Rheumatoid arthritis kezelése alapvető betegségmódosító antireumatikus gyógyszerekkel (DMARD)

A rheumatoid arthritis kezelésében gyógyszereket használnak az ízületi erózió progressziójának lassítására. Ezek alapvető betegségmódosító reumaellenes szerek (DMP), amelyek az átfogó kezelési program fontos részét képezik. Mik ezek a gyógyszerek és hogyan hatnak?

A betegségmódosító gyógyszerek az immunrendszerre hatnak, és lassítják a rheumatoid arthritis progresszióját, innen ered a nevük is. Számos különböző gyógyszer tartozik a DMARD-ok kategóriájába, de néhány a leggyakrabban használt:

Rheumatex (metotrexát)- a fő gyógyszer a BPRP kategóriában. Ugyanúgy működik, mint más gyógyszerek, és sok esetben hatékonyabb. Viszonylag olcsó és többnyire biztonságos is. Más OEM-hez hasonlóan a metotrexátnak is számos mellékhatása van: gyomorpanaszokat okozhat, mérgező lehet a májra vagy a csontvelőre, és befolyásolhatja a terhességet. Ritka esetekben légzési nehézségeket okoz. A metotrexát szedése során elengedhetetlen a jó keringés. A folsav egyidejű alkalmazása csökkentheti a mellékhatások egy részét. A metotrexát legfontosabb előnye, hogy hosszú ideig használható. A gyógyszer gyermekeknek is beadható.

Biológiai szerek: Enbrel (etanercet), Humira (adalimumab), Kineret (anakinra), Orentia (abatacet), Remikad (infliximab) és Rituxan (rituximab). Ezek a legújabb gyógyszerek a rheumatoid arthritis kezelésére, szubkután vagy intravénásan beadva. Semlegesítik az ízületeket károsító immunrendszer tevékenységét. Metotrexáttal kombinálva ezek a gyógyszerek segítenek a legtöbb embernek leküzdeni a rheumatoid arthritis tüneteit. Tanulmányok kimutatták, hogy ezeknek a gyógyszereknek kevesebb mellékhatásuk van, mint más OEM-eknek. Az egyik szövődmény az akut fertőző betegségekre való fokozott hajlam. Ezek a gyógyszerek károsan befolyásolhatják a máj és a vér állapotát, ezért óvatosan kell alkalmazni, ha krónikus szívbetegségek vannak jelen. Egyéb lehetséges mellékhatások csak a gyógyszerek hosszan tartó alkalmazása után jelentkezhetnek.

Plaquenil (hidroxiklorokin)és Azulfidin(szulfaszalin ) mérsékelt rheumatoid arthritis kezelésére használják. Nem olyan erősek, mint más OEM-ek, de kevesebb mellékhatásuk van. Ritka esetekben a Plaquenil negatív hatással van a szemre. Az ezt a gyógyszert szedő betegeket évente szemésznek kell megvizsgálnia.

Minocin (minociklin)- egy antibiotikum, amely megállíthatja a gyulladásos folyamatot RA-ban. Hatása néhány hónap múlva jelentkezik. Más esetekben egy év kell ahhoz, hogy a mellékhatások teljes köre megjelenjen. Hosszan tartó használat esetén a minociklin bőrpigmentációt okozhat.

Arava (leflunomid)úgy működik, mint a metotrexát, és azzal kombinálva hatékonyabb. A gyógyszereknek hasonló mellékhatásai vannak. Az Arava hasmenést okozhat, ebben az esetben a kezelést abba kell hagyni. Mivel az Arava negatív hatással van a magzatra, terhesség alatt nőknél ellenjavallt.

Neoral (azatioprin) különböző gyulladással járó betegségekre alkalmazzák, beleértve a rheumatoid arthritist is. A veseműködésre gyakorolt ​​negatív hatása és egyéb mellékhatásai miatt azonban általában a rheumatoid arthritis exacerbációinak kezelésére használják, ha más gyógyszerek hatástalanok.

Imunar (azatioprin) különböző gyulladásos állapotok, köztük a rheumatoid arthritis kezelésére használják. A leggyakoribb mellékhatások az émelygés és hányás, néha gyomorfájdalom és hasmenés. Az azatioprin hosszú távú alkalmazása növeli a rák kialakulásának valószínűségét.

A DMARD-ok lassítják a rheumatoid arthritis előrehaladásának ütemét, és sok embernek segítenek életminőségük javításában. Egyes esetekben remisszió léphet fel. Alapvetően a gyógyszerek lassítják a betegség progressziójának sebességét.

Egyetlen PDRP vagy kombinációjuk alkalmazása meghosszabbíthatja a rheumatoid arthritis tünetmentes lefolyását és enyhítheti a betegség akut megnyilvánulásait. Az ízületeinek reggelente kevesebb időre van szüksége a lendítéshez. A következő ellenőrzéskor reumatológusa azt tanácsolhatja Önnek, hogy az utolsó röntgenfelvételeken nincs új elváltozás. Ezenkívül a BPRP rendszeres használata csökkenti az ízületekben bekövetkező hosszú távú destruktív folyamatok valószínűségét.

Biztonságosak a BPRP-k? Minden FDP-t jóváhagyott az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatala. Sokan ezeket a gyógyszereket mellékhatások nélkül szedik.

A reumás ízületi gyulladás tüneteinek kezelésével azonban a PDBM-ek az egész testet érintik, erőteljes hatásuk általában mellékhatásokat okoz. A PDBM-nek a következő tipikus mellékhatásai vannak:

Gyomorrontás. A DMARD-ok gyakran hányingert, néha hányást és hasmenést okoznak. Ezek a tünetek más gyógyszerekkel is kezelhetők. A szövődmények is megszűnnek, ahogy a szervezet hozzászokik a gyógyszerhez. Ha a tünetek kellemetlenek, a reumatológus más gyógymódot fog felírni.

Májműködési zavar. Ez a szövődmény kevésbé gyakori, mint az emésztési zavar. Rendszeres vérvizsgálatot kell végeznie a májkárosodás ellenőrzésére.

Vérállapot. A DMARD-ok károsíthatják az immunrendszert és növelhetik a fertőző betegségek kockázatát. Csökkentheti a fehérvérsejtek szintjét is, amelyek megvédik a szervezetet a fertőzésektől. Az alacsony vörösvérsejtszám (vérszegénység) növeli a fáradtságot. A rendszeresen elvégzett egyszerű teszt segít kordában tartani a vörösvértesteket.

A cikk megjelenésének időpontja: 2016.08.08

A cikk frissítésének dátuma: 01.28.

Az ízületi gyulladás a különböző eredetű gyulladásos természetű ízületi betegségek egy csoportjának általános neve. Egy vagy több ízület egyidejű gyulladása önálló betegség és a szervezet szisztémás patológiájának megnyilvánulása is lehet.

Mi az ízületi gyulladás a legegyszerűbb értelemben? Egyszerűen fogalmazva, ez a porc, az ízületi membrán, a kapszula, az ízületi folyadék és az ízület egyéb elemeinek gyulladása.

Az ízületi gyulladásnak több mint 10 típusa van (erről bővebben - később a cikkben). A különböző típusú betegségek kialakulásának mechanizmusa néhány árnyalat kivételével szinte azonos.

A patológia negatívan befolyásolja a páciens életminőségét, fő tüneteit: fájdalom szindróma, az érintett terület duzzanata és bőrpírja, helyi hőmérséklet-emelkedés, mozgáskorlátozás, ízületi deformáció. Az ember számára nehézzé válik a mindennapi tevékenységek elvégzése, a betegség súlyos lefolyása esetén az elemi mozgások is. A krónikus, hosszú távú ízületi gyulladás gyakran részleges vagy teljes immobilizációhoz vezet a rokkantsági csoport nyilvántartásba vételével.

Bármilyen típusú ízületi gyulladás kezelhető(egyes típusokat jobban és könnyebben, másokat rosszabbul kezelnek), különösen manapság (a cikk 2016-ban íródott), amikor számos olyan kezelési módszert fejlesztettek ki és alkalmaznak sikeresen, amelyek segítségével nemcsak a betegség tüneteivel lehet hatékonyan küzdeni. betegség, hanem annak oka és következménye is.

Az ízületi gyulladást a következő három szakorvos kezelheti: reumatológus, artrológus, ortopéd traumatológus. Ha az ízületi gyulladás tuberkulózis, szifilisz, brucellózis vagy más fertőzés hátterében alakult ki, akkor a hangsúly az alapbetegség kezelésén van, amellyel ftiziáter, fertőző szakorvos vagy bőrgyógyász foglalkozik. -nemi betegségek szakorvosa.

Az alábbiakban részletesen leírom az ízületi gyulladás típusait, okait és tüneteit, beszélek a betegség diagnosztizálásának és kezelésének modern módszereiről.

Az ízületi gyulladás típusai

Az ízületi gyulladás osztályozása kategóriák szerint	Nézetek
Gyulladásos ízületi gyulladás	Pszoriázisos
	Reumás
	Rheumatoid
	Reaktív
	Fertőző
	Tuberkulózisos
Degeneratív ízületi gyulladás	Traumás
	Osteoarthritis
Figyelembe véve a fejlődés okát és mechanizmusát	Elsődleges - spondylitis ankylopoetica, Still-kór, álköszvény, reumás, pszoriázisos, szeptikus, juvenilis ízületi gyulladás, különböző típusú specifikus fertőző ízületi gyulladások (vírusos, vérhas vagy gonorrhoeás).
	Másodlagos - a mögöttes patológia hátterében, például rosszindulatú daganat, osteomyelitis, autoimmun betegségek, szarkoidózis, hepatitis, borreliosis, egyes vér-, tüdő- vagy gyomor-bélrendszeri betegségek hátterében keletkeznek.
Az érintett ízületek száma szerint	Monoarthritis - csak egy ízület izolált gyulladása, általában nagy
	Oligoarthritis - legfeljebb 3 ízület károsodása
	Poliarthritis - 3-6 nagy és kis ízület egyidejű gyulladása

A bekövetkező változások természete szerint az ízületi gyulladás a következőkre oszlik:

• gyulladásos, amelyet gyulladás jelenléte jellemez,
• degeneratív, amikor először a porc alultápláltsága, dystrophia, az érintett ízület megjelenésének megváltozása, majd deformációja következik be.

Az ízületi gyulladás akut, szubakut és krónikus formában fordul elő. Az akut vagy szubakut lefolyás leginkább a gyulladásos elváltozásokra jellemző, a krónikus a degeneratív-dystrophiásra.

Az akut gyulladásos folyamat: savós, savós-rostos, gennyes jellegű.

A leginkább "ártalmatlan" gyulladás a szinoviális táskában savós (átlátszó) folyadék képződésével és felhalmozódásával szinovitissel - az ízületi membrán gyulladásával - fordul elő.

A különösen súlyos ízületi gyulladás gennyes. Ezzel a gyulladás az ízületi táska mellett a vele szomszédos szöveteket is érinti, és genny jelenik meg az ízületi folyadékban a kórokozó mikroorganizmusok aktív szaporodása miatt. A gennyes folyamat kialakulása tele van kapszuláris flegmon képződésével (amikor a gennyes folyamat az egész ízületet elfogja).

A betegség okai

Gyakori (fő) okok

• Átöröklés;
• sérülés;
• elhízottság;
• anyagcserezavarok a szervezetben;
• gyakori hipotermia;
• fertőzések;
• a fizikai aktivitás irracionális eloszlása: vagy hosszú ülő helyzet, vagy túlzott fizikai aktivitás;
• akut bakteriális, vírusos vagy gombás fertőzések;
• az idegrendszer betegségei;
• autoimmun betegség.

További okok

• Ízületi műtét,
• előrehaladott kor,
• szülés,
• legyengült immunitás
• oltás,
• allergia,
• többszörös abortusz,
• helytelen táplálkozás,
• kedvezőtlen ökológiai helyzet,
• ásványi anyagok és vitaminok hiánya.

A nem megfelelő étrend a köszvényes ízületi gyulladás fő oka

Bizonyos típusú ízületi gyulladások okai

(ha a táblázat nem teljesen látható, görgessen jobbra)

Az ízületi gyulladás típusai	Okoz
Traumás	Az ízület elemeinek sérülései: zúzódások, csuklós csonttörések, sérülések az ízület területén stb.
Rezgő	Rendszeres túlzott igénybevétel az ízületeken, kényszerítve őket nagy terhelés alatti mozgásokra
Reaktív	Különféle fertőzések, amelyeket ureaplasma, chlamydia, mycoplasma, dysentery bacillus, clostridia, szalmonella, influenza vírusok stb. okoznak.
Rheumatoid	Nem pontosan megállapított, de az öröklődés befolyásának valószínűsége magas; autoimmun betegség; herpeszvírusok (Epstein-Barr vírus, herpes simplex, citomegalovírus); hepatovírusok, retrovírusok
Pszoriázisos	Fertőzések
	Genetikai és autoimmun mechanizmusok
Osteoarthritis	A porcok elégtelen táplálása a szervezetben fellépő anyagcserezavarok következtében
	Diszpláziák - veleszületett rendellenességek az ízületi elemek fejlődésében
	Szisztémás betegségek - scleroderma, lupus stb.
	Hormonális zavarok
	Az ízületi struktúrák specifikus és nem specifikus gyulladása. Az első - a tuberkulózis, a gonorrhoea, a vérhas hátterében. A második - független vereségként a kórokozók részvétele nélkül
	Vereség, ízületek megsemmisítése Perthes-kórral, osteochondritis
	A hemofília egy örökletes vérzési rendellenesség
Köszvényes	Átöröklés
	A fehérjeanyagcsere megsértése az alultápláltság hátterében speciális anyagokban gazdag élelmiszerek túlzott fogyasztásával - purinokkal (makréla, hering, szardínia, hús)
	Túlzott testsúly

A rheumatoid arthritis kialakulását az immunrendszer elégtelensége befolyásolja. Valamilyen ismeretlen okból az immunrendszer speciális sejtjei elkezdik "támadni" az ízületek saját szöveteit. Ennek eredményeként autoimmun gyulladás kezdődik, amely az agresszív szövet növekedésével folytatódik, daganatszerű fejlődéssel, aminek következtében a szalagok, az ízületi felületek sérülnek, a porcok és az alatta lévő csontok elpusztulnak. Ez fibrózis, szklerózis, erózió kialakulásához vezet, ennek eredményeként - kontraktúrákhoz, szubluxációhoz, az ízület tartós mozdulatlanságához - ankilózishoz.

Tipikus tünetek

Az ízületi gyulladás fő tünete egy vagy több ízületi fájdalom. Eleinte gyengék, és gyakorlatilag nem befolyásolják az ember hétköznapi életét. Idővel a fájdalom szindróma nő: a fájdalom hullámos jellegűvé válik, mozgással fokozódik, éjszaka és közelebb a reggelhez. A fájdalom intenzitása az enyhétől a nagyon erősig változik, drámaian akadályozva minden mozgást.

Másodlagos tünetek:

• reggeli merevség
• duzzanat,
• bőrpír,
• a helyi hőmérséklet emelkedése a gyulladás területén,
• a beteg motoros aktivitásának romlása,
• mozgásképességének korlátozása,
• az ízületek tartós deformitásainak kialakulása.

A folyamat lefolyásától függően az érintett ízületek funkcionalitásának korlátozása enyhe és súlyos lehet, a végtag esetleges teljes immobilizálásával.

Nézzük meg közelebbről az ízületi gyulladás egyes típusainak tüneteit.

Traumás ízületi gyulladás

Az ízületi elemek traumás károsodását gyulladásos reakció kíséri, és ha patogén mikrobák behatoltak az üregbe, akkor az ízületi folyadék és a bursa gennyes gyulladása, fokozatosan áthaladva a közeli ízületi szövetekbe.

Rheumatoid arthritis tünetei

Az ilyen típusú ízületi gyulladást a térd, csukló, könyök, bokaízületek, valamint a kéz- és lábujjak kis ízületei szimmetrikus elváltozásai jellemzik. A csípő-, váll- és gerincízületek gyulladása ritkább, de lehetséges is.

A betegség akut vagy szubakut lefolyása során az embert izom- és ízületi éles fájdalmak, súlyos gyengeség, láz, a kis ízületek reggeli merevsége zavarja.

Krónikus lomha folyamat lép fel enyhe fájdalommal, az ízületi elváltozások fokozatos fokozódásával, amely általában nem jár együtt a végtagok funkcióinak jelentős korlátozásával.

Fokozatosan a gyulladás átterjed az ízület melletti izmokra. Ennek következtében gócgyulladásuk alakul ki, izomerejük, tónusuk csökken, a páciens izomgyengeséget, normál fizikai terhelés után erős fáradtságot érez.

Jellemző tünet a 2 cm-nél nem nagyobb átmérőjű, kerek formájú bőr alatti csomók megjelenése, amelyek a szívbillentyűkön és a tüdőben is kialakulhatnak.

Ezt a fajta betegséget 2 vagy 3 ízület egyidejű vereségének aszimmetriája jellemzi. És először a lábujjak és a kezek kis ízületei gyulladnak, majd a nagyok - térd, könyök, váll stb.

Az oligoarthritis (legfeljebb 3 ízület gyulladása) kialakulását az inak körüli membránok gyulladása, a gyulladt terület hőmérsékletének emelkedése és a bőr kivörösödése, az ízületek duzzanata és fájdalma kíséri.

A fájdalom szindróma nyugalomban vagy éjszaka fejeződik ki, a reggeli merevség és a fájdalom a nap folyamán eltűnik.

Diagnosztika

A pontos diagnózis felállítása a klinikai megnyilvánulások összességén, az orvosi vizsgálat adatain és az ízületi gyulladás jelenlétét megerősítő laboratóriumi diagnosztikai eredményeken alapul (a diagnosztikai adatok segítenek meghatározni a folyamat típusát, stádiumát és aktivitási fokát is).

Vizuális vizsgálat és a zavaró ízületek tapintása során az orvos duzzanatot, bőrpírt észlel, amely tapintásra forró; elhanyagolt betegség esetén az ízület látható deformációja van.

