Биомедицинские технологии и будущее цивилизации реферат

Обновлено: 05.07.2024

Стремительное развитие биологической науки, обусловленное появлением высокопроизводительных приборов и созданием методов манипулирования информационными биополимерами и клетками, подготовило фундамент для развития медицины будущего.

3. Использование микробиома. 16

Список использованных источников. 22

Стремительное развитие биологической науки, обусловленное появлением высокопроизводительных приборов и созданием методов манипулирования информационными биополимерами и клетками, подготовило фундамент для развития медицины будущего. В результате исследований последних лет были разработаны эффективные диагностические методы, появились возможности для рационального конструирования противовирусных, противобактериальных и противоопухолевых препаратов, средств генотерапии и геномного редактирования. Современные биомедицинские технологии все в большей степени начинают влиять на экономику и определять качество жизни людей.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Для управления здоровьем необходимо иметь эффективные и простые малоинвазивные методы ранней диагностики заболеваний и определения индивидуальной чувствительности к терапевтическим препаратам, а также факторам внешней среды. Например, должны быть решены (и уже решаются) такие задачи, как создание систем для генной диагностики и выявления возбудителей инфекционных заболеваний человека, разработка методов количественного определения белков и нуклеиновых кислот – ​маркеров заболеваний.

Во время развития онкологических заболеваний клетки подвергаются эпигенетическим модификациям, таким как метилирование ДНК. Это приводит к инактивации генов-супрессоров опухолевого роста, а характер метилирования некоторых генов может служить одним из диагностических опухолевых маркеров (Павлов и др., 2011). На графике – степень метилирования нуклеотида цитозина в промоторной области гена глутатион-S-трансферазы P1 (GSTP1). Этот показатель заметно различается у здоровых мужчин и больных раком предстательной железы

Отдельно стоит выделить создание методов ранней неинвазивной диагностики (жидкостная биопсия) опухолевых заболеваний, основанных на анализе внеклеточной ДНК и РНК. Источником таких нуклеиновых кислот служат как погибшие, так и живые клетки. В норме их концентрация относительно низка, но обычно возрастает при стрессе и развитии патологических процессов. При возникновении злокачественной опухоли в кровоток попадают нуклеиновые кислоты, выделяемые раковыми клетками, и такие характерные циркулирующие РНК и ДНК могут служить маркерами заболевания.

Сейчас на основе подобных маркеров разрабатываются подходы к ранней диагностике рака, методы прогнозирования риска его развития, а также оценки степени тяжести течения болезни и эффективности терапии. Например, в Институте химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН было показано, что при раке предстательной железы повышается степень метилированияопределенных участков ДНК. Был разработан метод, позволяющий выделить из образцов крови циркулирующую ДНК и проанализировать характер ее метилирования. Этот способ может стать основой точной неинвазивной диагностики рака простаты, которой на сегодня не существует.

В ИХБФМ СО РАН методом высокопроизводительного параллельного секвенирования на платформе SOLiD проанализировано разнообразие малых некодирующих РНК в плазме крови у здоровых людей и больных немелкоклеточным раком легкого. Удалось охарактеризовать изменения внеклеточного транскриптома (совокупности всех молекул РНК, синтезирующихся в организме человека при образовании злокачественных опухолей). На диаграмме отражены уровни экспрессии микроРНК в образцах, полученных от здоровых доноров и пациентов с плоскоклеточной карциномой. Анализ этой информации позволил установить значимые различия в уровнях экспрессии 18 микроРНК у здоровых и больных людей, что может иметь потенциальную диагностическую ценность (Ponomaryova, Morozkinetal., 2016)

Современные технологии с применением биологических микрочипов позволяют быстро и эффективно идентифицировать возбудителей ряда болезней (туберкулеза, СПИДа, гепатитов В и С, сибирской язвы, инфекций новорожденных), фиксировать наличие определенных биотоксинов, определять хромосомные транслокации при лейкозах, регистрировать белковые маркеры онкозаболеваний, определять генетическую предрасположенность к болезням и индивидуальную чувствительность к некоторым типам терапии. Технологии также можно использовать для генетической идентификации личности при проведении судебно-генетических экспертиз и формирования баз данных ДНК.
ИХБФМ СО РАН участвовал в реализации двух крупных международных проектов по разработке олигонуклеотидных микрочипов, финансировавшихся американской Программой сотрудничества в области биотехнологий Департамента здравоохранения США (BiotechnologyEngagementProgram, US DepartmentofHealthandHumanServices, BTEP/DHHS). В рамках первого проекта с участием специалистов ИМБ им. В. А. Энгельгардта созданы микрочипы, позволяющие точно идентифицировать различные штаммы вирусов оспы и герпеса. Были разработаны два варианта конструкции микрочипов (на стеклянной подложке и с гелевыми спотами), а также портативный флуоресцентный детектор для их анализа. В рамках второго проекта был создан универсальный микрочип для типирования вируса гриппа А, позволяющий достоверно различать 30 подтипов этого вируса на основе определения двух поверхностных белков вируса – ​гемагглютинина и нейраминидазы

С помощью современных технологий секвенирования РНК и ДНК может быть создана платформа для диагностики и прогноза онкологических заболеваний человека на основе анализа содержания микроРНК и генотипирования, т. е. установления конкретных генетических вариантов того или иного гена, а также для определения профилей экспрессии (активности) генов. Такой подход предполагает возможность быстрого и одновременного проведения множества анализов с помощью современных устройств – ​биологических микрочипов.

