2.00 प्रति किलोग्राम कॉफी (प्रक्रिया की लागत) को बचाएगा, बल्कि संरक्षित भी करेगा पेय का स्वाद इस तरह खराब हो जाता है, जो डिकैफ़िनेशन के दौरान आंशिक रूप से खो जाता है ...

विकासशील देशों, जहां करोड़ों लोग भूख से मर रहे हैं, को विशेष रूप से बेहतर खाद्य गुणवत्ता की आवश्यकता है। उदाहरण के लिए, दुनिया भर में उगाई जाने वाली फलियों में मेथियोनीन सहित कुछ सल्फर युक्त अमीनो एसिड की कमी होती है। फलियों में मेथियोनाइन की सांद्रता बढ़ाने के लिए अब सक्रिय प्रयास किए जा रहे हैं। जीएम पौधों में, भंडारण प्रोटीन सामग्री को 25% तक बढ़ाना संभव है (यह अब तक कुछ प्रकार की फलियों के लिए किया गया है)। पहले से ही उल्लेख किया गया एक और उदाहरण ज्यूरिख में तकनीकी विश्वविद्यालय के प्रोफेसर पोट्रीकस द्वारा प्राप्त बीटा-कैरोटीन-समृद्ध "सुनहरा चावल" है। एक औद्योगिक ग्रेड प्राप्त करना एक उल्लेखनीय उपलब्धि होगी। चावल को विटामिन बी से समृद्ध करने का भी प्रयास किया जा रहा है, जिसकी कमी से एनीमिया और अन्य बीमारियां होती हैं।

फसल उत्पादों की गुणवत्ता विशेषताओं में सुधार पर काम विभिन्न प्रकार की समस्याओं को हल करने में आधुनिक डीएनए प्रौद्योगिकियों की क्षमताओं को अच्छी तरह से दर्शाता है।

दवा के रूप में भोजन

शब्द "बायोटेक्नोलॉजी" औद्योगिक तरीकों के एक सेट को संदर्भित करता है जो उत्पादन के लिए जीवित जीवों और जैविक प्रक्रियाओं का उपयोग करता है। जैव-प्रौद्योगिकी पद्धतियाँ जितनी पुरानी हैं उतनी ही पुरानी हैं - वाइनमेकिंग, बेकिंग, ब्रूइंग, पनीर बनाना सूक्ष्मजीवों के उपयोग पर आधारित हैं और जैव प्रौद्योगिकी से भी संबंधित हैं।

आधुनिक जैव प्रौद्योगिकी सेलुलर और आनुवंशिक इंजीनियरिंग पर आधारित है, जो मूल्यवान जैविक रूप से सक्रिय पदार्थ प्राप्त करना संभव बनाता है - एंटीबायोटिक्स, हार्मोन, एंजाइम, इम्युनोमोड्यूलेटर, सिंथेटिक टीके, अमीनो एसिड, साथ ही खाद्य प्रोटीन, पौधों और जानवरों की नस्लों की नई किस्में बनाने के लिए। . नए तरीकों का उपयोग करने का मुख्य लाभ प्राकृतिक संसाधनों पर उत्पादन की निर्भरता में कमी, पारिस्थितिक और आर्थिक रूप से खेती के सबसे लाभदायक तरीकों का उपयोग है।

आनुवंशिक रूप से संशोधित पौधों के निर्माण से कई बार प्रजनन की खेती की प्रक्रिया को तेज करना संभव हो जाता है, साथ ही उन गुणों वाली फसलें प्राप्त करना संभव हो जाता है जिन्हें पारंपरिक तरीकों का उपयोग करके पैदा नहीं किया जा सकता है। फसलों के आनुवंशिक संशोधन से उन्हें कीटनाशकों, कीटों, बीमारियों, खेती के दौरान होने वाले नुकसान को कम करने, भंडारण और उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार करने में मदद मिलती है।

ट्रांसजेनिक फसलों की दूसरी पीढ़ी के लिए विशिष्ट क्या है जो पहले से ही औद्योगिक पैमाने पर उत्पादित की जा रही हैं? उनके पास उच्च कृषि-तकनीकी विशेषताएं हैं, अर्थात्, कीटों और खरपतवारों के लिए अधिक प्रतिरोध, और, परिणामस्वरूप, उच्च पैदावार।

चिकित्सा के दृष्टिकोण से, ट्रांसजेनिक उत्पादों के महत्वपूर्ण लाभ यह हैं कि, सबसे पहले, कीटनाशकों की अवशिष्ट मात्रा को काफी कम करना संभव था, जिससे प्रतिकूल पर्यावरणीय स्थिति में मानव शरीर पर रासायनिक भार को कम करना संभव हो गया। दूसरे, पौधों को कीटनाशी गुण देना, जिससे कीड़ों द्वारा उनके प्रकोप में कमी आती है, और इससे अनाज फसलों के फफूंदों द्वारा संक्रमण बहुत कम हो जाता है। यह ज्ञात है कि वे माइकोटॉक्सिन (विशेष रूप से, फ्यूमोनिसिन - अनाज के प्राकृतिक संदूषक) का उत्पादन करते हैं जो मनुष्यों के लिए विषाक्त हैं।

इस प्रकार, पहली पीढ़ी और दूसरी पीढ़ी के जीएम उत्पादों का मानव स्वास्थ्य पर न केवल अप्रत्यक्ष रूप से - पर्यावरण में सुधार के माध्यम से, बल्कि प्रत्यक्ष रूप से - कीटनाशकों की अवशिष्ट मात्रा और मायकोटॉक्सिन की सामग्री को कम करके सकारात्मक प्रभाव पड़ता है। यह आश्चर्य की बात नहीं है कि ट्रांसजेनिक फसलों के कब्जे वाले क्षेत्र साल-दर-साल बढ़ रहे हैं।

लेकिन अब तीसरी पीढ़ी के उत्पादों के निर्माण पर सबसे अधिक ध्यान दिया जाएगा, जिसमें बेहतर या संशोधित पोषण मूल्य, जलवायु कारकों के प्रतिरोधी, मिट्टी की लवणता, साथ ही लंबे समय तक शैल्फ जीवन और बेहतर स्वाद, एलर्जी की अनुपस्थिति की विशेषता है।

चौथी पीढ़ी की फसलों के लिए, उपरोक्त गुणों के अलावा, पौधे की वास्तुकला में बदलाव (उदाहरण के लिए, छोटा कद), फूल और फलने के समय में बदलाव, विशेषता होगी, जिससे उष्णकटिबंधीय फल उगाना संभव होगा। मध्य लेन में, आकार, आकार और फलों की संख्या में परिवर्तन, प्रकाश संश्लेषण की दक्षता में वृद्धि, आत्मसात के बढ़े हुए स्तर के साथ पोषक तत्वों का उत्पादन, यानी शरीर द्वारा बेहतर अवशोषित।

आनुवंशिक संशोधन के तरीकों में सुधार के साथ-साथ भोजन के कार्यों और मानव शरीर में चयापचय के बारे में ज्ञान को गहरा करने से न केवल पर्याप्त पोषण सुनिश्चित करने के लिए, बल्कि स्वास्थ्य में सुधार और बीमारियों को रोकने के उद्देश्य से उत्पादों का उत्पादन करना संभव हो जाएगा। .

पौधे बायोरिएक्टर

प्लांट डीएनए प्रौद्योगिकी के आशाजनक क्षेत्रों में से एक बायोरिएक्टर पौधों का निर्माण है जो दवा, फार्माकोलॉजी आदि में आवश्यक प्रोटीन का उत्पादन करने में सक्षम हैं। बायोरिएक्टर पौधों के लाभों में फीडिंग और रखरखाव की आवश्यकता की अनुपस्थिति, निर्माण और प्रजनन की सापेक्ष आसानी शामिल है। , और उच्च उत्पादकता। इसके अलावा, विदेशी प्रोटीन पौधों में प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को प्रेरित नहीं करते हैं, जो कि जानवरों में हासिल करना मुश्किल है।

जैविक रूप से सक्रिय प्रोटीन का एक पूरा सेट प्राप्त करने की आवश्यकता है, जो विशिष्ट ऊतकों या उत्पादों में संश्लेषण के बहुत कम स्तर के कारण, उनकी क्रिया के तंत्र, व्यापक उपयोग या अतिरिक्त उपयोग के क्षेत्रों के निर्धारण द्वारा अध्ययन के लिए उपलब्ध नहीं हैं। . इन प्रोटीनों में शामिल हैं, उदाहरण के लिए, लैक्टोफेरिन, जो स्तनधारी दूध, रक्त ल्यूकोसाइट्स में कम मात्रा में पाया जाता है।