Az alábbi táblázat az ízületi gyulladás gyanúja esetén elvégzendő vizsgálatokat mutatja be:

(ha a táblázat nem teljesen látható, görgessen jobbra)

Laboratóriumi diagnosztikai módszerek	Műszeres diagnosztikai módszerek
Klinikai vérvizsgálat	Röntgen az ízületről 2 vetületben
A vér "biokémiája" (indikátorok - húgysav, sziálsav, fehérjefrakció, CRP, fibrin, haptoglobin stb.)	A digitális mikrofókuszos radiográfia közvetlen nagyítású röntgenkép, míg a digitális képalkotó rendszer nagy felbontású képeket biztosít. A módszer lehetővé teszi a csontszerkezetek minimális változásainak kimutatását
Rheumatoid faktor	Artrográfia - röntgenfelvétel készítése, miután kontrasztanyagot injektálnak az ízületi üregbe
Antisztreptolizin-O	Az érintett ízületek ultrahangja
Az ízületi folyadék citológiai és mikrobiológiai vizsgálata	Szcintigráfia - a kóros terület kétdimenziós képének beszerzése radioaktív izotóp bejuttatása után a szervezetbe
Szükség esetén az ízületi membrán biopsziáját végezzük, majd megvizsgáljuk	A diagnosztikus artroszkópia rendkívül informatív módszer az ízületi struktúrák miniatűr videokamerával történő artroszkópos vizsgálatára.

Kezelési módszerek

Bármilyen típusú ízületi gyulladásnak több fejlődési szakasza van. Mindegyikhez bizonyos kezelési módszereket választanak ki: az első és a második esetében elegendő a konzervatív terápia, a harmadikhoz és szövődmények esetén sebészeti beavatkozásra lehet szükség.

A táblázat az ízületi gyulladás általános kezelési rendjét mutatja be.

(ha a táblázat nem teljesen látható, görgessen jobbra)

Kezelési módszerek	Részletek
Drog terápia	Nem szteroid gyulladáscsökkentő szerek szájon át, intramuszkulárisan és/vagy intraartikulárisan.
	Orális és intraartikuláris kortikoszteroidok.
Efferens terápia	A krioaferézis olyan orvosi technika, amely a páciensből vett plazma hideg vagy speciális vegyszeres kezelésén alapul. Ezután vissza kell fecskendezni a betegbe.
	A plazma kaszkád szűrés (plazmaferézis) a plazma tisztítása a toxinoktól, antitestektől, hormonoktól és egyéb anyagoktól, amelyek szintje a szervezetben meredeken emelkedik.
Fizioterápia és masszázs (miután az akut gyulladásos folyamat megszűnik)	Amplipulse terápia, fonoforézis, elektroforézis, mágneses és lézerterápia, alkalmazások ozokerittel és paraffinnal, UFO, UHF.
Fizikoterápia	A tornaterápia gyakorlatai a funkcionális rendellenességek és a kontraktúrák kialakulásának megelőzésére irányulnak.
Sebészet	Típusai: arthrotómia, szinoviális membrán kimetszése (synovectomia), arthrodesis, ízületi reszekció, orvosi artroszkópia, cheilectomia. Ha az ízület megsemmisül, helyreállító artroplasztika vagy artroplasztika (ízületi pótlás) javasolt.

Arthritis kezelések

A különböző típusú ízületi gyulladások kezelési módszerei nagyon hasonlóak, a különbségek csak bizonyos árnyalatokban vannak, például:

• Specifikus ízületi gyulladás esetén az alapbetegséget kezelik (tuberkulózis esetén a tuberkulózis elleni gyógyszereken van a hangsúly).
• A pszoriázisos ízületi gyulladás aktivitásának csökkentése érdekében a fenti módszereket a vér ultraibolya vagy lézeres besugárzásával, hemoszorpcióval egészítik ki. A fizioterápiából pedig hatékony a PUVA-terápia, amely kombinálja egy speciális fényérzékenyítő gyógyszer bevételét a hosszú hullámú ultraibolya sugarak külső expozíciójával.

Összegzés

Csak az orvos ajánlásainak szigorú követésével győzheti le az ízületi gyulladást. A prognózis általában kedvező, de teljes mértékben a szakemberrel való kapcsolatfelvétel és a kezelés befejezésének időszerűségétől függ. A modern technikák lehetővé teszik a legelhanyagoltabb helyzetek korrigálását is az ízületi műtéttel.

Az oldal és a tartalom tulajdonosa és felelőse: Alekszej Afinogenov.

Olvass tovább, tetszeni fog:

Nem vagy rabszolga!
Zárt oktatási tanfolyam az elit gyermekeinek: "A világ igazi elrendezése".
http://noslave.org

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

A rheumatoid arthritis kezelésében használt alapvető gyógyszerek közül sok (de nem mindegyik) más betegségekben is hatásos, feltehetően vagy bizonyítottan autoimmun természetűek. Ilyen betegségek a következők: colitis ulcerosa, Crohn-betegség, pikkelysömör, autoimmun glomerulonephritis, krónikus aktív hepatitis. Érdekes megjegyezni, hogy az "alap" gyógyszerek közül más-más gyógyszer segít a különböző autoimmun betegségekben, ami etiológiájuk és patogenezisük különbségét tükrözheti. Az alapvető gyógyszerek hatékonysága rheumatoid arthritisben és más autoimmun betegségekben specifikus gyulladáscsökkentő és immunszuppresszív hatásukkal függ össze. Ugyanakkor az alapvető reumaellenes szerek a glükokortikoidokkal és a nem szteroid gyulladáscsökkentőkkel ellentétben nem alkalmasak "hagyományos" gyulladáscsökkentő szerekként, amelyek patogenezisében bizonyos specifikus autoimmun mechanizmusok nem vesznek részt. Az alapvető gyógyszerek közül azok, amelyek nem „igazi” immunszuppresszánsok (például a metotrexát, azatioprin vagy ciklosporin) szintén nem használhatók immunszuppresszióra olyan állapotokban, amelyek nem járnak együtt autoimmunitással, például szervek és szövetek allotranszplantációja során. A salazopiridazin vagy a klorokin immunszuppresszív hatása túl gyenge ehhez, sőt, specifikus az autoimmunitásra. Valamennyi alapgyógyszer közös tulajdonsága a hatás lassú, fokozatos kifejlődése, ami több hónapos kezelést igényelhet. A rheumatoid arthritis és más autoimmun betegségek tüneti javulásának gyors elérése érdekében glükokortikoidokat, nem szteroid gyulladáscsökkentő szereket írnak fel, amíg az alapterápia hatását várják. Súlyos lefolyású rheumatoid arthritis vagy például Crohn-betegség esetén két vagy több különböző csoportból származó, eltérő hatásmechanizmusú alapgyógyszer együttes alkalmazása válhat szükségessé. Ebben az esetben nagyon fontos figyelembe venni annak lehetőségét, hogy bizonyos kombinációkkal növelhető a terápia toxicitása. Például a metotrexát szulfaszalazinnal vagy salazopiridazinnal való kombinációja a metotrexát hematológiai toxicitásának növekedéséhez vezet, mivel a szulfonamidok a metotrexáthoz hasonlóan dihidrofolát-reduktáz inhibitorok az emberi sejtekben, nem csak a baktériumokban. A metotrexát és a ciklosporin kombinációja az immunszuppresszió mértékének növekedéséhez vezet, és ennek megfelelően növeli a terápia fertőző és daganatos szövődményeinek kockázatát. Osztályozás Az alapvető reumaellenes gyógyszerek több csoportra oszthatók: Immunszuppresszív szerek: Infliximab ("Remicade") Levamizol ("Decaris") Leflunomid ("Arava") Merkaptopurin ("Puri-Netol") Ciklosporin (Sandimmun Neoral) Ciklofoszfamid - a magas toxicitás miatt ritkán használják Arany készítmények: Auranofin # ("Auropan", "Ridaura") Nátrium-aurotioszulfát # ("Sanokrizin") Aurotioprol # ("Chrysanol") D-penicillamin ("Cuprenil") Az 5-aminoszalicilsav származékai: 4-aminokinolin származékok: Klorokin (Delagil) Hidroxiklorokin ("plaquenil") Mátrix metalloproteináz inhibitorok: # - 2015-re a gyógyszert nem regisztrálták Oroszországban : hibás vagy hiányzó kép Ebből a cikkből hiányzik az információ. Az információnak ellenőrizhetőnek kell lennie, ellenkező esetben megkérdőjelezhető és törölhető. .php? cím =% 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 és akció = szerkesztés szerkesztés] ezt a cikket linkek hozzáadásával. Ez a jel be van állítva 2009. szeptember 29. [[K: Wikipédia: Forrás nélküli cikkek (ország: Lua hiba: callParserFunction: a "#property" függvény nem található. )]] [[K: Wikipédia: Cikkek forrás nélkül (ország: Lua hiba: callParserFunction: a "#property" függvény nem található. )]]

Írjon véleményt a "Betegségmódosító reumaellenes szerek" című cikkről

Jegyzetek (szerkesztés)

Kivonat a Betegségmódosító antireumatikus gyógyszerekről

Magdalene tudta, hogy Radomir parancsának teljesítéséhez magabiztosnak, összeszedettnek és erősnek kell éreznie magát. De amíg csak élt, legmélyebb bánatába zárva, és őrülten magányos volt...
Radomir nélkül üressé, értéktelenné és keserűvé vált az élete... Most valahol messze élt, egy ismeretlen és csodálatos Világban, ahová a lelke nem érhetett... És őrülten hiányzott neki, mint ember, mint nő. .. És sajnos senki sem tudott segíteni rajta.
Aztán újra láttuk...
Magdalena egyedül ült egy magas sziklán, teljesen benőtt a vadvirág, térdét a mellkasához szorította... Ahogy az már megszokottá vált, lelátta a naplementét - újabb rendes napot élt Radomir nélkül... Tudta, hogy lesz még sok ilyen nap... annyi. És tudta, hogy hozzá kell szoknia. Minden keserűség és üresség ellenére Magdalena jól megértette – hosszú, nehéz élet vár rá, és egyedül kell megélnie... Radomir nélkül. Amit eddig nem tudott elképzelni, mert a férfi mindenhol élt - minden sejtjében, álmaiban és ébrenlétében, minden tárgyban, amit egyszer megérintett. Úgy tűnt, hogy az egész környező teret telítette Radomir jelenléte... És még ha akarta is, ettől nincs megváltás.
Az este nyugodt, nyugodt és meleg volt. A meleg után megélénkülő természet tombolt a felmelegedett virágzó rétek és tűlevelek illatától... Magdalena a hétköznapi erdei világ monoton hangjait hallgatta - meglepően egyszerű volt, és olyan nyugodt! .. Duzzadt a nyári meleg, a méhek hangosan zümmögtek a közeli bokrokban. Még ők is, szorgalmasak, szívesebben távolodtak el a nap égető sugarai elől, és most már boldogan szívták magukba az élénkítő esti hűvösséget. Emberi jóságot érezve az apró színes madár félelem nélkül leült Magdalena meleg vállára, és hálából hangzatos ezüstös trillákba tört... Magdolna azonban ezt nem vette észre. Ismét elindult álmai ismerős világába, amelyben Radomir még mindig élt...
És újra eszébe jutott...
Hihetetlen kedvessége... Túlzott életszomja... Ragyogó, ragaszkodó mosolya és kék szemei ​​átható tekintete... És szilárd bizalma az általa választott út helyességében. Eszembe jutott egy csodálatos, erős ember, aki még gyerek lévén már egész tömegeket leigázott magának!
Emlékeztem a szeretetére... Nagy szívének melegére és hűségére... Mindez most már csak az ő emlékezetében élt, nem engedett az időnek, nem merült feledésbe. Minden élt és... fájt. Néha még úgy is tűnt neki – csak még egy kicsit, és eláll a lélegzete... De teltek a napok. És az élet még ment tovább. A Radomir által hagyott DUTY kötelezte. Ezért, amennyire csak tehette, nem vette figyelembe érzéseit és vágyait.
A fia, Svetodar, aki őrülten hiányzott, a távoli Spanyolországban volt Radannal. Magdalene tudta – nehezebb volt neki... Még túl fiatal volt ahhoz, hogy megbékéljen egy ilyen veszteséggel. De azt is tudta, hogy még a legmélyebb bánatában sem mutatja meg gyengeségét idegenek előtt.
Radomir fia volt...
Ez pedig arra kötelezte, hogy erős legyen.
Ismét eltelt néhány hónap.
És most, apránként, ahogy a legszörnyűbb veszteség esetén is megtörténik, Magdalene kezdett újjáéledni. Úgy tűnik, eljött a megfelelő idő, hogy visszatérjünk az élővilágba...

Az apró Montsegurt választották, amely a Völgy legvarázslatosabb kastélya volt (ahogy a más világokba való „átmeneti ponton” állt), Magdolna és lánya hamarosan lassan elkezdtek odaköltözni. Elkezdtek letelepedni új, még mindig ismeretlen Házukban...
És végül, emlékezve Radomir kitartó vágyára, Magdalena fokozatosan elkezdte toborozni első tanítványait... Valószínűleg ez volt az egyik legkönnyebb feladat, hiszen ezen a csodálatos földön mindenki többé-kevésbé tehetséges volt. És szinte mindenki tudásra szomjazott. Ezért Magdalénának nagyon hamar több száz nagyon szorgalmas tanítványa volt. Aztán ez a szám ezerre nőtt... És hamarosan az egész Mágusok Völgyét lefedte tanítása. És minél több embert magához vett, hogy elmeneküljön keserű gondolatai elől, és kimondhatatlanul örült, hogy az okszitániaiak lelkesen nyúlnak a Tudás után! Tudta – Radomir ennek tiszta szívből örült volna... és még több jelentkezőt toborzott volna.
- Bocsánat, Sever, de hogy értettek ezzel egyet a mágusok?! Hiszen olyan gondosan óvják a Tudásukat mindenki elől? Hogy engedte ezt Vladyka? Magdolna mindenkit tanított, nem csak a beavatottakat választotta?
- Vladyka ezzel soha nem értett egyet, Isidora... Magdalene és Radomir akarata ellenére felfedték ezt a tudást az emberek előtt. És még mindig nem tudom, melyiküknek volt igaza...

5315 0

A gyulladásos reumás betegségek, amelyek fő formái a rheumatoid arthritis (RA), a diffúz kötőszöveti betegségek (DBTD), a szisztémás vasculitis, a szeronegatív és mikrokristályos arthropathiák, a krónikus humán patológia legsúlyosabb formái közé tartoznak. E betegségek gyógyszeres kezelése továbbra is a modern klinikai orvoslás egyik legnehezebb problémája.

Számos betegség etiológiája ismeretlen, ami lehetetlenné teszi a hatékony etiotróp terápia elvégzését. Patogenezisük megfejtésében azonban az elmúlt években nyilvánvaló előrelépés történt, ami elsősorban az immunrendszer szerkezeti és funkcionális jellemzőiről, az immunválasz és a gyulladás kialakulásának mechanizmusairól szóló ismeretek bővülésének köszönhető.

Jelenleg a reumás betegségek kezelésére nagyszámú, eltérő kémiai szerkezetű és farmakológiai hatásmechanizmusú gyógyszert használnak, amelyek közös tulajdonsága a gyulladások kialakulásának visszaszorítása. Ide tartoznak a nem szteroid gyulladáscsökkentők, a gyulladáscsökkentő hatású glükokortikoidok és az úgynevezett bázikus reumaellenes szerek (aranysók, maláriaellenes szerek, citotoxikus szerek stb.), amelyekről úgy gondolják, hogy mélyebben hatnak az immunrendszerre. és a reumás betegségek hátterében álló gyulladásos folyamatok. Intenzíven fejlesztik az immunterápiás módszerek alkalmazásán alapuló új kezelési megközelítéseket.

Hazánkban több monográfia jelent meg a reumás betegségek gyógyszeres terápiájáról (V.A.Nasonova, Ya.A.Sigidin. Reumás betegségek patogenetikai terápiája, 1985; V.A. A. Sigidin, NG Guseva, MM Ivanova. Diffúz kötőszöveti betegségek, 1994 ). Az elmúlt években azonban igen nagy mennyiségű új klinikai és kísérleti adat jelent meg mind a korábban ismert reumaellenes szerek, mind az új gyógyszerek és kezelési módszerek hatásmechanizmusairól, alkalmazási taktikájáról és hatékonyságáról.

A könyv szisztematikusan mutatja be a modern ismereteket a legfontosabb gyulladáscsökkentő gyógyszerekről, de a fő feladat a gyulladásos reumás betegségek gyógyszeres terápiájának fejlődésének új irányzatainak megismerése volt.

Reméljük, hogy a könyv hasznos lesz a reumás betegek kezelésében dolgozó szakemberek számára, és felkelti az érdeklődést a reumatológia farmakológiai vonatkozásai iránt az orvostudomány elméleti problémáinak kidolgozásával foglalkozó szakemberek, immunológusok, biokémikusok, farmakológusok körében.

Az egyik leggyakoribb és legsúlyosabb reumás betegség az RA, amelynek kezelésére a reumaellenes gyógyszerek és terápiás módszerek teljes arzenálját alkalmazzák (V.A.Nasonova és M.G. Astapenko, 1989). Ezért dolgozzák ki a reumaellenes gyógyszerek osztályozását az RA kezelésében elfoglalt helyük alapján.

A farmakológiai tulajdonságok különbségei alapján a reumaellenes gyógyszereket gyulladásgátló fájdalomcsillapítók (NSAID) csoportba sorolják; gyulladásgátló glükokortikoidok (GC), immunmoduláló / immunszuppresszív szerek (aranysók, maláriaellenes szerek, citotoxikus gyógyszerek stb.). Egy másik besorolás szerint az NSAID-okat tünetinek tekintik, nem befolyásolják a betegség kialakulásának mechanizmusait, szemben a betegséget módosító vagy lassú hatású reumaellenes szerekkel, amelyekről úgy gondolták, hogy befolyásolják a betegség etiopatogenezisét.

A reumaellenes szerek osztályozására egy olyan megközelítést is alkalmaztak, amely mindenekelőtt a toxicitásukat veszi figyelembe, amely szerint ezeket az első, második és harmadik vonalbeli gyógyszerekre osztják fel. Javasolták a reumaellenes gyógyszerek osztályozását a terápiás hatás gyorsasága és a kezelés abbahagyása utáni időtartama alapján. Az NSAID-ok és a GC-k a betegségmódosító/lassú hatású reumaellenes szerekkel ellentétben nagyon gyorsan (néhány órán vagy napon belül) kifejtik hatásukat. Ezen túlmenően azt feltételezték, hogy ha az NSAID-ok és a GC-k elhagyása után az exacerbáció meglehetősen gyorsan alakul ki, akkor a lassan ható reumaellenes szerek hatása hosszabb ideig fennmarad.

Mára azonban nyilvánvalóvá vált, hogy a hagyományos osztályozások nem felelnek meg a modern követelményeknek sem terminológia, sem farmakológiai kategóriákra való felosztás tekintetében. Valójában csak az NSAID-ok és a GC-k viszonylag homogének a gyógyszercsoport farmakológiai és terápiás aktivitása tekintetében.