Гелевыйбиочип для определения генотипа и подтипа вируса гепатита С, созданный в ИМБ РАН (Москва). Фото из архива лаборатории биологических микрочипов ИМБ РАН

Нужна помощь в написании реферата?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Биочипы представляют собой миниатюрные приборы для параллельного анализа специфических биологических макромолекул. Идея создания подобных устройств родилась в Институте молекулярной биологии им. В. А. Энгельгардта Российской академии наук (Москва) еще в конце 1980-х гг. За короткое время биочиповые технологии выделились в самостоятельную область анализа с огромным спектром практических приложений, от исследования фундаментальных проблем молекулярной биологии и молекулярной эволюции до выявления лекарственно устойчивых штаммов бактерий.

Сегодня в ИМБ РАН производятся и используются в медицинской практике оригинальные тест-системы для идентификации возбудителей ряда социально значимых инфекций, в том числе таких как туберкулез, с одновременным выявлением их резистентности к антимикробным препаратам; тест-системы для оценки индивидуальной переносимости препаратов группы цитостатиков и многое другое.

Развитие биоаналитических диагностических методов требует постоянного повышения чувствительности – ​способности давать достоверный сигнал при регистрации малых количеств детектируемого вещества. Биосенсоры – ​это новое поколение устройств, позволяющих специфично анализировать содержание различных маркеров заболеваний в образцах сложного состава, что особенно важно при диагностике заболеваний.

ИХБФМ СО РАН в сотрудничестве с новосибирским Институтом физики полупроводников СО РАН разрабатывает микробиосенсоры на основе полевых транзисторов, являющихся одними из самых чувствительных аналитических устройств. Такой биосенсор позволяет в реальном времени отслеживать взаимодействие биомолекул. Его составной частью является одна из таких взаимодействующих молекул, которая играет роль молекулярного зонда. Зонд захватывает из анализируемого раствора молекулярную мишень, по наличию которой можно судить о конкретных характеристиках здоровья пациента.

Расшифровка геномов человека и возбудителей различных инфекций открыла дорогу для разработки радикальных подходов к терапии болезней путем направленного воздействия на их первопричину – ​генетические программы, ответственные за развитие патологических процессов. Глубокое понимание механизма возникновения заболевания, в который вовлечены нуклеиновые кислоты, дает возможность сконструировать терапевтические нуклеиновые кислоты, восполняющие утраченную функцию либо блокирующие возникшую патологию.

В качестве терапевтических олигонуклеотидов наиболее широко применяются их аналоги с различными модификациями рибозофосфатного скелета, которые регулируют специфичность формирования комплементарных комплексов с целевой ДНК и повышают устойчивость олигонуклеотидов, не увеличивая токсичность. По: (Власов и др., 2014)

Нужна помощь в написании реферата?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Такое воздействие может быть осуществлено с помощью фрагментов нуклеиновых кислот – ​синтетических олигонуклеотидов, способных избирательно взаимодействовать с определенными нуклеотидными последовательностями в составе генов-мишеней по принципу комплементарности. Сама идея использовать олигонуклеотиды для направленного воздействия на гены была впервые выдвинута в лаборатории природных полимеров (впоследствии – ​отдел биохимии) Новосибирского института биоорганической химии СО РАН (ныне – ​Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН). В Новосибирске были созданы и первые препараты ген-направленного действия для избирательной инактивации вирусных и некоторых клеточных РНК.

Сегодня антисмысловыеолигонуклеотиды и РНК, подавляющие функции мРНК и вирусных РНК, применяются не только в биологических исследованиях. Ведутся испытания ряда противовирусных и противовоспалительных препаратов, созданных на основе искусственных аналогов олигонуклеотидов, а некоторые из них уже начинают внедряться в клиническую практику.

Комплементарный комплекс фрагмента ДНК-мишени с олигонуклеотидом, содержащим фосфорилгуанидиновые группы, оказался почти таким же устойчивым, как и природная спираль ДНК. По: (Пышный, Стеценко, 2014)

В рамках проекта, руководимого С. Альтманом, было выполнено масштабное систематическое исследование воздействия различных искусственных аналогов олигонуклеотидов на патогенные микроорганизмы: синегнойную палочку, сальмонеллу, золотистый стафилококк, а также вирус гриппа. Были определены гены-мишени, воздействием на которые можно наиболее эффективно подавить эти патогены; проводится оценка технологических и терапевтических характеристик самых действующих аналогов олигонуклеотидов, в том числе проявляющих антибактериальную и противовирусную активность.