मानव लैक्टोफेरिन (एचएलएफ) छोटे बच्चों के जठरांत्र संबंधी मार्ग के संक्रामक रोगों की रोकथाम और उपचार के लिए आहार पूरक और औषधीय तैयारी के रूप में उपयोग करने का वादा कर रहा है, घातक और कई वायरल (एड्स) रोगों में शरीर की प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को बढ़ाता है। मवेशियों के दूध से लैक्टोफेरिन का उत्पादन, इसकी कम सामग्री के कारण, दवा की उच्च लागत की ओर जाता है। तम्बाकू कोशिकाओं में लैक्टोफेरिन जीन के सीडीएनए की शुरूआत के साथ, कई कैलस ऊतक प्राप्त हुए जो कटे हुए लैक्टोफेरिन को संश्लेषित करते हैं, जिनमें से जीवाणुरोधी गुण देशी लैक्टोफेरिन के जीवाणुरोधी गुणों की तुलना में काफी मजबूत थे। तंबाकू कोशिकाओं में इस काटे गए लैक्टोफेरिन की सांद्रता 0.6-2.5% थी।

जीन को प्लांट जीनोम में डाला जाता है, जिसके उत्पाद मनुष्यों और जानवरों में प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया उत्पन्न करते हैं, उदाहरण के लिए, विभिन्न रोगों के प्रेरक एजेंटों के लिफाफा प्रोटीन के खिलाफ, विशेष रूप से, हैजा, हेपेटाइटिस, दस्त, साथ ही एंटीजन के खिलाफ कुछ ट्यूमर के प्लाज्मा झिल्ली के।

ट्रांसजेनिक पौधे बनाए जाते हैं जो जीन ले जाते हैं जो मनुष्यों में हार्मोन थेरेपी के लिए आवश्यक कुछ हार्मोन उत्पन्न करते हैं, और इसी तरह।

वैक्सीन बनाने के लिए पौधों के उपयोग का एक उदाहरण स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय में किया गया कार्य है। इस काम में, एक आधुनिक तंबाकू मोज़ेक वायरस का उपयोग करके कैंसर के एक रूप के प्रति एंटीबॉडी प्राप्त की गई, जिसमें लिम्फोमा इम्युनोग्लोबुलिन का एक हाइपरवेरेबल क्षेत्र डाला गया था। आधुनिकीकृत वायरस से संक्रमित पौधों ने नैदानिक ​​उपयोग के लिए पर्याप्त मात्रा में सही संरचना के एंटीबॉडी का उत्पादन किया। एंटीबॉडी प्राप्त करने वाले 80% चूहे लिम्फोमा से बच गए, जबकि जिन चूहों को टीका नहीं मिला, वे सभी मर गए। प्रस्तावित विधि नैदानिक ​​​​उपयोग के लिए पर्याप्त मात्रा में रोगी-विशिष्ट एंटीबॉडी को जल्दी से प्राप्त करना संभव बनाती है।

एंटीबॉडी के उत्पादन के लिए पौधों का उपयोग करने की संभावनाएं बहुत अच्छी हैं। केविन उज़िल और सहकर्मियों ने दिखाया कि सोया द्वारा उत्पादित एंटीबॉडी चूहों को दाद वायरस के संक्रमण से बचाने में प्रभावी थे। स्तनधारी कोशिका संस्कृतियों में उत्पादित एंटीबॉडी की तुलना में, पौधों द्वारा उत्पादित एंटीबॉडी में समान भौतिक गुण होते हैं, मानव कोशिकाओं में स्थिर रहते हैं, और वायरस को बांधने और बेअसर करने की उनकी क्षमता में भिन्न नहीं होते हैं। नैदानिक ​​परीक्षणों से पता चला है कि तंबाकू द्वारा उत्पादित एंटीबॉडी के उपयोग ने दांतों की सड़न पैदा करने वाले म्यूटेंट स्ट्रेप्टोकोकी के गुणन को प्रभावी ढंग से रोक दिया है।

इंसुलिन पर निर्भर मधुमेह के खिलाफ आलू द्वारा उत्पादित एक वैक्सीन का निर्माण किया गया। आलू के कंदों में, एक काइमेरिक प्रोटीन जमा हुआ था, जिसमें हैजा विष और प्रोइन्सुलिन के बी सबयूनिट शामिल थे। बी सबयूनिट की उपस्थिति से कोशिकाओं के लिए इस उत्पाद का उपभोग करना आसान हो जाता है, जो वैक्सीन को 100 गुना अधिक प्रभावी बनाता है। मधुमेह के चूहों को माइक्रोग्राम इंसुलिन के साथ कंद खिलाने से रोग की प्रगति धीमी हो जाती है।

पर्यावरण प्रदूषण के खिलाफ लड़ाई में जीन प्रौद्योगिकियां। फाइटोरेमेडिएशन

अपने कार्यों से, मनुष्य ने पृथ्वी पर जीवन के विकासवादी विकास के दौरान हस्तक्षेप किया और मनुष्य से स्वतंत्र जीवमंडल के अस्तित्व को नष्ट कर दिया। लेकिन वह जीवमंडल को नियंत्रित करने वाले मौलिक कानूनों को खत्म करने और उनके प्रभाव से खुद को मुक्त करने में विफल रहे।

शेष फॉसी से अगली प्रलय के बाद पुनर्जन्म, अनुकूलन और विकास, जीवन, फिर भी, हर समय विकास की मुख्य दिशा थी। यह रूलियर के ऐतिहासिक विकास के कानून द्वारा निर्धारित किया गया था, जिसके अनुसार, जीवन की प्रगति और विकास की अपरिवर्तनीयता के ढांचे के भीतर, सब कुछ पर्यावरणीय परिस्थितियों से स्वतंत्रता के लिए प्रयास करता है। ऐतिहासिक प्रक्रिया में, संगठन की जटिलता को बढ़ाकर इस तरह के प्रयास को महसूस किया जाता है, जो संरचना और कार्यों के बढ़ते भेदभाव में व्यक्त होता है। इस प्रकार, विकास के सर्पिल के प्रत्येक क्रमिक मोड़ पर, जीव एक तेजी से जटिल तंत्रिका तंत्र और उसके केंद्र - मस्तिष्क के साथ दिखाई देते हैं। XIX सदी के वैज्ञानिक-विकासवादी। उन्होंने विकास की इस दिशा को "सेफेलाइज़ेशन" (ग्रीक "सेफ़लॉन" - मस्तिष्क से) कहा, हालांकि, प्राइमेट्स के सेफ़लाइज़ेशन और उनके शरीर की जटिलता ने अंततः मानवता को एक जैविक प्रजाति के रूप में जैविक नियम के अनुसार विलुप्त होने के कगार पर रख दिया। त्वरित विकास, जिसके अनुसार जैविक प्रणाली की जटिलता का अर्थ है अस्तित्व प्रजातियों की औसत अवधि में कमी और इसके विकास की दर में वृद्धि। उदाहरण के लिए, एक पक्षी प्रजाति का औसत जीवन काल 2 मिलियन वर्ष है, स्तनधारी - 800 हजार वर्ष, मनुष्य के पैतृक रूप - 200-500 हजार वर्ष। मनुष्य की आधुनिक उप-प्रजातियाँ, कुछ विचारों के अनुसार, केवल ५० से १०० हजार वर्षों से अस्तित्व में हैं, लेकिन कई वैज्ञानिकों का मानना ​​​​है कि उनकी आनुवंशिक क्षमता और भंडार समाप्त हो गए हैं (Dlekseenko, Keiseevich, 1997)।

आधुनिक मनुष्य के पूर्वजों ने उस रास्ते पर कदम रखा जो जीवमंडल के साथ टकराव को तेज करता है और लगभग 1.5-3 मिलियन वर्ष पहले तबाही की ओर ले जाता है, जब उन्होंने पहली बार आग का उपयोग करना शुरू किया था। उसी क्षण से, मनुष्य और जीवमंडल के रास्ते अलग हो गए, उनका विरोध शुरू हो गया, जिसका परिणाम जीवमंडल का पतन या एक प्रजाति के रूप में मनुष्य का गायब होना हो सकता है।

मानवता सभ्यता की किसी भी उपलब्धि को नहीं छोड़ सकती, भले ही वे विनाशकारी हों: जानवरों के विपरीत जो केवल नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का उपयोग करते हैं, और बायोमास को आत्म-पुनरुत्पादन करने के लिए जीवमंडल की क्षमता के लिए पर्याप्त मात्रा में, मानवता का अस्तित्व इतना नवीकरणीय नहीं है जितना कि गैर- अक्षय ऊर्जा वाहक और ऊर्जा स्रोत। क्षेत्र में नए आविष्कार ही इस विरोध को पुष्ट करते हैं।