1991 óta a WHO és a Nemzetközi Reumás Betegségek Elleni Liga égisze alatt létrehozták a reumás szerek új osztályozását (HE Paulus et al., 1992; JP Edmonds et al., 1993), amely szerint ezek a gyógyszerek két fő kategóriába sorolható:

I. Tünetmódosító reumaellenes szerek, amelyek pozitív hatással vannak a gyulladásos ízületi gyulladás tüneteire és klinikai megnyilvánulásaira:
1) nem szteroid gyulladáscsökkentő szerek
2) glükokortikoidok
3) lassan ható gyógyszerek: maláriaellenes szerek, aranysók, antimetabolitok, citotoxikus szerek
II. Az RA lefolyását befolyásoló betegség-ellenőrző reumaellenes szerek, amelyeknek meg kell felelniük a következő követelményeknek:
a. az ízületek funkcionális képességének javítása és fenntartása a gyulladásos szinovitisz intenzitásának csökkenésével kombinálva;
b. megakadályozzák vagy jelentősen csökkentik az ízületek szerkezeti változásainak progresszióját.

Ebben az esetben a felsorolt ​​hatásoknak a terápia kezdetétől számított legalább 1 évig meg kell jelenniük; a gyógyszerosztályozás során meg kell jelölni azt az időszakot (legalább 2 év), amely alatt terápiás hatása megfelel a felsorolt ​​kritériumoknak.

Ez a besorolás abban különbözik a korábbiaktól, hogy reálisabb megközelítést alkalmaznak a gyógyszerek terápiás hatékonyságának értékelésére RA-ban. Mára nyilvánvalóvá vált, hogy minden létező reumaellenes gyógyszer közös bizonyított tulajdonsága a klinikai javulást okozó képesség, míg a reumás folyamat progresszióját és kimenetelét befolyásoló képességük nem tekinthető szigorúan bizonyítottnak. Ezért jelenleg egyetlen reumaellenes gyógyszer sem sorolható „betegségkontroll” kategóriába.

Ez azonban nem zárja ki annak lehetőségét, hogy a további kutatások során bizonyos gyógyszerek az első csoportból a másodikba kerüljenek. Ez a rendelkezés alapvetőnek tűnik, hiszen hozzá kell járulnia a reumatológiai farmakológiai és klinikai kutatások kiterjesztéséhez a kezelés hatékonyságának kritériumainak kidolgozása, valamint új, hatékonyabb reumaellenes szerek vagy ezek racionális kombinációi létrehozása szempontjából.

E.L. Nasonov

Géntechnológia és gyógyszerek

Gyógyszerek mikrobiológiai előállítása

A rekombináns DNS-technológia megjelenése előtt sok humán fehérjékre épülő gyógyszert csak kis mennyiségben lehetett beszerezni, előállításuk igen költséges volt, és a biológiai hatásmechanizmus is olykor kevéssé volt ismert. Az új technológia segítségével ezeknek a gyógyszereknek a teljes skáláját kapják, olyan mennyiségben, amely elegendő mind a hatékony teszteléshez, mind a klinikai felhasználáshoz. Eddig több mint 400 gént klónoztak (többnyire cDNS formájában) különféle humán fehérjékből, amelyekből gyógyszer is lehet. E gének többsége már expresszálódik a gazdasejtekben, termékeiket pedig különféle emberi betegségek kezelésére használják. Szokás szerint először állatokon tesztelik, majd szigorú klinikai vizsgálatok követik. Az emberi fehérjéken alapuló gyógyszerek világpiacának éves volumene körülbelül 150 milliárd dollár, és folyamatosan növekszik. A rekombináns fehérjéken alapuló gyógyszerek világpiacának volumene évente 12-14%-kal növekszik, és 2000-ben megközelítőleg 20 milliárd dollárt tett ki.

Másrészt ígéretes a specifikus antitestek terápiás szerként való alkalmazása. Méreganyagok semlegesítésére, baktériumok, vírusok elleni küzdelemre és rák kezelésére használják. Az antitest vagy semlegesíti a "behatolót" - egy idegen ágenst, vagy elpusztít egy specifikus célsejtet. Az ígéretes lehetőségek ellenére az antitesteket még mindig ritkán alkalmazzák betegségek megelőzésére és kezelésére. És csak a rekombináns DNS technológia kifejlesztésével és a monoklonális antitestek előállítására szolgáló módszerek kifejlesztésével, valamint az immunglobulinok molekulaszerkezetének és funkcióinak megfejtésével ismét felkelt a kereskedelmi érdeklődés a specifikus antitestek különféle betegségek kezelésére való alkalmazása iránt.

Számos emberi betegség megelőzésére és kezelésére szolgáló új módszerek kidolgozása óriási mértékben hozzájárult az emberi jólét növekedéséhez a 20. században. Ez a folyamat azonban nem tekinthető befejezettnek. Az úgynevezett "régi" betegségek, mint például a malária, a tuberkulózis stb., újra érezhetővé válnak, amint a megelőző intézkedések gyengülnek, vagy rezisztens törzsek jelennek meg. Tipikus helyzet ebből a szempontból Ukrajnában és Oroszországban.

Az első GMO termékek az antibiotikumok

Az antibiotikumok közé tartoznak az alacsony molekulatömegű anyagok, amelyek kémiai szerkezetükben különböznek egymástól. Ezekben a vegyületekben az a közös, hogy a mikroorganizmusok létfontosságú tevékenységének termékeiként elhanyagolható koncentrációban kifejezetten megzavarják más mikroorganizmusok növekedését.

A legtöbb antibiotikum másodlagos metabolit. A toxinokhoz és alkaloidokhoz hasonlóan nem sorolhatók a mikroorganizmusok növekedéséhez és fejlődéséhez feltétlenül szükséges anyagok közé. Ezen az alapon a másodlagos metabolitok különböznek az elsődleges metabolitoktól, amelyek jelenlétében a mikroorganizmus elpusztul.

Az antibiotikumok bioszintézise, ​​más másodlagos metabolitokhoz hasonlóan, általában olyan sejtekben megy végbe, amelyek növekedése leállt (idiofázis). Biológiai szerepük a termelő sejtek létfontosságú tevékenységének biztosításában még nem teljesen vizsgált. Az antibiotikumok mikrobiológiai előállítása terén a biotechnológia kilátásait vizsgáló szakemberek úgy vélik, hogy kedvezőtlen körülmények között gátolják a versengő mikroorganizmusok szaporodását, ezáltal kedvezőbb feltételeket biztosítanak az egyik vagy másik antibiotikum mikrobatermelőjének túléléséhez. Az antibiotikum-termelés folyamatának jelentőségét a mikrobiális sejt életében igazolja, hogy a streptomycetákban a genomi DNS mintegy 1%-át az antibiotikum-bioszintézis enzimeket kódoló gének teszik ki, amelyek esetleg hosszú ideig nem fejeződnek ki. Az ismert antibiotikumok termelői főként a fonalas gombák hat nemzetsége, az aktinomyceták három nemzetsége (csaknem 4000 különböző antibiotikum) és a valódi baktériumok két nemzetsége (körülbelül 500 antibiotikum). A fonalas gombák közül különös figyelmet kell fordítani a Cephalosporium és Penicillium nemzetség penészgombáira, amelyek az úgynevezett béta-laktám antibiotikumok - penicillinek és cefalosporinok - termelői. Az antibiotikumokat szintetizáló legtöbb aktinomicéta, beleértve a tetraciklineket is, a Streptomyces nemzetségbe tartozik.

Az 5000-6000 ismert természetes antibiotikus anyagból mindössze 1000-et állítanak elő fogyasztói értékesítésre. ), a laboratóriumi penésztörzs termőképessége - 2 mg készítmény 1 liter tápfolyadékra - egyértelműen nem volt elegendő az ipari termeléshez. az antibiotikumtól. Az eredeti Penicillium chrisogenum törzs ismételt szisztematikus expozíciója olyan mutagénekkel, mint a röntgen- és ultraibolya besugárzás, a nitrogén mustárgáz spontán mutációkkal kombinálva és a legjobb termelők kiválasztása, lehetővé tette a gomba termelékenységének 10 000-szeres növelését és a penicillin koncentrációját a tenyészfolyadékban 2%-ra emeljük.

Az antibiotikum-termelő törzsek hatékonyságának növelésének véletlenszerű mutációkon alapuló, a kolosszális munkaerőköltségek ellenére klasszikussá vált módszerét továbbra is alkalmazzák. Ez a helyzet annak a ténynek köszönhető, hogy az antibiotikum a fehérjével ellentétben nem egy specifikus gén terméke; Az antibiotikumok bioszintézise 10-30 különböző, megfelelő számú különböző gén által kódolt enzim együttes hatásának eredményeként megy végbe. Emellett számos olyan antibiotikum esetében, amelyek mikrobiológiai termelését már megállapították, bioszintézisének molekuláris mechanizmusait még nem vizsgálták. Az antibiotikumok bioszintézisének hátterében álló poligén mechanizmus az oka annak, hogy az egyes gének változásai nem vezetnek sikerhez. A mutánsok termelékenységének elemzésére szolgáló rutin technikák automatizálása több tízezer működő törzs vizsgálatát teszi lehetővé, és ezáltal felgyorsítja a klasszikus genetikai technikával végzett szelekciós eljárást.

Az antibiotikum szupertermelő törzsek felhasználásán alapuló új biotechnológia a termelő általa szintetizált antibiotikum elleni védekezési mechanizmusok fejlesztését feltételezi.

Azok a törzsek, amelyek rezisztensek a tápközegben lévő nagy koncentrációjú antibiotikumokkal szemben, magas termelékenységet mutatnak. Ezt a tulajdonságot a szupertermelő cellák tervezésénél is figyelembe veszik. A penicillin 1920-as évek végén történt felfedezése óta több mint 6000 antibiotikumot izoláltak különböző mikroorganizmusokból, eltérő specifikussággal és eltérő hatásmechanizmussal. Széleskörű alkalmazásuk a fertőző betegségek kezelésében több millió életet mentett meg. A főbb antibiotikumok túlnyomó többségét a Streptomyces Gram-pozitív talajbaktériumból izolálták, bár gombák és más Gram-pozitív és Gram-negatív baktériumok is termelik őket. Világszerte évente 100 000 tonna antibiotikumot állítanak elő, becslések szerint S milliárd dollár értékben, beleértve több mint 100 millió dollárt az állati takarmányhoz adalékanyagként vagy növekedésgyorsítóként hozzáadott antibiotikumokból.

A tudósok becslések szerint évente 100-200 új antibiotikumot fedeznek fel, elsősorban kiterjedt kutatási programok révén, amelyek célja, hogy több ezer különböző mikroorganizmust találjanak, amelyek egyedi antibiotikumokat szintetizálnának. Az új gyógyszerek előállítása és klinikai vizsgálata nagyon költséges, csak a nagy terápiás értékű és gazdasági érdekűek kerülnek forgalomba. Az összes kimutatott antibiotikum 1-2%-át teszik ki. A rekombináns DNS technológiája itt nagy hatással van. Először is, új, egyedi szerkezetű antibiotikumok létrehozására használható, amelyek erősebb hatással vannak bizonyos mikroorganizmusokra, és minimális mellékhatásokkal rendelkeznek. Másodszor, a génsebészeti megközelítések felhasználhatók az antibiotikumok hozamának növelésére, és ennek megfelelően az előállítási költségek csökkentésére.

Feltételezhetjük, hogy a klinikai biotechnológia a penicillin ipari termelésének kezdetével, a 40-es években kezdődött. és terápiás felhasználása. Úgy tűnik, ennek az első természetes penicillinnek a használata minden más gyógyszernél jobban befolyásolta a morbiditás és a mortalitás csökkentését, másrészt azonban számos olyan új problémát vetett fel, amelyeket a biotechnológia segítségével újra meg lehetett oldani.

Először is, a penicillin sikeres alkalmazása nagy igényt váltott ki erre a gyógyszerre, és ennek kielégítéséhez az előállítás során a penicillin hozamát drámaian növelni kellett. Másodszor, az első penicillin - C (benzilpenicillin) - elsősorban a gram-pozitív baktériumokra (például Streptococcusokra és Staphylococcusokra) hatott, és szélesebb hatásspektrumú és / vagy aktivitású antibiotikumokat kellett beszerezni, amelyek mindkét gram-negatívot megfertőzték. baktériumok, mint például az E. coli és a Pseudomonas. Harmadszor, mivel az antibiotikumok allergiás reakciókat váltottak ki (leggyakrabban enyhe, például bőrkiütés, de esetenként súlyosabb, életveszélyes anafilaxiás megnyilvánulásokat), ezért szükség volt antibakteriális szerek teljes készletére, hogy egyformán hatékony gyógyszerek közül tudjunk választani. amely nem okoz allergiát a betegben. Negyedszer, a penicillin instabil a gyomor savas környezetében, és nem adható be szájon át. Végül sok baktérium antibiotikum-rezisztenciát szerez. Ennek klasszikus példája a penicillináz enzim (pontosabban béta-laktamáz) sztafilokokkuszok általi képződése, amely a penicillin béta-laktámgyűrűjében lévő amidkötést farmakológiailag inaktív penicillinsav képződésével hidrolizálja. Előállítása során a penicillin hozamát elsősorban az eredeti Penicillium chrysogenum törzs mutánssorozatának következetes felhasználása, valamint a termesztési feltételek megváltoztatása révén sikerült növelni.

Egy antibiotikum bioszintézisének folyamata több tucat enzimreakcióból állhat, így a bioszintézis összes génjének klónozása nem egyszerű feladat. Az ilyen gének teljes készletének izolálásának egyik megközelítése egy vagy több mutáns törzs transzformációján alapul, amelyek nem képesek szintetizálni ezt az antibiotikumot egy vad típusú törzs kromoszómális DNS-éből létrehozott klónok bankjával. A klónbank mutáns sejtekbe történő bejuttatása után megtörténik az antibiotikum szintetizálására képes transzformánsok szelekciója. Ezután egy funkcionális ex-premixing antibiotikum gént (azaz egy olyan gént, amely helyreállítja a mutáns törzs által elvesztett funkciót) tartalmazó klón plazmid DNS-ét izolálják, és próbaként használják fel a vad típusú kromoszómális DNS-klónok másik bankjának szűrésére. törzs, amelyből a próbaszekvenciával átfedő nukleotidszekvenciákat tartalmazó klónok. Így a komplementer szekvenciával szomszédos DNS-elemeket azonosítják, majd klónozzák, és újra létrehozzák az antibiotikum-bioszintézis gének teljes klaszterét. A leírt eljárás arra az esetre vonatkozik, amikor ezek a gének a kromoszómális DNS egy helyén csoportosulnak. Ha a bioszintézis gének kis klaszterek formájában vannak szétszórva különböző helyeken, akkor klaszterenként legalább egy mutánssal kell rendelkeznie ahhoz, hogy DNS-klónokat kapjon, amelyek segítségével azonosítani lehet a klaszterek fennmaradó génjeit.

Genetikai vagy biokémiai kísérletekkel azonosítható, majd izolálható egy vagy több kulcsfontosságú bioszintetikus enzim, meghatározható N-terminális aminosavszekvenciája, és ezen adatok alapján oligonukleotid próbák szintetizálhatók. Ezzel a megközelítéssel izolálták az izopenicillin N szintetáz gént a Penicillium chrysogenumból, amely katalizálja az 5-(1_-a-amino-adipilN-ciszteinil-P-valin izopenicillin N-vé történő oxidatív kondenzációját, amely a cefalosporinek bioszintézisének kulcsfontosságú köztiterméke) és cefalosporinok.

A már ismert antibiotikumok bioszintézisében részt vevő génekkel végzett génmanipulációkkal egyedi tulajdonságokkal és specifitással rendelkező új antibiotikumok nyerhetők. Az egyik első kísérlet, amelynek során új antibiotikumot szereztek, az antibiotikum-bioszintézis két, kissé eltérő útvonalának egy mikroorganizmusban történő kombinálásából állt.

Az egyik Streptomyces plazmid, a plJ2303, amely egy 32,5 kb méretű S.coelicoior kromoszómális DNS-fragmenst hordoz, tartalmazza azon enzimek összes génjét, amelyek felelősek az aktinorodin antibiotikum acetátból történő bioszintéziséért, amely az izokromankinon antibiotikum család tagja. A teljes plazmidot és a 32,5 kb-s fragmentum egyes részeit hordozó szubklónokat (például plJ2315) vagy a Streptomyces sp.T AM-7161 törzsébe, amely a rokon medermicin antibiotikumot szintetizálja, vagy a B1140 vagy Tu22 S. violaceoruber-t szintetizáló törzsbe vittük be. rokon antibiotikumok granaticin és dihidrogranaticin.

Mindezek az antibiotikumok sav-bázis indikátorok, amelyek a táptalaj pH-jától függően jellegzetes színt adnak a növekvő kultúrának. A közeg pH-ja (és színe) viszont attól függ, hogy melyik vegyületet szintetizálják. A szülői S.coelicoior törzs mutánsai, amelyek nem képesek az aktinovodin szintézisére, színtelenek. A szín megjelenése az AM-7161 Streptomyces sp. törzs transzformációja után. vagy a B1J40 vagy Tu22 S. violaceoruber plazmid törzsek, amelyek az összes vagy több aktinorodin bioszintézis enzimeit kódoló gént hordozzák, egy új antibiotikum szintézisét jelzi Transzformánsok AM-7161 Streptomyces sp. és a pM2303 plazmidot tartalmazó 6 1140 S. violaceoruber törzs a plazmid és a kromoszómális DNS által kódolt antibiotikumokat szintetizálja.

Azonban a S. violaceoruber Tu22 törzsnek a plJ2303 plazmiddal történő transzformációja után az aktinorodinnal együtt egy új antibiotikum, a dihidrogranatirodin szintetizálódik, és az AM-7161 törzs transzformációja után a Streptomyces sp. A PlJ2315 plazmid egy másik új antibiotikumot, a mederrodin A-t szintetizálja.

Szerkezetileg ezek az új antibiotikumok alig különböznek az aktinorodintól, a medermicintől, a granaticintől és a hidrogranaticintől, és valószínűleg akkor képződnek, amikor az egyik bioszintetikus útvonal köztes terméke egy másik reakcióútban lévő enzim szubsztrátjaként szolgál. Ha részletesen tanulmányozzuk az antibiotikumok különböző bioszintetikus útjainak biokémiai tulajdonságait, lehetőség nyílik új, egyedi, rendkívül specifikus antibiotikumok létrehozására a megfelelő enzimeket kódoló gének manipulálásával.

Új módszerek kidolgozása modern poliketid antibiotikumok előállítására.

