Роль вирусов в развитии медицины будущего
Понятие о биофармацевтике, создание новейших лекарственных препаратов и вакцин на основе РНК и ДНК вирусов, молекул белка. Роль вирусов в биосфере и жизни человека. Использование виросом в качестве контейнеров для доставки лекарства в клетки организма.
| Рубрика | Медицина |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.02.2019 |
| Размер файла | 15,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
РОЛЬ ВИРУСОВ В РАЗВИТИИ МЕДИЦИНЫ БУДУЩЕГО
THE ROLE OF VIRUSES IN THE DEVELOPMENT OF FUTURE MEDICINE
Гришина Мария Александровна,
Мачнева Ирина Викторовна.
Оренбургский государственный медицинский
университет, Оренбург, Россия.
Биофармацевтика - наука будущего, объединившая в себя три дисциплины: биологию, медицину и фармацию. Ее целью является создание новейших лекарственных препаратов и вакцин на основе РНК и ДНК вирусов, молекул белка.
В середине ХХ века ученые создали инфекционные агенты на основе вирусных геномов, которые избирательно убивают раковые клетки. Ослабленные вирусные частицы сейчас используются в качестве вакцин, а бактериофаги широко применяют в сельском хозяйстве, медицине и пищевой промышленности. Все это обусловлено уникальными свойствами вирусов, они не имеют клеточного строения и обладают мельчайшими размерами. Геном вируса защищает капсид, состоящий из белков и ферментов. Он определяет потенциал заражения, крепление к клеточной мембране клетки хозяина и внедрение внутрь нее. Более высокоорганизованные вирусы имеют суперкапсиды, состоящие из гликопротеинов- белков адгезии. Вирус гриппа имеет два типа гликопротеинов: гемагглютинин и нейраминидаза. С их помощью вирусная частица прикрепляется к клетке и путем эндоцитоза проникает внутрь нее. Вирион проникает только в те клетки, в которые способны обеспечить его размножение.
Виросомы можно использовать в качестве контейнеров для доставки лекарства в клетки, так как терапевтический потенциал лекарств, выявленный в условиях лаборатории, не всегда может быть реализован в организме в связи с долгим временем доставки до нужного органа и скоротечной деградацией компонентов этих препаратов. Для решения этой проблемы создали липосомы - искусственные липидные пузырьки, но они не способны взаимодействовать с определенными клетками. Виросомы - вирусные частицы, свободные от генетического материала, способны решить эту проблему.
Для получения виросом вирусные частицы разлагают на составляющие компоненты с помощью неионных детергентов, эффективно разрушающих межлипидные связи и нарушающих структуру белка. Генетический материал вируса удаляют из раствора с помощью центрифугирования, после которого происходит самосборка вирусной оболочки с сохранением первоначального набора белков. Лекарство добавляют в виросому до удаления детергента путем проведения нескольких циклов замораживания-оттаивания или модификации липидной мембраны.
Примером использования виросом для этой цели служит применение вируса Сендай, содержащего короткие шпилечные РНК. Он снижает синтез вирусного белка гепатита С в зараженных клетках. Если лекарственные средства провоцируют клеточную гибель, необходимо «перепрограммировать» виросомы, чтобы нацелить на определенные типы клеток. Так гликопротеины вируса гриппа ингибируют полиэтиленгликолем, присоединяют к нему специфичные белки и нацеливают на клетки карциномы яичников.
Виросомы могут использоваться в качестве безопасных вакцин, но для этого им необходимо иметь собственные антигены. Такие иммунобиологические препараты сводят до минимума возможность случайного заражения пациента.
Часто для такой цели используют вирус гриппа. Дело в том, что его белкигемагглютинины способны связываться с молекулами сиаловой кислоты клетки реципиента. Она в свою очередь презентирует чужеродные клетки лимфоцитам, отвечающим за иммунный ответ. Если в виросому поместить такой чужеродный антиген, он может попасть в антигенпрезентирующие клетки. Так сформируется иммунная защита организма человека.
Известно, что активную роль в борьбе с вирусом гепатита С играют СD8+Т лимфоциты или, как их еще называют, Т - киллеры. Главная их функция - уничтожение поврежденных клеток собственного организма. Они распознают антигены при взаимодействии их с Т-клеточного рецептора, с вязанного с МНС 1. Для активации этого процесса антиген должен попасть в антигенпрезентирующие клетки. Доставку АГ до места назначения могут обеспечить виросомы.