ट्रांसजेनिक पौधों के उपयोग में नवीनतम रुझानों में से एक फाइटोरेमेडिएशन के लिए उनका आवेदन है - मिट्टी की सफाई, पानी पाउंड, आदि। - प्रदूषकों से: भारी धातु, रेडियोन्यूक्लाइड और अन्य हानिकारक यौगिक।

प्राकृतिक पदार्थों (तेल, भारी धातु, आदि) और सिंथेटिक यौगिकों (एक्सनोबायोटिक्स) द्वारा पर्यावरण प्रदूषण, जो अक्सर सभी जीवित चीजों के लिए विषाक्त होता है, साल-दर-साल बढ़ता जाता है। जीवमंडल के और अधिक संदूषण को कैसे रोका जाए और इसके मौजूदा फोकस को समाप्त किया जाए? समाधानों में से एक आनुवंशिक प्रौद्योगिकी का उपयोग है। उदाहरण के लिए, जीवित जीव, मुख्य रूप से सूक्ष्मजीव। इस दृष्टिकोण को "बायोरेमेडिएशन" कहा जाता है - पर्यावरण की रक्षा के उद्देश्य से जैव प्रौद्योगिकी। औद्योगिक जैव प्रौद्योगिकी के विपरीत, जिसका मुख्य लक्ष्य सूक्ष्मजीवों के उपयोगी चयापचयों को प्राप्त करना है, प्रदूषण के खिलाफ लड़ाई अनिवार्य रूप से पर्यावरण में सूक्ष्मजीवों की "रिलीज" से जुड़ी है, जिसके लिए इसके साथ उनकी बातचीत की गहन समझ की आवश्यकता होती है। सूक्ष्मजीव बायोडिग्रेडेशन उत्पन्न करते हैं - खतरनाक यौगिकों का विनाश जो उनमें से अधिकांश के लिए एक सामान्य सब्सट्रेट नहीं हैं। जटिल कार्बनिक यौगिकों के क्षरण के लिए जैव रासायनिक मार्ग काफी व्यापक हो सकते हैं (उदाहरण के लिए, नेफ़थलीन और इसके डेरिवेटिव एक दर्जन विभिन्न एंजाइमों द्वारा नष्ट हो जाते हैं)।

बैक्टीरिया में कार्बनिक यौगिकों का क्षरण अक्सर प्लास्मिड द्वारा नियंत्रित होता है। उन्हें डिग्रेडेशन प्लास्मिड या डी-प्लास्मिड कहा जाता है। वे सैलिसिलेट, नेफ़थलीन, कपूर, ऑक्टेन, टोल्यूनि, जाइलीन, बाइफिनाइल आदि जैसे यौगिकों को विघटित करते हैं। अधिकांश डी-प्लास्मिड जीनस स्यूडोमोनास के बैक्टीरिया के मिट्टी के उपभेदों में पृथक थे। लेकिन अन्य बैक्टीरिया भी उनके पास होते हैं: अल्कल्कजेन्स, फ्लेवोबैक्टीरियम, आर्ट्रोबैक्टर, आदि। कई स्यूडोमोनैड में भारी धातुओं के प्रतिरोध को नियंत्रित करने वाले प्लास्मिड पाए गए हैं। लगभग सभी डी-प्लास्मिड, जैसा कि विशेषज्ञ कहते हैं, संयुग्मी हैं, अर्थात। संभावित प्राप्तकर्ता की कोशिकाओं में स्वतंत्र रूप से स्थानांतरित करने में सक्षम हैं।

डी-प्लास्मिड एक कार्बनिक यौगिक के क्षरण के प्रारंभिक चरणों और इसके पूर्ण क्षरण दोनों को नियंत्रित कर सकते हैं। पहला प्रकार ओएसटी प्लास्मिड है, जो एल्डिहाइड में स्निग्ध हाइड्रोकार्बन के ऑक्सीकरण को नियंत्रित करता है। इसमें निहित जीन दो एंजाइमों की अभिव्यक्ति को नियंत्रित करते हैं: हाइड्रॉक्सिलेज़, जो हाइड्रोकार्बन को अल्कोहल में परिवर्तित करता है, और अल्कोहल डिहाइड्रोजनेज, जो अल्कोहल को एल्डिहाइड में ऑक्सीकृत करता है। आगे ऑक्सीकरण एंजाइमों द्वारा किया जाता है, जिसके संश्लेषण के लिए गुणसूत्र जीन "जिम्मेदार" होते हैं। हालांकि, अधिकांश डी-प्लास्मिड दूसरे प्रकार के होते हैं।

पारा प्रतिरोधी बैक्टीरिया मेर ए जीन को व्यक्त करते हैं, जो पारा के हस्तांतरण और विषहरण के लिए एक प्रोटीन को एन्कोड करता है। संशोधित मेर ए जीन निर्माण का उपयोग तंबाकू, रेपसीड, चिनार और अरेबिडोप्सिस को बदलने के लिए किया गया था। हाइड्रोपोनिक संस्कृति में, इस जीन वाले पौधों को जलीय वातावरण से 80% पारा आयनों तक निकाला गया था। साथ ही, ट्रांसजेनिक पौधों की वृद्धि और चयापचय को दबाया नहीं गया था। बीज पीढ़ियों के माध्यम से पारा प्रतिरोध को पारित किया गया है।

मेर ए जीन के ट्यूलिप ट्री (लिरियोडेंड्रोन ट्यूलिपिफेरा) में तीन संशोधित निर्माणों की शुरूआत पर, प्राप्त लाइनों में से एक के पौधों को पारा क्लोराइड (एचजीसीएल 2) सांद्रता की उपस्थिति में तेजी से विकास दर की विशेषता थी जो पौधों को नियंत्रित करने के लिए खतरनाक थे। . इस रेखा के पौधे पारा के कम विषैले तत्व रूप में अवशोषित और परिवर्तित हो जाते हैं और नियंत्रण संयंत्रों की तुलना में 10 गुना अधिक आयनिक पारा तक वाष्पित हो जाते हैं। वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि इस प्रजाति के ट्रांसजेनिक पेड़ों से वाष्पीकृत होने वाला पारा तुरंत हवा में फैल जाएगा।

भारी धातुएं कृषि उत्पादन में उपयोग किए जाने वाले भूमि प्रदूषकों का एक अभिन्न अंग हैं। कैडमियम के मामले में, यह ज्ञात है कि अधिकांश पौधे इसे जड़ों में जमा करते हैं, जबकि कुछ पौधे, जैसे लेट्यूस और तंबाकू, इसे मुख्य रूप से पत्तियों में जमा करते हैं। कैडमियम मुख्य रूप से औद्योगिक उत्सर्जन से और फास्फोरस उर्वरकों में अशुद्धता के रूप में मिट्टी में प्रवेश करता है।

मानव और पशु शरीर में कैडमियम के सेवन को कम करने के तरीकों में से एक ट्रांसजेनिक पौधों का उत्पादन हो सकता है जो पत्तियों में इस धातु की थोड़ी मात्रा जमा करते हैं। यह दृष्टिकोण उन पौधों की प्रजातियों के लिए मूल्यवान है जिनकी पत्तियों का उपयोग भोजन या पशु आहार के लिए किया जाता है।

आप मेटालोथायोनिन, छोटे सिस्टीन युक्त प्रोटीन का भी उपयोग कर सकते हैं जो भारी धातुओं को बांध सकते हैं। स्तनधारी मेटलोथायोनिन को पौधों में क्रियाशील दिखाया गया है। मेटालोथायोनिन के जीन को व्यक्त करने वाले ट्रांसजेनिक पौधे प्राप्त किए गए थे, और यह दिखाया गया था कि ये पौधे नियंत्रण संयंत्रों की तुलना में कैडमियम के प्रति अधिक प्रतिरोधी थे।

स्तनधारी hMTII जीन वाले ट्रांसजेनिक पौधों में नियंत्रण की तुलना में तनों में 60-70% कम कैडमियम सांद्रता थी, और जड़ों से तनों में कैडमियम का स्थानांतरण भी कम हो गया था - अवशोषित कैडमियम का केवल 20% ही तनों तक पहुँचाया गया था।

