Home Kompanije Baze podataka Bioinformatika Biomedicina Finansije Molekularna biologija Obrazovanje Servisi Organizacije Vesti Biblioteka Biotehnologija.net Kontakt

 

PORTAL - LINKOVI


Biotehnološke kompanije

Baze podataka online

Bioinformatika

Biomedicina

Finansije, berza i investicije

Molekularna biologija

Obrazovanje, obuka, posao

Online servisi i podrška

Organizacije i obrazovne institucije

Vesti, casopisi, konferencije

 

BIOTEHNOLOGIJA.NET


O portalu

Kontakt

Knjiga utisaka

Forum

PRIMENA I ZNACAJ BIOTEHNOLOGIJE

 

Buduci da DNA svih živih organizama ima istu strukturu bilo da su u pitanju ljudi, biljke, životinje ili mikroorganizmi, pojedini njeni delovi (geni)mogu biti iseceni i prebaceni iz celija jednog organizma u celije drugog bez mnogo problema. Ovako nastala nova DNA naziva se rekombinantna DNA, a ovakve manipulacije predstavljaju osnovu biotehnoloških procesa.

Na ovaj nacin moguce je introdukovati pojedinacne gene ili grupe gena u razlicite recipijente i time poboljšati željene osobine ili dovesti do proizvodnje novih proteina i razvijanja potpuno novih osobina.


Dobijanje rekombinantne DNA


Usavršavanje ovakvih postupaka otvorilo je niz mogucnosti i primena u razlicitim oblastima. Slicne metode se primenjuju prilikom proizvodnje kontroverzne geneticki modifikovane hrane, pri cemu se introdukcija stranih gena vrši radi poboljšanja kvaliteta proizvoda, povecanja otpornosti na razlicite bolesti ili parazite i sl.

Razlicite biotehnološke metode se takodje primenjuju u proizvodnji novih vakcina u veterini, kao i u okviru mera biološke borbe protiv korova i štetocina.
Svakako najperspektivnija primena biotehnoloških dostignuca u kojoj su kako ocekivanja tako i ulaganja najveca jeste biomedicina. Biomedicina predstavlja primenu podataka i rezultata dobijenih u biotehnološkim istraživanjima u medicini sa ciljem dobijanja novih lekova i razvijanja novih terapija koje bi za razliku od sadašnjih bile direktno osmišljene u skladu sa genetskim kodom pojedinca.

Poznavanje genetickog koda pomoci ce znatno brže i jednostavnije izolovanje pojedinih gena i proteina koje oni kodiraju, i odredjivanje njihove uloge. Rezultati bi najpre trebali da se osete u dijagnostici. To znaci da ce biti moguce ranije dijagnosticiranje bolesti dok ce lekovi biti prilagodeni svakom pojedincu i na taj nacin tacnije pogadati cilj. "Razvijace se razliciti lekovi, mada ne možemo ocekivati da ce se to dogoditi vrlo brzo. Bice vrlo teško ispraviti gene, ali ce tokom narednih decenija i to postati moguce", rekao je dr. John Sulston, jedan od britanskih istraživaca u Human Genom Projektu.
Mape gena bi trebale da pomognu u otkrivanju naslednih poremecaja, sprecavanju nastanka bolesti i lecenju bolesti. Posebna pažnja posvecuje se razvijanju genske terapije u okviru koje nedostatak uzrokovan mutacijom u nekom genu, pokušava da se ispravi unošenjem ispravnog gena u organizam.

Saznanja u istraživanju genoma omogucice naucnicima širom sveta istraživanje geneticke baze bolesti koje ukljucuju poremecaje nekoliko gena, kao što su diabetes, kancer i Alchajmerova bolest.

OSNOVNI PRAVCI ISTRAZIVANJA



Pravci istraživanja u savremenoj biotehnologiji su veoma raznovrsni, i dostignuca iz ove oblasti pocinju da nalaze svoju primenu u najrazlicitijim sferama nauke i svakodnevnog života. Ipak, istraživanja koja u ovom trenutku privlace najvecu pažnju i najatraktivnija su kako za javnost tako i za privlacenje kapitalnih investicija od više miliona dolara, su istraživanja genoma i proteina (prvenstveno ljudskih) sa ciljem primene u medicini radi razvijanja novih lekova i terapija. U ta istraživanja spadaju proucavanje kompletnih genoma, proucavanje proteina i pronalaženje proteinskih targeta za lekove, i na kraju prakticna primena tako dobijenih rezultata ostvarena kroz dizajn lekova.

Istraživanja genoma (genomics)

Termin genomics prvi put je upotrebio geneticar Tom Roderick 1987 godine da bi opisao pristup proucavanju DNA na nivou hromozoma, celih genoma ili velikih grupa gena.(7) To se u velikoj meri razlikovalo od dotadašnjeg pristupa proucavanju DNA koje se vecinom odvijalo na nivou pojedinacnih gena.
U okviru ovih istraživanja vrše se sistematska ispitivanja genoma, odnosno kompletnog hromozomskog seta odredjenog organizma. U ovom trenutku takva istraživanja podrazumevaju kreiranje i upotrebu velikih baza podataka, skupu i rafiniranu laboratorijsku opremu i samim tim velika ulaganja u ta istraživanja.
Postoje dva aspekta istraživanja genoma - strukturni i funkcionalni.