В ИХБФМ СО РАН впервые в мире были синтезированы фосфорилгуанидиновыепроизводныеолигонуклеотидов. Эти новые соединения электронейтральны, устойчивы в биологических средах и прочно связываются с РНК- и ДНК-мишенями в широком диапазоне условий. Благодаря спектру уникальных свойств они перспективны для применения в качестве терапевтических агентов, а также могут быть использованы для повышения эффективности средств диагностики, основанных на биочиповых технологиях.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Чрезвычайно мощным средством подавления активности генов оказались не только антисмысловые нуклеотиды, но и двуцепочечные РНК, действующие по механизму РНК-интерференции. Суть этого явления в том, что, попадая в клетку, длинные дцРНК разрезаются на короткие фрагменты (так называемые малые интерферирующие РНК, siPНК), комплементарные определенному участку матричной РНК. Связываясь с такой мРНК, siPНК запускают действие ферментативного механизма, разрушающего молекулу-мишень.

Использование этого механизма открывает новые возможности для создания широкого спектра высокоэффективных нетоксичных препаратов для подавления экспрессии практически любых, в том числе вирусных, генов. В ИХБФМ СО РАН на основе малых интерферирующих РНК сконструированы перспективные противоопухолевые препараты, показавшие хорошие результаты в экспериментах на животных. Одна из интересных находок – ​двуцепочечные РНК оригинального строения, стимулирующие в организме производство интерферона, эффективно подавляющие процесс метастазирования опухолей. Хорошее проникновение препарата в клетки обеспечивают носители – ​новые катионные липосомы (липидные пузырьки), разработанные совместно со специалистами Московского государственного университета тонких химических технологий имени М. В. Ломоносова.

К настоящему времени хорошо изучены и расшифрованы геномы многих микроорганизмов, поражающих человека. Ведутся исследования и сложных микробиологических сообществ, постоянно связанных с человеком, – ​микробиомов.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

В последнее время работы по созданию средств терапии на основе бактериофагов активизировались во всем мире в связи с проблемой распространения лекарственно-устойчивых бактерий. Россия – ​одна из немногих стран, где применение бактериофагов в медицине разрешено. В РФ существует промышленное производство препаратов, разработанных еще в советское время, и чтобы получать более эффективные бактериофаги, необходимо их совершенствовать, и эта задача может быть решена методами синтетической биологии.

Бактериофаги могут быть использованы не только напрямую в качестве бактерицидных агентов: их можно применять в качестве носителей лекарственных препаратов, антител либо терапевтических химических соединений. На фото – фаги, несущие на своей поверхности антитела к вирусу осповакцины, атакуют этот вирус. Атомно-силовая микроскопия. Фото Г. Шевелева и Д. Пышного

Решением ее занимаются в ряде научно-исследовательских организаций РФ, в том числе в ИХБФМ СО РАН. В институте охарактеризованы промышленно производимые в РФ фаговые препараты, расшифрованы геномы ряда бактериофагов, а также создана их коллекция, в которую вошли и уникальные вирусы, перспективные для применения в медицине. В клинике института отрабатываются механизмы оказания персонализированной помощи больным, страдающим от бактериальных инфекций, вызванных лекарственно-устойчивыми микроорганизмами. Последние возникают при лечении диабетической стопы, а также в результате пролежней или послеоперационных осложнений.Разрабатываются и методы коррекции нарушений состава микробиома человека.

С помощью современных медицинских технологий и фармпрепаратов сегодня удается излечивать многие болезни, представлявшие в прошлом огромную медицинскую проблему. Но с развитием практической медицины и ростом продолжительности жизни все более актуальной становится задача здравоохранения в самом прямом смысле этого слова: не просто бороться с болезнями, но поддерживать имеющееся здоровье, чтобы человек мог вести активный образ жизни и оставаться полноценным членом общества до глубокой старости. Современные методы геномного секвенирования широко внедряютсяв медицину, и в ближайшем будущем все пациенты будут иметь генетические паспорта. Сведения о наследственных особенностях пациента – ​основа прогностической персонализированной медицины. Предупрежденный, как известно, вооружен. Человек, осведомленный о возможных рисках, может организовать свою жизнь таким образом, чтобы не допустить развития заболевания. Это касается и образа жизни, и выбора продуктов питания и терапевтических препаратов.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Такую задачу можно решить, обеспечив постоянный эффективный контроль за состоянием организма, который позволил бы избегать действия неблагоприятных факторов и предупреждать развитие заболевания, выявляя патологический процесс на самом раннем этапе, и ликвидировать саму причину возникновения болезни.

1. Брызгунова О. Е., Лактионов П. П. Внеклеточные нуклеиновые кислоты мочи: источники, состав, использование в диагностике // ActaNaturae. 2015. Т. 7. № 3(26). С. 54—60.

2. Власов В. В., еще две фамилии и др. Комплементарные здоровью. Прошлое, настоящее и будущее антисмысловых технологий // НАУКА из первых рук. 2014. T. 55. № 1. С. 38—49.