A "poliketid" kifejezés az antibiotikumok egy osztályára vonatkozik, amelyek karbonsavak, például acetát, propionát és butirát egymást követő enzimatikus kondenzációjából származnak. Néhány poliketid antibiotikumot növények és gombák szintetizálnak, de többségüket aktinomicéták alkotják másodlagos metabolitok formájában. A poliketid antibiotikumok bioszintéziséhez szükséges enzimeket kódoló gének manipulálása előtt szükséges volt ezen enzimek hatásmechanizmusának feltárása.

A Saccharopolyspora erythraea sejtekben zajló eritromicin bioszintézis genetikai és biokémiai összetevőinek részletes tanulmányozása után lehetőség nyílt az antibiotikum bioszintéziséhez kapcsolódó génekben specifikus változások bevezetésére, valamint más tulajdonságokkal rendelkező eritromicin származékok szintetizálására. Először a S. erythraea DNS-fragmens elsődleges szerkezetét határoztuk meg. 56 kbp méretű, az ery gén klasztert tartalmazó, majd az eritromicin poliketid szintázt két különböző módon módosítottuk. Ehhez 1) eltávolították a béta-ketoreduktázt kódoló DNS-régiót, vagy 2) megváltoztatták az enoil-reduktázt kódoló DNS-régiót. Ezek a kísérletek lehetővé tették annak kísérleti kimutatását, hogy ha egy bizonyos poliketid antibiotikum bioszintézisének enzimeit kódoló gének klaszterét azonosítják és jellemzik, akkor ezekben specifikus változtatásokkal lehetőség nyílik az antibiotikum szerkezetének irányított megváltoztatására.

Ezenkívül a DNS bizonyos szakaszainak levágásával és összekapcsolásával lehetőség nyílik poliketid szintáz domének mozgatására és új poliketid antibiotikumok előállítására.

DNS technológia az antibiotikum termelés javítására

A génsebészet segítségével nemcsak új antibiotikumok létrehozására nyílik lehetőség, hanem a már ismertek szintézisének hatékonyságát is növelhetjük. A korlátozó tényező az antibiotikumok ipari előállításában Streptomyces spp. gyakran a sejtek rendelkezésére álló oxigén mennyisége. Az oxigén rossz vízoldhatósága és a Streptomyces tenyészet nagy sűrűsége miatt gyakran nem elegendő, a sejtnövekedés lelassul, az antibiotikum hozama csökken. A probléma megoldására lehetőség nyílik egyrészt a Streptomyces tenyészetet tenyésztő bioreaktorok kialakításának megváltoztatására, másrészt géntechnológiai módszerekkel olyan Streptomyces törzsek létrehozására, amelyek hatékonyabban használják fel a rendelkezésre álló oxigént. Ez a két megközelítés nem zárja ki egymást.

Egyes aerob mikroorganizmusok által az oxigénhiányban való túlélésre alkalmazott egyik stratégia egy hemoglobinszerű termék szintetizálása, amely képes felhalmozni az oxigént és eljuttatni a sejtekhez. Például a Vitreoscilla sp. aerob baktérium. az eukarióta hemoglobinhoz funkcionálisan hasonló homodimer hem tartalmú fehérjét szintetizál. A Vitreoscilla „hemoglobin” gént izoláltuk, beépítettük a Streptomyces plazmidvektorba, és bejuttattuk ennek a mikroorganizmusnak a sejtjeibe. Az expressziója után a Vitreoscilla hemoglobin az S.coelicoior összes sejtfehérjéjének körülbelül 0,1%-át tette ki, még akkor is, ha az expressziót a Vitreoscilla saját hemoglobin gén-promoterének, és nem a Streptomyces-promóterének az irányítása alatt végezték. Az alacsony oldott oxigéntartalom mellett (a telítési koncentráció kb. 5%-a) növekvő transzformált S.coelicoior sejtek 1 g száraz sejttömegre vetítve 10-szer több aktinorodint szintetizáltak, és nagyobb növekedési sebességgel rendelkeztek, mint a nem transzformáltak. Ezt a megközelítést más, oxigénhiányos körülmények között növekvő mikroorganizmusok oxigénellátására is fel lehet használni.

Egyes cefalosporinok kémiai szintézisének kiindulási anyaga – enyhe mellékhatású és számos baktérium ellen aktív antibiotikum – a 7-aminocefalosporsav (7ASA), amelyet viszont a cefalosporin C antibiotikumból szintetizálnak. Sajnos a természetes mikroorganizmusok képesek A 7ASA szintetizálását még nem azonosították.

A 7ACA új bioszintetikus útvonalát úgy hozták létre, hogy specifikus géneket inszertáltak az Acremonium chrysogenum gomba plazmidjába, amely általában csak cefalosporin-C-t szintetizál. Ezen gének egyikét a Fusarium solani gomba cDNS-e képviseli, amely D-aminosav-oxidázt kódol, a másik pedig a Pseudomonas diminuta genomiális DNS-éből származik, és egy cefalosporin-acilázt kódol. A plazmidban a gének az A. chrysogenum promoter irányítása alatt voltak. Az új bioszintetikus folyamat első szakaszában a cefalosporin-C aminosav-oxidáz hatására 7-p-(5-karboxi-5-oxopentánamid) cefalosporsavvá (keto-AO-7ACA) alakul. Ennek a terméknek egy része hidrogén-peroxiddal, az egyik melléktermékkel reagálva 7-béta-(4-karboxi-butánamid)-cefalosporsavvá (GL-7ACA) alakul. A cefalosporin-C, a keto-A0-7ACA és a GL-7ACA egyaránt cefalosporinacilázzal hidrolizálható 7ACA-vá, de a cefalosporin-C-nek csak 5%-a hidrolizál közvetlenül 7ACA-vá. Ezért mindkét enzim szükséges a 7ACA magas hozamú képződéséhez.

Interferonok

A 70-es évek végén - a 80-as évek elején. A XX. századi DNS-technológia először vonzotta a közvélemény és a nagybefektetők figyelmét. Az egyik ígéretes biotechnológiai termék az interferon volt, amelyet akkoriban csodaszerként reméltek számos vírusos betegség és rák ellen. A humán interferon-cDNS izolálásáról és ezt követő expressziójáról Escherichia collban a világ összes érdeklődő publikációja beszámolt.

Az emberi gének vagy fehérjék izolálására különböző megközelítéseket alkalmaznak. Jellemzően a kívánt fehérjét izoláljuk, és meghatározzuk a molekula megfelelő részének aminosavszekvenciáját. Ennek alapján megtalálják az azt kódoló nukleotidszekvenciát, a megfelelő oligonukleotidot szintetizálják, és hibridizációs próbaként használják fel a kívánt gén vagy cDNS izolálására genomi vagy cDNS könyvtárakból. Egy másik megközelítés az, hogy antitesteket állítanak elő egy tisztított fehérje ellen, és ezeket olyan könyvtárak szűrésére használják, amelyekben bizonyos gének expresszálódnak. A túlnyomórészt egyetlen szövetben szintetizált humán fehérjék esetében az ebből a szövetből izolált mRNS-en alapuló cDNS-könyvtár feldúsul a cél-DNS-szekvenciában. Például a hasnyálmirigy Langerhans-szigeteinek sejtjei által szintetizált fő fehérje az inzulin, és az ezekből a sejtekből izolált mRNS 70%-a ezt kódolja.

A cDNS-dúsítás elve azonban nem alkalmazható azokra a humán fehérjékre, amelyek mennyisége nagyon kicsi, vagy amelyek szintézisének helye ismeretlen. Ebben az esetben más kísérleti megközelítésekre lehet szükség. Például a humán interferonok (IF-ek), beleértve az alfa-, béta- és gamma-interferonokat is, természetes fehérjék, amelyek mindegyike megtalálhatja a maga terápiás alkalmazását. Az első interferon gént az 1980-as évek elején izolálták. XX század. Azóta számos különböző interferont fedeztek fel. A humán leukocita interferon hatásával rendelkező polipeptidet E. coliban szintetizálják.

Az interferon számos jellemzője különösen megnehezítette cDNS-ének izolálását. Először is, annak ellenére, hogy az interferont több mint 80 000-szer tisztították, csak nagyon kis mennyiségben lehetett hozzájutni. pontos molekulatömege akkor még nem volt ismert. Másodszor, sok más fehérjével ellentétben az interferonnak nincs könnyen azonosítható kémiai vagy biológiai aktivitása: csak az állati vírus sejttenyészetre gyakorolt ​​citopátiás hatásának csökkenése alapján ítélték meg, és ez egy összetett és hosszadalmas folyamat. Harmadszor, az inzulinnal ellentétben nem volt ismert, hogy vannak-e olyan emberi sejtek, amelyek képesek kellően nagy mennyiségben interferont termelni, pl. hogy van-e interferon mRNS forrása. Mindezen nehézségek ellenére az interferont kódoló cDNS-t végül izolálták és jellemezték. A cDNS izolálása során speciális megközelítést kellett kidolgozni a megfelelő mRNS és fehérjék elégtelen tartalmából adódó nehézségek leküzdésére. Most ez a DNS-kivonási eljárás általános és szabványos, az interferonok esetében pedig a következő.

1. Humán leukocitákból mRNS-t izoláltunk és méret szerint frakcionáltunk; reverz transzkripciót hajtott végre, és a pBR322 plazmid Psti helyére inszertált.

2. A kapott terméket Escherichia coliba transzformáljuk. A kapott klónokat csoportokra osztottuk. A tesztelést klónokon végeztük, ami lehetővé tette azonosításuk folyamatának felgyorsítását.

3. Mindegyik klón klónt nyers IF-mRNS készítménnyel hibridizáltuk.

4. Az így létrejött klónozott DNS-t és mRNS-t tartalmazó hibridekből mRNS-t izoláltunk, és sejtmentes fehérjeszintézis rendszerbe transzformáltuk.

5. Meghatároztam a transzláció eredményeként kapott egyes keverékek interferoikus antivirális aktivitását. Azok a csoportok, amelyek interferon aktivitást mutattak, egy klónt tartalmaztak IF-mRNS-sel hibridizált cDNS-sel.

6. A pozitív csoportokat több klónt tartalmazó alcsoportokra osztottuk, és újra teszteltük. Az alcsoportosítást addig ismételtük, amíg egy teljes hosszúságú humán IF-cDNS-t tartalmazó klónt azonosítottunk.

Azóta számos különböző típusú interferont fedeztek fel. Számos interferon génjét izolálták, és kimutatták hatékonyságukat különböző vírusos betegségek kezelésében, de sajnos az interferon nem vált csodaszerré.

Az interferon kémiai és biológiai tulajdonságai alapján három csoport különböztethető meg: IF-alfa, IF-béta és IF-gamma. Az IF-alfát és az IF-béta-t vírus- vagy vírus-RNS-sel kezelt sejtek szintetizálják, és az IF-gamma a sejtnövekedést serkentő anyagok hatására termelődik. Az IF-alfát legalább 15 nem allél génből álló géncsalád kódolja, míg az IF-béta-t és az IF-gammát egy-egy gén kódolja. Az IF-alfa altípusok eltérő sajátosságokkal rendelkeznek. Például amikor az IF-elf-1 és IF-alfa-2 hatékonyságát vírussal kezelt szarvasmarha-sejtvonalon tesztelik, ezek az interferonok hasonló vírusellenes aktivitást mutatnak, míg a vírussal kezelt emberi sejtek esetében az IF-alfa- A 2 hétszer aktívabb, mint az IF-alpha 1. Ha az antivirális aktivitást egérsejteken tesztelik, akkor az IF-alfa-2 30-szor kevésbé hatékony, mint az IF-alfa-1.

Tekintettel arra, hogy létezik interferoncsalád, több kísérlet történt kombinált tulajdonságú IF-ek létrehozására, kihasználva azt a tényt, hogy az IF-alfa család különböző tagjai vírusellenes aktivitásuk mértékében és specifitásában különböznek egymástól. Elméletileg ez a különböző IF-alfák génszekvenciáinak egyes részeinek összekapcsolásával érhető el. Ez az eredeti fehérjéktől eltérő tulajdonságokkal rendelkező fúziós fehérje kialakulásához vezet. Az IF-alfa-1 és IF-alfa-2 cDNS-szekvenciáinak összehasonlítása azt mutatta, hogy ugyanazokat a restrikciós helyeket tartalmazzák a 60., 92. és 150. pozícióban. Mindkét cDNS hasítása és a fragmensek ezt követő ligálása után több hibrid is létrejött. géneket kaptak. Ezeket a géneket E. coliban expresszáltattuk, a szintetizált fehérjéket megtisztítottuk és biológiai funkcióikat vizsgáltuk. A hibrid IF-ek védő tulajdonságainak emlős sejtkultúrában történő tesztelése azt mutatta, hogy néhányuk aktívabb, mint a szülői molekulák. Ezenkívül számos hibrid IF indukálta a 2"-5"-oligoizoadenilát szintetáz képződését a kontrollsejtekben. Ez az enzim részt vesz a 2 "-5"-hez kapcsolódó oligonukleotid szintézisében, amelyek viszont aktiválják a látens celluláris endoribonukleázt, amely hasítja a vírus mRNS-t. Más hibrid IF-ek nagyobb antiproliferatív aktivitást mutattak különböző humán rákos sejtek tenyészetében, mint a szülőmolekulák.

Egy növekedési hormon

A funkcionális domének megváltoztatásával vagy irányított mutagenezissel új fehérjék létrehozásának stratégiája felhasználható a fehérje biológiai tulajdonságainak fokozására vagy gyengítésére. Például a natív humán növekedési hormon (HGH) különböző sejttípusokban kötődik mind a növekedési hormon receptorhoz, mind a prolaktin receptorhoz. A kezelés során jelentkező nem kívánt mellékhatások elkerülése érdekében ki kell zárni a hGH kötődését a prolaktin receptorhoz. Mivel a növekedési hormon molekula régiója, amely ehhez a receptorhoz kötődik, aminosav-szekvenciájában csak részben esik egybe a molekula azon régiójával, amely kölcsönhatásba lép a prolaktin receptorral, lehetőség nyílt a hormon kötődésének szelektív csökkentésére az utóbbihoz. Ehhez helyspecifikus mutagenezist alkalmaztak, melynek eredményeként bizonyos változások következtek be egyes aminosavak (His-18, His-21 és Glu-174) oldalcsoportjaiban - a Zn 2+ ionok ligandumaiban, amelyek nagy mennyiségben szükségesek. - a hGH affinitási kötődése a prolaktin receptorhoz. A módosított növekedési hormon csak a "saját" receptorához kötődik. A kapott eredmények kétségtelenül érdekesek, de még nem világos, hogy a módosított hGH használható-e a klinikán.

Cisztás fibrózis

A kaukázusiak körében a leggyakoribb halálos kimenetelű örökletes betegség a cisztás fibrózis. Az Egyesült Államokban 30 000 ilyen betegséget azonosítottak, Kanadában és Európában - 23 000. A cisztás fibrózisban szenvedő betegek gyakran szenvednek a tüdőt érintő fertőző betegségektől. Az ismétlődő fertőzések antibiotikumokkal történő kezelése végül rezisztens patogén baktériumtörzsek megjelenéséhez vezet. A baktériumok és lízisük termékei viszkózus nyák felhalmozódását okozzák a tüdőben, ami megnehezíti a légzést. A nyálka egyik összetevője a nagy molekulatömegű DNS, amely a lízis során felszabadul a baktériumsejtekből. A Genentech (USA) biotechnológiai cég tudósai izolálták és expresszálták a DNáz génjét, egy olyan enzimet, amely a nagy molekulatömegű DNS-t rövidebb darabokra bontja. A tisztított enzimet aeroszol részeként fecskendezik a cisztás fibrózisban szenvedő betegek tüdejébe, lebontja a DNS-t, csökken a nyálka viszkozitása, ami megkönnyíti a légzést. Bár ezek az intézkedések nem gyógyítják meg a cisztás fibrózist, enyhülést nyújtanak. Az enzimet nemrégiben hagyta jóvá az Egyesült Államok Élelmiszer-, Gyógyszer- és Kozmetikai Minisztériuma, és 2000-ben hozzávetőleg 100 millió dolláros forgalmat bonyolítottak le.

A betegeket segítő másik biotechnológiai termék az alginát-liáz. Az alginát egy poliszacharid, amelyet különféle algák, valamint talaj- és tengeri baktériumok szintetizálnak. Monomer egységei két szacharid - béta-D-mannuronát és alfa-1-guluronát, amelyek relatív tartalma és eloszlása ​​határozza meg az adott alginát tulajdonságait. Így az a-L-guluronát maradékai láncok közötti és láncon belüli keresztkötéseket képeznek a kalciumionok megkötésével; a béta-D-mannuronát maradékai megkötik más fémek ionjait. Az ilyen keresztkötéseket tartalmazó alginát rugalmas gélt képez, amelynek viszkozitása egyenesen arányos a poliszacharid molekulák méretével.

A Pseudomonas aeruginosa nyálkahártya-törzseinek alginát felszabadulása jelentősen megnöveli a nyálka viszkozitását cisztás fibrózisban szenvedő betegeknél. A légutak megtisztítása és a betegek állapotának enyhítése érdekében a DNáz-kezelés mellett az alginát depolimerizálását is el kell végezni alginát liáz segítségével.

Az alginát liáz gént Flavobacterium sp.-ből izolálták, egy gram-negatív talajbaktériumból, amely aktívan termeli ezt az enzimet. Az E. coli alapján létrehozták a Flavobacterium klónok bankját, és az alginát liázt szintetizáló klónokat szűrték úgy, hogy minden klónt alginátot tartalmazó szilárd táptalajra szélesztettek kalciumionok hozzáadásával. Ilyen körülmények között a közegben lévő összes alginát, kivéve az alginát-liáz-termelő telepeket körülvevőt, keresztkötéseket képez és zavarossá válik. A hidrolizált alginát elveszíti térhálósító képességét, így az alginát-liázt szintetizáló telepek körüli közeg átlátszó marad. Az egyik pozitív kolóniában jelenlévő klónozott DNS-fragmens elemzése egy körülbelül 69 000 molekulatömegű polipeptidet kódoló nyitott leolvasási keret jelenlétét mutatta ki. Részletesebb biokémiai és genetikai vizsgálatok kimutatták, hogy ez a polipeptid három prekurzorának tűnik. Alginát liázok, amelyeket a Flavobacterium sp. Először is, valamilyen proteolitikus enzim levág róla egy körülbelül 6000 tömegű N-terminális peptidet, a fennmaradó, 63 000 molekulatömegű fehérje képes a baktériumok és algák által termelt alginát depolimerizálására. Amikor ezt követően felvágják, 23 000 molekulatömegű termék keletkezik, amely depolimerizálja az algák alginátját, és egy 40 000 molekulatömegű enzim, amely elpusztítja a bakteriális alginátot. Nagy mennyiségű, 40 000 molekulatömegű enzim előállításához az azt kódoló DNS-t polimeráz láncreakcióval (PCR) amplifikáltuk, majd a B. subrjlis szignálpeptidjét kódoló gént hordozó B. subrjlis-ből izolált plazmid vektorba inszertáltuk. a-amiláz. A transzkripciót a penicillináz gén expressziós rendszerrel szabályoztuk. Amikor a B. subrjlis sejteket a kapott plazmiddal transzformáltuk, és alginátot tartalmazó szilárd táptalajra szélesztettük kalciumionok hozzáadásával, nagy halogénnel rendelkező telepek képződtek. Amikor az ilyen telepeket folyékony tápközegben növesztjük, a rekombináns alginát-liázt felszabadítjuk a táptalajba. A későbbi vizsgálatok kimutatták, hogy ez az enzim képes hatékonyan cseppfolyósítani a P. aeruginosa nyálkahártya törzsei által szintetizált alginátokat, amelyeket cisztás fibrózisban szenvedő betegek tüdejéből izoláltak. További kutatásokra van szükség annak megállapítására, hogy a rekombináns alginát liáz klinikai vizsgálata megfelelő-e.