पौधों को मिट्टी या पानी से निकालकर भारी धातुओं को जमा करने के लिए जाना जाता है। फाइटोरेमेडिएशन इस संपत्ति पर आधारित है, जिसे फाइटोएक्स्ट्रेक्शन और राइजोफिल्ट्रेशन में विभाजित किया गया है। Phytoextraction मिट्टी से भारी धातुओं को निकालने के लिए तेजी से बढ़ने वाले पौधों के उपयोग को संदर्भित करता है। राइजोफिल्ट्रेशन पौधों की जड़ों द्वारा पानी से जहरीली धातुओं का अवशोषण और एकाग्रता है। धातुओं को अवशोषित करने वाले पौधों को खाद या जला दिया जाता है। पौधे अपनी भंडारण क्षमता में स्पष्ट रूप से भिन्न होते हैं। इस प्रकार, ब्रसेल्स स्प्राउट्स 3.5% तक सीसा (पौधों के सूखे वजन के आधार पर), और इसकी जड़ें - 20% तक जमा कर सकते हैं। यह पौधा तांबा, निकल, क्रोमियम, जस्ता आदि का भी सफलतापूर्वक संचय करता है। Phytoremediation भी रेडियोन्यूक्लाइड से मिट्टी और पानी के शुद्धिकरण के लिए आशाजनक है। लेकिन जहरीले कार्बनिक यौगिक पौधों द्वारा विघटित नहीं होते हैं, यहां सूक्ष्मजीवों का उपयोग करना अधिक आशाजनक है। हालांकि कुछ लेखक फाइटोरेमेडिएशन के दौरान कार्बनिक प्रदूषकों की सांद्रता को कम करने पर जोर देते हैं, वे मुख्य रूप से पौधों द्वारा नहीं, बल्कि उनके राइजोस्फीयर में रहने वाले सूक्ष्मजीवों द्वारा नष्ट हो जाते हैं।

अल्फाल्फा के सहजीवी नाइट्रोजन फिक्सर, Rhlzobium melitotj, को कई जीनों के साथ एकीकृत किया गया है जो ईंधन में निहित गैसोलीन, टोल्यूनि और xylene को विघटित करते हैं। अल्फाल्फा की गहरी जड़ प्रणाली तेल उत्पादों से दूषित मिट्टी को 2-2.5 मीटर की गहराई तक साफ करने की अनुमति देती है।

यह याद रखना चाहिए कि पिछले ५० वर्षों में अधिकांश ज़ेनोबायोटिक्स पर्यावरण में दिखाई दिए हैं। लेकिन प्रकृति में पहले से ही सूक्ष्मजीव हैं जो उनका उपयोग करने में सक्षम हैं। इससे पता चलता है कि सूक्ष्मजीवों की आबादी में, आनुवंशिक घटनाएं काफी तेज़ी से घटित होती हैं, जो उनके विकास, अधिक सटीक रूप से, सूक्ष्म विकास को निर्धारित करती हैं। चूंकि हमारी तकनीकी सभ्यता के संबंध में ज़ेनोबायोटिक्स की संख्या अधिक से अधिक होती जा रही है, इसलिए सूक्ष्मजीवों के चयापचय और उनकी चयापचय क्षमताओं की सामान्य समझ होना महत्वपूर्ण है। यह सब एक नए विज्ञान के विकास की आवश्यकता है - चयापचय। यह इस तथ्य पर आधारित है कि बैक्टीरिया उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप नए यौगिकों को संसाधित करने की क्षमता प्राप्त कर सकते हैं। एक नियम के रूप में, इसके लिए कई क्रमिक उत्परिवर्तन या अन्य प्रकार के सूक्ष्मजीवों में पहले से मौजूद लोगों से नए जीन सिस्टम के सम्मिलन की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, एक स्थिर ऑर्गनोहैलोजन यौगिक के अपघटन के लिए, आनुवंशिक जानकारी की आवश्यकता होती है, जो विभिन्न सूक्ष्मजीवों की कोशिकाओं में होती है। प्रकृति में, क्षैतिज जीन स्थानांतरण के कारण सूचनाओं का ऐसा आदान-प्रदान होता है, और प्रयोगशालाओं में, प्रकृति से ली गई डीएनए प्रौद्योगिकी विधियों का उपयोग किया जाता है।

फाइटो- और बायोरेमेडिएशन का आगे विकास एक जटिल समस्या है, विशेष रूप से, पौधों और राइजोस्फीयर सूक्ष्मजीवों के उपयोग के साथ। पौधे मिट्टी से भारी धातुओं को सफलतापूर्वक निकालेंगे, और राइजोस्फीयर बैक्टीरिया कार्बनिक यौगिकों को विघटित करेंगे, फाइटोरेमेडिएशन की दक्षता में वृद्धि करेंगे, पौधों की वृद्धि को बढ़ावा देंगे, और पौधे - उनकी जड़ों पर रहने वाले सूक्ष्मजीवों का विकास।

पर्यावरण प्रदूषण को पारिस्थितिक तंत्र की बीमारी माना जा सकता है, और जैव उपचार को उपचार माना जा सकता है। इसे पर्यावरण प्रदूषण के कारण होने वाले कई मानव रोगों की रोकथाम के रूप में भी माना जाना चाहिए। अन्य सफाई विधियों की तुलना में, यह बहुत सस्ता है। फैलाना प्रदूषण (कीटनाशक, तेल और तेल उत्पाद, ट्रिनिट्रोटोल्यूनि, जिसने कई भूमि को दूषित किया) के साथ, इसका कोई विकल्प नहीं है। प्रदूषण से पर्यावरण को साफ करने में, एक या उस प्रदूषण से जुड़े जोखिमों को कम करने, और एक विशेष यौगिक के गुणों और इसके प्रभाव को ध्यान में रखते हुए, सबसे पहले, मानव स्वास्थ्य पर सही ढंग से प्राथमिकता देना महत्वपूर्ण है। पर्यावरण में जीएम सूक्ष्मजीवों की शुरूआत को नियंत्रित करने वाले विधायी कृत्यों और नियमों की आवश्यकता है, जिसके साथ किसी भी प्रदूषक से सफाई की विशेष उम्मीदें हैं। औद्योगिक जैव प्रौद्योगिकी के विपरीत, जहां तकनीकी प्रक्रिया के सभी मानकों को सख्ती से नियंत्रित करना संभव है, जैव उपचार एक खुली प्रणाली में किया जाता है, जहां ऐसा नियंत्रण मुश्किल होता है। कुछ हद तक, यह हमेशा "जानना-कैसे", एक तरह की कला है।

तेल उत्पादों के शुद्धिकरण में सूक्ष्मजीवों के लाभ का पूरी तरह से प्रदर्शन किया गया था, जब टैंकर आपदा के बाद, अलास्का के तट पर 5000 मीटर 3 तेल समुद्र में गिरा दिया गया था। लगभग 1.5 हजार किमी समुद्र तट तेल से दूषित था। यांत्रिक सफाई में 11,000 कर्मचारी और विभिन्न प्रकार के उपकरण शामिल थे (इसकी लागत प्रति दिन $ 1 मिलियन थी)। लेकिन एक और तरीका था: उसी समय, तट को साफ करने के लिए मिट्टी में नाइट्रोजन उर्वरक की शुरुआत की गई, जिससे प्राकृतिक सूक्ष्मजीव समुदायों के विकास में तेजी आई। इसने तेल के अपघटन को 3-5 गुना तेज कर दिया। नतीजतन, प्रदूषण, जिसके परिणाम, गणना के अनुसार, 10 साल बाद भी प्रभावित हो सकते हैं, 2 साल में पूरी तरह से समाप्त हो गए, बायोरेमेडिएशन पर 1 मिलियन डॉलर से कम खर्च किए।

बायोरेमेडिएशन, प्रौद्योगिकियों और इसके आवेदन के तरीकों के विकास के लिए आनुवंशिकी और आणविक जीव विज्ञान, पारिस्थितिकी और अन्य विषयों के क्षेत्र में एक अंतःविषय दृष्टिकोण और विशेषज्ञों के सहयोग की आवश्यकता होती है। इस प्रकार, जेनेटिक इंजीनियरिंग के उपयोग के क्षेत्र बहुत विविध और व्यापक हैं, और उनमें से कुछ शानदार हैं और साथ ही प्राप्य परिणामों के मामले में बहुत ही आशाजनक हैं।

इन परिवर्तनों के प्रभाव का आकलन करने के लिए पर्यावरणीय परिवर्तनों के लिए जीवित जीवों की प्रतिक्रिया का अध्ययन अत्यंत महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से मानवजनित मूल के, जैव विविधता पर, जिसका संरक्षण मानव सभ्यता का सबसे महत्वपूर्ण कार्य है।