3. Власов В. В., Воробьев П. Е., Пышный Д. В. и др. Правда о фаготерапии, или памятка врачу и пациенту // НАУКА из первых рук. 2016. Т. 70. № 4. С. 58—65.

5. Лифшиц Г. И., Слепухина А. А., Субботовская А. И. и др. Измерение параметров гемостаза: приборная база и перспективы развития // Медицинская техника. 2016. Т. 298. № 4. С. 48—52.

6. Рихтер В. А. Женское молоко – источник потенциального лекарства от рака // НАУКА из первых рук. 2013. Т. 52. № 4. С. 26—31.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

7. Kupryushkin M. S., Pyshnyi D. V., Stetsenko D. A. Phosphorylguanidines: a new type of nucleic Acid analogues // ActaNaturae. 2014. V. 6. № 4(23). P. 116—118.

8. Nasedkina T. V., Guseva N. A., Gra O. A. et al. Diagnostic microarrays in hematologic oncology: applications of high- and low-density arrays // MolDiagnTher. 2009. V. 13. N. 2. P. 91—102.

9. Ponomaryova A. A., Morozkin E. S., Rykova E. Y. et al. Dynamic changes in circulating miRNA levels in response to antitumor therapy of lung cancer // Experimental Lung Research. 2016. V. 42 N. 2. P. 95—102.

10. Vorobyeva M., Vorobjev P. and Venyaminova A. Multivalent Aptamers: Versatile Tools for Diagnostic and Therapeutic Applications // Molecules. 2016. V. 21 N. 12. P. 1612—1633.

Реферат - Биомедицинские технологии. Использование трансгенных растений в пищевой, фармацевтической промышленности, сельском хозяйстве

7 стр. Биомедицинские технологии.
Виды биомедицинских технологий.
Решение кардинальных проблем медицины на основе достижений биотехнологии.
Использование трансгенных растений в пищевой, фармацевтической промышленности, сельском хозяйстве.
Список литературы

Беликов А.В., Скрипник А.В. Лазерные биомедицинские технологии. Часть 1. Учебное пособие

  • формат pdf
  • размер 1.92 МБ
  • добавлен 16 октября 2010 г.

В учебном пособии, являющемся разделом модуля инновационного учебно-методического комплекса по дисциплине "Лазерные технологии в биомедицине", изложены вопросы. связанные с особенностями взаимодействия света с биотканями, рассмотрены характеристики наиболее часто используемых в медицине лазеров, раскрыты основные лазерные биомедицинские технологии.

Гореликова Г.А. Основы современной пищевой биотехнологии

  • формат doc
  • размер 806 КБ
  • добавлен 11 мая 2011 г.

Учебное пособие. - Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. – Кемерово, 2004. – 100 с. Цель изучения дисциплины, основные понятия. Этапы развития и направления биотехнологии. Цель изучения дисциплины. Основные термины и определения биотехнологии. Требования, предъявляемые к микроорганизмам-продуцентам. Этапы развития биотехнологии. Основные направления в биотехнологии. Теоретические основы биотехнологии. Стадии и кинетика.

Егоров Н.С. (ред) Биотехнология. Книга 6: Микробиологическое производство биологически активных веществ и препаратов

  • формат djvu
  • размер 1.49 МБ
  • добавлен 07 марта 2010 г.

М.: Высшая школа, 1987. - 143 с. изложены основные принципы промышленных биотехнологичеких процессов. Рассмотрены микробиологический синтез аминокислот, антибиотиков, средст защиты растений и препаратов для растениеводства, промышленные методы микробиологической трансформации органических соединений. Освещены экологические проблемы промышленной биотехнологии. показаны перспективы использования биотехнологических процессов в промышленности и сельс.

Еремина И.А. Микробиология

  • формат doc
  • размер 1.32 МБ
  • добавлен 11 июня 2011 г.

Учебное пособие. КемТИПП. - Кемерово, 114 с. Предмет и задачи микробиологии. Основные свойства микроорганизмов Исторический очерк развития микробиологии. Перспективы развития и достижения современной микробиологии в народном хозяйстве, пищевой промышленности. Принципы систематики. Структурная организация микроорганизмов Прокариоты (бактерии) Эукариоты (грибы и дрожжи) Вирусы и фаги Питание микроорганизмов Конструктивный и энергетический обмен Кул.

Еремина И.А., Кригер О.В. Лабораторный практикум по микробиологии

  • формат doc
  • размер 458.06 КБ
  • добавлен 20 ноября 2009 г.

Учебное пособие. - Кемерово: Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, 2005. - 112 с.

Контрольная работа по микробиологии

  • формат doc
  • размер 108.5 КБ
  • добавлен 08 июня 2011 г.

Роль русских и советских ученых в становлении почвенной микробиологии (П. А. Костычев, Д. И. Ивановский, С. Н. Виноградский, В. Л. Омелянский, Б. Л. Исаченко, Н. А. Красильников и др. ) Методы селекции микроорганизмов. Получение ценных форм микроорганизмов для сельскохозяйственной и пищевой промышленности Использование микроорганизмов для получения кормового белка и незаменимых аминокислот Биологическая фикция молекулярного азота. История изучен.