A szervátültetettek kilökődésének megelőzése

Az 1970-es években. A passzív immunizálással kapcsolatos nézeteket felülvizsgálták: az átültetett szervek kilökődése elleni küzdelem profilaktikus eszközének kezdték tekinteni. Azt javasolták, hogy a betegeket specifikus antitestekkel fecskendezzék be, amelyek bizonyos típusú limfocitákhoz kötődnek, csökkentve az átültetett szerv elleni immunválaszt.

Az OCTZ egér monoklonális antitestek voltak az első anyagok, amelyeket az Egyesült Államok Élelmiszer-, Gyógyszer- és Kozmetikai Minisztériuma javasolt immunszuppresszánsként emberi szervátültetésben. A szervek kilökődéséért az úgynevezett T-sejtek – limfociták – felelősek, amelyek a csecsemőmirigyben differenciálódnak. Az OCTZ bármely CD3 nevű T-sejt felszínén található receptorhoz kötődik. Ez megakadályozza a teljes immunválasz kialakulását és az átültetett szerv kilökődését. Ez az immunszuppresszió nagyon hatékony, bár vannak mellékhatásai, például láz és bőrkiütés.

Az E. coli segítségével ellenanyagok előállítására szolgáló technikákat fejlesztettek ki. A hibridómák, mint a legtöbb más állati sejttenyészet, viszonylag lassan nőnek, nem érnek el nagy sűrűséget, és bonyolult és drága tápközeget igényelnek. Az így nyert monoklonális antitestek nagyon drágák, ami nem teszi lehetővé széleskörű alkalmazásukat a klinikán.

A probléma megoldására kísérleteket tettek egyfajta "bioreaktor" létrehozására, amely genetikailag módosított baktériumokon, növényeken és állatokon alapul. Ebből a célból olyan génkonstrukciókat vittek be a gazda genomjába, amelyek képesek az antitestek egyes régióinak kódolására. Egyes immunterápiás szerek hatékony bejuttatásához és működéséhez gyakran elegendő egy antitest egyetlen antigénkötő régiója (Fab vagy Fv fragmentum), pl. az antitest Fc részének jelenléte opcionális.

GM növények – gyógyszergyártók

Manapság a mezőgazdasági biotechnológia kilátásai olyan növények előállítására, amelyeket gyógyszerként vagy vakcinaként használnak majd fel, valóságosabbnak tűnnek. Nehéz elképzelni, milyen fontos lehet ez a szegény országok számára, ahol a hagyományos gyógyszerek még mindig újdonságnak számítanak, a WHO hagyományos oltási programjai pedig túl drágák és nehezen kivitelezhetők. Ezt a kutatási területet minden lehetséges módon támogatni kell, beleértve a gazdaság állami és magánszektorának együttműködését is.

A növényekben egzotikusnak számító gének közül a legfontosabbak az orvosi jelentőségű polipeptidek szintézisét kódoló gének. Nyilvánvalóan az egér interferon növényi sejtekben történő expressziójára vonatkozó Calgene szabadalmat kell tekinteni az első kutatásnak ezen a területen. Később bemutatták az immunglobulinok szintézisét a növényi levelekben.

Ezenkívül lehetőség van egy vírus burokfehérjéjét kódoló gén bejuttatására a növény genomjába. Ha a növényt élelmiszerként fogyasztják, az emberek fokozatosan immunitást szereznek ezzel a vírussal szemben. Lényegében ez a gyógynövények létrehozása.

A transzgenikus növények számos előnnyel rendelkeznek a mikroorganizmusok, állatok és emberek sejttenyésztésével szemben a rekombináns fehérjék előállítására. A transzgénikus növények előnyei között megjegyezzük a főbbeket: a nagyüzemi termelés lehetősége, az olcsóság, a könnyű tisztítás, az allergén, immunszuppresszív, rákkeltő, teratogén és egyéb emberi hatást kiváltó szennyeződések hiánya. A növények képesek szintetizálni, glikozilálni és összeállítani az emlős fehérjéket alegységekből. Az orális immunizálás olyan nyers zöldségek és gyümölcsök elfogyasztásakor történik, amelyek a vakcinafehérjék szintézisét kódoló géneket hordozzák.

A környezetbe való génkiszivárgás kockázatának csökkentésének egyik módja, amelyet különösen az ehető vakcinák létrehozása során használnak, az, hogy idegen géneket juttatnak be a kloroplasztiszba, nem pedig a nukleáris kromoszómákba, mint általában. Úgy gondolják, hogy ez a módszer kiterjeszti a GM növények alkalmazási területét. Annak ellenére, hogy sokkal nehezebb a kívánt géneket bevinni a kloroplasztiszokba, ennek a módszernek számos előnye van. Az egyik az, hogy a kloroplasztiszokból származó idegen DNS nem tud bejutni a pollenbe. Ez teljesen kiküszöböli a GM anyagok ellenőrizetlen átvitelének lehetőségét.

DNS-technológia alkalmazása vakcinák kifejlesztéséhez

Ígéretes irány a fertőző betegségeket okozó baktériumokra és vírusokra jellemző fehérjék génjeit hordozó transzgenikus növények létrehozása. Az ilyen géneket hordozó nyers gyümölcsök és zöldségek, illetve ezek fagyasztva szárított leveinek fogyasztása esetén a szervezet be van oltva. Például amikor a kolera enterotoxin nem toxikus alegységének génjét bevitték a burgonyanövényekbe, és amikor nyers gumókat etettek kísérleti egerekkel, a kolera kórokozói ellen antitestek képződtek szervezetükben. Nyilvánvaló, hogy az ilyen ehető vakcinák hatékony, egyszerű és olcsó módszert jelenthetnek az emberek védelmére és általában az élelmiszer-biztonság biztosítására.

A DNS technológia fejlődése az elmúlt évtizedekben forradalmasította az új vakcinák fejlesztését és gyártását. A molekuláris biológia és a génsebészet módszereivel számos fertőző ágens antigéndeterminánsát azonosították, a megfelelő fehérjéket kódoló géneket klónozták, és esetenként ezen antigének fehérje alegységei alapján vakcinák gyártása is megkezdődött. A Vibrio cholerae vagy az enterotoxigén E. coli (Escherichia coli) fertőzés által okozott hasmenés az egyik legveszélyesebb betegség, amely különösen a gyermekek körében magas a halálozási arányban. A kolera megbetegedések száma a világon meghaladja az évi 5 milliót, aminek következtében mintegy 200 ezer ember hal meg. Ezért az Egészségügyi Világszervezet (WHO) figyelmet fordít a hasmenéses fertőzések megelőzésére, minden lehetséges módon ösztönzi e betegségek elleni védőoltások sokféleségének megalkotását. Kolerajárvány hazánkban is megtalálható, különösen a déli régiókban.

A hasmenéses bakteriális megbetegedések a haszonállatoknál és baromfinál is elterjedtek, elsősorban a fiatal állatoknál, ami a fogyás és az elhullás következtében nagy veszteségeket okoz a gazdaságokban.

A mikroorganizmusok felhasználásával előállított rekombináns vakcina klasszikus példája a hepatitis B felületi antigén előállítása.A vírus HBsAg génjét élesztő plazmidba inszertálták, melynek eredményeként élesztőben nagy mennyiségben vírusfehérje szintetizálódott, amely tisztítás után , a hepatitis elleni hatékony vakcinaként használják injekcióhoz (Pelre et al., 1992).

Sok déli országban, ahol magas a hepatitis előfordulása, beoltják a lakosságot, köztük a gyerekeket is a betegség ellen. Sajnos egy ilyen vakcina ára viszonylag magas, ami megakadályozza az alacsony életszínvonalú országok lakosságának általános oltási programjainak széles körű elfogadását. Erre a helyzetre válaszul az 1990-es évek elején a WHO kezdeményezést indított új technológiák létrehozására a fertőző betegségek elleni olcsó, a világ minden országa számára elérhető vakcinák előállítására.

Tíz évvel ezelőtt terjesztették elő azt az elképzelést, hogy a transzgénikus növényeket úgynevezett "ehető" vakcinák előállítására használják fel. Valójában, ha egy növény bármely ehető szerve erős orális immunogén tulajdonságokkal rendelkező fehérje-antigént szintetizál, akkor amikor ezeket a növényeket étellel fogyasztják, a fehérje-antigén a megfelelő antitestek termelésével párhuzamosan emésztődik.

A kapott dohánynövények a hepatitis B vírus burok antigénjét kódoló gént hordozzák a növényi promoter alatt. Az antigén jelenlétét a transzgenikus növények leveleiben enzim immunoassay igazolta. Kimutatták a kapott rekombináns antigén és a humán szérum antigénjének fiziko-kémiai szerkezetének és immunológiai tulajdonságainak hasonlóságát.

A növényekben termelődő antitestek azonosítása megmutatta annak lehetőségét, hogy két rekombináns génterméket egyetlen fehérjemolekulává állítsanak össze, ami prokarióta sejtekben lehetetlen. Az antitest-összeállítás akkor ment végbe, amikor mindkét láncot egy szignálszekvenciával szintetizálták. Ezen túlmenően, a két gén egy növénybe történő bejuttatásának lehetőségével együtt lehetőség van arra is, hogy a különböző transzgenikus növényekben szintetizált egyedi polipeptidláncokat egy teljes fehérjévé kombinálják e két növény hibridizációja során. Egy plazmidba több gént is be lehet vinni.

A transzgénikus autoantigéneket termelő növények más autoimmun betegségekben is alkalmazhatók, mint például a sclerosis multiplex, a reumás ízületi gyulladás, az inzulinfüggő cukorbetegség és még a szervátültetés kilökődése is. Az inzulinfüggő cukorbetegség egy autoimmun betegség, amelyben a hasnyálmirigy inzulintermelő sejtjeit saját citotoxikus T-limfocitáik elpusztítják. Jelentős mennyiségű immunogén fehérje szájon át történő profilaktikus fogyasztása az autoimmun betegségek megelőzéséhez és a tünetek megjelenésének jelentős késleltetéséhez vezethet. Ez azonban csak jelentős mennyiségű autoantigén jelenlétében lehetséges. Az inzulin és a hasnyálmirigy-glutaminsav-dekarboxiláz (GAD65) fehérjéket orális vakcináknak tekintik az inzulinfüggő cukorbetegség megelőzésére. A közelmúltban kanadai biotechnológusok olyan transzgénikus burgonyanövényeket szereztek, amelyek a glutaminsav hasnyálmirigy-dekarboxilázát szintetizálják. A cukorbetegségre hajlamos egerek etetésekor mind a cukorbetegség előfordulásának csökkenését, mind az autoimmun válasz nagyságát figyelték meg.

A géntechnológiai fejlesztés fenti eredményei meggyőzően jelzik a transzgenikus növényeken alapuló "ehető" vakcinák létrehozásának lehetőségét. Tekintettel arra, hogy az embereknek szánt vakcinák kifejlesztése sokkal hosszabb és szigorúbb egészségügyi szűrést igényel, várható, hogy az első ehető vakcinákat állatok számára is kifejlesztik. Az állatkísérletek segítenek feltárni az "ehető" vakcinák hatásmechanizmusait, és csak ezután, hosszas tanulmányozás és átfogó értékelés után használhatók fel az ilyen vakcinák a klinikai gyakorlatban. Ennek ellenére az ebben az irányban végzett munka aktívan folytatódik, és az Egyesült Államokban már szabadalmaztatták a növények vakcinák előállítására való felhasználásának ötletét, ami jelzi az e fejlesztések iránti kereskedelmi érdeklődést.

E biztató eredmények ellenére a kereskedelmi forgalomban kapható "ehető" hasmenés elleni vakcinák kifejlesztése további kutatásokat igényel. A bakteriális és kolera hasmenés enterotoxikus formájának patogenezisében az elsődleges, hogy lehetővé tegyük a baktériumok szaporodását a vékonybélben. Ez a folyamat az Escherichia coli tapadási képességétől függ, ami annak köszönhető, hogy a baktériumsejtek felületén fehérje jellegű speciális fonalas képződmények - fimbria - jelennek meg. A hasmenéses betegek vékonybelének falán lényegesen több baktérium található, mint a bél azonos részének lumenében, ami az Escherichia coliban lévő fimbriális adhezin jelenlétéhez kapcsolódik - olyan fehérjékhez, amelyek kötődnek a bél receptoraihoz. a bélhám felszíne.

Még a nem patogén Escherichia coll törzsek is, amelyek az adhezin szintézist kódoló plazmidot tartalmazták, képesek voltak megtelepedni a bélben és hasmenést okozni anélkül, hogy enterotoxinokat termeltek volna. Ebben a tekintetben valószínű, hogy a toxinok elleni immunitás önmagában nem lesz elegendő a Vibrio cholerae vagy az Escherichia coli által okozott patogén hatások megelőzésére. Lehetséges, hogy ezeknek a hatásoknak a leküzdéséhez az enterotoxinok antigénjein kívül szükség lesz strukturális antigének semlegesítő epitópjainak expresszálására, például lipopoliszacharidokra, a baktériumok külső membránjának fehérjéire vagy a fimbriákhoz kapcsolódó adhezinekre. ezek a baktériumok, amelyek a bélnyálkahártyához való kötődésért felelősek. A közelmúltban egy ilyen adhezint, a FimH-t sikeresen alkalmazták egerek bakteriális hasmenés elleni immunizálására.

Az "ehető" vakcinák kifejlesztésével kapcsolatos másik fontos probléma a heterológ antigén expressziójának szintje a növényekben. Mivel a vakcina orális beadása nagyobb mennyiségű antigént igényel, mint a parenterális adagolás, a növényekben szintetizált antigén mennyiségét, amely jelenleg nem haladja meg a teljes oldható fehérje 0,3%-át, növelni kell. Ugyanakkor az expresszió szintjének elég magasnak kell lennie ahhoz, hogy immunválaszt indukáljon, de alacsonyabbnak kell lennie annál a szintnél, amely az antigénnel szembeni toleranciát indukálja, mint a normál élelmiszerrel fogyasztott anyagok esetében. És mivel az immunválasz (immunogenitás a toleranciával szemben) lehet antigén-specifikus, minden potenciális antigén expressziós szintjét külön kell kiválasztani.

Kísérletek azt mutatják, hogy a heterológ antigén expressziójának szintje a növényekben növelhető szövetspecifikus promóterek és fokozók, a transzkripció és transzláció fokozói, transzportpeptidek hozzáadásával, valamint a megfelelő gének nukleotidszekvenciájának megváltoztatásával a megfelelő kodonok használatával. növények. Azonban további kutatást igényel az a kérdés, hogy mely növényeket a legjobban felhasználni, és melyik ehető szervben célszerűbb az antigént kifejezni, mivel a különböző növények tartalmazhatnak olyan anyagokat, amelyek blokkolják vagy lassítják az immunválaszt, vagy egyszerűen mérgezőek az emberre és az állatra, pl. mint alkaloidok.dohánysejtekben.

Egészség ABC - egészséges ételek

A tudományos és technológiai fejlődés vívmányai az emberi tevékenység minden területére hatással voltak, a termeléstől a mindennapi életig. Az emberek évszázadok óta igyekeztek megszabadulni a fizikai megterheléstől, automatizálták a termelést, háztartási gépeket készítettek stb. És általában elengedték őket. Ennek eredményeként a 20. század végére az ember napi energiafogyasztása a kezdetekhez képest 1,5-2-szeresére csökkent.

Az emberi egészséget elsősorban az örökletes hajlam (genetika) és a táplálkozás határozza meg. Az élelmezési bázis megteremtése mindenkor biztosítéka és alapja volt bármely állam boldogulásának. Ezért minden állam érdekelt a megelőzési és egészségügyi programokban, amelyek javítják a táplálkozás szerkezetét, javítják az életminőséget, csökkentik a morbiditást és a halálozást. A táplálkozás az, ami szorosan összeköt bennünket a környezettel, az élelmiszer pedig az az anyag, amelyből az emberi test felépül. Ezért az optimális táplálkozás törvényeinek ismerete lehetővé teszi az emberi egészség biztosítását. Ez a tudás egyszerű, és a következő: fogyassz annyi energiát, amennyit elkölt. A napi étrend energiaértékének (kalóriatartalmának) meg kell egyeznie a napi energiafogyasztással. Egy másik az élelmiszerek maximális változatossága, amely a táplálkozás kémiai összetételének változatosságát biztosítja az ember fiziológiai tápanyagszükségletének kielégítésére (körülbelül 600 tétel). Az elfogyasztott élelmiszernek tartalmaznia kell fehérjéket, zsírokat, szénhidrátokat, vitaminokat, ásványi sókat, vizet, rostot, enzimeket, ízesítő- és extrakciós anyagokat, kisebb komponenseket - bioflavonoidokat, indolokat, antocianidokat, izoflavonokat és sok mást. Ezen összetevők legalább egyikének elégtelensége esetén súlyos egészségügyi problémák léphetnek fel. És hogy ez ne forduljon elő, az ember napi étrendjében körülbelül 32 különböző ételnévnek kell szerepelnie.

A szervezetbe jutó tápanyagok optimális aránya hozzájárul az egészség és a hosszú élettartam megőrzéséhez. De sajnos a világ lakosságának többségére a következő tápanyagok hiánya jellemző: teljes (állati) fehérjék; többszörösen telítetlen zsírsavak; C-, B-, B2-, E-vitamin, folsav, retinol, béta-karotin és mások; makro- és mikroelemek: Ca, Fe, Zn, F, Se, I és mások; élelmi rost. És az ilyen állati zsírok és könnyen emészthető szénhidrátok túlzott fogyasztása.