В ходе опытов, проделанных в лаборатории выяснилось, что синтетические пептиды виросом вируса гриппа, соответствующие фрагментам белков плазмодия, способствуют синтезу антител против возбудителя малярии. Таким образом получены еще дифтерийный и столбнячный токсины. Следовательно, виросомы могут применяться против бактериальной инфекции.
Существует и другой способ создания виросом. Сначала липиды «высушивают до состояния «сухой пленки» и гидратируют в присутствии антигена. Путем самосборки образуются липидные пузырьки, содержащие нужный антиген. Виросомы создают из вирусных частиц с использованием неионных детергентов, включая в них поверхностные белки гемагглютинины двух штаммов вируса гриппа Х-31 и A/Sing, имеющие разный температурный диапазон активности. Х-31 активны при низких температурах, способны связываться с сиаловой кислотой. Гемагглютинины A/Sing способны связываться с мембраной антигенпрезентирующих клеток при температуре 25 градусов по цельсию.
Виросомы используют и в иммунотерапии опухолей в качестве доставки антигенов, ассоциированных с раком в виде плазмидной ДНК и коротких пептидов. Такие клетки более эффективно активируют клетки иммунной системы. Эксперименты на животных показали, что антигены, специфичные для клеток меланомы в случае их доставки на основе вируса гриппа, успешно проникают в плазматические дендритные клетки иммунной системы. Такая активация Т-клеток более эффективна.
Использование виросом борьбе против вирусной и бактериальной инфекции дает свои положительные результаты. Липидная оболочка обеспечивает надежную защиту заключенного в вирусах материала от преждевременной дегидратации. Некоторые препараты, созданные таким путем, успешно проходят клинические испытания. Таковы например вакцины против РСВ-вируса и ВИЧ-инфекции.
вирус биофармацевтика лекарственный
Источники
1. Galanis, E (2010) Therapeutic potential of oncolytic measles virus: promises and challenges, Clin-Pharmacol. Ther 88, 620-625.
2. Mullen, J.T., and Tanabe, K.K. (2002) Viral Oncologist 7,106-119.
3. Наука из первых рук: том 75, № 4, 2017
4. Сюрин. В.Н., СамуйленкоА.Я., Соловьёв Б.В. Вирусные болезни животных.- Москва, ВНИТИБП, 928с, ил..2001
5. Хаитов Р.М., Игнатьева Г.А., Сидорович И.Г. Иммунология: Учебник. - М.:Медицина, 2000. - 432 с:ил.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
История возникновения вирусов, простые и сложные вирусы. Содержание теории регрессивного происхождения вирусов. Основания для выдвижения эндогенного происхождения вирусов. Основные недостатки теории происхождения вирусов из доклеточных форм жизни.
презентация [5,7 M], добавлен 10.10.2019Теории происхождения, история изучения и открытия вирусов. Их жизненный цикл, роль в заболеваниях человека, биосфере и эволюции. Морфологические типы капсидов. Формирование липидной оболочки вируса. Виды вирусных инфекций человека, растений, бактерий.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 18.05.2016Краткая характеристика вирусов. Роль изучения вирусов в развитии эпидемиологии, иммунологии, молекулярной генетики и других разделов биологии. Характеристика вирусных заболеваний. Классификация противовирусных препаратов и их фармакологическое действие.
реферат [36,0 K], добавлен 31.10.2011Свойства вирусов и плазмид, по которым они отличаются от остального живого мира. Морфология вирусов. Исходы взаимодействия вирусов с клеткой хозяина. Методы культивирования вирусов. Вирусы бактерий (бактериофаги). Этапы взаимодействия фагов и бактерий.
реферат [25,6 K], добавлен 21.01.2010Открытие первого вируса, поражающего человека, его проникновение в клетку. Этапы развития вирусологии. Использование лабораторных мышей и куриных эмбрионов для культивирования вирусов. Строение и химический состав вириона. Выход вирионов из клетки.
презентация [7,3 M], добавлен 17.01.2014Проблемы борьбы с вирусами - возбудителями заболеваний. История открытия вирусов, их формы. Многообразие строения вирусов. Особенности вирусов, их классификация и этапы жизнедеятельности. Анализ строения бактериофага. Вирусные заболевания человека.
