Медицинские биотехнологии

Медицинские биотехнологии подразделяются на диагностические и лечебные. Диагностические медицинские биотехнологии в свою очередь разделяют на химичес­кие (определение диагностических веществ и параметров их обме­на) и физические (определение особенностей физических процес­сов организма).

Химические диагностические биотехнологии используют­ся в медицине давно. Но если раньше они сводились к определе­нию в тканях и органах веществ, имеющих диагностическое значе­ние (статический подход), то сейчас развивается и динамический подход, позволяющий определять скорости образования и распада, представляющих интерес веществ, активность ферментов, осу­ществляющих синтез или деградацию этих веществ, и др. Кроме того, современная диагностика разрабатывает методы функциональ­ного подхода, с помощью которого можно оценивать влияние фун­кциональных воздействий на изменение диагностических веществ, а следовательно, выявлять резервные возможности организма.

В будущем возрастет роль физической диагностики, ко­торая дешевле и быстрее, чем химическая, и состоит в определе­нии физико-химических процессов, лежащих в основе жизнедея­тельности клетки, а также физических процессов (тепловых, аку­стических, электромагнитных и др.) на тканевом уровне, уровне органов и организма в целом. На базе такого рода анализа в рам­ках биофизики сложных биологических систем будут развиваться новые методы физиотерапии, выяснится смысл многих так назы­ваемых нетрадиционных методов лечения, приемов народной ме­дицины и т.д.

Биотехнологии широко используются в фармакологии. В древ­ности для лечения больных применяли животные, растительные и минеральные вещества. Начиная с XIX в. в фармакологии полу­чают распространение синтетические химические препараты, а с середины XX в. и антибиотики — особые химические вещества, которые образуются микроорганизмами и способны оказывать избирательно токсическое воздействие на другие микроорганиз­мы. В конце XX в. фармакологи обратились к индивидуальным биологически активным соединениям и стали составлять их оп­тимальные композиции, а также использовать специфические активаторы и ингибиторы определенных ферментов, суть действия которых — в вытеснении патогенной микрофлоры невредной для здоровья людей микрофлорой (использование микробного анта­гонизма).

Биотехнологии помогают в борьбе современной медицины с сердечнососудистыми заболеваниями (прежде всего с атероскле­розом), с онкологическими заболеваниями, с аллергиями как па­тологическим нарушением иммунитета (способность организма за­щищать свою целостность и биологическую индивидуальность), старением и вирусными инфекциями (в том числе со СПИДом). Так, развитие иммунологии (науки, изучающей защитные свой­ства организма) способствует лечению аллергии. При аллергии организм отвечает на воздействие некоторого специфического ал­лергена чрезмерной реакцией, повреждающей его собственные клетки и ткани в результате отека, воспаления, спазма, нарушений микроциркуляции, гемодинамики и др. Иммунология, изучая клет­ки, осуществляющие иммунный ответ (иммуноциты), позволяет создавать новые подходы к лечению иммунологических, онкологических инфекционных заболеваний.

Человек пока не умеет лечить СПИД и плохо лечит вирусные инфекции. Химиотерапия и антибиотики, эффективные в борьбе с бактериальной инфекцией, неэффективны в отношении виру­сов (например, возбудителей атипичной пневмонии). Предпола­гается, что здесь существенный прогресс будет, достигнут благо­даря развитию иммунологии, молекулярной биологии вирусов, в частности изучению взаимодействия вирусов со специфически­ми для них клеточными рецепторами.

Биотехнологическими способами производят витамины, диаг­ностические средства для клинических исследований (тест-сис­темы на наркотики, лекарства, гормоны и т.п.), биоразлагаемые пластмассы, антибиотики, биосовместимые материалы. Новая область биоиндустрии — производство пищевых добавок.