A fehérjebevitel hiánya a lakosság többségénél átlagosan 20%, a legtöbb vitamin és mikroelem tartalma 15-55%-kal kevesebb az ezekre vonatkozó szükséglet számított értékénél, az élelmi rost pedig 30%-kal alacsonyabb. A tápláltsági állapot megsértése elkerülhetetlenül az egészségi állapot romlásához és ennek következtében betegségek kialakulásához vezet. Ha az Orosz Föderáció teljes lakosságát 100%-nak vesszük, csak 20% lesz egészséges, a rosszul alkalmazkodó (csökkent adaptív rezisztenciával rendelkező) emberek 40%, a betegség előtti és betegségben lévők pedig 20% , ill.

A leggyakoribb táplálkozásfüggő betegségek közé tartoznak a következők: érelmeszesedés; hipertóniás betegség; hiperlipidémia; elhízottság; cukorbetegség; csontritkulás; köszvény; néhány rosszindulatú daganat.

Az Orosz Föderáció és Ukrajna demográfiai mutatóinak dinamikáját az elmúlt 10 évben szintén rendkívül negatív tendenciák jellemzik. A halálozás csaknem kétszerese a születési aránynak, a várható élettartam jelentősen elmarad a fejlett országokétól ...

A halálokok szerkezetében a vezető helyet a szív- és érrendszer patológiái és az onkológiai megbetegedések foglalják el - olyan betegségek, amelyek kockázata többek között a táplálkozási zavaroktól is függ.

Figyelembe kell venni a világ élelmiszerhiányát is. A 20. század során a világ népessége 1,5-ről 6 milliárdra nőtt. A feltételezések szerint 2020-ra ez 8 milliárdra vagy még többre nő, attól függően, hogy ki és hogyan számol. Nyilvánvaló, hogy a fő kérdés ilyen számú ember táplálkozása. Annak ellenére, hogy az elmúlt 40 évben a mezőgazdasági termelés a mezőgazdasági módszerek kiválasztásának és fejlesztésének köszönhetően átlagosan 2,5-szeresére nőtt, a további növekedés valószínűtlennek tűnik. Ez azt jelenti, hogy a mezőgazdasági élelmiszerek előállítási üteme a jövőben egyre inkább elmarad a népességnövekedés ütemétől.

Egy modern ember körülbelül 800 g élelmiszert és 2 liter vizet fogyaszt naponta. Így egy nap alatt az emberek több mint 4 millió tonna élelmiszert fogyasztanak el. Már most is meghaladja a 60 millió tonnát az élelmiszerhiány a világon, az előrejelzések pedig kiábrándítóak...

Az élelmiszertermelés növelésének problémáját a régi módszerekkel már nem lehet megoldani. Ráadásul a hagyományos mezőgazdasági technológiák nem megújulók: az elmúlt 20 év során az emberiség a termékeny talajréteg több mint 15%-át veszítette el, és a termesztésre alkalmas anyagok nagy részét már bevonták a mezőgazdasági termelésbe.

Az oroszországi agráripari komplexumban az elmúlt években kialakult helyzet elemzése az élő lakosság számának csökkenését és az összes típusú mezőgazdasági termék termelésének több mint 1,5-szeres csökkenését jelzi. A fennmaradó természeti és munkaerő-erőforrások összmennyiségével a válság a termőföld-használat erőteljes romlását, az agroökoszisztémák termelékenységének csökkenését okozta, több mint 30 millió hektár nagy termőképességű agrocenózist vontak ki a forgalomból.

Az agrárpiaci helyzet stabilizálására eddig hozott intézkedések hatástalannak és elégtelennek bizonyultak. Az élelmiszerimport pedig túllépett minden ésszerű határt, és megkérdőjelezi az élelmezésbiztonságot.

A táplálkozás szerkezetének a nemzet egészsége, az ország fejlődése és biztonsága érdekében történő optimalizálásának fontossága alapján kiemelt irányvonalat dolgoztak ki Oroszország lakosságának táplálkozásának javítására: a teljes fehérje hiányának megszüntetése; a mikrotápanyag-hiányok megszüntetése; feltételek megteremtése a gyermekek optimális testi és szellemi fejlődéséhez; a hazai és import élelmiszerek biztonságának biztosítása; a lakosság ismereteinek növelése az egészséges táplálkozás kérdéseiben. Az élelmiszer-termelés modern stratégiájának tudományos alapja az olyan új erőforrások felkutatása, amelyek az élelmiszer kémiai összetevőinek optimális arányát biztosítják az emberi szervezet számára. A probléma megoldása elsősorban az új fehérje- és vitaminforrások felkutatása.

Például egy teljes fehérjét tartalmazó növény, amely aminosavkészletét tekintve nem rosszabb, mint az állati fehérjék, a szója. Az ebből származó termékek étrendbe történő bevezetése lehetővé teszi a fehérjehiány, valamint a különféle kisebb összetevők, különösen az izoflavonok hiányának kompenzálását.

Az élelmiszer-probléma egyik megoldása az élelmiszertermékek és összetevőik kémiai szintézise, ​​illetve a vitaminkészítmények gyártásában már sikerült némi sikert elérni. A kiváló minőségű élelmiszerek előállításának nagyon ígéretes és már alkalmazott módszere a fehérjével és vitaminokkal való dúsítása a technológiai feldolgozás, azaz adott kémiai összetételű élelmiszerek előállítása során.

Egy másik lehetőség a mikroorganizmusok élelmiszeripari termékek egyedi összetevőjeként történő felhasználása, mivel a mikroorganizmusok növekedési üteme ezerszer nagyobb, mint a haszonállatok és 500-szorosa a növények növekedési ütemének.

Fontos, hogy a mikroorganizmusokban lehetőség legyen kémiai összetételük irányított genetikai előre meghatározására, javítására, amely közvetlenül meghatározza tápértéküket és felhasználási kilátásaikat.

Így az új évszázadban az élelmiszer-termelés nem nélkülözheti a csúcsmodern technológiákat, és különösen a biotechnológia, a mikroorganizmusok felhasználását az élelmiszerek megszerzéséhez.

Az egészséges életmód fontosságának tudatosulásával megnőtt a kereslet a káros anyagokat nem tartalmazó élelmiszerek iránt. És itt a DNS-technológusok nem tudtak mást tenni, mint részt venni.

Fentebb már említettük a cukorrépát, amely fruktánt, a szacharóz alacsony kalóriatartalmú helyettesítőjét termeli. Ezt az eredményt úgy kapták meg, hogy a csicsókából származó gént a répa genomjába illesztettek, amely egy olyan enzimet kódol, amely a szacharózt fruktánná alakítja. Így a transzgénikus répanövényekben felhalmozódott szacharóz 90%-a fruktánná alakul.

Egy másik példa a „funkcionális táplálkozási” termékek létrehozására irányuló munkára a koffeinmentes kávé létrehozására tett kísérlet. Egy hawaii tudóscsoport izolálta a xantozin-N7-metiltranszferáz enzim génjét, amely katalizálja a kávélevélben és a kávébabban található koffein szintézisének első kritikus lépését. Az Agrobacterium segítségével ennek a génnek az antiszensz változatát illesztettük be az Arabica kávé szövettenyésztő sejtjeibe. A transzformált sejtekkel végzett vizsgálatok kimutatták, hogy a bennük lévő koffeinszint csak a normál érték 2%-a. Ha a transzformált növények regenerálására és szaporítására irányuló munka sikeres, akkor használatukkal elkerülhető a kávé kémiai koffeinmentesítésének folyamata, ami nemcsak 2,00 dollárt takarít meg kilogrammonként kávénként (a folyamat költsége), hanem megőrzi a kávét is. az így elrontott ital íze, amely a koffeinmentesítés során részben elveszik ...

A fejlődő országokban, ahol emberek százmilliói éheznek, különösen nagy szükségük van az élelmiszerminőség javítására. Például a világ minden táján termesztett hüvelyesekből hiányzik néhány kéntartalmú aminosav, köztük a metionin. Jelenleg aktív kísérletek folynak a metionin koncentrációjának növelésére a hüvelyesekben. A génmódosított növényekben lehetőség van a raktározási fehérjetartalom 25%-os növelésére (egyes babfajtáknál ez eddig megtörtént). Egy másik, már említett példa a béta-karotinnal dúsított „aranyrizs”, amelyet Potrikus professzor, a Zürichi Műszaki Egyetemen szerzett. Az ipari minősítés megszerzése rendkívüli eredmény lenne. A rizst is próbálják dúsítani B-vitaminnal, amelynek hiánya vérszegénységhez és más betegségekhez vezet.

A növényi termékek minőségi jellemzőinek javítására irányuló munka jól szemlélteti a modern DNS-technológiák képességeit a legkülönfélébb problémák megoldásában.

Élelmiszer, mint gyógyszer

A „biotechnológia” kifejezés olyan ipari módszerek összességét jelenti, amelyek élő szervezeteket és biológiai folyamatokat használnak a termeléshez. A biotechnológiai technikák egyidősek a világgal - a borkészítés, sütés, sörfőzés, sajtkészítés mikroorganizmusok felhasználásán alapul, és szintén a biotechnológiához tartozik.

A modern biotechnológia a sejt- és géntechnológián alapul, amely lehetővé teszi értékes biológiailag aktív anyagok – antibiotikumok, hormonok, enzimek, immunmodulátorok, szintetikus vakcinák, aminosavak, valamint élelmiszer-fehérjék – előállítását új növény- és állatfajták létrehozásához. . Az új megközelítések alkalmazásának fő előnye a termelés természeti erőforrásoktól való függőségének csökkenése, az ökológiailag és gazdaságilag legjövedelmezőbb gazdálkodási módok alkalmazása.

A génmódosított növények létrehozása lehetővé teszi a fajták nemesítési folyamatának sokszoros felgyorsítását, valamint hagyományos módszerekkel nem nemesíthető tulajdonságokkal rendelkező növények előállítását. A növények genetikai módosítása ellenállóvá teszi a növényvédő szerekkel, kártevőkkel, betegségekkel szemben, csökkenti a termesztés, tárolás során keletkező veszteségeket és javítja a termék minőségét.

Mi jellemző a már ipari méretekben termelt transzgénikus növények második generációjára? Magasabb agrotechnikai tulajdonságokkal rendelkeznek, vagyis nagyobb a kártevőkkel és gyomokkal szembeni ellenálló képességük, és ennek következtében magasabb a terméshozamuk.

Az orvostudomány szempontjából a transzgénikus termékek fontos előnye, hogy egyrészt jelentősen csökkenthető volt a növényvédő szerek maradék mennyisége, ami kedvezőtlen környezeti helyzetben lehetővé tette az emberi szervezet vegyszerterhelésének csökkentését. Másodszor, hogy rovarölő tulajdonságokat adjon a növényeknek, ami a rovarok általi fertőzöttségük csökkenéséhez vezet, és ez nagymértékben csökkenti a gabonanövények penészgomba általi fertőzését. Ismeretes, hogy mikotoxinokat termelnek (különösen a fumonizineket – a gabonafélék természetes szennyezőanyagait), amelyek mérgezőek az emberre.

Így mind az első, mind a második generációs GM termékek nemcsak közvetve - a környezet javításán keresztül, hanem közvetlenül - a növényvédő szerek maradék mennyiségének és mikotoxintartalmának csökkentésén keresztül is pozitívan hatnak az emberi egészségre. Nem meglepő, hogy a transzgénikus növények által elfoglalt terület évről évre növekszik.

Most azonban a legnagyobb figyelmet a harmadik generációs termékek megalkotására fordítják, amelyek javított vagy módosított tápértékkel rendelkeznek, ellenállnak az éghajlati tényezőknek, a talaj sótartalmának, valamint hosszabb eltarthatósággal és jobb íztulajdonságokkal rendelkeznek, amelyekre jellemző a tápanyagok hiánya. allergének.

A negyedik generációs növényekre a fenti tulajdonságok mellett jellemző lesz a növényi architektúra változása (például alacsony termet), a virágzás és a termés idejének megváltozása, amely lehetővé teszi a trópusi gyümölcsök termesztését. a középső sávban a gyümölcsök méretének, alakjának és számának változása, a fotoszintézis hatékonyságának növekedése, a fokozott asszimilációs szintű, vagyis a szervezet által jobban felszívódó tápanyagok termelése.

A génmódosítás módszereinek fejlesztése, valamint az élelmiszerek funkcióival és az emberi szervezetben zajló anyagcserével kapcsolatos ismeretek elmélyítése lehetővé teszi olyan termékek előállítását, amelyek nemcsak a megfelelő táplálkozás biztosítását szolgálják, hanem az egészség további javítását és a betegségek megelőzését is. .

Növények bioreaktorai

A növényi DNS-technológia egyik ígéretes területe az orvostudományban, farmakológiában stb. szükséges fehérjék előállítására képes bioreaktor üzemek létrehozása. A bioreaktor üzemek előnyei közé tartozik a takarmányozási és karbantartási igény hiánya, a viszonylag egyszerű létrehozás és szaporodás. , és magas termelékenység. Ráadásul az idegen fehérjék nem indukálnak immunválaszt a növényekben, amit állatoknál nehéz elérni.

Szükség van olyan biológiailag aktív fehérjék teljes készletére, amelyek bizonyos szövetekben vagy termékekben nagyon alacsony szintézis miatt hatásmechanizmusuk, széles körben elterjedt vagy további felhasználási területek meghatározása miatt nem állnak rendelkezésre tanulmányozásra. . E fehérjék közé tartozik például a laktoferrin, amely kis mennyiségben megtalálható az emlős tejben, a vér leukocitáiban.

A humán laktoferrin (hLF) étrend-kiegészítőként és gyógyászati ​​készítményként ígérkezik kisgyermekek gyomor-bélrendszeri fertőző betegségeinek megelőzésére és kezelésére, fokozva a szervezet immunválaszát rosszindulatú és számos vírusos (AIDS) betegség esetén. A szarvasmarha tejből történő laktoferrin előállítása alacsony tartalma miatt a gyógyszer magas költségéhez vezet. A laktoferrin gén cDNS-ének dohánysejtekbe történő bejuttatásával számos kalluszszövetet kaptak, amelyek csonka laktoferrint szintetizáltak, amelynek antibakteriális tulajdonságai sokkal erősebbek voltak, mint a natív laktoferrin antibakteriális tulajdonságai. Ennek a csonka laktoferrinnek a koncentrációja a dohánysejtekben 0,6-2,5% volt.

A gének beépülnek a növényi genomba, amelyek termékei immunválaszt indukálnak emberben és állatban, például különböző betegségek – különösen kolera, hepatitis, hasmenés – kórokozóinak burokfehérjéi ellen, valamint antigének ellen. egyes daganatok plazmamembránjairól.

Transzgénikus növényeket hoznak létre, amelyek olyan géneket hordoznak, amelyek bizonyos hormonokat termelnek, amelyek szükségesek az emberi hormonterápiához, és így tovább.

A növények vakcinák előállítására való felhasználására példa a Stanford Egyetemen végzett munka. Ebben a munkában a rák egyik formája elleni antitesteket egy modernizált dohánymozaikvírus segítségével állítottak elő, amelybe limfóma immunglobulin hipervariábilis régióját illesztették be. A modernizált vírussal fertőzött növények klinikai felhasználásra elegendő mennyiségben megfelelő konformációjú antitesteket termeltek. Az antitesteket kapott egerek 80%-a túlélte a limfómát, míg a vakcinát nem kapott egerek mindegyike elpusztult. A javasolt módszer lehetővé teszi a betegspecifikus antitestek gyors kinyerését a klinikai felhasználáshoz elegendő mennyiségben.

A növények antitestek előállítására való felhasználásának kilátásai nagyok. Kevin Uzil és munkatársai kimutatták, hogy a szója által termelt antitestek hatékonyan védik az egereket a herpeszvírus fertőzésétől. Az emlős sejttenyészetekben termelt antitestekhez képest a növények által termelt antitestek hasonló fizikai tulajdonságokkal rendelkeznek, stabilak maradtak az emberi sejtekben, és nem különböztek a vírusmegkötő és semlegesítő képességükben. Klinikai vizsgálatok kimutatták, hogy a dohány által termelt antitestek használata hatékonyan gátolta a fogszuvasodást okozó mutáns streptococcusok szaporodását.

Elvégezték az inzulinfüggő cukorbetegség elleni burgonyából előállított vakcina létrehozását. A burgonyagumókban egy kiméra fehérje halmozódott fel, amely a koleratoxin B alegységéből és proinzulinból állt. A B alegység jelenléte megkönnyíti a sejtek számára ennek a terméknek a fogyasztását, ami 100-szor hatékonyabbá teszi a vakcinát. A gumók mikrogramm mennyiségű inzulinnal történő etetése cukorbeteg egerekkel lelassította a betegség progresszióját.

Géntechnológiák a környezetszennyezés elleni küzdelemben. Fitoremediáció

Cselekedeteivel az ember beavatkozott a földi élet evolúciós fejlődésébe, és tönkretette az embertől független bioszféra létezését. De nem sikerült eltörölnie a bioszférát szabályozó alapvető törvényeket, és megszabadítania magát azok befolyásától.

A megmaradt gócokból a következő kataklizma után újjáéledő, alkalmazkodó és fejlődő, az életnek mégis mindig volt a fejlődés fő iránya. Rulier történeti fejlődésének törvénye határozta meg, amely szerint az élet előrehaladásának és az evolúció visszafordíthatatlanságának keretei között minden a környezeti feltételektől való függetlenségre törekszik. A történeti folyamatban ez a törekvés a szervezet összetettségének növelésével valósul meg, ami a struktúra és a funkciók növekvő differenciálódásában nyilvánul meg. Így az evolúciós spirál minden egymást követő fordulatánál élőlények jelennek meg egyre összetettebb idegrendszerrel és ennek központjával - az agyvel. A XIX. század tudósai-evolucionistái. ezt az evolúciós irányt "kefalizációnak" nevezték (a görög "cephalon" szóból - az agy) A főemlősök kefalizálódása és testük szövődményei azonban végső soron a kihalás szélére sodorták az emberiséget, mint biológiai fajt a biológiai szabály szerint. felgyorsuló evolúció, amely szerint a biológiai rendszer komplikációja a fajok átlagos létezési időtartamának csökkenését és fejlődési ütemének növekedését jelenti. Például egy madárfaj átlagos élettartama 2 millió év, az emlősöké 800 ezer év, az ember ősi formáié pedig 200-500 ezer év. Az ember modern alfaja egyes elképzelések szerint csak 50-100 ezer éve létezik, de sok tudós úgy véli, hogy genetikai potenciálja és tartalékai kimerültek (Dlekseenko, Keisevich, 1997).