Мишустин Е.Н., Емцев В.Т. Микробиология

  • формат djvu
  • размер 12.02 МБ
  • добавлен 19 ноября 2010 г.

1987 г. изд. 3-е испр. и дополн. Разделы и главы: Общая микробиология: Морфология и ультраструктура клеток бактерий. Систематика бактерий. Морфология и систематика других групп микроорганизмов. Гинетика микроорганизмов. Микроорганизмы и окружающая среда. Питание микроорганизмов. Метаболтизм микроорганизмов. Рост и размножение микроорганизмов. Превращение микроорганизмами соединений углерода. Привращение микроорганизмами соединений азота. Биологич.

Хиггинс И.( ред.), Бич Г, Бест Д. и др. Биотехнология: принципы и применение

  • формат djvu
  • размер 4.5 МБ
  • добавлен 04 марта 2010 г.

М.: Мир, 1988. - 480 с. Учебник освещает новые и традиционные отрасли промышленности, основанные на применении микроорганизмов. Рассмотрено использование микроорганизмов для получения биотоплива, пищевых продуктов и биоматериалов, а также применение биотехнологии в химической промышленности, медицине, сельском хозяйстве.

Чачина С.Б. Лекции по микробиологии и биотехнологии

  • формат doc
  • размер 2.48 МБ
  • добавлен 22 ноября 2008 г.

Биотехнология в животноводстве. Биотехнология в сельском хозяйстве. Биоэнергетика. Введение в биотехнологию. Вирусология. Вирусы (Грин). Клеточная инженерия (Егорова). Культуры клеток (Шевелуха). Метаболизм бактерий. Очистка стоков. Производство метаболитов. Строение микроорганизмов++++Вопросы к экзамену по микробиологии и биотехнологии! 1-й курс, за 2 семестра.

Шевелуха В.С. Сельскохозяйственная биотехнология

  • формат djvu
  • размер 2.66 МБ
  • добавлен 23 марта 2010 г.


Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Стремительное развитие биологической науки, обусловленное появлением высокопроизводительных приборов и созданием методов манипулирования информационными биополимерами и клетками, подготовило фундамент для развития медицины будущего. В результате исследований последних лет были разработаны эффективные диагностические методы, появились возможности для рационального конструирования противовирусных, противобактериальных и противоопухолевых препаратов, средств генотерапии и геномного редактирования. Современные биомедицинские технологии все в большей степени начинают влиять на экономику и определять качество жизни людей.

С помощью современных медицинских технологий и фармпрепаратов сегодня удается излечивать многие болезни, представлявшие в прошлом огромную медицинскую проблему. Но с развитием практической медицины и ростом продолжительности жизни все более актуальной становится задача здравоохранения в самом прямом смысле этого слова: не просто бороться с болезнями, но поддерживать имеющееся здоровье, чтобы человек мог вести активный образ жизни и оставаться полноценным членом общества до глубокой старости.

Такую задачу можно решить, обеспечив постоянный эффективный контроль за состоянием организма, который позволил бы избегать действия неблагоприятных факторов и предупреждать развитие заболевания, выявляя патологический процесс на самом раннем этапе, и ликвидировать саму причину возникновения болезни.

Для управления здоровьем необходимо иметь эффективные и простые малоинвазивные методы ранней диагностики заболеваний и определения индивидуальной чувствительности к терапевтическим препаратам, а также факторам внешней среды. Например, должны быть решены (и уже решаются) такие задачи, как создание систем для генной диагностики и выявления возбудителей инфекционных заболеваний человека, разработка методов количественного определения белков и нуклеиновых кислот – ​маркеров заболеваний.

Отдельно стоит выделить создание методов ранней неинвазивной диагностики (жидкостная биопсия) опухолевых заболеваний, основанных на анализе внеклеточной ДНК и РНК. Источником таких нуклеиновых кислот служат как погибшие, так и живые клетки. В норме их концентрация относительно низка, но обычно возрастает при стрессе и развитии патологических процессов. При возникновении злокачественной опухоли в кровоток попадают нуклеиновые кислоты, выделяемые раковыми клетками, и такие характерные циркулирующие РНК и ДНК могут служить маркерами заболевания.

Сейчас на основе подобных маркеров разрабатываются подходы к ранней диагностике рака, методы прогнозирования риска его развития, а также оценки степени тяжести течения болезни и эффективности терапии. Например, в Институте химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН было показано, что при раке предстательной железы повышается степень метилирования определенных участков ДНК. Был разработан метод, позволяющий выделить из образцов крови циркулирующую ДНК и проанализировать характер ее метилирования. Этот способ может стать основой точной неинвазивной диагностики рака простаты, которой на сегодня не существует.