презентация [576,5 K], добавлен 12.05.2013Характеристика вирусов – неклеточных форм жизни, изучаемых с помощью микроскопа. Основные свойства вирусов: поражение вирусами лимфоцитов, особенность образовывать включения Оспа, бешенство, корь. Виды вирусных болезней: продуктивные, персистирующие.
презентация [186,2 K], добавлен 12.12.2011Изучение вируса табачной мозаики. Горизонтальный перенос генов. Электронная микрофотография бактериофагов, инфицирующих клетку. Определение вич-инфекции, его влияние на иммунную систему организма человека. Классификация и особенность строения вирусов.
презентация [849,1 K], добавлен 05.12.2014Описание стадий адсорбции вириона на поверхности клетки. Особенности процесса проникновения вируса в чувствительные к нему клетки. Специфика скрытой фазы инфекционного вируса. Синтез компонентов и формирование зрелых вирионов. Репродукция вирусов.
реферат [17,8 K], добавлен 26.12.2011Гипотезы происхождения, история открытия вирусов, их строение и химические свойства. Классификация вирусов, их взаимодействие с клеткой. Способы передачи вирусных заболеваний: оспа, гепатит, грипп, полиомиелит, СПИД. Эволюция вирусов на современном этапе.
реферат [46,4 K], добавлен 20.12.2009Структура и свойства вирусов гриппа, их антигенная изменчивость. Международная система кодировки вирусов. Разброс аэрозольных частиц при чихании. Симптомы заболевания и его клиническая диагностика. Осложнения и последствия гриппа. Статистика заболевания.
реферат [818,5 K], добавлен 15.02.2014Сущность понятия "вирус", история изучения. Схематическое строение вируса. Классификация вирусов: дезоксивирусы, рибовирусы. Схематичное изображение расположения капсомеров в капсиде вирусов. Вирус иммунодефицита человека, трехмерное изображение.
презентация [496,1 K], добавлен 19.10.2011Классификация и типы ретровирусов как носителей и активаторов онкогенов: высокоонкогенные, низкоонкогенные, механизм действия. Строение, элементы и цикл развития данных вирусов. T-лимфотропные вирусы человека: эпидемиология, описание, профилактика.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 27.06.2011Функции крови, их сущность, особенности и характеристика. Лейкоциты и их роль в защите организма от микробов и вирусов. Иммунитет как сопротивляемость организма инфекциям и инвазиям чужеродных организмов, его виды. Функции антител в организме человека.
презентация [3,5 M], добавлен 27.05.2012Общая характеристика и классификация ДНК-геномных вирусов как вирусов, геном которых представлен дезоксирибонуклеиновой кислотой. Характеристика, виды, онкогенность, репликация и лабораторная диагностика вируса папилломы и вируса полиомы человека.
реферат [295,0 K], добавлен 10.12.2010Ингибиция репродукции вирусов. Понятие "противовирусного состояния клетки". Продуцирование противовоспалительных цитокинов и хемокинов. Перечень функций антител. Роль Т-лимфоцитов. Модели гибели инфицированных клеток. Биологические эффекты интерферонов.
презентация [428,5 K], добавлен 19.10.2014Характеристика последствий неправильного назначения и использования противомикробных лекарств. Рациональное использование лекарственных средств - главный ключ выздоровления. Использование данных доказательной медицины для рациональной фармакотерапии.
презентация [359,8 K], добавлен 12.04.2015Понятие о репродукции. Первая фаза репродукции. Адсорбция вириона на поверхности клетки. Проникновение вируса в клетку. Формирование зрелых вирионов. Процесс "сборки" вируса. Выход зрелых вирионов из клетки. Механизм действия вирусных ингибиторов.
реферат [520,7 K], добавлен 12.10.2015Механизмы действия лекарственных веществ на плод и новорождённого, лекарства и плод, лекарства и вскармливание грудным молоком. Лекарства кормящей женщине можно назначать лишь в случае действительной в них необходимости.
реферат [14,8 K], добавлен 13.04.2004Основные области применения нанотехнологий. Нанороботы в медицине. Транспортные свойства наночастиц. Целевая доставка лекарства в клетку. "Золотой" полимер как потенциальный носитель лекарственных препаратов. Многоуровневая система доставки препаратов.
презентация [23,9 M], добавлен 20.03.2014