A modern ember ősei körülbelül 1,5-3 millió évvel ezelőtt tették meg lábukat a bioszférával való szembesülést fokozó és katasztrófához vezető úton, amikor először kezdték el a tüzet használni. Ettől a pillanattól kezdve elváltak az ember és a bioszféra útjai, elkezdődött szembenállásuk, aminek az eredménye lehet a bioszféra összeomlása vagy az ember, mint faj eltűnése.

Az emberiség nem hagyhatja fel a civilizáció egyetlen vívmányát sem, még ha azok katasztrofálisak is: az állatokkal ellentétben, amelyek csak megújuló energiaforrásokat használnak, és a bioszféra biomassza önreprodukciós képességének megfelelő mennyiségben, az emberiség nem annyira megújuló, mint inkább nem energia felhasználásával tud létezni. megújuló energiahordozók és energiaforrások. Az új találmányok ezen a területen csak fokozzák ezt az ellentmondást.

A transzgénikus növények felhasználásának egyik legújabb trendje a fitoremediáció - talajok, vízkiló stb. tisztítása. - szennyező anyagoktól: nehézfémek, radionuklidok és egyéb káros vegyületek.

A környezetszennyezés természetes anyagokkal (olaj, nehézfémek stb.) és szintetikus vegyületekkel (xenobiotikumok) – gyakran minden élőlényre mérgező – évről évre növekszik. Hogyan lehet megakadályozni a bioszféra további szennyeződését és megszüntetni a meglévő gócokat? Az egyik megoldás a géntechnológia alkalmazása. Például élő szervezetek, elsősorban mikroorganizmusok. Ezt a megközelítést "bioremediációnak" nevezik - a környezet védelmét célzó biotechnológiának. Az ipari biotechnológiákkal ellentétben, amelyek fő célja a mikroorganizmusok hasznos metabolitjainak beszerzése, a szennyezés elleni küzdelem elkerülhetetlenül összefügg a mikroorganizmusok környezetbe való "kibocsátásával", amely megköveteli a velük való kölcsönhatásuk alapos megértését. A mikroorganizmusok biológiai lebomlást produkálnak – olyan veszélyes vegyületek elpusztítását, amelyek legtöbbjük számára nem általános szubsztrát. A komplex szerves vegyületek lebontásának biokémiai útjai meglehetősen kiterjedtek lehetnek (például a naftalint és származékait egy tucat különböző enzim roncsolja).

A baktériumokban a szerves vegyületek lebomlását leggyakrabban plazmidok szabályozzák. Ezeket degradációs plazmidoknak vagy D-plazmidoknak nevezik. Lebontják az olyan vegyületeket, mint a szalicilát, naftalin, kámfor, oktán, toluol, xilol, bifenil stb. A legtöbb D-plazmidot a Pseudomonas nemzetséghez tartozó baktériumok talajtörzseiben izolálták. De más baktériumokban is vannak ilyenek: Alcalkjenes, Flavobacterium, Artrobacter stb. A nehézfémekkel szembeni rezisztenciát szabályozó plazmidokat számos pszeudomonádban találtak. Szinte minden D-plazmid, ahogy a szakértők mondják, konjugatív, azaz. önállóan képesek átjutni a potenciális recipiens sejtjébe.

A D-plazmidok szabályozhatják a szerves vegyület lebomlásának kezdeti szakaszát és teljes lebomlását is. Az első típus az OST plazmid, amely az alifás szénhidrogének aldehidekké történő oxidációját szabályozza. A benne található gének két enzim expresszióját szabályozzák: a hidroxiláz, amely a szénhidrogéneket alkohollá alakítja, és az alkohol-dehidrogenáz, amely az alkoholt aldehiddé oxidálja. A további oxidációt enzimek végzik, amelyek szintéziséért a kromoszóma gének "felelősek". A legtöbb D-plazmid azonban a második típusba tartozik.

A higanyrezisztens baktériumok a mer A gént expresszálják, amely a higany átviteléhez és méregtelenítéséhez fehérjét kódol. A módosított mer A génkonstrukciót a dohány, a repce, a nyár és az Arabidopsis transzformálására használták. A hidroponikus kultúrában az ezt a gént tartalmazó növényeket a higanyionok 80%-áig vonták ki a vízi környezetből. Ugyanakkor a transzgénikus növények növekedése és anyagcseréje nem volt elnyomva. A higany ellenállása magról nemzedékre száll át.

A mer A gén három módosított konstrukciójának tulipánfába (Liriodendron tulipifera) történő bejuttatásakor az egyik kapott vonal növényeit a kontroll növényekre veszélyes higany-klorid (HgCl 2) koncentrációja mellett gyors növekedés jellemezte. . Az ebbe a vonalba tartozó növények a higanyt kevésbé mérgező elemi formává szívták fel és alakították át, és akár 10-szer több ionos higanyt párologtattak el, mint a kontrollnövények. A tudósok úgy vélik, hogy az e fajhoz tartozó transzgénikus fák által elpárologtatott elemi higany azonnal szétszóródik a levegőben.

A nehézfémek a mezőgazdasági termelésben használt talajszennyező anyagok szerves részét képezik. A kadmium esetében a legtöbb növényről ismert, hogy a gyökerekben halmozódik fel, míg egyes növények, például a saláta és a dohány főként a levelekben halmozzák fel. A kadmium főként ipari kibocsátásokból és a foszforműtrágyák szennyeződéseként kerül a talajba.

Az emberi és állati szervezet kadmiumbevitelének csökkentésének egyik módja lehet olyan transzgénikus növények előállítása, amelyek kisebb mennyiségben halmozódnak fel ebből a fémből a levelekben. Ez a megközelítés értékes azon növényfajok számára, amelyek leveleit élelmiszerként vagy állati takarmányként használják fel.

Használhat metallotioneineket is, kis ciszteinben gazdag fehérjéket, amelyek képesek megkötni a nehézfémeket. Az emlős metallotioneinről kimutatták, hogy funkcionális a növényekben. Metallotionein géneket expresszáló transzgénikus növényeket kaptunk, és kimutatták, hogy ezek a növények ellenállóbbak a kadmiummal szemben, mint a kontroll növények.

Az emlős hMTII gént tartalmazó transzgenikus növények szárában 60-70%-kal alacsonyabb kadmiumkoncentráció volt a kontrollhoz képest, és a kadmiumnak a gyökerekből a szárba való átjutása is csökkent - a felszívódott kadmiumnak mindössze 20%-a került a szárba.

A növényekről ismert, hogy felhalmozzák a nehézfémeket azáltal, hogy kivonják azokat a talajból vagy a vízből. A fitoremediáció ezen a tulajdonságon alapul, fitoextrakcióra és rizofiltrációra osztva. A fitoextrakció azt jelenti, hogy gyorsan növekvő növényeket alkalmaznak nehézfémek talajból történő kivonására. A rizofiltráció a mérgező fémek vízből történő felszívása és koncentrációja a növényi gyökerek által. A fémeket felszívódó növényeket komposztálják vagy elégetik. A növények tárolókapacitásukban jelentősen eltérnek egymástól. Így a kelbimbó akár 3,5% ólmot is felhalmozhat (a növények száraz tömegére vonatkoztatva), és a gyökerei akár 20%. Ez a növény sikeresen halmoz fel rezet, nikkelt, krómot, cinket stb. A fitoremediáció a talaj és a víz radionuklidoktól való megtisztításában is ígéretes. De a mérgező szerves vegyületeket a növények nem bontják le, itt ígéretesebb a mikroorganizmusok alkalmazása. Bár egyes szerzők ragaszkodnak a szerves szennyező anyagok koncentrációjának csökkentéséhez a fitoremediáció során, ezeket elsősorban nem a növények, hanem a rizoszférájukban élő mikroorganizmusok pusztítják el.

A lucerna szimbiotikus nitrogénmegkötőjét, a Rhlzobium melitotj-t számos olyan génnel integrálták, amelyek lebontják az üzemanyagban található benzint, toluint és xilolt. A lucerna mély gyökérrendszere lehetővé teszi az olajtermékekkel szennyezett talaj 2-2,5 méteres mélységig történő megtisztítását.

Nem szabad elfelejteni, hogy a legtöbb xenobiotikum az elmúlt 50 évben jelent meg a környezetben. De a természetben már léteznek mikroorganizmusok, amelyek képesek ezeket hasznosítani. Ez arra utal, hogy a mikroorganizmusok populációiban meglehetősen gyorsan mennek végbe a genetikai események, amelyek meghatározzák azok evolúcióját, pontosabban mikroevolúcióját. Mivel a technogén civilizációnkhoz kapcsolódóan egyre több a xenobiotikum, ezért fontos a mikroorganizmusok anyagcseréjének és metabolikus képességeinek általános ismerete. Mindehhez egy új tudomány – a metabolomika – kifejlesztésére volt szükség. Ez azon a tényen alapszik, hogy a baktériumok a mutációk eredményeként képesek új vegyületek feldolgozására. Ez általában több egymást követő mutációt vagy új génrendszerek beépítését igényli a más típusú mikroorganizmusokban már meglévőkből. Például egy stabil szerves halogénvegyület lebontásához genetikai információra van szükség, amely különféle mikroorganizmusok sejtjeiben található. A természetben az ilyen információcsere a horizontális géntranszfer miatt történik, a laboratóriumokban pedig a természetből vett DNS-technológiai módszereket alkalmazzák.

A fito- és bioremediáció további fejlesztése összetett probléma, amely különösen a növények és a rizoszféra mikroorganizmusainak felhasználásával kapcsolatos. A növények sikeresen vonják ki a nehézfémeket a talajból, a rizoszférabaktériumok pedig lebontják a szerves vegyületeket, növelve a fitoremediáció hatékonyságát, elősegítve a növények növekedését, a növények pedig - a gyökereiken élő mikroorganizmusok fejlődését.

A környezetszennyezés az ökoszisztémák betegségének, a bioremediáció pedig kezelésnek tekinthető. A környezetszennyezés által okozott számos emberi betegség megelőzésének is tekintendő. A többi tisztítási módszerhez képest ez sokkal olcsóbb. A diffúz szennyezéssel (peszticidek, olaj és olajtermékek, trinitrotoluol, amely számos földet szennyezett) nincs alternatívája. A környezet szennyezéstől való megtisztítása során fontos a helyes rangsorolás, minimálisra csökkentve az adott szennyezéssel kapcsolatos kockázatokat, és figyelembe kell venni egy adott vegyület tulajdonságait és mindenekelőtt az emberi egészségre gyakorolt ​​hatását. Szükség van a GM mikroorganizmusok környezetbe juttatását szabályozó jogalkotási aktusokra és szabályokra, amelyekkel külön remények fűződnek az esetleges szennyező anyagok eltávolításához. Az ipari biotechnológiától eltérően, ahol lehetőség van a technológiai folyamat összes paraméterének szigorú ellenőrzésére, a bioremediációt nyílt rendszerben végzik, ahol az ellenőrzés nehézkes. Ez bizonyos mértékig mindig „know-how”, egyfajta művészet.

A mikroorganizmusok előnye az olajtermékektől való tisztításban teljes mértékben bebizonyosodott, amikor a tanker katasztrófája után 5000 m 3 olaj ömlött a tengerbe Alaszka partjainál. A partvonal mintegy 1,5 ezer km-e volt olajjal szennyezett. A mechanikus tisztítás 11 000 dolgozót és különféle berendezéseket vett igénybe (napi 1 millió dollárba került). De volt egy másik út is: ezzel egy időben nitrogéntrágyázást vezettek be a talajba, hogy megtisztítsák a partot, ami felgyorsította a természetes mikrobaközösségek kialakulását. Ez 3-5-ször felgyorsította az olajbomlást. Ennek eredményeként a szennyezés, amelynek következményei a számítások szerint akár 10 év múlva is jelentkezhetnek, 2 év alatt teljesen megszűnt, kevesebb mint 1 millió dollárt költöttek bioremediációra.

A bioremediáció fejlesztése, technológiái és alkalmazási módszerei interdiszciplináris megközelítést, valamint a genetika és molekuláris biológia, az ökológia és más tudományterületek szakembereinek együttműködését igénylik. A géntechnológia felhasználási területei tehát igen szerteágazóak és kiterjedtek, némelyikük fantasztikus, ugyanakkor az elérhető eredményeket tekintve nagyon ígéretes.

Az élő szervezetek környezeti változásokra adott válaszának vizsgálata rendkívül fontos annak felméréséhez, hogy ezek a változások – különösen az antropogén eredetűek – milyen hatással vannak a biodiverzitásra, amelynek megőrzése az emberi civilizáció legfontosabb feladata.

A Gazdasági Együttműködési és Fejlesztési Szervezet (OECD) szerint a bioremediáció potenciális piaca több mint 75 milliárd dollár. A környezetvédelmi célú biotechnológiák felgyorsult bevezetése elsősorban annak köszönhető, hogy sokkal olcsóbbak, mint a többi kezelés technológiákat. Az OECD szerint a bioremediáció lokális, regionális és globális jelentőségű, és mind a természetes élőlényeket, mind a GMO-kat egyre gyakrabban használják majd tisztításra.

Bioüzemanyagok

Tekintettel a fosszilis energia korlátozott készleteire, most különös figyelmet kell fordítani az új típusú üzemanyagok - metán, hidrogén stb., valamint a megújuló energiaforrások felhasználásának lehetőségére. Az általános energiamérlegben azonban az olyan környezetbarát energiaforrások, mint a Nap energiája, tengeráramlatok, víz, szél stb., a teljes termelésük legfeljebb 20%-át tehetik ki. Ebben a helyzetben a biomassza az egyik legígéretesebb megújuló energiaforrássá válik, amelynek felhasználási módjait folyamatosan fejlesztik. Ugyanakkor a közvetlen égetéssel együtt széles körben alkalmazzák a biokonverziós folyamatokat, például az importolaj helyett az alkoholos és anaerob fermentációt, a termikus átalakítást, az elgázosítást, a pirolízist stb. Ugyanebből a célból megkezdődött az ország északkeleti vidékein mintegy 6 millió hektárt elfoglaló fekete szőlő természetes bozótjainak kiaknázása.

Ha Indiában, Kínában és néhány más országban a mezőgazdasági hulladékot biogáz előállítására hasznosítják, akkor Svédországban, Németországban, Brazíliában, az USA-ban, Kanadában kifejezetten etanol üzemanyag előállítására termesztenek mezőgazdasági növényeket. A fosszilis tüzelőanyagok hatékony helyettesítője a repce és a repceolaj, amelyek tavaszi formái Oroszországban az Északi-sarkkörig termeszthetők. A szójabab, a napraforgó és más növények növényi olajok forrása is lehet a bioüzemanyag-előállításhoz. Brazíliában egyre gyakrabban használnak cukornádot üzemanyag-etanol előállítására, az Egyesült Államokban pedig kukoricát.

Az energiakibocsátási együttható (a hasznos termékek teljes energiaegyenértékének aránya az előállításhoz szükséges összes energiaköltséghez) 1,3 cukorrépa esetében; takarmányfű - 2,1; repce - 2,6; búzaszalma - 2,9. Ugyanakkor hektáronként 60 centner búzaszalma alapanyagként történő felhasználása révén 10 ezer m 3 generátorgáz, azaz 57,1 GJ nyerhető.

A kőolaj, gáz és szén természeti erőforrásainak gyors kimerülése miatt sok országban különös figyelmet fordítanak az úgynevezett olajtermő növényekre - az Euphorbia lathyris (euphorbia) és az E.tirucallii az euphorbia családba (Kupharbiacea) tartozó növényekre. latex, amelynek terpének összetétele jellemzőiben közel áll a kiváló minőségű olajhoz. Ugyanakkor ezeknek a növényeknek a szárazanyag-hozama körülbelül 20 t/ha, és az olajszerű termék hozama észak-kaliforniai körülmények között (azaz évi 200-400 mm csapadékkal rendelkező zónában) akár 20 t/ha. eléri a 65 hordó nyersanyagot hektáronként. Ezért jövedelmezőbb a fosszilis tüzelőanyagok növényi helyettesítőinek termesztése, mivel hektáronként több mint 3600 petrodollár nyerhető, ami gabonaegyenértékben 460 centner/ha, azaz. 20-szorosa az átlagos búzatermésnek az Egyesült Államokban és Kanadában. Ha visszaemlékezünk a jól ismert amerikai szlogenre: "minden hordó olajért egy köböl gabona jár", akkor az olaj, a gáz és a gabona mai áron ez cserét jelent - 1 gabonadollár körülbelül 25 petrodollárért. Természetesen egy hordó olaj nem helyettesíti a szó szerinti értelemben vett gabonát, és korántsem minden zóna lesz alkalmas ilyen típusú növények termesztésére. De az alternatív tüzelőanyagok célzott növénynemesítéssel történő beszerzése a nagy termőképességű agrofitocenózisok technogén és energiakomponensét is reprodukálható és környezetbarát tényezővé változtatja a növénytermesztés intenzitására, és természetesen ez az egyik legfájdalommentesebb megoldás olyan államok számára, mint Ukrajna. a növények nagyarányú megújuló forrásként való felhasználása, beleértve az energiát is (biodízel, kenőanyagok stb.). Például az őszi káposztarepce termesztése már 1:5 arányú energiafelhasználást biztosít az energiatermeléshez.

GMO-k és biodiverzitás

A nemesítés modern szakaszának alapvető mozzanata annak világos megértése, hogy fejlődésének alapja, beleértve a géntechnológiai technikák alkalmazását is, a biológiai sokféleség.

A növényvilág fejlődése a fajok szaporodásának és „ökológiai specializálódásának” útját követte. Ez a tény jelzi a biológiai (genetikai) diverzitás csökkenésének veszélyét a bioszférában általában, és különösen az agroökoszisztémákban. A fajok és a genetikai sokféleség erőteljes csökkenése nemcsak a növénytermesztés időjárási és klímaváltozással szembeni ellenálló képességét csökkentette, hanem a napenergia és a természeti környezet egyéb kimeríthetetlen erőforrásainak (szén, oxigén, stb.) hatékonyabb hasznosításának képességét is. hidrogén, nitrogén és egyéb biofil elemek), amelyek, mint ismeretes, a fitomassza szárazanyagának 90-95%-át teszik ki. Ráadásul ez a jövő nemesítő munkájában felhasználható gének és génkombinációk eltűnéséhez vezet.

Egy és ugyanaz a terület – hangsúlyozta Charles Darwin (1859) – több életet, minél változatosabb formákat tud belakni. Minden egyes termesztett növényfajt evolúciós történetéhez és sajátos nemesítői munkájához kapcsolódóan saját „agroökológiai útlevele” jellemez, pl. a termés méretének és minőségének a hőmérséklet, a páratartalom, a megvilágítás, az ásványi tápanyag-elemek bizonyos kombinációjához való bezárása, valamint ezek időben és térben való egyenetlen eloszlása. Ezért a mezőgazdasági tájak biológiai sokféleségének csökkenése csökkenti többek között a természeti erőforrások differenciált felhasználásának lehetőségét, és ebből következően az I. és II. típusú differenciált földbérlet megvalósítását. Ugyanakkor az agroökoszisztémák ökológiai stabilitása gyengül, különösen kedvezőtlen talaj-, éghajlati és időjárási viszonyok között.

Ismeretes a burgonya késői vész és fonálféreg legyőzése által okozott katasztrófa, a búza katasztrofális vesztesége a rozsda, a kukorica a helminthosporiosis epifitózisa miatt, a nádültetvények vírusok miatti pusztulása stb. .

A 21. század elején termesztett növényfajok genetikai diverzitásának meredek csökkenését jól bizonyítja, hogy az elmúlt 10 ezer év 250 ezer virágos növényéből az ember 5-7 ezer fajt juttatott be a kultúrába, ebből mindössze 20 növény (ebből 14 gabonafélék és hüvelyesek) képezi a világ lakosságának modern táplálkozásának alapját. Általánosságban elmondható, hogy a mai napig az élelmiszerek mintegy 60%-a több gabonanövény termesztése révén keletkezik, és az emberi élelmiszer-szükségletek több mint 90%-át 15 mezőgazdasági növényfaj és 8 háziasított állatfaj biztosítja. Tehát az 1940 millió tonna gabonatermelés közel 98%-a búzára (589 millió tonna), rizsre (563 millió tonna), kukoricára (604 millió tonna) és árpára (138 millió tonna) esik. A 22 ismert rizsfajtából (Oryza nemzetség) csak kettőt termesztenek széles körben (Oryza glaberrima és O.sativa). Hasonló helyzet alakult ki a hüvelyesekkel is, amelyek 25 legfontosabb fajának bruttó termelése mindössze mintegy 200 millió tonna, és a legtöbb szójabab és földimogyoró, amelyet főleg olajos magvakként termesztenek. Emiatt jelentősen lecsökkent a szerves vegyületek sokfélesége az emberi táplálkozásban. Feltételezhető, hogy a Homo sapiens, mint az egyik biológiai faj számára az evolúciós „memóriában” rögzítik a táplálék nagy biokémiai variabilitásának igényét. Ezért az egyöntetűségének emelkedő tendenciája lehet a legnegatívabb egészségügyi következményekkel járhat. Az onkológiai megbetegedések, az érelmeszesedés, a depresszió és más betegségek széles körben elterjedtsége miatt felhívják a figyelmet a vitaminok, tonizáló anyagok, többszörösen telítetlen zsírok és egyéb biológiailag értékes anyagok hiányára.

Nyilvánvalóan használatának mértéke fontos tényező egy adott értékes kultúra elterjedésében. Így a szójabab és a kukorica területének gyors növekedése az Egyesült Államokban és más országokban a megfelelő termékek százainak előállításának köszönhető. A diverzifikáció feladata nagyon fontos más növények számára (például a cirokból kiváló minőségű sört, rozsból - whiskyt stb.)

Az olyan értékes növények termőterületének növelése, mint a hajdina (Fagopyrum), amely magas alkalmazkodóképességgel rendelkezik a különféle, köztük a kedvezőtlen környezeti körülmények között, az amaránt (Amaranthus) nagyobb figyelmet érdemel az egészséges táplálkozás egymással összefüggő problémáinak megoldása és a fajok sokféleségének növelése szempontjából. az agroökoszisztémák, a quinoa (Chenopodium quinoa), a repce, a mustár és még a burgonya is.

A földrajzi felfedezések és a világkereskedelem fejlődésével az új növényfajok betelepítése széles körben elterjedt. Írásos emlékek tanúskodnak például arról, hogy már Kr. e. 1500. Hatsepszut egyiptomi fáraó hajókat küldött Kelet-Afrikába, hogy begyűjtsék a vallási szertartásokhoz használt növényeket. Japánban Taji Mamori emlékműve áll, aki a császár parancsára Kínába utazott citrusnövényeket gyűjteni. A növényi genetikai erőforrások mozgósításában kiemelt szerepet játszott a mezőgazdaság fejlődése. Az Egyesült Államok történetéből ismert, hogy Niels Hansen már 1897-ben Szibériába érkezett, hogy lucernát és más takarmánynövényeket keressen, amelyek sikeresen növekedhetnek Észak-Amerika prériin a száraz és hideg körülmények között. Úgy tartják, hogy ebben az időszakban Oroszországból olyan fontos takarmánynövények kerültek az Egyesült Államokba, mint a tűz, a sertés, a csenkesz, a sündisznó, a fehér kanyar, a lucerna, a lóhere és még sokan mások. Ugyanebben az időben Mark Carleton búzafajtákat gyűjtött Oroszországban, amelyek közül a harkovi fajta hosszú ideig évente több mint 21 millió hektárt foglalt el az Egyesült Államokban, és az észak-alföldi övezetben a durumbúza termesztésének alapja lett (Zhuchenko). , 2004).

Az új növényfajok betelepítése a kultúrába jelenleg is tart. A perui Andokban egyfajta csillagfürt (tarvi) került elő, amelyet a modern indiánok ősei fogyasztottak, és amely fehérjetartalmában még a szóját is felülmúlja. Ezenkívül a tarvi ellenáll az alacsony hőmérsékletnek, nem igényli a talaj termékenységét. A tenyésztőknek sikerült 0,025%-nál kevesebb alkaloidot tartalmazó tarvi formákat beszerezni, szemben a kiindulási anyag 3,3%-ával. A gazdaságos fajok közé tartozik az ausztrál pázsitfű (Echinochloa lurnerana) is, amely a nagyon száraz területeken kiváló kölesszerű növény lehet. Az ígéretes növények közül a Bauhinia esculenta faj érdemel figyelmet, amely a Psophocarpus tetragonolobushoz hasonlóan gumókat képez, magjai több mint 30% fehérjét és zsírt tartalmaznak. Nagyon száraz körülmények között használható a Voandzeia subterranea faj, amely nemcsak fehérjében gazdag, hanem a földimogyorónál is jobban bírja a szárazságot, és jobban ellenáll a betegségeknek és a kártevőknek is. Száraz és terméketlen olajos magvak esetében a Cucurbitaceae családból származó Cucurbita foetidissima, a szikes legelőkre pedig a Chenopodiaceae család Atriplex nemzetségébe tartozó egyes fajai számítanak ígéretesnek, amelyek a leveleken keresztül felesleges sót választanak ki.

Jelenleg a világ számos országában aktív szelekciós munka folyik az amaránttal (Amaranthus), az inkák elfeledett kultúrájával, amelynek magjai a használt gabona-tüske növényfajokhoz képest kétszer annyi fehérjét tartalmaznak, pl. 2-3-szor több lizin és metionin, 2-4-szer több zsír stb. Kukoricavonalakat találtak, amelyek a Spirillum lipoferum baktériumok gyökereiken való jelenléte miatt ugyanolyan mennyiségben kötik meg a légköri nitrogént, mint a szójabab növények. Azt találták, hogy a nitrogénmegkötő baktériumok számos trópusi fűfaj gyökerén is működnek, és nem kevésbé aktívan asszimilálják a nitrogént, mint a Rhizobium nemzetséghez tartozó baktériumok a hüvelyesekben. Így sikerült olyan trópusi fűfajokat találni, amelyek képesek akár napi 1,7 kg nitrogén megkötésére hektáronként, azaz. 620 kg/év.

Sok országban, így az európaiakban is, a burgonya a C-vitamin fő forrása, mivel nagy mennyiségben fogyasztják. Ismeretes, hogy a világ burgonyatermelése körülbelül 300 millió tonna.

Ugyanakkor a 154 ismert burgonyafaj közül csak egy, a Solanum tuberosum volt mindenütt jelen. Nyilvánvalóan a növények potenciális termőképességének növelését célzó nemesítési lehetőségek megnövekedésével, valamint az agrocenózisok ökológiai stabilitásának növelésének szükségességével és a növénytermesztésre kevéssé hasznosítható területek kialakításával összefüggésben megnőtt az emberi tevékenység mértéke az újdonságok bevezetésére. a növényfajok kultúrába kerülése jelentősen megnő. Végső soron a „tudattalanság” (Darwin kifejezése) és a tudatos szelekció oda vezetett, hogy a kultúrnövények alkalmazkodóképessége jelentősen eltér a vadon élő őseikétől, nemcsak magukban az alkalmazkodóképesség kritériumaiban, hanem fő összetevőiben is. : potenciális termelékenység, abiotikus és biotikus stresszekkel szembeni ellenállás, gazdaságilag értékes anyagok tartalma.

A természetvédelmi területeken, szentélyeken, nemzeti ökoparkokban a növényi génállomány megőrzésével együtt, i.e. Az elkövetkező időszakban egyre nagyobb szerepet kap az in situ az ex situ gyűjtemények biztonságos megőrzését biztosító „génbankok” vagy „csíraplazma bankok” létrehozása. Ez utóbbi megszervezésének kezdeményezője N.I. Vavilov, aki a VIR-ben gyűjtötte össze a világ akkori legnagyobb növényi erőforrás-bankját, amely példaként és alapként szolgált az összes későbbi bank számára, és ami a legfontosabb, többször is megmentett számos országot a pusztulástól és az éhezéstől (például , köszönhetően a rezisztencia gének jelenlétének a VIR génbankban).

N.I. ideológiájának folytatásának köszönhetően. Vavilov, a 90-es évek végére a hazai és nemzetközi növénygyűjtemények több mint 6 millió példányt számláltak, köztük több mint 1,2 millió gabonafélét, 400 ezer étkezési hüvelyeset, 215 ezer takarmányt, 140 ezer zöldséget, több mint 70 ezer .gyökérnövényt. Ugyanakkor a minták 32%-át Európában, 25%-át Ázsiában, 12%-át Észak-Amerikában, 10%-át Latin-Amerikában és nemzetközi központokban, 6%-át Afrikában, 5%-át a Közel-Keleten tartják. .

A genetikai gyűjtemények mennyiségi és minőségi mintáinak legnagyobb birtokosa az Egyesült Államok (550 ezer), Kína (440 ezer), India (345 ezer) és Oroszország (320 ezer). A génbankok növényi erőforrásainak megőrzésével párhuzamosan egyre elterjedtebb a növény- és állatvilág természeti tartalékainak létrehozása. A világ élelmiszerpiacának drámaian megnövekedett integrációja miatt a növényi genetikai erőforrások országok közötti cseréje is jelentősen megnőtt. E folyamatok középpontjában annak megértése áll, hogy egyetlen ország vagy régió sem önellátó a genetikai erőforrások biztosítása terén. A nemzeti botanikus kertek létrehozása számos országban nagyban hozzájárult a genetikai erőforrások mobilizálásához. Köztük például az 1760-ban Londonban létrehozott botanikus kert, amely állandóan egzotikus növényfajokat importált a gyarmati országokból.

Jelenleg a Növénygenetikai Erőforrások Nemzetközi Tanácsa (IBPGR) koordinálja a növényi génállomány megőrzésével kapcsolatos munkát a világon. 1980 óta hajtják végre az Európai Genetikai Erőforrások Együttműködési Programot. Ebben fontos szerepet játszanak a FAO Növénygenetikai Erőforrások Bizottsága, nemzetközi konferenciák 1992-ben elfogadott határozatai, a Biológiai Sokféleség Egyezménye is. Ugyanakkor különböző típusú génbankok működnek. Némelyikük csak egy kultúrát és annak vadon élő rokonait támogatja, mások - egy bizonyos talaj- és éghajlati övezet több növényét; míg néhány alapvető gyűjteményt tartalmaz a hosszú távú tároláshoz, míg mások a kiválasztási központok és kutatóintézetek igényeinek kielégítésére összpontosítanak. Tehát a Kew Gardens-i (Anglia) génbankban csak vadon élő növényeket (körülbelül 5000 fajt) tárolnak.

A mezőgazdasági intenzifikáció adaptív stratégiája minőségileg új követelményeket támaszt a világ növényi erőforrásainak mozgósítására a génállomány gyűjtése, tárolása és felhasználása, ezen belül az új növényfajok kultúrába történő bevezetése tekintetében. Jelenleg több mint 25 ezer magasabb rendű növényfajt fenyeget a teljes pusztulás a világon, beleértve Európát is – a 11,5 ezer fajból minden harmadikat. A búza, az árpa, a rozs, a lencse és más növények számos primitív formája örökre elveszett. A helyi fajták és a gyomos fajok különösen gyorsan eltűnnek. Tehát, ha Kínában és Indiában az 50-es évek elején. XX század. több ezer búzafajtát használtak fel, majd a 70-es években már csak tucatokat. Ugyanakkor az egyes fajok, ökotípusok, lokális kultúrnövények hosszú távú természetes vagy mesterséges szelekció során létrejövő, koadaptált génblokkok egyedi komplexumai, amelyek végső soron biztosítják a természeti és antropogén erőforrások leghatékonyabb hasznosítását egy adott ökológiai résben.

A magasabb rendű növények evolúciós „memóriájának” retrospektív jellegének megértése egyértelműen jelzi, hogy nemcsak a génbankokban és a genetikai erőforrások központjaiban kell megőrizni a flóra fajdiverzitását, hanem a természetes körülmények között is, pl. folyamatosan fejlődő dinamikus rendszer állapotában. Ugyanakkor sokat érdemel genetikai rendszerek genetikai gyűjteményének létrehozása a genetikai információ átalakítására, beleértve a res-rendszereket, mei-mutánsokat, gametocid géneket, poliploid struktúrákat, különböző típusú rekombinációs rendszereket, reproduktív izolációs rendszereket stb. Nyilvánvaló, hogy nélkülözhetetlenek lehetnek a jövő géntechnológiai technológiákat alkalmazó fejlesztési nemesítésében. Fontos továbbá a stabil homeosztatikus rendszerek, a szinergetikus, kumulatív, kompenzációs és egyéb cönotikus reakciók kialakulásának genetikai meghatározóinak azonosítása és megőrzése, amelyek biztosítják a biocenotikus környezet ökológiai "pufferét" és dinamikus egyensúlyát. Nagyobb figyelmet érdemelnek az olyan genetikailag meghatározott növényi tulajdonságok, mint a versenyképesség, az allelopátiás és szimbiotikus kölcsönhatások, valamint a biocenotikus szinten megvalósuló egyéb környezetformáló hatások. Különös figyelmet kell fordítani a környezeti stresszorokkal szemben konstitutívan ellenálló növényfajokra. Ismeretes, hogy a XX. század második felében. számos országban az ilyen típusú növények termőterülete jelentősen (néha 60-80-szorosára) nőtt.

Jelenleg a világon több mint 1460 – köztük mintegy 300 nagy – nemzeti génbank működik, amelyekben ex situ körülmények között biztosított a termesztett növények és vadon élő rokonaik mintáinak garantált tárolása. Az ex situ gyűjteményeket botanikus kertek is őrzik, amelyekből mintegy 2 ezer van a világon (kb. 80 ezer növényfaj, 4 millió minta és 600 magbank). Jelenlétük a nemzeti szuverenitás, a kultúra szintjének, az ország és a világ jövőjéért való törődés jele. 2002-ig több mint 532 ezer növénypéldányt őriztek meg az FDO tanácsadó csoport irányítása alatt álló nemzetközi központokban, amelyek 73%-a a hagyományos és tájfajtákhoz, valamint a termesztett növények vadon élő rokonaihoz tartozik. Amint azt Dleksanyan (2003) megjegyzi, különbséget kell tenni a „génbank” és az „ex silu gyűjtemények” fogalma között. Ha az első a génállomány garantált tárolása speciálisan felszerelt helyiségekben, akkor az "ex situ gyűjtemények" olyan mintákat tartalmaznak, amelyek a birtokosukat érdeklik.

Az 50-es évek elején. században az első félig törpe rizsfajtát a Fee-geo-woo kínai fajta törpe génjének felhasználásával állították elő, és a Gaines búzafajta az Egyesült Államok csendes-óceáni részének öntözött földjein 141 kg-os rekordtermést adott. / ha. 1966-ban létrehozták az IR 8 fajtát, amely a "csodarizs" becenevet kapta. Magas mezőgazdasági technológiával ezek a fajták 80, sőt 130 c / ha-t adtak. Hasonló eredményeket kaptunk a köles esetében is. Míg a régi fajták termésindexe 30-40%, addig az újoké 50-60% és még ennél is magasabb.

A további lehetőségek a hozamindex növelésével történő hozamnövelésre korlátozottak. Ezért sokkal nagyobb figyelmet kell fordítani a nettó fotoszintézis mennyiségének növelésére. A növénytermesztés területén az agroökoszisztémák és agrártájak széles faj- és fajtaheterogenitására kell összpontosítani, a biztosítási kultúrák, valamint a növények és a kölcsönösen biztosított fajták kiválasztásával, valamint az alkalmazkodóképesség megvalósításának differenciált megközelítését is. mindegyikük potenciálját. Nem vehető figyelembe a fajta és az agroökoszisztéma magas potenciális termőképessége, amelyet a termés méretét és minőségét korlátozó környezeti tényezőkkel szembeni ökológiai ellenállásuk csökkentésével (és esetenként azáltal), valamint a túlzottan bioenergia-fogyasztó ökológiai fenntarthatóság működésével érnek el. mint alkalmazkodóképes, hiszen a kultúrnövények esetében az alkalmazkodóképesség fő mutatója végső soron a termés magas értékének és minőségének biztosítása. A génbankban felhalmozott génkészletek tudományosan megalapozott nemesítés forrása lehet a szükséges fajták létrehozása.

Hangsúlyozandó, hogy a kultúrnövények világméretű génbankjaiban milliónyi adatgyűjtést gyűjtöttek össze, azonban ezeknek eddig csak 1%-át vizsgálták potenciális tulajdonságaik tekintetében (Zhuchenko, 2004). Ugyanakkor a fenntartható mezőgazdasági rendszerek kialakításában kiemelt jelentőséggel bír genetikai összetevőjük - a mezőgazdasági fajok génállományának, a helyi agroszisztémák jellemzőit meghatározó - ellenőrzése és fejlesztése.