Лекция № 1 Тема: Введение Место медицинской и ветеринарной биотехнологии среди других направлений современной биотехнологии и их задачи

План:

Введение

1. Место медицинской и ветеринарной биотехнологии среди других направлений современной биотехнологии и их задачи.

2. Этапы развития медицинской и ветеринарной биотехнологии.

3.Объекты медицинской и ветеринарной биотехнологии: микроорганизмы, клетки и ткани растений, животных и человека, биокатализаторы.

Ключевые слова: биотехнология, медицинская и ветеринарная биотехнология, достижения биотехнологии в различных отраслях (в промышленности, в экологии, в энергетике, в сельском хозяйстве, в медицине и ветеринарии), задачи медицинской биотехнологии, этапы развития биотехнологии, история биотехнологии, биотехнология в медицине, биотехнология в сельском хозяйстве.

Глоссарий

1.Парафармацевтика - вещества близкие к лекарствам;

2. Нутрицевтика - продукты питания, обогащенные оздоровительными добавками.

3. Ксенобиотики - разнообразные по строению синтетические органические соединения, поступающие в окружающую среду в огромном количестве часто токсичные для живых организмов.

4. Биоремедиация - максимальное использование потенциала микроорганизмов, обладающих огромным разнообразием ферментов, осуществляющих реакции деструкции различных ксенобиотиков.

Введение

В арсенале современной медицины и ветеринарии имеется богатый набор средств с эффективным лечебным потенциалом против широкого спектра заболеваний человека и животных. Благодаря интенсивному развитию таких биологических наук как биохимия, генетика, молекулярная биология, иммунология, микробиология и вирусология происходит расширение возможностей медицинской и ветеринарной биотехнологии по систематическому увеличению новых фармацевтических и ветеринарных препаратов, используемых для терапии ранее трудноизлечимых заболеваний человека и животных.

В этом отношении ведутся исследования природных соединений, контролирующих уровень защитных сил организма против инфекций, злокачественного роста и других заболеваний. В развитых странах ведется устойчивое производство антибиотиков, инсулина, интерферонов и интерлейкинов, вакцин и моноклональных антител. Укрепляется тенденция развития в Казахстане медицинской и ветеринарной биотехнологии. Для успеха этого направления экономики Республике требуются высококвалифицированные специалисты. Что должны знать и уметь студенты, изучающие дисциплину «Медицинская и ветеринарная биотехнология» изложено в силлабусе для студентов.

Трудоемкость дисциплины по типовому учебному плану по специальности 050701 – Биотехнология составляет 135 часов.

1. Место медицинской и ветеринарной биотехнологии среди других направлений современной биотехнологии и их задачи.

Биотехнология - это производственное использование биологических агентов или их систем для получения ценных продуктов и осуществления процессов различного назначения. Биологические агенты в данном случае - микроорганизмы, растительные и животные клетки, клеточные компоненты, а также биологические макромолекулы (белки, чаще всего ферменты).

«Медицинская биотехнология» и «ветеринарная биотехнология» - это направление научной и практической деятельности человека, имеющее в своей основе использование биотехнологических объектов (клетки микроорганизмов, растений, животных и т.п.) или молекул (нуклеиновые кислоты, белки-ферменты, углеводы, липиды в индивидуальном виде или в виде их смеси, комплексов и пр.) для использования в здравоохранении и ветеринарии.

В настоящее время достижения биотехнологии перспективны в следующих отраслях:

- в промышленности (пищевая, фармацевтическая, химическая, нефтегазовая) – использование биосинтеза и биотрансформации новых веществ на основе сконструированных методами генной инженерии штаммов бактерий и дрожжей с заданными свойствами на основе микробиологического синтеза;

- в экологии – повышение эффективности экологизированной защиты растений, разработка экологически безопасных технологий очистки сточных вод, утилизации отходов агропромышленного комплекса, конструирование экосистем;

- в энергетике – применение новых источников биоэнергии, полученных на основе микробиологического синтеза и моделированных фотосинтетических процессов, биоконверсии биомассы в биогаз;

- в сельском хозяйстве – разработка в области растениеводства трансгенных агрокультур, биологических средств защиты растений, бактериальных удобрений, микробиологических методов рекультивации почв; в области животноводства – создание эффективных кормовых препаратов из растительной, микробной биомассы и отходов сельского хозяйства, репродукция животных на основе эмбриогенетических методов;

- в медицине и ветеринарии – разработка биопрепаратов, моноклональных антител, диагностикумов, вакцин, развитие иммунобиотехнологии в направлении повышения чувствительности и специфичности иммуноанализа заболеваний инфекционной и неинфекционной природы.

Чаще всего биотехнология применяется в медицине, ветеринарии, пищевой промышленности, а также для решения проблем в области энергетики, охраны окружающей среды, и в научных исследованиях.

Наибольшую скорость развития биотехнология имеет в области медицины. С каждым днем появляются все новые направления науки: геномика, функциональная геномика, протеомика и т.д. “Наука развивается так быстро, что русский язык не всегда успевает подобрать соответствующие ее сути и удобоваримые для слуха обозначающие ее термины”, — говорил вице-президент по инвестициям MFK Bank С.В. Вакула. В биотехнологию активно вкладываются средства, что стимулирует рост отрасли.

Цель и задачи медицинской и ветеринарной биотехнологии.

Функциональная цель медицинской и ветеринарной биотехнологии: научные фундаментальные исследования, лабораторный регламент получения биологически активных веществ, доклинические и клинические испытания лекарственных средств, крупномасштабное производство лекарственных препаратов.

Задачи медицинской биотехнологии:

1. Создание и производство новых биологически активных веществ и лекарств (технологии получения инсулина, витамина С, витамина D₂, резерпина, биоженьшеня) на основе природных соединений;

2. Профилактика заболеваний. Создание рекомбинантных вакцин и вакцин-антигенов. В отличие от многих, применяемых сейчас вакцин, они нетоксичны и не имеют побочных эффектов;

3. Создание методов лечения с принципиально новыми механизмами действия (генная терапия, анти-смысловые РНК, и тому подобное);

4. Изучение вопросов наследственности, генетической предрасположенности организма к различным заболеваниям.

Создание генетических баз данных и генетических паспортов населения имеют огромное значение, учитывая рост онкологических, инфекционных и наследственных заболеваний в мире;

5. Разработка методов ранней диагностики заболеваний.

Задачи ветеринарной биотехнологии (биотехнологии в ветеринарной медицине).

1. Обеспечение безопасности продукции животного происхождения в ветеринарно-санитарном отношении – одна из основных задач науки и производства.

2. В сфере производственной деятельности ветеринарной службы (особенно в городах) произошла переориентация ее сферы деятельности на обслуживание домашних и служебных животных, которые долгое время оставались на втором месте. Переориентация производственной деятельности городской ветеринарной службы потребовала качественно новых подходов в вопросе совершенствования ветеринарного дела, что потребовало решения проблем диагностики, терапии и профилактики болезней домашних и служебных животных.

3. Неэффективная терапия антибиотиками многочисленных заболеваний, в этиологии и патогенезе которых явное участие принимает условно – патогенная микрофлора (кокковая инфекция). Самые сильно действующие антибиотики не могут преодолеть лекарственную устойчивость микроорганизмов.

4. На рост заболеваемости влияет ряд факторов, среди которых существенное место занимает качество импортируемой животноводческой продукции. (Губчатая энцефалопатия КРС)