आर्थिक सहयोग और विकास संगठन (ओईसीडी) के अनुसार, बायोरेमेडिएशन के लिए संभावित बाजार $ 75 बिलियन से अधिक है। पर्यावरण संरक्षण के लिए जैव प्रौद्योगिकी का त्वरित परिचय, विशेष रूप से, इस तथ्य के कारण है कि वे अन्य उपचार की तुलना में बहुत सस्ते हैं प्रौद्योगिकियां। ओईसीडी के अनुसार, बायोरेमेडिएशन स्थानीय, क्षेत्रीय और वैश्विक महत्व का है, और शुद्धिकरण के लिए प्राकृतिक जीवों और जीएमओ दोनों का तेजी से उपयोग किया जाएगा।

जैव ईंधन

जीवाश्म ऊर्जा के सीमित भंडार को देखते हुए, अब नए प्रकार के ईंधन - मीथेन, हाइड्रोजन, आदि के साथ-साथ नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के उपयोग की संभावना पर विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए। हालांकि, सामान्य ऊर्जा संतुलन में, ऐसे पर्यावरण के अनुकूल ऊर्जा स्रोत जैसे सूर्य की ऊर्जा, समुद्री धाराएं, पानी, हवा, आदि, उनके कुल उत्पादन का 20% से अधिक नहीं बना सकते हैं। इस स्थिति में, सबसे आशाजनक अक्षय ऊर्जा स्रोतों में से एक बायोमास है, जिसके उपयोग में लगातार सुधार किया जा रहा है। उसी समय, प्रत्यक्ष दहन के साथ, बायोकॉनवर्जन प्रक्रियाओं का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, अल्कोहल और एनारोबिक किण्वन, थर्मल रूपांतरण, गैसीकरण, पायरोलिसिस, आदि। आयातित तेल के बजाय ईंधन योजक के रूप में उपयोग किया जाता है। इसी उद्देश्य से देश के उत्तरपूर्वी क्षेत्रों में लगभग 6 मिलियन हेक्टेयर में फैली काली बेल के प्राकृतिक घने का दोहन शुरू हो गया है।

यदि भारत, चीन और कुछ अन्य देशों में कृषि अपशिष्ट का उपयोग बायोगैस प्राप्त करने के उद्देश्य से किया जाता है, तो स्वीडन, जर्मनी, ब्राजील, संयुक्त राज्य अमेरिका, कनाडा में कृषि फसलों को विशेष रूप से इथेनॉल ईंधन के उत्पादन के लिए उगाया जाता है। जीवाश्म ईंधन का एक प्रभावी विकल्प रेपसीड और रेपसीड तेल है, जिसके वसंत रूपों की खेती रूस में आर्कटिक सर्कल तक की जा सकती है। सोयाबीन, सूरजमुखी और अन्य फसलें भी जैव ईंधन उत्पादन के लिए वनस्पति तेलों का स्रोत हो सकती हैं। ब्राजील में ईंधन इथेनॉल का उत्पादन करने के लिए गन्ने का तेजी से उपयोग किया जाता है, और संयुक्त राज्य अमेरिका में मकई का उपयोग किया जाता है।

चुकंदर के लिए ऊर्जा उत्पादन गुणांक (इसके उत्पादन के लिए सभी ऊर्जा लागतों के लिए उपयोगी उत्पादों के समतुल्य कुल ऊर्जा का अनुपात) 1.3 है; चारा घास - 2.1; रेपसीड - 2.6; गेहूं का भूसा - 2.9। वहीं, प्रत्येक हेक्टेयर से कच्चे माल के रूप में 60 सेंटीमीटर गेहूं के भूसे के उपयोग से 10 हजार मीटर 3 जेनरेटर गैस या 57.1 जीजे प्राप्त करना संभव है।

कई देशों में तेल, गैस और कोयले के प्राकृतिक संसाधनों की तेजी से कमी के कारण, तथाकथित तेल-असर वाले पौधों पर विशेष ध्यान दिया जाता है - यूफोरबिया लैथिरिस (यूफोरबिया) और ई.टिरुकल्ली, जो यूफोरबिया परिवार (कुफर्बिएशिया) से हैं। लेटेक्स, जिसमें टेरपेन की संरचना उच्च गुणवत्ता वाले तेल की विशेषताओं के करीब है। इसी समय, इन पौधों के शुष्क पदार्थ की उपज लगभग 20 टन / हेक्टेयर है, और उत्तरी कैलिफोर्निया की स्थितियों में एक तेल जैसे उत्पाद की उपज (यानी, प्रति वर्ष 200-400 मिमी वर्षा के क्षेत्र में) हो सकती है प्रति हेक्टेयर 65 बैरल कच्चे माल तक पहुंचें। इसलिए, जीवाश्म ईंधन के लिए पौधे के विकल्प उगाना अधिक लाभदायक है, क्योंकि प्रत्येक हेक्टेयर से 3,600 से अधिक पेट्रोडॉलर प्राप्त किए जा सकते हैं, जो कि अनाज के बराबर 460 सेंटीमीटर / हेक्टेयर होगा, अर्थात। संयुक्त राज्य अमेरिका और कनाडा में औसत गेहूं की उपज का 20 गुना। यदि हम प्रसिद्ध अमेरिकी नारा "तेल के प्रत्येक बैरल के लिए अनाज का एक बुशल है" को याद करते हैं, तो तेल, गैस और अनाज के लिए आज की कीमतों पर, इसका अर्थ है एक विनिमय - लगभग 25 पेट्रोडॉलर के लिए 1 अनाज डॉलर। बेशक, एक बैरल तेल शाब्दिक अर्थों में अनाज के एक बुशल की जगह नहीं लेगा, और हर क्षेत्र से दूर इस प्रकार के पौधों की खेती करने में सक्षम होगा। लेकिन लक्षित पौधों के प्रजनन के माध्यम से वैकल्पिक ईंधन प्राप्त करना भी अत्यधिक उत्पादक एग्रोफाइटोकेनोस के तकनीकी और ऊर्जा घटक को फसल उत्पादन को तेज करने के लिए एक प्रजनन योग्य और पर्यावरण के अनुकूल कारक में बदल देता है, और निश्चित रूप से, यह यूक्रेन जैसे राज्यों के लिए सबसे दर्द रहित समाधानों में से एक है - ऊर्जा (बायोडीजल, स्नेहक, आदि) सहित नवीकरणीय संसाधनों के रूप में बड़े पैमाने पर पौधों का उपयोग करना। उदाहरण के लिए, शीतकालीन रेपसीड का उत्पादन पहले से ही ऊर्जा उत्पादन के लिए 1: 5 ऊर्जा खपत का अनुपात प्रदान करता है।

जीएमओ और जैव विविधता

प्रजनन के आधुनिक चरण का मौलिक क्षण एक स्पष्ट समझ है कि आनुवंशिक इंजीनियरिंग तकनीकों के उपयोग सहित इसके विकास का आधार जैव विविधता है।

पौधों के साम्राज्य के विकास ने प्रजातियों की संख्या और उनकी "पारिस्थितिक विशेषज्ञता" को गुणा करने के मार्ग का अनुसरण किया। यह तथ्य सामान्य रूप से जीवमंडल में और विशेष रूप से कृषि-पारिस्थितिकी तंत्र में जैविक (आनुवंशिक) विविधता में कमी के खतरे को इंगित करता है। प्रजातियों और आनुवंशिक विविधता में तेज कमी ने न केवल मौसम और जलवायु परिवर्तन की अनिश्चितताओं के लिए फसल उत्पादन के प्रतिरोध को कम कर दिया है, बल्कि सौर ऊर्जा और प्राकृतिक पर्यावरण के अन्य अटूट संसाधनों (कार्बन, ऑक्सीजन) का अधिक कुशलता से उपयोग करने की क्षमता भी कम कर दी है। हाइड्रोजन, नाइट्रोजन और अन्य बायोफिलिक तत्व), जो कि फाइटोमास के 90-95% शुष्क पदार्थ के लिए जाना जाता है। इसके अलावा, इससे जीन और जीन संयोजन गायब हो जाते हैं जिनका उपयोग भविष्य के प्रजनन कार्य में किया जा सकता है।

चार्ल्स डार्विन (१८५९) ने जोर देकर कहा कि एक ही क्षेत्र अधिक जीवन प्रदान कर सकता है, जितने अधिक विविध रूप इसमें निवास करते हैं। प्रत्येक खेती की गई पौधों की प्रजाति, अपने विकासवादी इतिहास और ब्रीडर के विशिष्ट कार्य के संबंध में, अपने स्वयं के "एग्रोइकोलॉजिकल पासपोर्ट" की विशेषता है, अर्थात। तापमान, आर्द्रता, प्रकाश व्यवस्था, खनिज पोषण तत्वों की सामग्री के साथ-साथ समय और स्थान में उनके असमान वितरण के एक निश्चित संयोजन के लिए फसल के आकार और गुणवत्ता को सीमित करना। इसलिए, कृषि परिदृश्य में जैविक विविधता में कमी, अन्य बातों के अलावा, प्राकृतिक संसाधनों के विभेदित उपयोग की संभावना को कम करती है, और, परिणामस्वरूप, I और II प्रकार के अंतर भूमि किराए के कार्यान्वयन को कम करती है। साथ ही, कृषि पारिस्थितिकी प्रणालियों की पारिस्थितिक स्थिरता कमजोर होती है, खासकर प्रतिकूल मिट्टी, जलवायु और मौसम की स्थिति में।

लेट ब्लाइट और नेमाटोड द्वारा आलू की हार के कारण हुई आपदा का पैमाना, जंग की हार के कारण गेहूं की विनाशकारी हानि, हेलमिन्थोस्पोरियोसिस के एपिफाइटोटी के कारण मकई, वायरस के कारण ईख के बागानों का विनाश आदि ज्ञात हैं। .