Важным источником информации о состоянии здоровья могут служить так называемые некодирующие РНК, т. е. те РНК, которые не являются матрицей для синтеза белков. За последние годы было установлено, что в клетках образуется множество различных некодирующих РНК, участвующих в регуляции самых разных процессов на уровне клеток и целого организма. Изучение спектра микроРНК и длинных некодирующих РНК при различных состояниях открывает широкие возможности для быстрой и эффективной диагностики. В Институте молекулярной и клеточной биологии СО РАН (ИМКБ СО РАН, Новосибирск) и ИХБФМ СО РАН идентифицирован ряд микроРНК – ​перспективных маркеров опухолевых заболеваний.
Клеточная инженерия
Клеточная инженерия - метод конструирования клеток нового типа на основе их культивирования, гибридизации и реконструкции. При гибридизации искусственно объединяют целые клетки с образованием гибридного генома. Клеточная реконструкция связана с созданием жизнеспособной клетки из отдельных фрагментов разных клеток (ядра, цитоплазмы, хромосом и др.). Клеточная инженерия используется для решения теоретических проблем в биотехнологии, для создания новых форм растений, обладающих полезными признаками и одновременно устойчивых к болезням и т. п.
Примеры использования клеточной инженерии: возможно слияние эмбрионов на ранних стадиях, создание химерных животных. Таким способом были получены химерные мыши при слиянии эмбрионов белых и черных мышей, химерное животное овца-коза.
Клонирование
Клонирование - “получение идентичных потомков при помощи бесполого размножения” По-другому определение клонирования звучит так “Клонирование - это процесс изготовления генетически идентичных копий отдельной клетки или организма”. То есть эти организмы похожи не только внешне, но и генетический код, заложенный в них, одинаков.
Одной из главных задач в данной области является создание коров, в молоке которых будет содержаться сыворотка человеческого алгаомина. Эта сыворотка используется для лечения ожогов и иных травм, и мировая потребность в ней составляет от 500 до 600 тон в год. Это одно направление. Второе-создание органов животных, которые можно будет использовать для трансплантации человеку. “Во всех странах существует серьезный недостаток донорских органов почек, сердец, поджелудочных желез, печени. Поэтому идея, что можно создать практически конвейерное производство транс генетических свиней, по графику поставляющих такие органы для пациентов, специально подготовленных для приема этих органов, вместо того, чтобы отчаянно пытаться найти подходящую ткань у донора-человека - такая идея является волнующей перспективой”.
Первым, кто доказал возможность искусственного получения
близнецов, был немецкий эмбриолог Дриш. Разделив клетки двуклеточного зародыша морского ежа, он получил два генетически идентичных организма.
Первые успешные опыты по трансплантации ядер клеток тела в яйцеклетку осуществили в 1952 году Бриге и Кинг, проводившие опыты с амебами. А в 1979 году англичанин Виладсен разработал метод получения однояйцевых близнецов из эмбрионов овцы и коровы. Однако развития эмбрионов добиться не удалось” А в 1976 году Дж. Гердон доказал возможность клонирования на лягушках. Однако лишь в 1983 году учёным удалось получить серийные клоны взрослых амфибий. В США (1952) У. Р. Бриггс и Т. Дж. Кинг, в Англии Д. Б. Гордон (1960) получили генетические копии лягушки, а в 1997 году шотландец И. Уилмут получает хирургическим путём знаменитую овцу Долли - генетическую копию матери. Для этого из клеток её вымени было взято ядро для пересадки в яйцеклетку другой овцы. Успеху способствовало то, что взамен инъецирования нового ядра применялись воздействия, приводящие к слиянию лишённой ядра яйцеклетки с обычной неполовой клеткой. После этого яйцеклетка с заменённым ядром развивалась как оплодотворённая. Очень важно, что этот метод позволяет взять ядро клонируемой особи в зрелом возрасте, когда уже известны её важные для человека хозяйственные признаки. Профессор Нейфах и его коллеги из Института биологии развития Российской медицины недавно скопировали каспийского осетра. Основной аргумент российских биологов - они пытаются спасти каспийского осетра как вид. По размерам искусственные осетры, правда, пока не дотягивают до нормы, но, как утверждают исследователи, это уже технические трудности.
А ученые из университета штата Висконсин опробовали новую методику клонирования млекопитающих, отличную от той, что применялась учеными из Рослингского института, вырастившими Долли. В качестве основного исходного материала новаторы использовали яйцеклетку коровы. Ее лишали так называемого генетического кода и имплантировали молекулы ДНК других клонируемых животных свиньи, крысы, овцы или обезьяны. При этом источником наследственного материала служили клетки тканей взрослых особей, взятые, например, из свиного или крысиного уха. После искусственного оплодотворения из коровьей яйцеклетки, получившей новую генетическую информацию, развивался зародыш другого млекопитающего - копия генетического донора. Таким образом, ученым удалось благополучно вырастить в лабораторных условиях эмбрионы свиньи, крысы, овцы, обезьяны да и самой коровы.
Специалисты из Висконсинского университета уверены, что их исследования имеют важное значение для развития генной инженерии и изучения возможностей генетического донорства. Руководители этих работ Нил Ферст, одним из первых в США приступивший к опытам по клонированию коров, и Таня Доминко полагают, что использованная ими методика в будущем сможет помочь сохранению исчезающих и редких видов животных.
Сейчас перед людьми не стоит вопроса: “Клонировать или нет? ” Конечно, клонировать. Благодаря этому открываются новые возможности. Например, в сельском хозяйстве можно получить высоко продуктивных животных или животных с человеческими генами. А также клонирование органов и тканей-задача номер один в траспланталогии. Стоит другой вопрос: “Разрешить ли клонирование человека? ” С одной стороны это возможность бездетных людей иметь своих собственных детей, а с другой-возможность получения новых Наполеонов и Гитлеров, а также получение клонов для последующего использования их в качестве доноров необходимых органов.
Трансплантация клонируемых органов способна спасти миллионы людей, умирающих по всему свету из-за дефицита органов, который создается, кстати, из-за всевозможных ограничений, навязанных "моралистами": целостность трупа и его неприкосновенность после смерти. Вторым важным следствием трансплантации клонируемых частей тела может стать пересадка утраченных органов: рук, ног, глаз и т. д. Лишить людей надежды забыть про инвалидность и стать нормальными людьми.
Микробиом как объект и субъект терапии

