Новые технологии в фармацевтическом производстве

В последние годы родилась новая отрасль генетики - геномика, изучающая не отдельные гены, а целые геномы. Достижения молекулярной биологии и генной инженерии дали человеку возможность читать генетические тексты вначале вирусов, бактерий, дрожжевых грибков, многоклеточных животных. Например, знание геномной структуры патогенных бактерий очень важно при создании рационально сконструированных вакцин, для диагностики и других медицинских целей. Апрель 2003 года ознаменовался сенсацией в биологии и медицине: Международный консорциум по составлению генетической карты человека (Центр геномного секвенирования: Вашингтонский университет и Сенгеровский центр в Кембридже) опубликовал заявление, что удалось полностью расшифровать геном человека. Титанический труд сотен исследователей из США, Великобритании, Германии, Франции, Японии и Китая занял более 10 лет и обошелся почти в 3 млрд долларов. При этом были разработаны высокоэффективные технологии и инструменты картирования, такие как коллекции клеток, в которых есть небольшие фрагменты каждой из хромосом или искусственные дрожжевые хромосомы, содержащие крупные фрагменты хромосом человека, бактериальные и фаговые векторы, позволяющие размножить (клонировать) фрагменты ДНК человека. Быстро прогрессировала техника секвенирования (например, многоканальный капиллярный электрофорез ускорил и удешевил расшифровку первичной структуры ДНК). Созданы компьютерные программы, позволяющие находить гены в расшифрованных участках ДНК. 3. История развития биотехнологии (даты, события).1917 - введен термин биотехнология; - произведен в промышленном масштабе пенициллин; - показано, что генетический материал представляет собой ДНК; 1953 - установлена структура инсулина, расшифрована структура ДНК; 1961 - учрежден журнал «Bio ech ology a d Bioe gi eeri g»; 1961-1966 - расшифрован генетический код, оказавшийся универсальным для всех организмов; 1953 - 1976 - расшифрована структура ДНК, ее функции в сохранении и передаче организмом наследственной информации, способность ДНК организовываться в гены; 1963 - осуществлён синтез биополимеров по установленной структуре; 1970 - выделена первая рестрикционная эндонуклеаза; - осуществлён синтез ДНК; 1972 - синтезирован полноразмерный ген транспортной РНК; 1975 - получены моноклональные антитела; 1976 - разработаны методы определения нуклеотидной последовательности ДНК; 1978 - фирма «Ge e ech» выпустила человеческий инсулин, полученный с помощью Е. соli; - синтезированы фрагменты нуклеиновых кислот; - разрешена к применению в Европе первая вакцина для животных, полученная по технологии рекомбинантных ДНК; 1983 - гибридные i - плазмиды применены для трансформации растений; 1990 - официально начаты работы над проектом «геном человека»; 1994 - 1995 - опубликованы подробные генетические и физические карты хромосом человека; 1996 - ежегодный объем продаж первого рекомбинантного белка (эритропоэтина) превысил 1 млрд долларов; 1997 - клонировано млекопитающее из дифференцированной соматической клетки; 2003 - расшифрован геном (набор генов, присущий организму) человека, содержащий приблизительно 30 тысяч генов и три миллиарда «букв» молекул ДНК. 4. Новые технологии в биоформацевтике Сегодня человечество совершенно справедливо полагает, что биотехнологические науки занимают приоритет в области современных высоких технологий. Из этого и предыдущих определений следует, что биотехнология — и наука, и сфера производства. Она включает разделы энзимологии, промышленной микробиологии, прикладной биохимии, медицинской микробиологии и биохимии, а также разделы, связанные с конструированием заводского оборудования и созданием специализированных поточных линий. В современных условиях нередко наблюдается тесное переплетение биотехнологии и биоорганической химии. Так, при получении многих лекарственных веществ используются перемежающиеся этапы био- и органического синтеза с последующей трансформацией целевых продуктов, осуществляемой биологическим или химическим методом. При обсуждении перспектив биотехнологии и ее стратегических целей все чаще подчеркивается ее связь с молекулярной биологией и молекулярной генетикой. Широкое распространение получило понятие молекулярной биотехнологии как научной дисциплины, уже в основном сформировавшейся на стыке технологии рекомбинантной ДНК (генетическая или генная инженерия) и традиционных биологических дисциплин, в первую очередь микробиологии, что объясняется техническими причинами более легкого оперирования микробными клетками. Ведется конструирование новых продуцентов биологически активных веществ с помощью технологии рекомбинантной ДНК. В настоящее время бурно развивается и такая область молекулярной генетики как геномика, основная цель которой - полное познание генома, т.е. совокупности всех генов любой клетки, включая клетки человека.