نشرة علم الأحياء الدقيقة الصيدلانية
نشرة علم الأحياء الدقيقة الصيدلانية
صنع الأدوية:
• تقوم هذه الصناعة على حقيقة أن الميكروبات يمكن أن تنتج عوامل علاجية تستطيع علاج الأمراض.
• الاهتمام باكتشاف الأدوية الجديدة وتصنيعها التجاري مثل المضادات الحيوية وعوامل مكافحة السرطان ، إلخ.
الاتجاهات الحالية في صنع الأدوية:
• أكثر من 8000 مضاد حيوي معروف ، يتم اكتشاف المئات من المضادات الحيوية سنويًا (ولكن معظمها غير قابل للاستخدام).
• يتم انتاج أكثر من 100 طن سنويا بقيمة تزيد عن 5 مليارات دولار
تتضمن خطوات الإنتاج التجاري ما يلي:
• العزل – عادة عن طريق المسح (cross-streak method)
• اختبار السمية والفعالية لكل منتج دوائي
• تحسين ونقاء تضخم الجينات، والهندسة الوراثية الأخرى للميكروبات
• تطوير خطوات الاستخلاص والتنقية – تطبيقات الكيمياء العضوية
بدء زراعة الميكروب (culture):
• يجب عزل الكائن الحي المنتج للمضادات الحيوية ويجب زيادة أعداده عدة مرات عبر تكاثره في الوسط المزروع عليه
• نقل إلى عبوات البذور المكملة بوسيلة النمو اللازمة وعوامل النمو الأخرى
التخمير (Fermentation):
• نقل الكائنات الحية الدقيقة من خزان البذور إلى خزانات التخمير بسعة 30 ألف جالون
العزلة والتنقية:
• بعد أربعة أو خمسة أيام من زراعتهم، تتم معالجتهم وتنقية المنتج الخام
تقنية الحمض النووي (Recombinant DNA Technology): إنتاج الأنسولين البشري
• Banting وأفضل اكتشاف للأنسولين في عام 1921
• يمكن أن يحل الأبقار عند استخرام مادة دوائية معينة محل الكائن البشري.
• تنتج أجهزة المناعة لدى المرضى أجسامًا مضادة للأنسولين غير البشري
– يمكن تحديد نتيجتها في اختبار الاستجابات الالتهابية في مواقع الحقن.
الحل: عزل الترميز الجيني للأنسولين البشري وإدخاله في بلازميد مناسب
كيف يتم ذلك؟
• المصنع: تُستخدم عادة سلالة ضعيفة من الإشريكية القولونية ككائن حي لاختيار التخليق الحيوي للأنسولين
– (يتم استخدام سلالات E. coli المتغيرة ، وذلك لتجنب الأنسولين داخل سلالات النوع البري.
• المتجه: تستخدم البلازميدات كناقلات حيث يمكن نسخها بسهولة داخل الخلية وإنتاج أعداد عالية من النسخ.
صندوق الأدوات:
• مشرط بيولوجي: تقييد النوكلياز يمكن أن يشق الحمض النووي في تسلسله. وهذا يجعل العزلة الجينية ممكنة.
• الغرز البيولوجية: تعمل كغراء وراثي ، وتلصق الأطراف اللاصقة للنيوكليوتيدات المكشوفة معًا.
خمس خطوات سهلة لتصنيع هومولين:
1.) توليف كيميائي سلاسل الحمض النووي التي تحمل تسلسل النوكليوتيدات المحددة التي تميز سلاسل الأنسولين A و B. PCR
2.) أدخل هذه التسلسلات في الجين لإنزيم بكتيري، والذي يتم حمله في بلازميد المتجه
– لدى pMC1403 مواقع EcoRI و SmaI و BamHI الفريدة ضمن أول 24 نقطة أساس من جين بيتا غالاكتوزيداز lacZ.
– (لاحظ أن طرفي البلازميد وجين الأنسولين يجب أن يكون لهما نفس التسلسل المتناظر)
3.) ثم يتم إدخال البلازميد المؤتلف إلى الإشريكية القولونية.
– سيتم تصنيع الأنسولين حيث يتم التعبير عنه بجين B-galactosidase في الخلية
4.) يتم خلط السلسلتين وإعادة ربطهما في تفاعل يشكل الجسور المتقاطعة للكبريتيد ، مما يؤدي إلى تكون الأنسولين البشري الاصطناعي
5.) يتم بعد ذلك تنقية منتج الأنسولين واختباره باستخدام تقنيات الفحص المناعي.
• اليوم، يتم إنتاج الأنسولين في خلايا الخميرة التي تنتج جزيء الأنسولين البشري الكامل وتقليل التكلفة المادية من خلال القضاء على إجراءات التطهير المعقدة.
الأجسام المضادة وحيدة النسيلة: مضادات للسرطان.
العلاج بالأجسام المضادة وحيدة النسيلة حيث يمكن استخدام الأجسام المضادة وحيدة النسيلة (أو mAb) لاستهداف الخلايا على وجه التحديد.
• الهدف الرئيسي هو تحفيز المريض لمهاجمة الخلايا السرطانية الخبيثة والوقاية من نمو الورم عن طريق منع مستقبلات خلايا معينة.
كيف يعملون؟
• جعل الخلية السرطانية أكثر وضوحا لجهاز المناعة: يمكن توجيه الأجسام المضادة وحيدة النسيلة للالتصاق بأجزاء معينة من الخلية السرطانية ، وبالتالي وضع علامة على الخلية السرطانية وتسهيل العثور على الجهاز المناعي.
– ريتوكسيماب (ريتوكسان)
• إرفاق خلايا B مع سرطان الغدد الليمفاوية عن طريق بروتين CD20 وجعلها أكثر وضوحا وعرضة للهجوم
• إشارات نمو الكتلة: يمكن للأجسام المضادة وحيدة النسيلة أن تمنع المستقبلات وتمنع إشارة النمو من المرور.
– سيتوكسيماب (Erbitux)
• إيصال الإشعاع إلى الخلايا السرطانية. من خلال الجمع بين الجسيمات المشعة والجسم المضاد وحيدة النسيلة ، يمكن توصيل العلاج الإشعاعي مباشرة إلى الخلايا السرطانية.
– يمنع هذا تلف الخلايا المحيطة الصحية
– إبريتوموماب (زيفالين)
• ادخال الأدوية القوية في الخلايا السرطانية: الأدوية المضادة للسرطان والسموم.