  • Strukturna ispitivanja predstavljaju odredjivanje sekvence DNA i mapiranje gena.
  • Funkcionalna su usmerena na ispitivanje funkcionalnih aktivnosti utvrdjenih genetickih sekvenci. Kako se bude privodilo kraju išcitavanje ljudskog genoma tako ce se i težiste rada pomerati sa strukturnih prema funkcionalnim aspektima istraživanja, sa ciljem dobijanja rezultata konkretno primenljivih u praksi.

Istraživanja proteina (proteomics)

Identifikacija svih proteina u celijama i analiza njihovih interakcija predstavljaju trenutno jedno od najatraktivnijih polja u biotehnološkoj industriji, kako u velikim kompanijama tako i kod kompanija u osnivanju.
Naziv proteom nastao je tek 1994 kada ga je Mark Willkins doktorant na Univerzitetu u Sidneju prvi put upotrebio da bi opisao skup svih ljudskih proteina. Proteini predstavljaju "radnu snagu" celije i metu za potencijalne lekove. Medjutim identifikacija i sekvencioniranje gena ne obezbedjuju u ovom trenutku dovoljno podataka za razvoj novih terapija.

Tako je razvijena nova oblast istraživanja proteomics koja se bavi istraživanjem strukture proteina i njihovih medjusobnih veza. Ova oblast postaje sve atraktivnija za investiranja. Samo od juna 2000 do oktobra 2001 godine više od 700 miliona dolara investitorskog kapitala uloženo je u firme koje se bave ispitivanjem proteoma.
Posle objavljivanja prve potpune analize ljudskog genoma biomedicinska istraživanja ce se skoro u potpunosti prebaciti sa genomics-a na proteomics kao kljucne tehnologije za transformaciju informacija u farmaceutske proizvode. Potreba za unapredjenjem brzine i efikasnosti pronalaženja novih lekova ce biti primarna vodilja u okviru ovih istraživanja. Trenutne metode postepenih i hemijski optimizovanih metoda su vremenski duge (u proseku 10-12 godina da bi se otkrio novi lek) i skupe (u proseku 500-750 miliona US dolara). Takodje postoji veliki procenat neuspešnosti prilikom klinickog testiranja zbog toksicnosti ili niske efikasnosti potencijalnih novih lekova, što rezultuje u sve vecem interesovanju za bio-markere pogodne za korišcenje kod terapeutskog planiranja i dizajniranja personalizovanih lekova.

Za proteomsku industriju predvidja se rast sa 565 miliona US dolara na u 2001 godini, na preko 3.3 milijarde US dolara u 2008 godini. Ovo predstavlja prosek godišnjeg rasta od 40% i ocekuje se da ce potražnja za proteomickim proizvodima biti velika tokom ovog vremenskog perioda. Ocekuje se da ce stopa rasta u ovom tržišnom segmentu poceti da opada negde posle 2008 godine kada sledeca generacija proteomickih proizvoda bude izbacena na tržište.

Farmacija i dizajn lekova

Na bazi informacija dobijenih u okviru genomskih i proteomskih istraživanja u toku narednih deset godina ocekuje se znacajan napredak u farmaceutskoj industriji. Odredjivanje targeta za lekove u okviru proteomskih ispitivanja dovelo bi do znatnog napretka i kreiranja takvih lekova koji bi blokirali tacno one proteine koji prouzrokuju odredjene bolesti. Pored poboljšanja u laboratorijskim ispitivanjima ocekuje se takodje i ubrzavanje procedure izvodjenja novih lekova na tržište.
Buduci da je ovaj proces trenutno veoma spor i skup, to bi farmaceutskim kompanijama u velikoj meri umanjilo troškove. Stotine miliona dolara se godišnje troši na istraživanje i razvoj novih lekova. Pri tome samo jedno od 1000 eksperimentalnih jedinjenja prodje preklinicka ispitivanja, a jedan od pet klinicki ispitanih lekova stiže na tržište.

Dobijanje konkretnih informacija iz procitanog genetickog koda i otkrivanje celijskih mehanizama koji dovode do stvaranja odredjenih patoloških stanja ili pojave bolesti (narocito kada su u pitanju nasledne bolesti), moglo bi da bude teorijska osnova za dizajn novih, usko specificnih lekova koji bi bili u skladu sa genetickim kodom pojedinca i samim tim neuporedivo efikasniji od postojecih lekova. Postoje prognoze da bi plasman ovakvih lekova na tržište mogao uvecati prihode farmaceutskih kompanija do 50 i više procenata.