В медицине биотехнологические приемы и методы играют ведущую роль при создании новых биологически активных веществ и лекарственных препаратов, предназначенных для ранней диагностики и лечения различных заболеваний. Дальнейший прогресс человечества во многом связан с развитием биотехнологии. То, что казалось в медицинской практике фантастическим вчера, уже сегодня постепенно внедряется в реальную жизнь. В целом, биотехнология представляет собой систему приемов, позволяющих получать промышленным способом ценные продукты за счет использования процессов жизнедеятельности живых организмов.
В фармацевтической промышленности биотехнологии применяются для производства антибиотиков, иммунобиологических препаратов, генно-инженерных лечебно-профилактических препаратов, для производства энзимов, биологически активных веществ и других медицинских препаратов. Важным направлением биотехнологий в медицине является использование биотехнологий для реконструкции тканей и органов человека с использованием стволовых клеток.
Одним из перспективных направлений является использование нанотехнологий в медицинских целях, создание новых носителей и средств целевой доставки лекарственных препаратов.
Новые биологические технологии используются в диагностике и лечении сердечно-сосудистых, онкологических, аллергических и эндокринных заболеваниях.
Объективно можно констатировать, что инновации генных, информационных и иных технологий потенциально обладают уникальной возможностью победоносно воздействовать на многие болезни современности, целенаправленно вносить требуемые коррективы в геном человека, значительно увеличивать продолжительность жизни, восстанавливать или заменять стареющие органы на новые в рамках регенеративной медицины, вести беременность вне стенок утробы матери, дистанционно консультировать, обследовать, оперировать пациентов и наблюдать за состоянием их здоровья в режиме онлайн и многое другое, что сложно было прогнозировать буквально ещё несколько десятилетий назад.
Список используемых источников


На современном этапе развития социума первый план выходит осмысление возможностей и проблем человеческого бытия в свете новых технологий. Очевидно, что достижения научно-технического прогресса дадут в руки человечества особые механизмы, позволяющие оказывать влияние на глубинные генетические структуры, управляющие воспроизводством человека. Но, овладев подобными механизмами, человечество обретет по возможным последствиям нечто равнозначное атомной энергии. В связи с этим, в условиях цифровизации общества, сетевых коммуникаций, всеобщего открытого доступа к передовым технологиям лечения, возникает проблема поиска этических ориентиров не только в медицинском и научном сообществе, но и в обществе в целом, которые бы обеспечивали существование и развитие социума.

Особенность новейшей техники - био-, нано-, генной, электронной, информационной, - в том, что она не просто улучшает орудия труда и условия жизни, но и неисчислимо умножает миры нашего обитания. Новые технологии уже не только являют собой приспособление к материальной жизни, скажем, новое средство передвижения (поезд, автомобиль, самолет), но создают новые формы человеческого бытия и разума: заменяемые искусственные органы, генетически модифицированные тела, орудия вычисления, мышления, восприятия, новую чувственную среду.

После смерти Моисей, Эйнштейн и Билл Гейтс каждый в свое время попали в рай. Бог каждого спрашивает:

Человечество на путях познания как бы дошло до основ мироздания и теперь начинает строить его заново, снизу вверх, уже по своим чертежам. И поэтому трагические узлы бытия расплетаются - и оказываются ниточками в руках новых инженеров, генетиков, программистов, электронщиков.