२१वीं सदी की शुरुआत में उगाई गई पौधों की प्रजातियों की आनुवंशिक विविधता में तेज कमी इस तथ्य से स्पष्ट है कि पिछले १० हजार वर्षों में फूलों के पौधों की २५० हजार प्रजातियों में से, मनुष्य ने ५-७ हजार प्रजातियों को संस्कृति में पेश किया, जिनमें से केवल 20 फसलें (उनमें से 14 अनाज और फलियां हैं) दुनिया की आबादी के आधुनिक आहार का आधार हैं। सामान्य तौर पर, आज तक, लगभग 60% खाद्य उत्पादों का उत्पादन कई अनाज फसलों की खेती के कारण होता है, और भोजन की 90% से अधिक मानव जरूरतों को कृषि पौधों की 15 प्रजातियों और 8 पालतू जानवरों की प्रजातियों द्वारा प्रदान किया जाता है। तो, 1940 मिलियन टन अनाज उत्पादन में, लगभग 98% गेहूं (589 मिलियन टन), चावल (563 मिलियन टन), मक्का (604 मिलियन टन) और जौ (138 मिलियन टन) पर पड़ता है। 22 ज्ञात प्रकार के चावल (जीनस ओरीज़ा) में से केवल दो की ही व्यापक रूप से खेती की जाती है (ओरिज़ा ग्लोबेरिमा और ओ.सैटिवा)। इसी तरह की स्थिति फलियों के साथ विकसित हुई है, जिनमें से 25 सबसे महत्वपूर्ण प्रजातियों का सकल उत्पादन केवल लगभग 200 मिलियन टन है और उनमें से ज्यादातर सोयाबीन और मूंगफली हैं, जिनकी खेती मुख्य रूप से तिलहन के रूप में की जाती है। इस कारण से, मानव आहार में कार्बनिक यौगिकों की विविधता में काफी कमी आई है। यह माना जा सकता है कि होमो सेपियन्स के लिए, जैविक प्रजातियों में से एक के रूप में, भोजन की उच्च जैव रासायनिक परिवर्तनशीलता की आवश्यकता विकासवादी "स्मृति" में दर्ज की गई है। इसलिए, इसकी एकरूपता में ऊपर की ओर प्रवृत्ति स्वास्थ्य के लिए सबसे नकारात्मक परिणाम हो सकती है। ऑन्कोलॉजिकल रोगों, एथेरोस्क्लेरोसिस, अवसाद और अन्य बीमारियों के व्यापक प्रसार के कारण, विटामिन, टॉनिक पदार्थ, पॉलीअनसेचुरेटेड वसा और अन्य जैविक रूप से मूल्यवान पदार्थों की कमी पर ध्यान आकर्षित किया जाता है।

जाहिर है, किसी विशेष मूल्यवान संस्कृति के प्रसार में इसके उपयोग का पैमाना एक महत्वपूर्ण कारक है। इस प्रकार, संयुक्त राज्य अमेरिका और अन्य देशों में सोयाबीन और मकई के क्षेत्र में तेजी से वृद्धि संबंधित उत्पादों के सैकड़ों नामों के उत्पादन के कारण है। अन्य फसलों के लिए भी विविधीकरण का कार्य बहुत महत्वपूर्ण है (उदाहरण के लिए, ज्वार से उच्च गुणवत्ता वाली बियर, राई से व्हिस्की, आदि)।

एक प्रकार का अनाज (फागोपाइरम) जैसी मूल्यवान फसलों की फसलों के तहत क्षेत्र में वृद्धि, जिसमें प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों सहित विभिन्न में उच्च अनुकूली क्षमताएं हैं, ऐमारैंथ (ऐमारैंथस), स्वस्थ भोजन की परस्पर संबंधित समस्याओं को हल करने और प्रजातियों की विविधता को बढ़ाने के मामले में अधिक ध्यान देने योग्य है। कृषि पारिस्थितिक तंत्र, क्विनोआ (चेनोपोडियम क्विनोआ), रेपसीड, सरसों और यहां तक ​​कि आलू।

भौगोलिक खोजों और विश्व व्यापार के विकास के साथ, नई पौधों की प्रजातियों की शुरूआत व्यापक हो गई है। उदाहरण के लिए, लिखित स्मारक इस बात की गवाही देते हैं कि 1500 ई.पू. मिस्र के फिरौन हत्शेपसट ने धार्मिक संस्कारों में इस्तेमाल होने वाले पौधों को इकट्ठा करने के लिए पूर्वी अफ्रीका में जहाज भेजे। जापान में, ताजी ममोरी का एक स्मारक है, जो सम्राट के आदेश पर खट्टे पौधों को इकट्ठा करने के लिए चीन गए थे। कृषि के विकास ने पादप आनुवंशिक संसाधनों को जुटाने में एक विशेष भूमिका निभाई है। संयुक्त राज्य अमेरिका के इतिहास से यह ज्ञात है कि पहले से ही 1897 में नील्स हैनसेन अल्फाल्फा और अन्य चारा पौधों की तलाश में साइबेरिया पहुंचे, जो उत्तरी अमेरिका की प्रेयरी की शुष्क और ठंडी परिस्थितियों में सफलतापूर्वक बढ़ने में सक्षम थे। यह माना जाता है कि यह उस समय रूस से था कि आग, सुअर, फ़ेसबुक, हेजहोग, सफेद तुला, अल्फाल्फा, तिपतिया घास और कई अन्य जैसे महत्वपूर्ण चारा फसलों को संयुक्त राज्य अमेरिका में पेश किया गया था। लगभग उसी समय, मार्क कार्लेटन रूस में गेहूं की किस्मों का संग्रह कर रहे थे, जिनमें से खार्कोव किस्म ने लंबे समय तक संयुक्त राज्य अमेरिका में सालाना 21 मिलियन एकड़ से अधिक पर कब्जा कर लिया और उत्तरी मैदानी क्षेत्र (ज़ुचेंको) में ड्यूरम गेहूं उत्पादन का आधार बन गया। , 2004)।

संस्कृति में नई पौधों की प्रजातियों की शुरूआत वर्तमान समय में जारी है। पेरू के एंडीज में, विभिन्न प्रकार के ल्यूपिन (तरवी) पाए जाते थे, जो आधुनिक भारतीयों के पूर्वजों द्वारा खाया जाता था, जो प्रोटीन सामग्री में सोया से भी आगे निकल जाता है। इसके अलावा, तरवी कम तापमान के लिए प्रतिरोधी है, मिट्टी की उर्वरता के लिए बिना सोचे समझे। प्रजनकों ने प्रारंभिक सामग्री में ३.३% की तुलना में ०.०२५% से कम अल्कलॉइड युक्त तरवी रूपों को प्राप्त करने में कामयाबी हासिल की। आर्थिक प्रजातियों में ऑस्ट्रेलियाई जड़ी बूटी (इचिनोक्लोआ लर्नेराना) भी शामिल है, जो बहुत शुष्क क्षेत्रों के लिए एक उत्कृष्ट बाजरा जैसी फसल हो सकती है। होनहार फसलों में, बौहिनिया एस्कुलेंटा प्रजाति ध्यान देने योग्य है, जो कि सोफोकार्पस टेट्रागोनोलोबस की तरह, कंद बनाती है, और इसके बीजों में 30% से अधिक प्रोटीन और वसा होता है। बहुत शुष्क परिस्थितियों में, Voandzeia subterranea प्रजाति का उपयोग किया जा सकता है, जो न केवल प्रोटीन में समृद्ध है, बल्कि मूंगफली की तुलना में अधिक सूखा सहिष्णु है, और बीमारियों और कीटों का भी बेहतर प्रतिरोध करता है। शुष्क और बंजर तिलहन भूमि के लिए, Cucurbitaceae परिवार से Cucurbita foetidissima को आशाजनक माना जाता है, और खारा चारागाह भूमि के लिए, चेनोपोडियासी परिवार के एट्रिप्लेक्स जीनस की कुछ प्रजातियां, जो पत्तियों के माध्यम से अतिरिक्त नमक का स्राव करती हैं।

वर्तमान में, दुनिया के कई देशों में, ऐमारैंथ (ऐमारैंथस) के साथ सक्रिय चयन कार्य चल रहा है, इंकास की एक भूली हुई संस्कृति, जिसके बीज, इस्तेमाल किए गए अनाज स्पाइक पौधों की प्रजातियों की तुलना में, दोगुने प्रोटीन होते हैं, जिनमें शामिल हैं 2-3 गुना अधिक लाइसिन और मेथियोनीन, 2-4 गुना अधिक वसा, आदि। मक्के की पंक्तियों में यह पाया गया है कि उनकी जड़ों पर स्पिरिलम लिपोफेरम जीवाणु की उपस्थिति के कारण वायुमंडलीय नाइट्रोजन को सोयाबीन के पौधों के समान मात्रा में स्थिर करते हैं। यह पाया गया कि नाइट्रोजन-फिक्सिंग बैक्टीरिया कई उष्णकटिबंधीय घास प्रजातियों की जड़ों पर भी कार्य करते हैं, जो फलियों में जीनस राइजोबियम के बैक्टीरिया से कम सक्रिय रूप से नाइट्रोजन को आत्मसात करते हैं। इस प्रकार, उष्णकटिबंधीय घास की प्रजातियों को खोजना संभव था जो प्रति हेक्टेयर प्रति दिन 1.7 किलोग्राम नाइट्रोजन को ठीक करने में सक्षम थे, अर्थात। 620 किग्रा / वर्ष।

यूरोपीय देशों सहित कई देशों में, आलू विटामिन सी का मुख्य स्रोत हैं, क्योंकि इनका सेवन बड़ी मात्रा में किया जाता है। ज्ञात हो कि विश्व में आलू का उत्पादन लगभग 300 मिलियन टन है।

वहीं, आलू की 154 ज्ञात प्रजातियों में से केवल एक सोलनम ट्यूबरोसम सर्वव्यापी है। यह स्पष्ट है कि पौधों की संभावित उत्पादकता बढ़ाने के लिए प्रजनन की बढ़ती संभावनाओं के साथ-साथ एग्रोकेनोज़ की पारिस्थितिक स्थिरता को बढ़ाने की आवश्यकता और पौधों के बढ़ने के लिए कम उपयोग वाले क्षेत्रों के विकास के संबंध में, मानव गतिविधि के पैमाने नई पौधों की प्रजातियों को संस्कृति में पेश करने से काफी वृद्धि होगी। अंततः, "अचेतन" (डार्विन की अवधि) और सचेत चयन ने इस तथ्य को जन्म दिया कि खेती किए गए पौधों की अनुकूली क्षमता उनके जंगली पूर्वजों से काफी भिन्न होती है, न केवल स्वयं अनुकूलन क्षमता के मानदंडों में अंतर के कारण, बल्कि इसके मुख्य घटकों में भी। : संभावित उत्पादकता, अजैविक और जैविक तनावों का प्रतिरोध, आर्थिक रूप से मूल्यवान पदार्थों की सामग्री।

प्रकृति के भंडार, अभयारण्यों और राष्ट्रीय इको-पार्कों में प्लांट जीन पूल के संरक्षण के साथ, अर्थात। यथास्थान, एक्स-सीटू संग्रहों के सुरक्षित संरक्षण को सुनिश्चित करने के लिए "जीन बैंक" या "जर्मप्लाज्म बैंक" का निर्माण आने वाले समय में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाएगा। उत्तरार्द्ध के संगठन के सर्जक एन.आई. वाविलोव, जिन्होंने उस समय दुनिया में पौधों के संसाधनों का सबसे बड़ा बैंक वीआईआर में एकत्र किया था, जो बाद के सभी बैंकों के लिए एक उदाहरण और आधार के रूप में कार्य करता था, और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि कई देशों को एक से अधिक बार तबाही और भूख से बचाया गया था (के लिए) उदाहरण, वीआईआर जीनबैंक में प्रतिरोध जीन की उपस्थिति के लिए धन्यवाद)।

एन.आई. की विचारधारा को जारी रखने के लिए धन्यवाद। वाविलोव, 90 के दशक के अंत तक, पौधों के राष्ट्रीय और अंतर्राष्ट्रीय संग्रह में 6 मिलियन से अधिक नमूने थे, जिनमें 1.2 मिलियन से अधिक अनाज, 400 हजार खाद्य फलियां, 215 हजार चारा, 140 हजार सब्जियां, 70 हजार से अधिक। जड़ वाली फसलें शामिल थीं। वहीं, 32% नमूने यूरोप में, 25% - एशिया में, 12% - उत्तरी अमेरिका में, 10% प्रत्येक - लैटिन अमेरिका और अंतर्राष्ट्रीय केंद्रों में, 6% - अफ्रीका में, 5% - में रखे जाते हैं। मध्य पूर्व।

आनुवंशिक संग्रह के नमूनों की मात्रा और गुणवत्ता के मामले में सबसे बड़े धारक संयुक्त राज्य अमेरिका (550 हजार), चीन (440 हजार), भारत (345 हजार) और रूस (320 हजार) हैं। जीनबैंक में पौधों के संसाधनों के संरक्षण के साथ-साथ वनस्पतियों और जीवों के प्राकृतिक भंडार का निर्माण अधिक व्यापक होता जा रहा है। विश्व खाद्य बाजार के नाटकीय रूप से बढ़े हुए एकीकरण के कारण, देशों के बीच पौधों के आनुवंशिक संसाधनों के आदान-प्रदान में भी काफी वृद्धि हुई है। इन प्रक्रियाओं के केंद्र में यह समझ है कि कोई भी देश या क्षेत्र आनुवंशिक संसाधनों के प्रावधान के मामले में आत्मनिर्भर नहीं है। कई देशों में राष्ट्रीय वनस्पति उद्यान के निर्माण ने आनुवंशिक संसाधनों को जुटाने में बहुत योगदान दिया है। उनमें से, उदाहरण के लिए, 1760 में लंदन में बनाया गया वनस्पति उद्यान और लगातार औपनिवेशिक देशों से विदेशी पौधों की प्रजातियों का आयात करता है।

वर्तमान में, इंटरनेशनल काउंसिल फॉर प्लांट जेनेटिक रिसोर्सेज (IBPGR) दुनिया में प्लांट जीन पूल के संरक्षण पर काम कर रहा है। 1980 से, यूरोपीय आनुवंशिक संसाधन सहयोग कार्यक्रम लागू किया गया है। इसमें एक महत्वपूर्ण भूमिका एफएओ आयोग द्वारा प्लांट जेनेटिक रिसोर्सेज, 1992 में अपनाए गए अंतर्राष्ट्रीय सम्मेलनों के निर्णय, जैविक विविधता पर कन्वेंशन द्वारा भी निभाई जाती है। इसी समय, विभिन्न प्रकार के जीन बैंक कार्य करते हैं। उनमें से कुछ केवल एक संस्कृति और उसके जंगली रिश्तेदारों का समर्थन करते हैं, अन्य - एक निश्चित मिट्टी और जलवायु क्षेत्र की कई फसलें; जबकि कुछ में दीर्घकालिक भंडारण के लिए बुनियादी संग्रह होते हैं, जबकि अन्य चयन केंद्रों और अनुसंधान संस्थानों की जरूरतों को पूरा करने पर केंद्रित होते हैं। तो, केव गार्डन (इंग्लैंड) में जीन बैंक में केवल जंगली पौधे (लगभग 5000 प्रजातियां) जमा होते हैं।

कृषि गहनता की अनुकूली रणनीति जीन पूल के संग्रह, भंडारण और उपयोग के संदर्भ में दुनिया के पादप संसाधनों को जुटाने के लिए गुणात्मक रूप से नई आवश्यकताओं को सामने रखती है, जिसमें संस्कृति में नई पौधों की प्रजातियों की शुरूआत शामिल है। वर्तमान में, उच्च पौधों की 25 हजार से अधिक प्रजातियां यूरोप सहित दुनिया में पूर्ण विनाश के खतरे में हैं - 11.5 हजार प्रजातियों में से हर तिहाई। गेहूं, जौ, राई, दाल और अन्य फसलों के कई आदिम रूप हमेशा के लिए नष्ट हो गए हैं। स्थानीय किस्में और वीडी प्रजातियां विशेष रूप से जल्दी गायब हो जाती हैं। तो, अगर 50 के दशक की शुरुआत में चीन और भारत में। XX सदी गेहूं की हजारों किस्मों का उपयोग किया जाता था, तब पहले से ही 70 के दशक में - केवल दर्जनों। एक ही समय में, प्रत्येक प्रजाति, पारिस्थितिकी, स्थानीय कल्टीवेटर लंबे समय तक प्राकृतिक या कृत्रिम चयन के दौरान बनाए गए सह-अनुकूलित जीन ब्लॉकों का एक अनूठा परिसर है, जो अंततः एक विशेष पारिस्थितिक क्षेत्र में प्राकृतिक और मानवजनित संसाधनों का सबसे कुशल उपयोग सुनिश्चित करता है।

उच्च पौधों की विकासवादी "स्मृति" की पूर्वव्यापी प्रकृति की समझ स्पष्ट रूप से न केवल जीन बैंकों और आनुवंशिक संसाधनों के केंद्रों में, बल्कि प्राकृतिक परिस्थितियों में भी वनस्पतियों की प्रजातियों की विविधता को संरक्षित करने की आवश्यकता को इंगित करती है, अर्थात। लगातार विकसित होने वाली गतिशील प्रणाली की स्थिति में। इसी समय, आनुवंशिक जानकारी के परिवर्तन के लिए आनुवंशिक प्रणालियों के आनुवंशिक संग्रह का निर्माण, जिसमें रेस-सिस्टम, मेई-म्यूटेंट, गैमेटोसाइडल जीन, पॉलीप्लोइड संरचनाएं, विभिन्न प्रकार की पुनर्संयोजन प्रणाली, प्रजनन अलगाव प्रणाली आदि शामिल हैं, बहुत अधिक योग्य हैं। अधिक ध्यान यह स्पष्ट है कि आनुवंशिक इंजीनियरिंग प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके भविष्य के विकास के प्रजनन के लिए वे आवश्यक हो सकते हैं। स्थिर होमोस्टैटिक सिस्टम, सहक्रियात्मक, संचयी, प्रतिपूरक और अन्य कोएनोटिक प्रतिक्रियाओं के गठन के आनुवंशिक निर्धारकों को पहचानना और संरक्षित करना भी महत्वपूर्ण है जो पारिस्थितिक "बफरिंग" और बायोकेनोटिक वातावरण के गतिशील संतुलन प्रदान करते हैं। इस तरह के आनुवंशिक रूप से निर्धारित पौधे प्रतिस्पर्धात्मकता, एलेलोपैथिक और सहजीवी अंतःक्रियाओं के रूप में, और बायोकेनोटिक स्तर पर महसूस किए गए अन्य पर्यावरण-निर्माण प्रभावों पर भी अधिक ध्यान देने योग्य हैं। पर्यावरणीय तनावों के लिए संवैधानिक प्रतिरोध वाले पौधों की प्रजातियों पर विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए। यह ज्ञात है कि XX सदी के उत्तरार्ध में। कई देशों में, इस प्रकार की फसलों का क्षेत्रफल काफी बढ़ गया है (कभी-कभी 60-80 गुना)।

वर्तमान में, 1460 से अधिक राष्ट्रीय जीन बैंक दुनिया में काम करते हैं, जिनमें लगभग 300 बड़े हैं, जिनमें, बाहरी परिस्थितियों में, खेती किए गए पौधों और उनके जंगली रिश्तेदारों के नमूनों की गारंटीकृत भंडारण सुनिश्चित किया जाता है। एक्स सीटू संग्रह भी वनस्पति उद्यान द्वारा रखे जाते हैं, जिनमें से दुनिया में लगभग 2 हजार (लगभग 80 हजार पौधों की प्रजातियां, 4 मिलियन नमूने और 600 बीज बैंक) हैं। उनकी उपस्थिति राष्ट्रीय संप्रभुता, संस्कृति के स्तर, देश और दुनिया के भविष्य के लिए चिंता का प्रतीक है। 2002 तक, एफडीओ सलाहकार समूह के नियंत्रण में अंतरराष्ट्रीय केंद्रों में 532 हजार से अधिक पौधों के नमूनों को संरक्षित किया गया था, जिनमें से 73% पारंपरिक और भूमि के साथ-साथ खेती वाले पौधों के जंगली रिश्तेदारों से संबंधित हैं। जैसा कि डेलेक्सैनियन (2003) ने उल्लेख किया है, किसी को "जीनबैंक" और "एक्स सिलु संग्रह" की अवधारणाओं के बीच अंतर करना चाहिए। यदि पहला विशेष रूप से सुसज्जित परिसर में जीन पूल का गारंटीकृत भंडारण है, तो "एक्स सीटू संग्रह" में ऐसे नमूने शामिल हैं जो उनके धारकों के लिए रुचिकर हैं।

50 के दशक की शुरुआत में। XX सदी, चीनी किसान फी-जियो-वू के बौनेवाद जीन का उपयोग करके पहली अर्ध-बौनी चावल की खेती प्राप्त की गई थी, और संयुक्त राज्य अमेरिका के प्रशांत नॉर्थवेस्ट की सिंचित भूमि में गेहूं की खेती ने 141 की रिकॉर्ड फसल दी थी। किलो / हेक्टेयर। 1966 में, IR 8 किस्म बनाई गई, जिसे "चमत्कार चावल" उपनाम मिला। उच्च कृषि प्रौद्योगिकी के साथ, इन किस्मों ने 80 और यहां तक ​​​​कि 130 सी / हेक्टेयर दिया। इसी तरह के परिणाम बाजरा के साथ प्राप्त किए गए थे। जहां पुरानी किस्मों का उपज सूचकांक 30-40% था, वहीं नई किस्मों का 50-60% और अधिक था।

आगे यील्ड इंडेक्स बढ़ाकर पैदावार बढ़ाने के अवसर सीमित हैं। इसलिए, शुद्ध प्रकाश संश्लेषण की मात्रा बढ़ाने पर अधिक ध्यान देना चाहिए। बीमा फसलों के चयन के साथ-साथ फसलों और पारस्परिक रूप से बीमित किस्मों के चयन के साथ-साथ फसल उत्पादन के क्षेत्र में कृषि पारिस्थितिकी प्रणालियों और कृषि परिदृश्यों की एक विस्तृत प्रजातियों और विभिन्न विविधता पर ध्यान देना आवश्यक है, इसमें अनुकूली को साकार करने के लिए एक विभेदित दृष्टिकोण भी शामिल है। उनमें से प्रत्येक की क्षमता। फसल के आकार और गुणवत्ता को सीमित करने वाले पर्यावरणीय कारकों के साथ-साथ अत्यधिक बायोएनेर्जी-खपत पारिस्थितिक स्थिरता के कामकाज को कम करने के लिए (और कभी-कभी) द्वारा हासिल की गई विविधता और कृषि-पारिस्थितिकी तंत्र की उच्च संभावित उत्पादकता पर विचार नहीं किया जा सकता है। अनुकूली के रूप में, चूंकि पौधों की खेती के लिए, अंतिम विश्लेषण में अनुकूलन क्षमता का मुख्य संकेतक फसल का उच्च मूल्य और गुणवत्ता सुनिश्चित करना है। जीनबैंक में संचित जीन पूल आवश्यक किस्मों के निर्माण के लिए वैज्ञानिक आधार पर प्रजनन के लिए एक स्रोत हो सकते हैं।

इस बात पर जोर दिया जाना चाहिए कि खेती वाले पौधों के विश्व जीनबैंक में लाखों एक्सेस एकत्र किए गए हैं; हालाँकि, अब तक उनमें से केवल 1% का ही उनके संभावित गुणों (ज़ुचेंको, 2004) के संबंध में अध्ययन किया गया है। साथ ही, उनके आनुवंशिक घटक का नियंत्रण और सुधार - कृषि प्रजातियों के जीन पूल, जो स्थानीय कृषि प्रणालियों की विशेषताओं को निर्धारित करते हैं - स्थायी कृषि प्रणालियों के निर्माण के लिए प्रमुख महत्व रखते हैं।