Известный футуролог Рэй Курцвейл, [2] изобретатель и пророк трансгуманизма, небезосновательно прогнозирует, что в грядущем столетии мы продвинемся вперед не на 100 лет, а на 20 тысяч лет, поскольку скорость прогресса нарастает. Невероятные прорывы, которые были сделаны буквально за несколько лет, мы видим сегодня во всем: миниатюризации, связи, исследованиях мозга, расшифровке генома. Например, критики раннего проекта расшифровки генома были уверены, что для исследования десятков тысяч пар оснований ДНК потребовалось бы 10 тысяч лет. Тем не менее, проект был завершен почти за 10 лет. Возрастает ускоряющимися темпами продолжительность жизни. В XVIII веке она ежегодно увеличивалась на несколько дней, в XIX - на несколько недель. В наше время возрастает примерно на 120 дней ежегодно. А с учетом революционных открытий, сделанных на раннем этапе работы с геномом, с учетом клонирования в медицинских целях, сознательного конструирования лекарств и прочих биотехнологических преобразований, предвидится то, что в течение десяти лет мы будем добавлять к продолжительности жизни больше года ежегодно. Средством для победы над старением становится комплекс высоких технологий: наномедицина, биотехнологии, генная инженерия. В обозримой перспективе нанотехнологии создадут мириады нанороботов, способных беспрерывно ремонтировать организм изнутри на клеточном и молекулярном уровне. [3]

Философский подход к проблеме требует рассмотрения ее в контексте разнообразных причинно-следственных связей. Так, в проблеме абортов наряду с медицинскими вопросами на первый план вышли философские и юридические аспекты: имеет ли женщина право на выбор, и, соответственно, право на свободу? Имеет ли не родившийся ребенок право на жизнь? Чье право должно превалировать - женщины или ребенка? С какого момента человеческий эмбрион может стать человеком? Эти вопросы возникали с давних времен и обретают все большую остроту и в сегодняшней жизни.

Научно-технологический прогресс в медицине, ориентация социальных и политических институтов на расширение пространства человеческой свободы обуславливают необходимость выработки этической парадигмы, соответствующей реалиям времени. Значение нравственной парадигмы в том, что, обладая мобилизационной энергией, мотивирующей человеческую жизнедеятельность, она задает ориентиры развития медицины и здравоохранения.

Со времён Гиппократа господствовала патерналистская модель медицины, в которой врач сам решал, что принесёт пользу больному и поможет в его излечении. Традиционный медицинский подход сводил благо пациента к состоянию телесного благополучия (т.е. нормальности с точки зрения медицины). Плюрализация ценностей и идентификаций, возросшая медиатизация и фрагментация социальной реальности и роль коммуникаций ее пронизывающих, коммерциализация медицины создают ситуацию, когда здоровье вкупе с образом жизни становятся фактом личного выбора.

Практикуя этику заботы важно избежать ловушки принудительного внедрения добродетели. В свое время, Л.Н.Толстой, выявил парадокс традиционной культуры, подчеркнув, что главный вред суеверия устройства жизни других людей в том, что только человек допустил понять и узнать, в чем добро многих людей, и того, что он может содействовать этому добру, так нет пределов того зла, которое может быть совершено во имя такого предположения.

Соответственно, в рамках этики заботы ведущей формой отношения врача к пациенту становится эмпатия. В отличие от симпатии, традиционно поощряемой и восхваляемой в медицине, эмпатия уменьшает или элиминирует эмоциональное, аффективное вовлечение и усиливает рациональный и объективный взгляд на проблемы и переживания другого. Тем самым, эмпатия облегчает сохранение неприкосновенности личности и свободы воли обоих партнеров. Эмпатия - осознанное сопереживание текущему эмоциональному состоянию другого человека, без потери ощущения внешнего происхождения этого переживания; представляет собой глубинное понимание одним человеком другого, такое восприятие и постижение его психического состояния, благодаря которым осуществляется сопричастность с его внутренним миром.

Касательно этических ориентиров развития биомедицинских технологий, подчеркнем, что они не должны опираться на лишь либеральную этику добродетели, на то, что возрастание индивидуальной свободы неизбежно осчастливит человечество. Поскольку человек существо греховное, условием существования человечества должна мораль, инкорпорированная в институциональные нормы.

В свое время обыватели упрекали Сократа, в том, что философы хвалят хорошее, но влекутся к дурному. Социальный субъект будущего даже если и станет хвалить дурное, но влечься обязан к хорошему.

Кугай Александр Иванович, профессор Северо-Западного института управления Российской академии народного хозяйства и государственной службы при Президенте Российской Федерации доктор философских наук, профессор

Литература

[6] Юдин Б.Г. Границы человеческого существа в мире новых технологий. Рабочие тетради по биоэтике. Выпуск 12. - М.: Издательство Московского гуманитарного университета, 2011. - С. 14.

[8] Beverly Winikoff. Dangerous abortions 'on the rise', says WHO / News Health 23 February 2012.

[9] Gregory Stock. Redesigning Humans. Choosing our Genes, Changing our Future. Mariner Books. Boston, New York, 2003. - P. 14.

[10] Силуянова И.В. Современная медицина: проблема смены нравственных парадигм // Церковь и медицина № 1. 2005 - С.14.

[12] Noddings N. Caring: a feminine approach to ethics and moral education. Publisher: Berkeley, CA: University of California Press, 2003. P.31

[13] Ницше Ф. Злая мудрость. Афоризмы и изречения // Ф.Ницше. Сочинения в 2 т. Т.1 - М.: Мысль, 1990 - С.746.

[15] Noddings N. Caring: A Feminine Approach to Ethics and Moral Education. P. 50.

Читайте также: