Haigust modifitseerivad ravimid. Põhilised reumavastased ravimid: kliinilise farmakoloogi vaade. Haigust modifitseerivate antireumaatiliste ravimite sagedased kõrvaltoimed

Sa ei ole ori!
Suletud õppekursus eliidi lastele: "Maailma tõeline korraldus".
http://noslave.org

Materjal Wikipediast – vabast entsüklopeediast

Kirjutage ülevaade artiklist "Haigust modifitseerivad antireumaatilised ravimid"

Märkmed

Väljavõte, mis kirjeldab haigust modifitseerivaid reumavastaseid ravimeid

Olles armunud pisikesse Montsegurisse, mis oli oru kõige maagilisem loss (kuna see asus "üleminekupunktis" teistesse maailmadesse), hakkas Magdaleena ja tema tütar peagi sinna aeglaselt kolima. Nad hakkasid sisse elama oma uude, ikka veel võõrasse majja...
Ja lõpuks, meenutades Radomiri püsivat soovi, hakkas Magdalena tasapisi oma esimesi õpilasi värbama... See oli ilmselt üks lihtsamaid ülesandeid, kuna kõik inimesed sellel imelisel maatükil olid rohkem või vähem andekad. Ja peaaegu kõik janunesid teadmiste järele. Seetõttu oli Magdalenal üsna pea juba mitusada väga usinat õpilast. Siis kasvas see kuju tuhandeks... Ja üsna pea kattis tema õpetustega kogu Mustkunstnike org. Ja ta võttis nii palju kui võimalik, et meelt oma kibedatest mõtetest kõrvale juhtida, ja oli uskumatult rõõmus, nähes, kui ahnelt oksitaanid Teadmiste poole tõmbasid! Ta teadis, et Radomir oleks selle üle südamest rõõmus... ja ta värbas veelgi rohkem inimesi.
- Vabandust, North, aga kuidas maagid sellega nõustusid?! Lõppude lõpuks kaitsevad nad nii hoolikalt oma teadmisi kõigi eest? Kuidas Vladyko lasi sellel juhtuda? Magdaleena ju õpetas kõiki, valimata ainult initsiatiive?
– Vladyka ei nõustunud sellega, Isidora... Magdalena ja Radomir läksid vastu tema tahtmist, avaldades seda teadmist inimestele. Ja ma ei tea siiani, kummal neist oli tõesti õigus...

Geenitehnoloogia ja ravimid

Enne rekombinantse DNA tehnoloogia tulekut suudeti paljusid inimese valkudel põhinevaid ravimeid toota vaid väikestes kogustes, nende tootmine oli väga kulukas ja bioloogilise toime mehhanismi mõisteti mõnikord halvasti. Uue tehnoloogia abil saadakse kogu selliste ravimite valik kogustes, mis on piisavad nii nende tõhusaks testimiseks kui ka kliiniliseks kasutamiseks. Praeguseks on kloonitud üle 400 geeni (peamiselt cDNA kujul) erinevatest inimese valkudest, millest võivad saada ravimid. Enamik neist geenidest ekspresseeritakse juba peremeesrakkudes ja nende saadusi kasutatakse nüüd erinevate inimeste haiguste raviks. Nagu tavaliselt, testitakse neid esmalt loomade peal ja seejärel läbivad ranged kliinilised katsed. Inimvalkudel põhinevate ravimite ülemaailmse turu aastane maht on umbes 150 miljardit dollarit ja see kasvab pidevalt. Rekombinantsetel valkudel põhinevate ravimite ülemaailmne turg kasvab 12–14% aastas ja ulatus 2000. aastal ligikaudu 20 miljardi dollarini.

Teisest küljest on spetsiifiliste antikehade kasutamine raviainetena paljulubav. Neid kasutatakse toksiinide neutraliseerimiseks, bakterite ja viiruste vastu võitlemiseks ning vähi raviks. Antikeha kas neutraliseerib "kurjategija" - võõragendi või hävitab konkreetse sihtraku. Vaatamata nende paljulubavale potentsiaalile kasutatakse antikehi endiselt harva haiguste ennetamiseks või raviks. Alles rekombinantse DNA tehnoloogia arendamise ja monoklonaalsete antikehade tootmise meetodite väljatöötamisega ning immunoglobuliinide molekulaarstruktuuri ja funktsioonide dešifreerimisega tekkis taas kaubanduslik huvi spetsiifiliste antikehade kasutamise vastu erinevate haiguste ravis.

Paljude inimeste haiguste ennetamise ja ravi uute meetodite väljatöötamine andis tohutu panuse inimeste heaolu kasvu 20. sajandil. Seda protsessi ei saa aga pidada lõpetatuks. Niinimetatud "vanad" haigused, näiteks malaaria, tuberkuloos jne, võivad end uuesti tunda anda kohe, kui ennetusmeetmed on nõrgenenud või resistentsed tüved ilmuvad. Tüüpiline olukord selles osas on Ukrainas ja Venemaal.

Antibiootikumid hõlmavad madala molekulmassiga aineid, mis erinevad keemilise struktuuri poolest. Nendel ühenditel on ühine see, et kuna nad on mikroorganismide elutähtsa aktiivsuse saadused, häirivad nad ebaolulistes kontsentratsioonides spetsiifiliselt teiste mikroorganismide kasvu.

Enamik antibiootikume on sekundaarsed metaboliidid. Neid, nagu toksiine ja alkaloide, ei saa liigitada mikroorganismide kasvu ja arengu tagamiseks hädavajalikeks aineteks. Selle põhjal erinevad sekundaarsed metaboliidid primaarsetest, mille juuresolekul toimub mikroorganismi surm.

Antibiootikumide, nagu ka teiste sekundaarsete metaboliitide, biosüntees toimub tavaliselt kasvu lõpetanud rakkudes (idiofaas). Nende bioloogiline roll produtseerivate rakkude elutähtsa aktiivsuse tagamisel pole veel täielikult uuritud. Eksperdid, kes uurivad biotehnoloogia väljavaateid antibiootikumide mikrobioloogilise tootmise valdkonnas, usuvad, et ebasoodsates tingimustes pärsivad nad konkureerivate mikroorganismide kasvu, luues seeläbi soodsamad tingimused konkreetset antibiootikumi tootva mikroobi ellujäämiseks. Antibiootikumide moodustumise protsessi olulisust mikroobiraku elus kinnitab tõsiasi, et streptomütseetides moodustavad umbes 1% genoomsest DNA-st geenid, mis kodeerivad antibiootikumide biosünteesiks vajalikke ensüüme, mis ei pruugi avalduda antibiootikumide biosünteesiks. kaua aega. Tuntud antibiootikumide tootjad on peamiselt kuus filamentse seente perekonda, kolm aktinomütseedi perekonda (peaaegu 4000 erinevat antibiootikumi) ja kaks pärisbakterite perekonda (umbes 500 antibiootikumi). Niitseentest tuleks erilist tähelepanu pöörata hallitusseentele perekondadest Cephalosporium ja Penicillium, mis on nn beetalaktaamantibiootikumide – penitsilliinide ja tsefalosporiinide – tootjad. Enamik aktinomütseete, mis sünteesivad antibiootikume, sealhulgas tetratsükliine, kuuluvad perekonda Streptomyces.

Teadaolevast 5000-6000 looduslikust antibiootikumiainest toodetakse tarbijatele müügiks vaid umbes 1000. Ajal, mil tehti kindlaks penitsilliini antibakteriaalne toime ja selle kasutamise võimalus ravimina (H.W. Flory, E.B. Chain et al., 1941), oli laboratoorse hallituse tüve tootlikkus – 2 mg ravimit 1 liitri kultiveerimisvedeliku kohta – selgelt ebapiisav antibiootikumi tööstuslikuks tootmiseks. Penicillium chrisogenum algse tüve korduv süstemaatiline kokkupuude selliste mutageenidega nagu röntgen- ja ultraviolettkiirgus, lämmastiksinep kombinatsioonis spontaansete mutatsioonidega ja parimate tootjate valimine, suutis suurendada seene produktiivsust 10 000 korda ja suurendada kontsentratsiooni. penitsilliini sisaldus kultuurivedelikus kuni 2%.

Antibiootikume tootvate tüvede efektiivsuse tõstmise meetod, mis põhineb juhuslikel mutatsioonidel ja mis on vaatamata tohututele tööjõukuludele muutunud klassikaliseks, on kasutusel tänaseni. Selline olukord on tingitud asjaolust, et erinevalt valgust ei ole antibiootikum konkreetse geeni produkt; antibiootikumide biosüntees toimub 10-30 erineva ensüümi koostoime tulemusena, mida kodeerib vastav arv erinevaid geene. Lisaks ei ole paljude antibiootikumide puhul, mille mikrobioloogiline tootmine on kindlaks tehtud, nende biosünteesi molekulaarseid mehhanisme veel uuritud. Antibiootikumide biosünteesi aluseks olev polügeenne mehhanism on põhjus, miks üksikute geenide muutused ei too kaasa edu. Mutantide produktiivsuse analüüsi rutiinsete tehnikate automatiseerimine võimaldab uurida kümneid tuhandeid toimivaid tüvesid ning kiirendab seeläbi selektsiooniprotseduuri klassikaliste geenitehnikate kasutamisel.

Uus biotehnoloogia, mis põhineb ülitootvate antibiootikumitüvede kasutamisel, hõlmab tootja kaitsmise mehhanismide parandamist sünteesitava antibiootikumi eest.

Tüvedel, mis on resistentsed antibiootikumide kõrge kontsentratsiooni suhtes söötmes, on kõrge tootlikkus. Seda omadust arvestatakse ka supertootmisrakkude projekteerimisel. Alates penitsilliini avastamisest 1920. aastate lõpus on erinevatest mikroorganismidest eraldatud üle 6000 erineva spetsiifilisuse ja erineva toimemehhanismiga antibiootikumi. Nende laialdane kasutamine nakkushaiguste ravis on aidanud päästa miljoneid elusid. Valdav enamus peamisi antibiootikume on eraldatud grampositiivsest mullabakterist Streptomyces, kuigi neid toodavad ka seened ja muud grampositiivsed ja gramnegatiivsed bakterid. Igal aastal toodetakse maailmas 100 000 tonni antibiootikume, mille väärtus on ligikaudu S miljardit, sealhulgas rohkem kui 100 miljonit dollarit antibiootikume, mida lisatakse loomasöödale lisandina või kasvu soodustajana.

Arvatakse, et teadlased avastavad igal aastal 100–200 uut antibiootikumi, peamiselt ulatuslike uurimisprogrammide kaudu, mille käigus otsitakse tuhandete erinevate mikroorganismide hulgast neid, mis sünteesivad ainulaadseid antibiootikume. Uute ravimite tootmine ja kliiniline testimine on väga kulukas ning turustatakse ainult neid, millel on suur raviväärtus ja mis pakuvad majanduslikku huvi. Need moodustavad 1-2% kõigist avastatud antibiootikumidest. Rekombinantse DNA tehnoloogial on siin suur mõju. Esiteks saab seda kasutada uute unikaalse struktuuriga antibiootikumide loomiseks, millel on teatud mikroorganismidele võimsam mõju ja millel on minimaalsed kõrvalmõjud. Teiseks saab geenitehnoloogia lähenemisviise kasutada antibiootikumide saagise suurendamiseks ja vastavalt nende tootmiskulude vähendamiseks.

Kliinilist biotehnoloogiat võib pidada alguseks penitsilliini tööstusliku tootmise algusest 40ndatel. ja selle kasutamine teraapias. Ilmselt oli selle esimese loodusliku penitsilliini kasutamisel suurem mõju haigestumuse ja suremuse vähendamisele kui ühelgi teisel ravimil, kuid teisalt tekitas see mitmeid uusi probleeme, mis taaskord biotehnoloogia abiga lahendati.

Esiteks tekitas penitsilliini edukas kasutamine selle ravimi järele suure vajaduse ja selle rahuldamiseks oli vaja penitsilliini saagist järsult suurendada selle valmistamise ajal. Teiseks, esimene penitsilliin - C (bensüülpenitsilliin) - toimis peamiselt grampositiivsetele bakteritele (näiteks streptokokid ja stafülokokid) ning oli vaja hankida laiema toime- ja/või toimespektriga antibiootikume, mis mõjutasid ka gramnegatiivseid baktereid. bakterid nagu E. coli ja Pseudomonas. Kolmandaks, kuna antibiootikumid põhjustasid allergilisi reaktsioone (enamasti kergeid, nt nahalööve, kuid mõnikord ka raskemaid, eluohtlikke anafülaksia ilminguid), oli vaja omada mitmeid antibakteriaalseid aineid, et saaks valida sama tõhusate ravimite hulgast. mis ei põhjustaks patsiendil allergiat. Neljandaks on penitsilliin mao happelises keskkonnas ebastabiilne ja seda ei saa suukaudselt manustada. Lõpuks muutuvad paljud bakterid antibiootikumide suhtes resistentseks. Selle klassikaline näide on stafülokokkide poolt ensüümi penitsillinaasi (õigemini beetalaktamaas) moodustumine, mis hüdrolüüsib penitsilliini beeta-laktaamtsükli amiidsideme, moodustades farmakoloogiliselt inaktiivse penitsillhappe. Penitsilliini saagist oli selle tootmise ajal võimalik suurendada peamiselt tänu Penicillium chrysogenum'i algse tüve seeria mutantide järjestikusele kasutamisele, samuti kasvutingimuste muutmisele.

Ühe antibiootikumi biosünteesi protsess võib koosneda kümnetest ensümaatilistest reaktsioonidest, nii et kõigi selle biosünteesi geenide kloonimine pole lihtne ülesanne. Üks lähenemisviis selliste geenide täielikuks isoleerimiseks põhineb ühe või mitme mutantse tüve, mis ei suuda sünteesida antud antibiootikumi, transformeerimisel metsiktüüpi tüve kromosomaalsest DNA-st loodud kloonipangaga. Pärast kloonipanga sisestamist mutantsesse rakkudesse valitakse transformandid, mis on võimelised antibiootikumi sünteesima. Seejärel eraldatakse funktsionaalset ekspressiivset antibiootikumigeeni sisaldava klooni plasmiidne DNA (st geen, mis taastab mutantsetüve poolt kaotatud funktsiooni) ja seda kasutatakse sondina metsiktüüpi tüve kromosomaalse DNA kloonide teise panga skriinimiseks. , mille hulgast valitakse nukleotiide sisaldavad kloonid järjestused, mis kattuvad sondi järjestusega. Sel viisil identifitseeritakse ja seejärel kloonitakse komplementaarse järjestusega külgnevad DNA elemendid ning taaslootakse antibiootikumide biosünteesi geenide täielik klaster. Kirjeldatud protseduur kehtib juhul, kui need geenid on rühmitatud kromosomaalse DNA ühte kohta. Kui biosünteesi geenid on hajutatud väikeste klastritena erinevates kohtades, siis peab teil olema vähemalt üks mutant klastri kohta, et saada DNA kloone, mille abil saate identifitseerida ülejäänud klastrite geene.

Kasutades geneetilisi või biokeemilisi katseid, on võimalik tuvastada ja seejärel isoleerida üks või mitu biosünteesi võtmeensüümi, määrata nende N-otsa aminohappejärjestus ning nende andmete põhjal sünteesida oligonukleotiidsonde. Seda lähenemisviisi kasutati isopenitsilliini N süntetaasi geeni eraldamiseks Penicillium chrysogenum'ist. See ensüüm katalüüsib 5-(1_-a-aminoadipüülN-tsüsteinüül-P-valiini oksüdatiivset kondenseerumist isopenitsilliin N-ks, mis on penitsilliinide biosünteesi oluline vaheühend). ja tsehamütsiinid.

Uusi unikaalsete omaduste ja spetsiifilisusega antibiootikume on võimalik saada juba tuntud antibiootikumide biosünteesis osalevate geenidega geenitehnoloogiliste manipulatsioonide läbiviimisel. Üks esimesi katseid, mille käigus saadi uus antibiootikum, seisnes kahe veidi erineva antibiootikumi biosünteesi raja kombineerimises ühes mikroorganismis.

Üks Streptomycese plasmiididest, plJ2303, mis kannab S. coelicoior kromosomaalse DNA 32,5 kb fragmenti, sisaldab kõiki ensüümide geene, mis vastutavad antibiootikumi aktinorhodiini, isokromankinoonide antibiootikumide perekonda kuuluva antibiootikumi atsetaadist, biosünteesi eest. Terve plasmiid ja erinevad subkloonid, mis kannavad 32,5 kb fragmendi osi (näiteks plJ2315), sisestati kas Streptomyces sp.T tüve AM-7161, mis sünteesib sarnase antibiootikumi medermitsiini, või S tüvesse B1140 või Tu22. Violaceoruber , mis sünteesib sarnaseid antibiootikume granatitsiini ja dihüdrogranatsiini.

Kõik need antibiootikumid on happe-aluse indikaatorid, mis annavad kasvavale kultuurile iseloomuliku, keskkonna pH-st sõltuva värvuse. Söötme pH (ja värvus) sõltub omakorda sellest, millist ühendit sünteesitakse. S. coelicoior vanemtüve mutandid, mis ei ole võimelised aktinorodiini sünteesima, on värvitud. Värvuse välimus pärast tüve AM-7161 Streptomyces sp. või tüvede B1J40 või Tu22 S. violaceoruber plasmiid, mis kannab kõiki või mitut geeni, mis kodeerivad aktinorhodiini biosünteesi ensüüme, näitab uue antibiootikumi sünteesi. Tüve AM-7161 transformandid Streptomyces sp. ja tüvi-6 1140 S. violaceoruber, mis sisaldab plasmiidi pM2303, sünteesivad nii plasmiidi kui ka kromosomaalse DNA poolt kodeeritud antibiootikume.

Kui aga S. violaceoruberi tüvi Tu22 transformeeritakse plasmiidiga plJ2303 koos aktinorhodiiniga, sünteesitakse uus antibiootikum - dihüdrogranatürodiin ja tüvi AM-7161 Streptomyces sp. Plasmiid plJ2315 sünteesib teise uue antibiootikumi - mederrodiin A.

Struktuurselt ei erine need uued antibiootikumid kuigi palju aktinorodiinist, medermitsiinist, granatitiinist ja hüdrogranatsiinist ning tõenäoliselt tekivad need siis, kui ühe biosünteesiraja vaheühend toimib teise ensüümi substraadina. Kui uurida üksikasjalikult erinevate antibiootikumide biosünteesi radade biokeemilisi omadusi, on võimalik luua uusi, ainulaadseid, väga spetsiifilisi antibiootikume, manipuleerides vastavaid ensüüme kodeerivate geenidega.

Termin "polüketiid" viitab antibiootikumide klassile, mis moodustuvad karboksüülhapete, nagu atsetaat, propionaat ja butüraat, järjestikuse ensümaatilise kondensatsiooni tulemusena. Mõned polüketiidantibiootikumid sünteesivad taimed ja seened, kuid enamikku neist toodavad aktinomütseedid sekundaarsete metaboliitide kujul. Enne polüketiidantibiootikumide biosünteesiks ensüüme kodeerivate geenidega manipuleerimist oli vaja selgitada nende ensüümide toimemehhanismi.

Olles põhjalikult uurinud erütromütsiini biosünteesi geneetilisi ja biokeemilisi komponente Saccharopolyspora erythraea rakkudes, õnnestus teha spetsiifilisi muudatusi selle antibiootikumi biosünteesiga seotud geenides ja sünteesida teiste omadustega erütromütsiini derivaate. Esiteks määrati S.erythraea DNA fragmendi esmane struktuur! Erütromütsiini polüketiidi süntaasi sisaldavat 56 kb modifitseeriti seejärel kahel erineval viisil. Selleks 1) eemaldati beeta-ketoreduktaasi kodeeriv DNA osa või 2) muudeti enoüülreduktaasi kodeerivat DNA lõiku. Need katsed võimaldasid eksperimentaalselt näidata, et kui tuvastada ja iseloomustada teatud polüketiidantibiootikumi biosünteesiks vajalikke ensüüme kodeerivate geenide klaster, siis on neis spetsiifilisi muudatusi tehes võimalik antibiootikumi struktuuri spetsiifiliselt muuta.

Lisaks on DNA teatud lõikude lõikamise ja ühendamisega võimalik liigutada polüketiidi süntaasi domeene ja saada uusi polüketiidantibiootikume.

Geenitehnoloogia abil on võimalik mitte ainult luua uusi antibiootikume, vaid tõsta ka juba tuntud sünteesi efektiivsust. Antibiootikumide tööstuslikku tootmist piirav tegur on Streptomyces spp. sageli rakkudele kättesaadava hapniku hulk. Hapniku halva lahustuvuse tõttu vees ja Streptomyces kultuuri suure tiheduse tõttu on see sageli ebapiisav, rakkude kasv aeglustub ja antibiootikumi saagis väheneb. Selle probleemi lahendamiseks on võimalik esiteks muuta nende bioreaktorite disaini, milles Streptomycese kultuuri kasvatatakse, ja teiseks geenitehnoloogia meetodeid kasutades luua Streptomycese tüvesid, mis kasutavad olemasolevat hapnikku tõhusamalt. Need kaks lähenemisviisi ei välista üksteist.

Üks strateegia, mida mõned aeroobsed mikroorganismid hapnikupuuduse tingimustes ellujäämiseks kasutavad, on sünteesida hemoglobiinitaoline toode, mis suudab akumuleerida hapnikku ja toimetada selle rakkudesse. Näiteks aeroobne bakter Vitreoscilla sp. sünteesib homodimeerset heemi sisaldavat valku, mis on funktsionaalselt sarnane eukarüootse hemoglobiiniga. Vitreoscilla "hemoglobiini" geen eraldati, sisestati Streptomycese plasmiidvektorisse ja sisestati selle mikroorganismi rakkudesse. Pärast ekspresseerimist moodustas Vitreoscilla hemoglobiin ligikaudu 0,1% kõigist S. coelicoior'i raku valkudest, isegi kui ekspressioon oli Vitreoscilla enda hemoglobiini geeni promootori kontrolli all, mitte Streptomyces'e oma. Madala lahustunud hapniku juures (ligikaudu 5% küllastuskontsentratsioonist) kasvavad transformeeritud S. coelicoior rakud sünteesisid 10 korda rohkem aktinorodiini 1 g kuiva rakumassi kohta ja neil oli suurem kasvukiirus kui transformeerimata rakkudel. Seda lähenemist saab kasutada ka hapnikuvarustamiseks teistele hapnikuvaeguse tingimustes kasvavatele mikroorganismidele.

Mõnede tsefalosporiinide – väikeste kõrvaltoimetega antibiootikumide, mis on aktiivsed paljude bakterite vastu – keemilise sünteesi lähteaineks on 7-aminotsefalosporaanhape (7ASA), mis omakorda sünteesitakse antibiootikumist tsefalosporiin C. Kahjuks on looduslikud mikroorganismid võimelised 7ASA sünteesimist ei ole veel tuvastatud.

Uus rada 7ACA biosünteesiks konstrueeriti, lisades spetsiifilised geenid seene Acremonium chrysogenum plasmiidi, mis tavaliselt sünteesib ainult tsefalosporiin-C. Ühte neist geenidest esindas seene Fusarium solani cDNA, mis kodeerib D-aminohappe oksüdaasi, ja teine ​​pärines Pseudomonas diminuta genoomsest DNA-st ja kodeeritud tsefalosporiini atsülaasist. Plasmiidis olid geenid A. chrysogenum promootori kontrolli all. Uue biosünteesiraja esimeses etapis muudetakse tsefalosporiin-C aminohappe oksüdaasi toimel 7-p-(5-karboksü-5-oksopentaanamiidi) tsefalosporaanhappeks (keto-AO-7ACA). Osa sellest tootest reageerib vesinikperoksiidiga, mis on üks kõrvalsaadustest, moodustades 7-beeta-(4-karboksübutaanamiid)-tsefalosporaanhappe (GL-7ACA). Nii tsefalosporiin-C, keto-A0-7ACA kui ka GL-7ACA saab tsefalosporiini atsülaasi abil hüdrolüüsida, moodustades 7ACA, kuid ainult 5% tsefalosporiin-C hüdrolüüsitakse otse 7ACA-ks. Seetõttu on kõrge saagisega 7ACA tootmiseks vaja mõlemat ensüümi.

70ndate lõpus - 80ndate alguses. 20. sajandil hakkas DNA-tehnoloogia esmakordselt köitma avalikkuse ja suurinvestorite tähelepanu. Üheks paljulubavaks biotehnoloogiliseks tooteks oli interferoon, mida tollal loodeti imeravimina paljude viirushaiguste ja vähi vastu. Inimese interferooni cDNA eraldamisest ja selle järgnevast ekspressioonist Escherichia collis teatasid kõik huvitatud väljaanded maailmas.

Inimese geenide või valkude eraldamiseks kasutatakse erinevaid lähenemisviise. Tavaliselt eraldatakse soovitud valk ja määratakse molekuli vastava osa aminohappejärjestus. Selle põhjal leitakse seda kodeeriv nukleotiidjärjestus, sünteesitakse vastav oligonukleotiid ja seda kasutatakse hübridisatsioonisondina, et isoleerida soovitud geen või cDNA genoomsetest või cDNA raamatukogudest. Teine lähenemisviis on luua puhastatud valgu vastu antikehad ja kasutada neid raamatukogude skriinimiseks, milles ekspresseeritakse spetsiifilisi geene. Peamiselt ühes koes sünteesitud inimese valkude puhul rikastatakse sellest koest eraldatud mRNA-st saadud cDNA raamatukogu sihtmärk-DNA järjestuse suhtes. Näiteks pankrease Langerhansi saarekeste rakkude poolt sünteesitav peamine valk on insuliin ja 70% nendest rakkudest eraldatud mRNA-st kodeerib seda.

Kuid cDNA rikastamise põhimõte ei kehti nende inimvalkude puhul, mille kogus on väga väike või mille sünteesi koht on teadmata. Sel juhul võib vaja minna muid eksperimentaalseid lähenemisviise. Näiteks inimese interferoonid (IF), sealhulgas alfa-, beeta- ja gamma-interferoonid, on looduslikud valgud, millest igaühel võib olla oma terapeutiline kasutus. Esimene interferooni geen eraldati 80ndate alguses. XX sajand. Sellest ajast alates on avastatud mitmeid erinevaid interferoone. Polüpeptiid, millel on inimese leukotsüütide interferooni toime, sünteesitakse E. coli-s.

Interferooni mitmed omadused on muutnud selle cDNA eraldamise eriti keeruliseks. Esiteks, hoolimata asjaolust, et interferooni puhastati rohkem kui 80 000 korda, oli seda võimalik saada ainult väga väikestes kogustes, sest selle täpne molekulmass ei olnud tol ajal teada. Teiseks, erinevalt paljudest teistest valkudest, ei ole interferoonil kergesti tuvastatavat keemilist või bioloogilist aktiivsust: seda hinnati ainult loomaviiruse tsütopaatilise toime vähendamisega rakukultuurile ning see on keeruline ja pikk protsess. Kolmandaks, erinevalt insuliinist ei olnud teada, kas leidub inimese rakke, mis on võimelised tootma interferooni piisavalt suurtes kogustes, s.t. Kas on olemas interferooni mRNA allikas? Kõigist nendest raskustest hoolimata eraldati ja iseloomustati lõpuks interferooni kodeeriv cDNA. Nende cDNA-de eraldamisel oli vaja välja töötada spetsiaalne lähenemine, et ületada raskused, mis on seotud vastava mRNA ja valkude ebapiisava sisaldusega. Nüüd on see DNA eraldamise protseduur tavaline ja standardne ning interferoonide puhul on see järgmine.

1. mRNA eraldati inimese leukotsüütidest ja fraktsioneeriti suuruse järgi; viidi läbi pöördtranskriptsioon ja sisestati plasmiidi pBR322 Psti saiti.

2. Saadud produkt transformeeriti Escherichia colisse. Saadud kloonid jagati rühmadesse. Testimine viidi läbi kloonide rühmaga, mis võimaldas kiirendada nende tuvastamise protsessi.

3. Iga kloonide rühm hübridiseeriti toor-IF-mRNA preparaadiga.

4. Saadud kloonitud DNA-d ja mRNA-d sisaldavatest hübriididest eraldati mRNA ja transleeriti rakuvabas valgusünteesisüsteemis.

5. Määrati iga translatsiooni tulemusena saadud segu interferoiline viirusevastane toime. Interferooni aktiivsust näidanud rühmad sisaldasid IF-mRNA-ga hübridiseeritud cDNA-ga klooni.

6. Positiivsed rühmad jagati mitut klooni sisaldavatesse alarühmadesse ja testiti uuesti. Alarühmitamist korrati seni, kuni tuvastati täispikka inimese IF cDNA-d sisaldav kloon.

Sellest ajast alates on avastatud mitut erinevat tüüpi interferoone. Eraldati mitmete interferoonide geenid ja näidati nende efektiivsust erinevate viirushaiguste ravis, kuid kahjuks ei saanud interferoonist imerohi.

Interferooni keemiliste ja bioloogiliste omaduste põhjal võib eristada kolme rühma: IF-alfa, IF-beeta ja IF-gamma. IF-alfat ja IF-beetat sünteesivad viirusravimitega või viiruse RNA-ga töödeldud rakud ning IF-gamma toodetakse vastusena rakkude kasvu stimuleerivate ainete toimele. IF-alfat kodeerib geeniperekond, mis sisaldab vähemalt 15 mittealleelset geeni, samas kui IF-beetat ja IF-gammat kodeerib üks geen. IF-alfa alatüüpidel on erinevad eripärad. Näiteks IF-elfa-1 ja IF-alfa-2 efektiivsuse testimisel viirusega töödeldud veise rakuliinil näitavad need interferoonid sarnast viirusevastast toimet, kuid viirusega töödeldud inimrakkude puhul on IF- alfa-2 on seitse korda aktiivsem kui IF-alfa-1. Kui viirusevastast toimet testitakse hiirerakkudes, näib IF-alfa-2 olevat 30 korda vähem efektiivne kui IF-alfa-1.

Kuna on olemas interferoonide perekond, on tehtud mitmeid katseid luua kombineeritud omadustega IF-e, kasutades ära asjaolu, et IF-alfa perekonna erinevad liikmed erinevad oma viirusevastase toime ulatuse ja spetsiifilisuse poolest. Teoreetiliselt on seda võimalik saavutada erinevate IF-alfade geenijärjestuste osade kombineerimisega. Selle tulemuseks on hübriidvalgu moodustumine, mille omadused erinevad algsetest valkudest. IF-alfa-1 ja IF-alfa-2 cDNA järjestuste võrdlus näitas, et need sisaldavad identseid restriktsioonisaite positsioonides 60, 92 ja 150. Pärast mõlema cDNA lõhustamist nendes kohtades ja sellele järgnevat fragmentide ligeerimist määrati mitu hübriidgeeni. saadud. Neid geene ekspresseeriti E. coli-s, sünteesitud valgud puhastati ja uuriti nende bioloogilisi funktsioone. Hübriidsete IF-de kaitsvate omaduste testimine imetajate rakukultuuridel näitas, et mõnel neist on suurem aktiivsus kui lähtemolekulidel. Lisaks indutseerisid paljud hübriid-IF-id kontrollrakkudes 2"-5"-oligoisoadenülaadi süntetaasi moodustumist. See ensüüm osaleb 2"-5"-seotud oligonukleotiidide sünteesis, mis omakorda aktiveerivad latentse raku endoribonukleaasi, mis lõikab viiruse mRNA-d. Teistel hübriid-IF-idel oli inimese erinevate vähirakkude kultuurides suurem antiproliferatiivne toime kui nende lähtemolekulid.

Uute valkude konstrueerimise strateegiat funktsionaalsete domeenide asendamise või saidile suunatud mutageneesi abil saab kasutada valgu bioloogilise omaduse suurendamiseks või nõrgendamiseks. Näiteks natiivne inimese kasvuhormoon (HGH) seondub erinevates rakutüüpides nii kasvuhormooni retseptori kui ka prolaktiini retseptoriga. Soovimatute kõrvaltoimete vältimiseks ravi ajal on vaja välistada hGH seondumine prolaktiini retseptoriga. Kuna selle retseptoriga seonduv kasvuhormooni molekuli osa on oma aminohappejärjestuselt vaid osaliselt identne prolaktiini retseptoriga interakteeruva molekuli osaga, oli võimalik selektiivselt vähendada hormooni seondumist viimasega. Selleks kasutati kohtspetsiifilist mutageneesi, mille tulemusena toimusid teatud muutused mõnede aminohapete (His-18, His-21 ja Glu-174) kõrvalrühmades - ligandides Zn 2+ ioonidele, mis on vajalikud organismi jaoks. hGH kõrge afiinsusega seondumine prolaktiini retseptoriga. Modifitseeritud kasvuhormoon seondub ainult "oma" retseptoriga. Saadud tulemused pakuvad kahtlemata huvi, kuid kas modifitseeritud hGH võib leida kliinilist rakendust, on endiselt ebaselge.

Kõige levinum surmaga lõppev pärilik haigus kaukaaslaste seas on tsüstiline fibroos. Ameerika Ühendriikides on tuvastatud 30 000 selle haiguse juhtu, Kanadas ja Euroopa riikides - 23 000. Tsüstilise fibroosiga patsiendid kannatavad sageli nakkushaiguste all, mis mõjutavad kopse. Korduvate infektsioonide ravi antibiootikumidega viib lõpuks patogeensete bakterite resistentsete tüvede tekkeni. Bakterid ja nende lüüsiproduktid põhjustavad viskoosse lima kogunemist kopsudesse, muutes hingamise raskeks. Üks lima komponente on suure molekulmassiga DNA, mis vabaneb bakterirakkudest lüüsi käigus. Biotehnoloogiaettevõtte Genentech (USA) teadlased eraldasid ja ekspresseerisid DNaasi geeni, ensüümi, mis jagab suure molekulmassiga DNA lühemateks fragmentideks. Puhastatud ensüümi manustatakse aerosoolina tsüstilise fibroosiga haigete kopsudesse, see lõhustab DNA-d, lima viskoossus väheneb, mis muudab hingamise lihtsamaks. Kuigi need meetmed ei ravi tsüstilist fibroosi, leevendavad need patsiendi seisundit. USA toidu-, ravimi- ja kosmeetikaosakond kiitis selle ensüümi hiljuti heaks ja selle müügitulu oli 2000. aastal ligikaudu 100 miljonit dollarit.

Teine biotehnoloogiline toode, mis patsiente aitab, on alginaatlüaas. Alginaat on polüsahhariid, mida sünteesivad mitmed merevetikad, aga ka mulla- ja merebakterid. Selle monomeersed ühikud on kaks sahhariidi – beeta-D-mannuronaat ja alfa-1-guluronaat, mille suhteline sisaldus ja jaotus määravad konkreetse alginaadi omadused. Seega moodustavad a-L-guluronaadi jäägid kaltsiumiioone sidudes ahelatevahelised ja ahelasisesed ristsidemed; beeta-D-mannuronaadi jäägid seovad teisi metalliioone. Selliseid ristsidemeid sisaldav alginaat moodustab elastse geeli, mille viskoossus on otseselt võrdeline polüsahhariidi molekulide suurusega.

Alginaadi sekretsioon Pseudomonas aeruginosa limaskesta tüvede poolt suurendab oluliselt tsüstilise fibroosiga patsientide lima viskoossust. Hingamisteede puhastamiseks ja patsientidele leevenduse andmiseks tuleks lisaks DNaas-ravile läbi viia alginaadi depolümerisatsioon, kasutades alginaatlüaasi.

Alginaatlüaasi geen eraldati seda ensüümi aktiivselt produtseerivast gramnegatiivsest mullabakterist Flavobacterium sp. E. coli põhjal loodi Flavobacterium kloonide pank ja alginaatlüaasi sünteesivad kloonid skriiniti, plaadistades kõik kloonid tahkele söötmele, mis sisaldas kaltsiumioonidega täiendatud alginaati. Sellistes tingimustes moodustavad kõik söötmes olevad alginaat, välja arvatud alginaatlüaasi tootvaid kolooniaid ümbritsev alginaat, ristsidemeid ja muutuvad häguseks. Hüdrolüüsitud alginaat kaotab ristsidemete moodustamise võime, mistõttu alginaatlüaasi sünteesivaid kolooniaid ümbritsev keskkond jääb läbipaistvaks. Ühes positiivses koloonias esineva kloonitud DNA fragmendi analüüs näitas avatud lugemisraami olemasolu, mis kodeerib polüpeptiidi molekulmassiga umbes 69 000. Üksikasjalikumad biokeemilised ja geneetilised uuringud näitasid, et see polüpeptiid näib olevat kolme alginaadi eelkäija. lüaaside poolt toodetud Flavobacterium sp. Esiteks lõikab mõni proteolüütiline ensüüm ära N-terminaalse peptiidi massiga umbes 6000. Ülejäänud valk molekulmassiga 63 000 on võimeline depolümeriseerima nii bakterite kui ka vetikate toodetud alginaati. Kui see hiljem lõigatakse, saadakse 23 000 molekulmassiga toode, mis depolümeriseerib vetikate alginaati ja 40 000 molekulmassiga ensüüm, mis lagundab bakteriaalset alginaati. Suurte 40 000 molekulmassiga ensüümi koguste saamiseks amplifitseeriti seda kodeeriv DNA polümeraasi ahelreaktsiooni (PCR) abil ja sisestati seejärel B. subrjlis'est eraldatud plasmiidvektorisse, mis kandis B. subrjlis α- kodeerivat geeni. amülaasi signaalpeptiid. Transkriptsiooni jälgiti penitsillinaasi geeniekspressioonisüsteemi abil. Kui B. subrjlis rakud transformeeriti saadud plasmiidiga ja kanti alginaati sisaldavale tahkele söötmele koos kaltsiumioonide lisamisega, moodustusid suure haloga kolooniad. Kui selliseid kolooniaid kasvatati vedelas söötmes, vabastati söötmesse rekombinantne alginaatlüaas. Hilisemad testid näitasid, et see ensüüm suutis tõhusalt vedeldada alginaate, mida sünteesivad P. aeruginosa limaskesta tüved, mis eraldati tsüstilise fibroosiga patsientide kopsudest. Vaja on täiendavaid uuringuid, et teha kindlaks, kas rekombinantse alginaatlüaasi kliiniline testimine on teostatav.

1970. aastatel Vaateid passiivse immuniseerimise kohta vaadati üle: seda hakati pidama ennetavaks vahendiks siirdatud elundite äratõukereaktsiooni vastu võitlemisel. Tehti ettepanek süstida patsientidele spetsiifilisi antikehi, mis seostuksid teatud tüüpi lümfotsüütidega, vähendades siirdatud organi vastu suunatud immuunvastust.

Esimesed ained, mida USA toidu-, ravimi- ja kosmeetikaosakond soovitas kasutada inimese elundite siirdamisel immunosupressantidena, olid hiire monoklonaalsed antikehad OKTZ. Nn T-rakud, tüümuses diferentseeruvad lümfotsüüdid, vastutavad elundi äratõukereaktsiooni eest. OKTZ seondub retseptoriga, mis asub mis tahes T-raku pinnal, mida nimetatakse CD3-ks. See takistab täieliku immuunvastuse teket ja siirdatud organi äratõukereaktsiooni. Seda tüüpi immunosupressioon on väga tõhus, kuigi sellel on mõned kõrvaltoimed, nagu palavik ja lööve.

E. coli abil antikehade tootmiseks on välja töötatud tehnikad. Hübridoomid, nagu enamik teisi loomarakukultuure, kasvavad suhteliselt aeglaselt, ei saavuta suurt tihedust ning nõuavad keerulist ja kallist söödet. Sel viisil saadud monoklonaalsed antikehad on väga kallid, mis ei võimalda nende laialdast kasutamist kliinikus.

Selle probleemi lahendamiseks on püütud luua omamoodi "bioreaktoreid", mis põhinevad geneetiliselt muundatud bakteritel, taimedel ja loomadel. Nendel eesmärkidel viidi peremeesorganismi genoomi geenikonstruktid, mis on võimelised kodeerima üksikuid antikeha piirkondi. Mõnede immunoterapeutiliste ainete efektiivseks kohaletoimetamiseks ja toimimiseks piisab sageli ühest antikeha antigeeni siduvast piirkonnast (Fab või Fv fragment), s.t. antikeha Fc fragmendi olemasolu on valikuline.

Tänapäeval on põllumajandusliku biotehnoloogia väljavaated pakkuda taimi, mida saab kasutada ravimite või vaktsiinidena, üha realistlikumad. Raske on ette kujutada, mida see võib tähendada vaeste riikide jaoks, kus tavapärased ravimid on endiselt uudsus ja traditsioonilised WHO vaktsineerimisprogrammid osutuvad liiga kalliks ja raskesti rakendatavaks. Seda uurimisvaldkonda tuleb täielikult toetada, sealhulgas avaliku ja erasektori koostöö kaudu.

Geenidest, mille ekspressiooni taimedes peetakse eksootilisteks, on olulisemad need, mis kodeerivad meditsiinilise tähtsusega polüpeptiidide sünteesi. Ilmselgelt tuleks esimeseks selles valdkonnas läbi viidud uuringuks pidada Calgene'i patenti hiire interferooni ekspressiooni kohta taimerakkudes. Hiljem näidati immunoglobuliinide sünteesi taimelehtedes.

Lisaks on võimalik taime genoomi viia viiruse ümbrisvalku (valke) kodeeriv geen. Taime toiduna tarbides omandavad inimesed järk-järgult immuunsuse selle viiruse vastu. Sisuliselt on see taimsete ravimite loomine.

Transgeensetel taimedel on mitmeid eeliseid võrreldes mikroobi-, looma- ja inimrakkude kultiveerimisega rekombinantsete valkude tootmiseks. Transgeensete taimede eeliste hulgas märgime peamised: suuremahulise tootmise võimalus, madal hind, puhastamise lihtsus, lisandite puudumine, millel on allergeensed, immunosupressiivsed, kantserogeensed, teratogeensed ja muud inimestele. Taimed suudavad sünteesida, glükosüleerida ja subühikutest kokku panna imetajate valke. Vaktsiinivalkude sünteesi kodeerivaid geene kandvate toorete juur- ja puuviljade söömisel toimub suukaudne immuniseerimine.

Üks võimalus geenide keskkonda lekkimise ohu vähendamiseks, mida kasutatakse eelkõige söödavate vaktsiinide loomisel, on võõraste geenide viimine kloroplastidesse, mitte tuumakromosoomidesse, nagu tavaliselt. Arvatakse, et see meetod laiendab geneetiliselt muundatud taimede rakendusala. Hoolimata asjaolust, et soovitud geenide kloroplastidesse viimine on palju keerulisem, on sellel meetodil mitmeid eeliseid. Üks neist on see, et kloroplastide võõr-DNA ei saa sattuda õietolmu. See välistab täielikult geneetiliselt muundatud materjali kontrollimatu ülekandmise võimaluse.

Paljutõotav suund on selliste transgeensete taimede loomine, mis kannavad geene nakkushaigusi põhjustavatele bakteritele ja viirustele iseloomulike valkude jaoks. Selliseid geene kandvate toorete puu- ja juurviljade või nende külmkuivatatud mahlade tarbimisel vaktsineeritakse keha. Näiteks kui kartulitaimedesse viidi koolera enterotoksiini mittetoksilise alaühiku geen ja katsehiirtele söödeti tooreid mugulaid, tekkisid nende organismis koolera patogeenide vastased antikehad. On selge, et sellised söödavad vaktsiinid võivad olla tõhus, lihtne ja odav meetod inimeste kaitsmiseks ja toiduohutuse tagamiseks üldiselt.

DNA-tehnoloogia areng viimastel aastakümnetel on muutnud uute vaktsiinide väljatöötamise ja tootmise. Molekulaarbioloogia ja geenitehnoloogia meetodeid kasutades identifitseeriti paljude nakkusetekitajate antigeensed determinandid, klooniti vastavaid valke kodeerivad geenid ning mõnel juhul loodi nende antigeenide valgu subühikutel põhinevate vaktsiinide tootmine. Vibrio cholerae või enterotoksigeense Escherichia coli nakatumisest põhjustatud kõhulahtisus on üks ohtlikumaid haigusi, mille suremus on kõrge, eriti lastel. Koolerahaiguste koguarv maailmas ületab aastas 5 miljonit juhtu, mille tulemuseks on umbes 200 tuhat surmajuhtumit. Seetõttu pöörab Maailma Terviseorganisatsioon (WHO) tähelepanu kõhulahtisuse infektsioonide ennetamisele, stimuleerides igal võimalikul viisil mitmesuguste vaktsiinide loomist nende haiguste vastu. Koolera puhanguid esineb meie riigis, eriti lõunapoolsetes piirkondades.

Kõhulahtised bakteriaalsed haigused on levinud ka põllumajandusloomadel ja kodulindudel, eeskätt noorloomadel, mis põhjustab kaalulanguse ja kariloomade suremuse tõttu farmides suuri kahjusid.

Klassikaline näide mikroorganismide abil saadud rekombinantsest vaktsiinist on B-hepatiidi pinnaantigeeni tootmine.Viiruse geen HBsAg sisestati pärmi plasmiidi, mille tulemusena hakati pärmis suurtes kogustes sünteesima viirusvalku. , mida pärast puhastamist kasutatakse süstimiseks tõhusa hepatiidivastase vaktsiinina (Pelre et al., 1992).

Paljudes lõunapoolsetes riikides, kus on kõrge hepatiidi esinemissagedus, vaktsineeritakse selle haiguse vastu elanikkonda, sealhulgas lapsi. Kahjuks on sellise vaktsiini hind suhteliselt kõrge, mis takistab universaalsete vaktsineerimisprogrammide laialdast levikut madala elatustasemega riikides. Seoses selle olukorraga võttis WHO 90ndate alguses initsiatiivi luua uued tehnoloogiad odavate nakkushaiguste vaktsiinide tootmiseks, mis oleksid kättesaadavad kõigile maailma riikidele.

Kümme aastat tagasi esitati kontseptsioon kasutada transgeenseid taimi nn söödavate vaktsiinide tootmiseks. Tõepoolest, kui taime suvaline söödav organ sünteesib antigeenvalku, millel on tugevad suukaudsed immunogeensed omadused, siis nende taimede söömisel imendub antigeenvalk samaaegselt vastavate antikehade tootmisega.

Saadi tubakataimed, mis kandsid taime promootori all B-hepatiidi viiruse ümbrise antigeeni kodeerivat geeni. Antigeeni olemasolu transgeensete taimede lehtedes kinnitati ensüümi immuunanalüüsiga. Näidatud on saadud rekombinantse antigeeni ja inimese seerumi antigeeni füüsikalis-keemilise struktuuri ja immunoloogiliste omaduste sarnasus.

Taimedes toodetud antikehade tuvastamine näitas võimalust koondada kaks rekombinantset geeniprodukti üheks valgumolekuliks, mis prokarüootsetes rakkudes on võimatu. Antikehade kokkupanek toimus siis, kui mõlemad ahelad sünteesiti signaaljärjestusega. Samas, koos võimalusega viia ühte taime kahte geeni, on võimalik ka nende kahe taime hübridisatsiooni käigus kombineerida erinevates transgeensetes taimedes sünteesitud üksikuid polüpeptiidahelaid terviklikuks valguks. Ühele plasmiidile on võimalik sisestada mitu geeni.

Autoantigeene tootvaid transgeenseid taimi saab kasutada ka teiste autoimmuunhaiguste, nagu hulgiskleroos, reumatoidartriit, insuliinsõltuv diabeet ja isegi elundisiirdamise äratõukereaktsioon. Insuliinsõltuv diabeet on autoimmuunhaigus, mille puhul insuliini tootvad kõhunäärme rakud hävivad organismi enda tsütotoksiliste T-lümfotsüütide poolt. Märkimisväärse koguse immunogeensete valkude suukaudne profülaktiline tarbimine võib põhjustada kaitset ja oluliselt edasi lükata autoimmuunhaiguste sümptomite ilmnemist. See on aga võimalik ainult märkimisväärse hulga autoantigeenide juuresolekul. Valke insuliini ja pankrease glutamiinhappe dekarboksülaasi (GAD65) peetakse insuliinsõltuva diabeedi ennetamiseks suukaudseks vaktsiiniks. Hiljuti on Kanada biotehnoloogid saanud transgeenseid kartulitaimi, mis sünteesivad pankrease glutamiinhappe dekarboksülaasi. Diabeedi eelsoodumusega hiirte söötmisel vähenes nii diabeedi esinemissagedus kui ka autoimmuunvastuse ulatus.

Ülaltoodud geenitehnoloogia arenduste tulemused viitavad veenvalt võimalusele luua transgeensetel taimedel põhinevaid "söödavaid" vaktsiine. Arvestades asjaolu, et inimestele mõeldud vaktsiinide väljatöötamine nõuab palju rohkem aega ja rangemaid terviseteste, peaksime eeldama, et esimesed söödavad vaktsiinid töötatakse välja loomade jaoks. Loomkatsed aitavad paljastada "söödavate" vaktsiinide toimemehhanisme ja alles siis, pärast pikaajalist uuringut ja põhjalikku hindamist, saab selliseid vaktsiine kliinilises praktikas kasutada. Töö selles suunas aga jätkub aktiivselt ning USA-s on juba patenteeritud idee kasutada taimi vaktsiinide tootmiseks, mis viitab ärilisele huvile nende arenduste vastu.

Vaatamata nendele julgustavatele tulemustele nõuab kaubanduslike "söödavate" vaktsiinide loomise probleem kõhulahtisuse vastu täiendavaid uuringuid. Bakteriaalse ja koolera kõhulahtisuse enterotoksilise vormi patogeneesis on esmane eesmärk anda bakteritele võimalus peensooles paljuneda. See protsess sõltub Escherichia coli kleepumisvõimest, mis on tingitud spetsiaalsete valgulise iseloomuga filamentsete moodustiste - fimbria - olemasolust bakterirakkude pinnal. Kõhulahtisusega patsientide peensoole seintel leitakse oluliselt rohkem baktereid kui sama sooleosa luumenis, mis on tingitud fimbriaalsete adhesiinide olemasolust Escherichia colis - valkudes, mis tagavad seondumise retseptoritega. sooleepiteeli pind.

Isegi mittepatogeensed Escherichia coll tüved, mis sisaldasid adhesiini sünteesi kodeerivat plasmiidi, suutsid koloniseerida soolestikku ja põhjustada kõhulahtisust ilma enterotoksiine tootmata. Seetõttu on tõenäoline, et toksiinidevastasest immuunsusest üksi ei piisa Vibrio cholerae või E. coli põhjustatud patogeensete mõjude ärahoidmiseks. Võimalik, et nendest mõjudest ülesaamiseks on lisaks enterotoksiini antigeenidele vaja ekspresseerida struktuursete antigeenide neutraliseerivaid epitoope, nagu lipopolüsahhariidid, bakteriaalsed välismembraani valgud või adhesiinid, mis on seotud nende bakterite fimbriatega, mis vastutavad bakteritega seondumise eest. soole limaskest. Hiljuti kasutati ühte sellist adhesiini, FimH, edukalt hiirte immuniseerimiseks bakteriaalse kõhulahtisuse vastu.

Teine oluline probleem, mis on seotud "söödavate" vaktsiinide väljatöötamisega, on heteroloogse antigeeni ekspressioonitase taimedes. Kuna vaktsiini suukaudseks manustamiseks on vaja suuremaid antigeenikoguseid kui parenteraalseks manustamiseks, tuleb suurendada taimedes sünteesitava antigeeni kogust, mis praegu ei moodusta rohkem kui 0,3% lahustuva valgu kogumahust. Samal ajal peab ekspressioonitase olema immuunvastuse esilekutsumiseks piisavalt kõrge, kuid alla taseme, mis põhjustab tolerantsust antigeeni suhtes, nagu esineb tavatoidus tarbitavate ainete puhul. Ja kuna immuunvastus (immunogeensus versus tolerantsus) võib olla antigeenispetsiifiline, tuleb iga potentsiaalse antigeeni ekspressioonitasemed valida individuaalselt.

Katsed näitavad, et heteroloogse antigeeni ekspressioonitaset taimedes saab tõsta koespetsiifiliste promootorite ja võimendajate, transkriptsiooni ja translatsiooni võimendajate, transpordipeptiidide lisamise ning ka vastavate geenide nukleotiidjärjestuse muutmisega, kasutades taimedele eelistatud koodoneid. . Küsimus, milliseid taimi on kõige parem kasutada ja millises söödavas organis antigeeni kõige paremini ekspresseerida, nõuab aga edasist uurimist, kuna erinevad taimed võivad sisaldada aineid, mis blokeerivad või aeglustavad immuunvastust või on lihtsalt mürgised inimestele ja loomadele, näiteks alkaloididena tubakarakkudes.

Teaduse ja tehnika arengu saavutused on mõjutanud kõiki inimtegevuse valdkondi alates tootmisest kuni igapäevaeluni. Inimesed on sajandeid püüdnud vabaneda füüsilisest pingest tootmist automatiseerides, kodumasinaid luues jne. Ja üldiselt nad vabastati. Selle tulemusena vähenes inimese päevane energiakulu 20. sajandi lõpuks 1,5-2 korda võrreldes selle algusega.

Inimese tervise määrab peamiselt pärilik eelsoodumus (geneetika) ja toitumine. Läbi aegade on toiduvarude loomine olnud iga riigi õitsengu võti ja alus. Seetõttu on iga riik huvitatud ennetusprojektidest ja terviseprogrammidest, toitumisstruktuuri parandamisest, elukvaliteedi parandamisest, haigestumuse ja suremuse vähendamisest. Just toitumine seob meid tihedalt keskkonnaga ja toit on materjal, millest inimkeha on ehitatud. Seetõttu võimaldab teadmine optimaalse toitumise seaduspärasustest tagada inimeste tervise. Need teadmised on lihtsad ja koosnevad järgmisest: tarbi nii palju energiat, kui kulutad. Päevase toidukoguse energiasisaldus (kalorite sisaldus) peaks vastama päevasele energiakulule. Teine on toidu maksimaalne valik, mis tagab toidu mitmesuguse keemilise koostise, mis vastab inimeste füsioloogilistele vajadustele toitainete järele (umbes 600 eset). Tarbitav toit peab sisaldama valke, rasvu, süsivesikuid, vitamiine, mineraalsooli, vett, kiudaineid, ensüüme, maitse- ja ekstraktiivaineid, väiksemaid komponente – bioflavonoide, indoole, antotsüaniide, isoflavone ja paljusid teisi. Kui vähemalt üks neist komponentidest on ebapiisav, võivad tekkida tõsised terviseprobleemid. Ja et seda ei juhtuks, peaks inimese igapäevane toit sisaldama ligikaudu 32 erinevat toitu.

Organismi sisenevate toitainete optimaalne vahekord aitab säilitada tervist ja pikaealisust. Kuid kahjuks iseloomustab enamikku maailma elanikkonnast järgmiste toitainete puudus: täisväärtuslikud (loomsed) valgud; polüküllastumata rasvhapped; vitamiinid C, B, B2, E, foolhape, retinool, beetakaroteen ja teised; makro- ja mikroelemendid: Ca, Fe, Zn, F, Se, I jt; kiudaine. Ja selliste loomsete rasvade ja kergesti seeditavate süsivesikute liigne tarbimine.

Valgutarbimise defitsiit on suuremal osal elanikkonnast keskmiselt 20%, enamiku vitamiinide ja mikroelementide sisaldus on nende hinnangulisest vajadusest 15-55% väiksem ning kiudainete sisaldus on 30% väiksem. Toiteväärtuse rikkumine toob paratamatult kaasa tervise halvenemise ja sellest tulenevalt haiguste arengu. Kui võtta kogu Vene Föderatsiooni elanikkond 100%, on terved ainult 20%, kohanemishäires (vähenenud kohanemisresistentsusega) inimesed - 40% ja haiguseelses seisundis ja haigusseisundis - 20%. igaüks vastavalt.

Kõige levinumate toitumisest sõltuvate haiguste hulgas on järgmised: ateroskleroos; hüpertooniline haigus; hüperlipideemia; ülekaalulisus; diabeet; osteoporoos; podagra; mõned pahaloomulised kasvajad.

Ka Vene Föderatsiooni ja Ukraina demograafiliste näitajate dünaamikat viimase 10 aasta jooksul iseloomustavad eranditult negatiivsed suundumused. Suremus on ligi kaks korda suurem sündimusest, oodatav eluiga jääb oluliselt alla mitte ainult arenenud riikidele...

Suremuspõhjuste struktuuris on juhtival kohal südame-veresoonkonna süsteemi patoloogiad ja vähk - haigused, mille oht sõltub muu hulgas toitumishäiretest.

Arvestada tuleks ka toiduainete puudusega maailmas. 20. sajandi jooksul kasvas maailma rahvaarv 1,5 miljardilt 6 miljardile inimesele. Eeldatakse, et aastaks 2020 kasvab see 8 miljardini või rohkemgi – olenevalt sellest, kes ja kuidas loeb. On selge, et põhiküsimus on sellise hulga inimeste toitmise küsimus. Hoolimata asjaolust, et põllumajandustoodang on tänu selektsioonile ja täiustatud agronoomilistele meetoditele viimase 40 aasta jooksul kasvanud keskmiselt 2,5 korda, tundub edasine kasv ebatõenäoline. See tähendab, et põllumajanduslike toiduainete tootmise tempo jääb tulevikus üha enam rahvastiku kasvust maha.

Tänapäeva inimene tarbib umbes 800 g toitu ja 2 liitrit vett päevas. Seega söövad inimesed vaid ühe päevaga üle 4 miljoni tonni toitu. Juba praegu ületab ülemaailmne toidupuudujääk 60 miljonit tonni ja prognoosid valmistavad pettumuse...

Toidu tootmise suurendamise probleemi lahendamine vanade meetoditega ei ole enam võimalik. Lisaks ei ole traditsioonilised põllumajandustehnoloogiad taastuvad: viimase 20 aasta jooksul on inimkond kaotanud üle 15% viljakast mullakihist ning suurem osa harimiseks sobivast mullast on juba kaasatud põllumajandustootmisse.

Venemaa agrotööstuskompleksis viimastel aastatel kujunenud olukorra analüüs näitab elava elanikkonna vähenemist ja igat tüüpi põllumajandustoodete tootmise langust enam kui 1,5 korda. Ülejäänud loodus- ja tööjõuressursside kogumahtudega põhjustas kriis põllumaa kasutamise järsu halvenemise, agroökosüsteemide tootlikkuse languse ning tootmisest võeti välja üle 30 miljoni hektari kõrge tootlikkusega agrotsenoose.

Põllumajandusturu olukorra stabiliseerimiseks seni võetud meetmed on osutunud ebatõhusaks ja ebapiisavaks. Ja toiduainete import ületas kõik mõistlikud piirid ja seadis toiduga kindlustatuse kahtluse alla.

Lähtudes toitumisstruktuuri optimeerimise tähtsusest rahva tervisele, riigi arengule ja julgeolekule, on välja töötatud prioriteetne suund Venemaa elanikkonna toitumise parandamiseks: täisväärtusliku valgu puuduse kõrvaldamine; mikroelementide puuduse kõrvaldamine; tingimuste loomine laste optimaalseks füüsiliseks ja vaimseks arenguks; kodumaiste ja imporditud toiduainete ohutuse tagamine; elanikkonna teadmiste taseme tõstmine tervisliku toitumise küsimustes. Kaasaegse toidutootmisstrateegia teaduslikuks aluseks on uute ressursside otsimine, mis tagavad inimorganismile toidu keemiliste komponentide optimaalse vahekorra. Selle probleemi lahenduseks on eelkõige uute valgu- ja vitamiiniallikate leidmine.

Näiteks täisvalku sisaldav taim, mis aminohapete poolest ei jää alla loomsetele valkudele, on sojauba. Sellest valmistatud toodete lisamine dieeti võimaldab teil kompenseerida valgu, aga ka mitmesuguste väiksemate komponentide, eriti isoflavoonide, puudust.

Toiduprobleemi üheks lahenduseks on toiduainete ja nende komponentide keemiline süntees ning mõningast edu on juba saavutatud ka vitamiinipreparaatide valmistamisel. Väga paljulubav ja juba kasutusel olnud meetod täisväärtuslike toiduainete saamiseks on nende rikastamine valkude ja vitamiinidega tehnoloogilisel töötlemisel ehk etteantud keemilise koostisega toiduainete valmistamisel.

Teine võimalus on kasutada mikroorganisme toiduainete üksikute komponentidena, sest mikroorganismide kasvukiirus on tuhat korda suurem kui põllumajandusloomade kasvukiirus ja 500 korda suurem kui taimede oma.

Oluline on mikroorganismide keemilise koostise suunatud geneetilise ettemääramise ja selle parandamise võimalus, mis määrab otseselt nende toiteväärtuse ja kasutusväljavaated.

Seega ei saa toidutootmine tuleval sajandil hakkama ilma kõrgete kaasaegsete tehnoloogiate kasutamiseta ja eriti ilma biotehnoloogia kasutamiseta, mikroorganismide kasutamiseta toiduainete tootmisel.

Tervisliku eluviisi tähtsuse teadvustamisega on suurenenud nõudlus kahjulikke aineid mittesisaldavate toiduainete järele. Ja siin ei saanud DNA-tehnoloogid osalemata jätta.

Eespool oleme juba maininud suhkrupeeti, mis toodab fruktaani - madala kalorsusega sahharoosi asendajat. See tulemus saavutati maapirni geeni sisestamisega peedi genoomi, mis kodeerib ensüümi, mis muudab sahharoosi fruktaaniks. Seega muundatakse 90% transgeensetes peeditaimedes kogunenud sahharoosist fruktaaniks.

Veel üks näide "funktsionaalse toidu" toodete loomisest on katse luua kofeiinivaba kohvi. Hawaii teadlaste meeskond on eraldanud ensüümi ksantosiin N7-metüültransferaasi geeni, mis katalüüsib kriitilist esimest sammu kohvilehtedes ja ubades sisalduva kofeiini sünteesil. Agrobacteriumi abil sisestati selle geeni antisenss-versioon Arabica kohvi koekultuuri rakkudesse. Muutunud rakkude uuringud näitasid, et kofeiini tase neis oli vaid 2% normaalsest. Kui tööd transformeeritud taimede regenereerimisel ja paljundamisel on edukad, väldib nende kasutamine kohvi keemilise kofeiinivabastuse protsessi, mis mitte ainult ei säästa 2,00 dollarit kohvi kilogrammi kohta (protsessi maksumus), vaid säilitab ka maitse. sel viisil riknenud joogist, mis kofeiini eemaldamise ajal osaliselt kaob.

Arengumaad, kus sajad miljonid inimesed nälgivad, vajavad eriti toidukvaliteedi parandamist. Näiteks kogu maailmas kasvatatavatel kaunviljadel puuduvad mõned väävlit sisaldavad aminohapped, sealhulgas metioniin. Nüüd tehakse aktiivseid katseid metioniini kontsentratsiooni tõstmiseks kaunviljades. GM taimedes on võimalik varuvalgu sisaldust tõsta 25% (seda on seni tehtud mõne oasordi puhul). Teiseks juba mainitud näiteks on beetakaroteeniga rikastatud "kuldne riis", mille hankis professor Potrykus Zürichi tehnikaülikoolist. Tööstusliku hinde saavutamine oleks märkimisväärne saavutus. Samuti üritatakse riisi rikastada B-vitamiiniga, mille puudus põhjustab aneemiat ja muid haigusi.

Töö taimekasvatussaaduste kvaliteediomaduste parandamiseks illustreerib hästi tänapäevaste DNA-tehnoloogiate võimalusi paljude probleemide lahendamisel.

Mõiste "biotehnoloogia" viitab tööstuslike meetodite kogumile, mille tootmiseks kasutatakse elusorganisme ja bioloogilisi protsesse. Biotehnoloogilised võtted on sama vanad kui maailm – veinivalmistamine, leivaküpsetamine, õlle valmistamine, juustu valmistamine põhinevad mikroorganismide kasutamisel ja kuuluvad ka biotehnoloogiate hulka.

Kaasaegne biotehnoloogia põhineb raku- ja geenitehnoloogial, mis võimaldab saada väärtuslikke bioloogiliselt aktiivseid aineid - antibiootikume, hormoone, ensüüme, immunomodulaatoreid, sünteetilisi vaktsiine, aminohappeid, aga ka toiduvalke ning luua uusi taimesorte ja loomatõuge. . Uute lähenemisviiside kasutamise peamiseks eeliseks on tootmise sõltuvuse vähendamine loodusvaradest, kasutades kõige keskkonnasõbralikumaid ja majanduslikult kasulikke põlluharimisviise.

Geneetiliselt muundatud taimede loomine võimaldab oluliselt kiirendada kultiveeritud sortide valimist, samuti saada kultuure, mille omadused ei ole traditsiooniliste meetoditega aretatavad. Põllukultuuride geneetiline muundamine muudab need pestitsiidide, kahjurite ja haiguste suhtes resistentseks, vähendades kadusid kasvatamisel, ladustamisel ja parandades toodete kvaliteeti.

Mis on iseloomulik teise põlvkonna transgeensetele põllukultuuridele, mida toodetakse juba tööstuslikus mastaabis? Neil on kõrgemad agrotehnilised omadused, st suurem vastupidavus kahjuritele ja umbrohtudele ning seetõttu ka suurem saagikus.

Meditsiinilisest aspektist on transgeensete toodete olulisteks eelisteks see, et esiteks oli võimalik oluliselt vähendada pestitsiidide jääkkogust, mis võimaldas vähendada inimorganismi keemilist koormust ebasoodsates keskkonnatingimustes. Teiseks anda taimedele insektitsiidsed omadused, mis vähendab nende putukate poolt tekitatud kahjustusi ja vähendab oluliselt teraviljade nakatumist hallitusseentega. Teadaolevalt toodavad nad mükotoksiine (eelkõige fumonisiine, teraviljakultuuride looduslikke saasteaineid), mis on inimestele mürgised.

Seega on nii esimese kui ka teise põlvkonna GM toodetel positiivne mõju inimese tervisele mitte ainult kaudselt - läbi keskkonna parandamise, vaid ka otseselt - pestitsiidide jääkkoguse ja mükotoksiinide sisalduse vähendamise kaudu. Pole üllatav, et transgeensete põllukultuuride poolt hõivatud alad kasvavad aasta-aastalt.

Kuid nüüd pööratakse suurimat tähelepanu kolmanda põlvkonna toodete loomisele, millel on täiustatud või muudetud toiteväärtus, mis on vastupidavad kliimateguritele, mulla soolsusele, pikema säilivusaja ja paremate maitseomadustega, mida iseloomustab allergeenide puudumine. .

Lisaks ülaltoodud omadustele iseloomustab neljanda põlvkonna põllukultuure taimearhitektuuri muutus (näiteks lühike kasv), õitsemise ja viljade aja muutus, mis võimaldab keskel kasvatada troopilisi puuvilju. tsoon, puuviljade suuruse, kuju ja arvu muutus, fotosünteesi efektiivsuse suurenemine ja suurenenud assimilatsioonitasemega toitainete tootmine, see tähendab, et organism omastab paremini.

Geneetilise muundamise meetodite täiustamine ning teadmiste suurendamine toidu ja ainevahetuse funktsioonide kohta inimkehas võimaldab toota tooteid, mis on mõeldud mitte ainult piisava toitumise tagamiseks, vaid ka tervise edasiseks edendamiseks ja haiguste ennetamiseks.

Taimede DNA tehnoloogia üheks paljutõotavaks valdkonnaks on selliste bioreaktorijaamade loomine, mis on võimelised tootma meditsiinis, farmakoloogias jne vajalikke valke. Bioreaktorijaamade eelisteks on toitmis- ja hooldusvajaduse puudumine, loomise ja paljundamise suhteline lihtsus, ja kõrge tootlikkus. Lisaks ei põhjusta võõrvalgud taimedes immuunreaktsioone, mida on loomadel raske saavutada.

On vaja hankida terve komplekt bioloogiliselt aktiivseid valke, mis väga madala sünteesitaseme tõttu konkreetsetes kudedes või toodetes ei ole kättesaadavad toimemehhanismi uurimiseks, laialdaseks kasutamiseks või täiendava kasutusalade tuvastamiseks. Nende valkude hulka kuulub näiteks laktoferriin, mida leidub väikestes kogustes imetajate piimas ja vere leukotsüütides.

Inimese laktoferriin (hLF) on paljutõotav kasutamiseks toidulisandina ja terapeutilise ravimina väikelaste seedetrakti nakkushaiguste ennetamiseks ja raviks, suurendades organismi immuunvastust pahaloomulistele ja mitmetele viirushaigustele (AIDS). Laktoferriini saamine veisepiimast põhjustab selle madala sisalduse tõttu ravimi kõrget hinda. Laktoferriini geeni cDNA tubakarakkudesse viimisel saadi hulk kalluse kudesid, mis sünteesisid lühendatud laktoferriini, mille antibakteriaalsed omadused olid oluliselt tugevamad kui natiivse laktoferriini antibakteriaalsed omadused. Selle kärbitud laktoferriini kontsentratsioon tubakarakkudes oli 0,6-2,5%.

Taime genoomi sisestatakse geenid, mille saadused kutsuvad esile immuunvastuse inimestel ja loomadel, näiteks erinevate haiguste, eriti koolera, hepatiidi, kõhulahtisuse, patogeenide ümbrisvalkudele, aga ka plasma antigeenidele. mõnede kasvajate membraanid.

Luuakse transgeenseid taimi, mis kannavad geene, mis toodavad inimesel teatud hormoonraviks vajalikke hormoone jne.

Näiteks taimede kasutamisest vaktsiinide loomiseks on Stanfordi ülikoolis tehtud töö. Töös saadi ühe vähivormi vastased antikehad moderniseeritud tubaka mosaiikviiruse abil, millesse integreeriti lümfoomi immunoglobuliini hüpervarieeruv piirkond. Moderniseeritud viirusega nakatunud taimed tootsid õige konformatsiooniga antikehi kliiniliseks kasutamiseks piisavas koguses. 80% hiirtest, kes said antikehi, elasid lümfoomist üle, samas kui kõik hiired, kes vaktsiini ei saanud, surid. Kavandatud meetod võimaldab kiiresti saada patsiendispetsiifilisi antikehi kliiniliseks kasutamiseks piisavas koguses.

Taimede kasutamisel antikehade tootmiseks on suured väljavaated. Kevin Uziel ja tema kolleegid näitasid, et sojaubade toodetud antikehad kaitsesid hiiri tõhusalt herpesviirusega nakatumise eest. Võrreldes imetajate rakukultuurides toodetud antikehadega oli taimedes toodetud antikehadel sarnased füüsikalised omadused, need püsisid inimese rakkudes stabiilsed ega erinenud nende võime poolest viirust siduda ja neutraliseerida. Kliinilised uuringud näitasid, et tubakast toodetud antikehade kasutamine takistas tõhusalt hambakaariest põhjustavate mutantsete streptokokkide vohamist.

Insuliinsõltuva diabeedi vastu töötati välja kartulitest toodetud vaktsiin. Kimäärne valk, mis koosneb kooleratoksiini subühikust B ja kartulimugulatesse kogunenud proinsuliinist. Subühiku B olemasolu hõlbustab selle toote omastamist rakkude poolt, mis muudab vaktsiini 100 korda tõhusamaks. Diabeediga hiirte mugulate söötmine mikrogrammiste insuliinikogustega aeglustas haiguse progresseerumist.

Inimene sekkus oma tegevusega elu evolutsioonilise arengu kulgemisse Maal ja hävitas inimesest sõltumatu biosfääri olemasolu. Kuid tal ei õnnestunud tühistada biosfääri reguleerivaid põhiseadusi ega vabastada end nende mõjust.

Pärast järgmist kataklüsmi ellujäänud keskustest taaselustamisel, kohanemisel ja arenemisel oli elul siiski kogu aeg peamine arengusuund. Selle määras Roulier' ajaloolise arengu seadus, mille kohaselt elu edenemise ja evolutsiooni pöördumatuse raames püüdleb kõik keskkonnatingimustest sõltumatuse poole. Ajaloolises protsessis realiseerub selline soov organisatsiooni keerukuse suurendamise kaudu, mis väljendub struktuuri ja funktsioonide suurenevas diferentseerumises. Seega ilmuvad igal evolutsioonispiraali järjestikusel pöördel organismid järjest keerulisemaks muutuva närvisüsteemi ja selle keskpunkti – ajuga. 19. sajandi evolutsiooniteadlased nad nimetasid seda evolutsioonisuunda "tsefaliseerimiseks" (kreeka keelest "cephalon" - aju). Kuid primaatide tsefaliseerimine ja nende keha tüsistus viisid inimkonna kui bioloogilise liigi lõpuks väljasuremise äärele vastavalt bioloogilisele reeglile. kiirendav evolutsioon, mille kohaselt bioloogilise süsteemi komplitseerimine tähendab liikide keskmise eksisteerimise kestuse vähenemist ja selle evolutsiooni kiiruse suurenemist. Näiteks linnuliigi keskmine eluiga on 2 miljonit aastat, imetajatel - 800 tuhat aastat, inimese esivanemate vormidel - 200-500 tuhat aastat. Inimese tänapäevane alamliik on mõne idee kohaselt eksisteerinud vaid 50–100 tuhat aastat, kuid paljud teadlased usuvad, et selle geneetilised võimalused ja varud on ammendatud (Dlekseenko, Keisevich, 1997).

Kaasaegse inimese esivanemad asusid teele, mis süvendab vastasseisu biosfääriga ja viib katastroofini umbes 1,5–3 miljonit aastat tagasi, mil nad hakkasid esimest korda tuld kasutama. Sellest hetkest alates läksid inimese ja biosfääri teed lahku, algas nende vastasseis, mille tagajärjeks võis olla biosfääri kokkuvarisemine või inimese kui liigi kadumine.

Inimkond ei saa keelduda ühestki tsivilisatsiooni saavutusest, isegi kui need on katastroofilised: erinevalt loomadest, kes kasutavad ainult taastuvaid energiaallikaid ja kogustes, mis on piisavad biosfääri võimele biomassi ise taastoota, saab inimkond eksisteerida, kasutades mitte niivõrd taastuvaid energiaallikaid. taastumatute energiakandjate ja energiaallikatena. Uued leiutised selles valdkonnas ainult süvendavad seda vastasseisu.

Üks uusimaid transgeensete taimede kasutusvaldkondi on nende kasutamine fütoremediatsiooniks – muldade, naelvee jms puhastamiseks. - saasteainetest: raskmetallid, radionukliidid ja muud kahjulikud ühendid.

Keskkonnasaaste looduslike ainetega (nafta, raskmetallid jne) ja sünteetiliste ühenditega (ksenobiootikumid), mis on sageli mürgised kõigile elusolenditele, suureneb aasta-aastalt. Kuidas vältida biosfääri edasist saastumist ja likvideerida selle olemasolevad kolded? Üks väljapääs on geneetiliste tehnoloogiate kasutamine. Näiteks elusorganismid, peamiselt mikroorganismid. Seda lähenemisviisi nimetatakse "bioremediatsiooniks" - biotehnoloogiaks, mille eesmärk on kaitsta keskkonda. Erinevalt tööstuslikest biotehnoloogiatest, mille põhieesmärk on saada mikroorganismidest kasulikke metaboliite, hõlmab reostustõrje vältimatult mikroorganismide keskkonda “eraldumist”, mis eeldab nende vastastikuse mõju põhjalikku mõistmist. Mikroorganismid toodavad biolagunemist – ohtlike ühendite hävitamist, mis ei ole enamiku jaoks tavaline substraat. Keeruliste orgaaniliste ühendite lagunemise biokeemilised teed võivad olla väga ulatuslikud (näiteks naftaleeni ja selle derivaate hävitab kümmekond erinevat ensüümi).

Orgaaniliste ühendite lagunemist bakterites kontrollivad enamasti plasmiidid. Neid nimetatakse degradatsiooniplasmiidideks või D-plasmiidideks. Nad lagundavad selliseid ühendeid nagu salitsülaat, naftaleen, kamper, oktaan, tolueen, ksüleen, bifenüül jne. Enamik D-plasmiide ​​eraldati perekonna Pseudomonas bakterite mullatüvedest. Kuid neid leidub ka teistel bakteritel: Alcalkjenes, Flavobacterium, Arthrobacter jne. Paljudes pseudomonaadides on leitud plasmiide, mis kontrollivad resistentsust raskmetallide suhtes. Peaaegu kõik D-plasmiidid, nagu eksperdid ütlevad, on konjugatiivsed, st. on võimalik iseseisvalt üle kanda potentsiaalse retsipiendi rakkudesse.

D-plasmiidid suudavad kontrollida nii orgaanilise ühendi hävimise algfaasi kui ka selle täielikku lagunemist. Esimene tüüp hõlmab OCT plasmiidi, mis kontrollib alifaatsete süsivesinike oksüdeerumist aldehüüdideks. Selles sisalduvad geenid kontrollivad kahe ensüümi ekspressiooni: hüdroksülaas, mis muudab süsivesinikud alkoholiks, ja alkoholdehüdrogenaas, mis oksüdeerib alkoholi aldehüüdiks. Edasist oksüdatsiooni viivad läbi ensüümid, mille sünteesi viivad läbi kromosomaalsed geenid. Enamik D-plasmiide ​​kuulub aga teise tüüpi.

Elavhõbedaresistentsed bakterid ekspresseerivad mer A geeni, mis kodeerib valku elavhõbeda transportimiseks ja detoksikatsiooniks. Modifitseeritud mer A geenikonstrukti kasutati tubaka, rapsi, papli ja Arabidopsise transformeerimiseks. Hüdropoonilises kultuuris eraldasid selle geeniga taimed veekeskkonnast kuni 80% elavhõbeda ioonidest. Transgeensete taimede kasvu ja ainevahetust siiski ei pärsitud. Vastupidavus elavhõbedale anti edasi seemnepõlvkondade kaudu.

Kui tulbipuusse (Liriodendron tulipifera) viidi kolm geeni mer A modifitseeritud konstruktsiooni, iseloomustas ühe saadud liini taimi kiire kasvutempo elavhõbekloriidi (HgCI 2) kontsentratsioonide juuresolekul, mis olid ohtlikud. kontrolli taimed. Selle liini taimed võtsid ja muutusid elavhõbeda vähemtoksiliseks elementaarseks vormiks ning eraldasid kuni 10 korda rohkem ioonset elavhõbedat kui kontrolltaimed. Teadlased usuvad, et selle liigi transgeensete puude poolt aurustatud elavhõbe hajub kohe õhku.

Raskmetallid on osa põllumajanduslikus tootmises kasutatavatest saasteainetest. Kaadmiumi puhul on teada, et enamik taimi kogub seda juurtesse, mõned taimed, näiteks salat ja tubakas, koguvad seda aga peamiselt lehtedesse. Kaadmium satub mulda peamiselt tööstusheidetest ja lisandina fosfaatväetistes.

Üks lähenemisi inimeste ja loomade kehasse kaadmiumi omastamise vähendamiseks võib olla transgeensete taimede tootmine, mis koguvad lehtedesse väiksemas koguses seda metalli. Selline lähenemine on väärtuslik nende taimeliikide puhul, mille lehti kasutatakse toiduna või loomasöödana.

Võite kasutada ka metallotioneiine, väikeseid tsüsteiinirikkaid valke, mis suudavad siduda raskmetalle. On näidatud, et imetajate metallotioneiin on taimedes funktsionaalne. Saadi metallotioneiini geene ekspresseerivad transgeensed taimed ja näidati, et need taimed olid kaadmiumi suhtes resistentsemad kui kontrolltaimed.

Imetaja hMTII geeniga transgeensete taimede kaadmiumi kontsentratsioon vartes oli võrreldes kontrollidega 60-70% madalam, samuti vähenes kaadmiumi ülekandumine juurtelt vartele - ainult 20% imendunud kaadmiumist transporditi vartele.

Teadaolevalt koguvad taimed raskmetalle mullast või veest eraldades. Sellel omadusel põhineb fütoremediatsioon, mis jaguneb fütoekstraktsiooniks ja risofiltratsiooniks. Fütoekstraktsioon tähendab kiiresti kasvavate taimede kasutamist raskemetallide eraldamiseks pinnasest. Risofiltratsioon on mürgiste metallide imendumine ja kontsentreerimine veest taimejuurte poolt. Metalle omastanud taimed kompostitakse või põletatakse. Taimed erinevad oluliselt oma akumulatsioonivõime poolest. Seega võib rooskapsas koguneda kuni 3,5% pliid (taime kuivkaalust) ja selle juured - kuni 20%. See taim akumuleerib edukalt ka vaske, niklit, kroomi, tsinki jne. Fütoremediatsioon on paljulubav ka pinnase ja vee puhastamiseks radionukliididest. Kuid mürgiseid orgaanilisi ühendeid taimed ei lagunda, siin on paljutõotavam kasutada mikroorganisme. Kuigi mõned autorid nõuavad fütoremediatsiooni käigus orgaaniliste saasteainete kontsentratsiooni vähendamist, ei hävita neid peamiselt mitte taimed, vaid nende risosfääris elavad mikroorganismid.

Lutserni sümbiootiline lämmastikufiksaator Rhlzobium melitotj oli varustatud mitmete geenidega, mis teostavad kütuses sisalduva bensiini, toluiini ja ksüleeni lagundamist. Lutserni sügav juurestik võimaldab puhastada naftatoodetega saastunud pinnast 2-2,5 meetri sügavuselt.

Tuleb meeles pidada, et enamik ksenobiootikume on keskkonda ilmunud viimase 50 aasta jooksul. Kuid looduses on juba mikroorganisme, mis on võimelised neid taaskasutama. See viitab sellele, et geneetilised sündmused toimuvad mikroorganismide populatsioonides, mis määravad nende evolutsiooni või täpsemalt mikroevolutsiooni, üsna kiiresti. Kuna ksenobiootikumide hulk seoses meie tehnogeense tsivilisatsiooniga kasvab, on oluline omada üldist arusaamist mikroorganismide ainevahetusest ja nende metaboolsetest võimetest. Kõik see nõudis uue teaduse – metaboloomika – väljatöötamist. See põhineb asjaolul, et bakterid võivad mutatsioonide tulemusena omandada võime töödelda uusi ühendeid. Reeglina nõuab see mitut järjestikust mutatsiooni või uute geenisüsteemide sisseviimist nendest, mis on juba teist tüüpi mikroorganismides. Näiteks stabiilse halogeenorgaanilise ühendi lagunemiseks on vaja geneetilist informatsiooni, mis paikneb erinevate mikroorganismide rakkudes. Looduses toimub selline infovahetus horisontaalse geeniülekande tõttu ning laborites kasutatakse loodusest võetud DNA tehnoloogia meetodeid.

Füto- ja bioremediatsiooni edasiarendamine on keeruline probleem, mis on seotud eelkõige taimede ja risosfääri mikroorganismide kasutamisega. Taimed eraldavad edukalt mullast raskmetalle ja risosfääribakterid lagundavad orgaanilisi ühendeid, suurendades fütoremediatsiooni efektiivsust, soodustades taimede kasvu ja taimed – nende juurtel elavate mikroorganismide arengut.

Keskkonnareostust võib pidada ökosüsteemide haiguseks ja bioremediatsiooni ravimeetodiks. Seda tuleks käsitleda ka paljude keskkonnasaastest põhjustatud inimeste haiguste ennetamiseks. Võrreldes teiste puhastusmeetoditega on see palju odavam. Hajureostuse korral (pestitsiidid, nafta- ja naftasaadused, trinitrotolueen, mis saastab arvukalt maid) sellele alternatiivi ei ole. Keskkonna saastatusest puhastamisel on oluline õige prioriseerimine, minimeerides konkreetse reostusega kaasnevaid riske ning võttes arvesse konkreetse ühendi omadusi ja selle mõju eelkõige inimese tervisele. GM mikroorganismide keskkonda sattumise reguleerimiseks on vaja seadusandlikke akte ja eeskirju, millega on erilist lootust puhastada igasugustest saasteainetest. Erinevalt tööstuslikust biotehnoloogiast, kus kõiki protsessi parameetreid saab rangelt kontrollida, teostatakse bioremediatsiooni avatud süsteemis, kus selline kontroll on keeruline. Teatud määral on see alati “know-how”, omamoodi kunst.

Mikroorganismide täielikku eelist naftasaaduste puhastamisel demonstreeris see, kui pärast tankeri katastroofi voolas Alaska ranniku lähedal merre 5000 m3 naftat. Umbes 1,5 tuhat km rannajoont oli naftaga saastunud. Mehaaniline puhastus hõlmas 11 tuhat töötajat ja mitmesuguseid seadmeid (see maksis 1 miljon dollarit päevas). Kuid oli ka teine ​​võimalus: paralleelselt kalda puhastamiseks lisati mulda lämmastikväetist, mis kiirendas looduslike mikroobikoosluste arengut. See kiirendas õli lagunemist 3-5 korda. Selle tulemusena likvideeriti reostus, mille tagajärjed olid arvutuste kohaselt tunda ka 10 aasta pärast, täielikult 2 aastaga, kulutades bioremediatsioonile alla 1 miljoni dollari.

Bioremediatsiooni, tehnoloogiate ja selle rakendusmeetodite arendamine eeldab interdistsiplinaarset lähenemist ning geneetika ja molekulaarbioloogia, ökoloogia ja teiste erialade spetsialistide koostööd. Seega on geenitehnoloogia kasutusvaldkonnad väga mitmekesised ja ulatuslikud ning mõned neist fantastilised ja samas tulemuste saavutatavuse poolest väga perspektiivsed.

Elusorganismide keskkonnamuutustele reageerimise uurimine on äärmiselt oluline, et hinnata nende, eriti inimtekkeliste muutuste mõju bioloogilisele mitmekesisusele, mille säilitamine on inimtsivilisatsiooni kõige olulisem ülesanne.

Majanduskoostöö ja Arengu Organisatsiooni (OECD) andmetel on bioremediatsiooni potentsiaalne turg rohkem kui 75 miljardit dollarit.Keskkonnakaitseks kasutatavate biotehnoloogiate kiirenenud kasutuselevõtt on osaliselt tingitud asjaolust, et need on palju odavamad kui muud ravimeetodid. tehnoloogiaid. Bioremediatsioonil on OECD hinnangul kohalik, regionaalne ja ülemaailmne tähendus ning tervendamisel hakatakse üha enam kasutama nii looduslikke organisme kui ka GMOsid.

Võttes arvesse piiratud fossiilenergia varusid, tuleks nüüd erilist tähelepanu pöörata uute kütuseliikide - metaani, vesiniku jne, aga ka taastuvate energiaallikate kasutamise võimalusele. Üldises energiabilansis võivad sellised keskkonnasõbralikud energiaallikad nagu päikeseenergia, merehoovused, vesi, tuul jne moodustada aga mitte rohkem kui 20% kogutoodangust. Sellises olukorras on üheks perspektiivikamaks taastuvaks energiaallikaks biomass, mille kasutamise meetodeid täiustatakse pidevalt. Samal ajal kasutatakse otsepõletamise kõrval laialdaselt biokonversiooniprotsesse, näiteks alkohoolset ja anaeroobset kääritamist, termilist muundamist, gaasistamist, pürolüüsi jne. Näiteks Brasiilias Amazonase vesikonnas kasvatatakse anaeroobset kääritamist. Kassava ja suhkruroog alkoholi tootmiseks laieneb, kasutatakse imporditud õli asemel kütuselisandina. Samal eesmärgil on alustatud musta paju looduslike tihnikute ekspluateerimist, mille pindala on riigi kirdeosas umbes 6 miljonit hektarit.

Kui Indias, Hiinas ja mõnes teises riigis võetakse biogaasi tootmiseks taaskasutusse põllumajandusjäätmed, siis Rootsis, Saksamaal, Brasiilias, USA-s ja Kanadas kasvatatakse põllukultuure spetsiaalselt etanoolkütuse piirituse tootmiseks. Fossiilkütuste tõhus aseaine on rapsiseemned ja rapsiõli, mille kevadvorme saab Venemaal kasvatada kuni polaarjooneni. Sojaoad, päevalill ja muud põllukultuurid võivad olla ka biokütuste tootmiseks kasutatavate taimeõlide allikaks. Brasiilias kasutatakse kütuseetanooli tootmiseks üha enam suhkruroogu ja Ameerika Ühendriikides maisi.

Energiatõhususe koefitsient (kasulike toodete koguenergiaekvivalendi suhe selle tootmiseks vajalikesse energiakuludesse) on suhkrupeedil 1,3; söödakõrrelised - 2,1; rapsiseemned - 2,6; nisuõled - 2,9. Veelgi enam, kasutades lähteainena 60 tsentneri nisupõhku, saab igalt hektarilt 10 tuhat m 3 generaatorgaasi ehk 57,1 GJ.

Nafta, gaasi ja kivisöe loodusvarade kiire ammendumise tõttu paljudes riikides pööratakse erilist tähelepanu nn naftat kandvatele taimedele - Euphorbia lathyris (naftapuhas) ja E.tirucallii perekonnast euphorbia (Kupharbiacea), sisaldab lateksit, mille terpeenide koostis on oma omadustelt sarnane kvaliteetse õliga. Samas on nende taimede kuivmassi saagikus ca 20 t/ha ning õlitaolise saaduse saagikus Põhja-California tingimustes (s.o. 200-400 mm sademete tsoonis aastas). ) võib ulatuda 65 barrelini toorainet 1 hektari kohta. Järelikult on kasulikum kasvatada fossiilkütuste taimseid aseaineid, kuna igalt hektarilt saab üle 3600 naftadollari, mis teravilja ekvivalendis tuleb 460 c/ha, s.o. 20 korda suurem kui USA ja Kanada keskmine nisusaak. Kui meenutada USA tuntud loosungit “iga naftabarreli kohta on puššel vilja”, siis tänaste nafta, gaasi ja teravilja hindade juures tähendab see 1 viljadollari vahetust ligikaudu 25 naftadollari vastu. Muidugi ei asenda tünn õli otseses mõttes puušlit vilja ja mitte igas tsoonis ei ole võimalik seda tüüpi taimi kasvatada. Kuid alternatiivsete kütuste hankimine sihipärase taimede valiku kaudu muudab ka kõrge tootlikkusega agrofütocenooside tehnogeen-energia komponendi reprodutseeritavaks ja keskkonnasõbralikuks teguriks taimekasvatuse intensiivistamisel ning loomulikult on see üks valutumaid lahendusi selliste riikide jaoks nagu Ukraina – kasutada tehaseid suuremas mahus taastuvate ressurssidena, sealhulgas energiana (biodiislikütus, määrdeained jne). Näiteks talirapsi tootmine annab juba praegu energiakulu ja energiatoodangu suhte 1:5.

Kaasaegse valikuetapi põhipunkt on selge arusaam, et selle arendamise, sealhulgas geenitehnoloogia tehnikate kasutamise aluseks on bioloogiline mitmekesisus.

Taimeriigi areng järgis liikide arvu suurenemise ja nende "ökoloogilise spetsialiseerumise" teed. See asjaolu viitab bioloogilise (geneetilise) mitmekesisuse vähenemise ohule biosfääris üldiselt ja eriti agroökosüsteemides. Liikide ja geneetilise mitmekesisuse järsk ahenemine on vähendanud mitte ainult taimekasvatuse vastupanuvõimet ilmastiku ja kliimamuutuste kapriisidele, vaid ka võimet tõhusamalt kasutada päikeseenergiat ja muid looduskeskkonna ammendamatuid ressursse (süsinik, hapnik, vesinik). , lämmastik ja muud biofiilsed elemendid), mis, nagu On teada, et need moodustavad 90-95% fütomassi kuivainest. Lisaks toob see kaasa geenide ja geenikombinatsioonide kadumise, mida saaks edaspidises aretustöös kasutada.

Sama piirkond, rõhutas Charles Darwin (1859), võib pakkuda rohkem elu, mida mitmekesisemad on seda asustavad vormid. Igal kultuurtaimeliigil on oma evolutsioonilise ajaloo ja aretaja spetsiifilise töö tõttu oma “agroökoloogiline pass”, s.t. saagi suuruse ja kvaliteedi seostamine temperatuuri, niiskuse, valgustuse, mineraalsete toitumiselementide sisalduse teatud kombinatsiooniga, samuti nende ebaühtlane jaotus ajas ja ruumis. Seetõttu vähendab bioloogilise mitmekesisuse vähenemine põllumajandusmaastikel ka looduskeskkonnaressursside diferentseeritud kasutamise võimalust ning sellest tulenevalt ka I ja II tüübi diferentseeritud maarendi rakendamist. Samal ajal nõrgeneb agroökosüsteemide ökoloogiline jätkusuutlikkus, eriti ebasoodsates pinnase-, kliima- ja ilmastikutingimustes.

Teada on katastroofi ulatus, mille põhjustas kartuli hiline lehemädanik ja nematoodikahjustused, nisu katastroofilised kadud rooste tõttu, mais helmintosporioosi epifütoosi tõttu, pillirooistanduste hävimine viiruste tõttu jne.

21. sajandi alguses kultiveeritud taimeliikide geneetilise mitmekesisuse järsku vähenemist tõendab ilmekalt fakt, et viimase 10 tuhande aasta 250 tuhandest õistaimede liigist on inimesed kultuuri toonud 5-7 tuhat liiki, millest ainult 20 on põllukultuurid (millest 14 kuuluvad teraviljade ja kaunviljade hulka) moodustavad maailma elanikkonna kaasaegse toitumise aluse. Üldiselt toodetakse praeguseks umbes 60% toiduainetest mitme teravilja kasvatamise teel ning üle 90% inimeste toiduvajadusest katavad 15 liiki põllumajandustaimi ja 8 kodustatud loomaliiki. Seega moodustavad 1940 miljoni tonnist teraviljatoodangust ligi 98% nisu (589 miljonit tonni), riis (563 miljonit tonni), mais (604 miljonit tonni) ja oder (138 miljonit tonni). 22 teadaolevast riisi liigist (perekond Oryza) kasvatatakse laialdaselt vaid kahte (Oryza glaberrima ja O.sativa). Sarnane olukord on kujunenud ka kaunviljadega, mille 25 olulisema liigi brutotoodang on vaid ca 200 miljonit tonni.Suurema osa sellest moodustavad peamiselt õliseemnetena kasvatatavad sojaoad ja maapähklid. Sel põhjusel on orgaaniliste ühendite mitmekesisus inimeste toidus oluliselt vähenenud. Võib oletada, et Homo sapiensi kui ühe bioloogilise liigi jaoks on evolutsioonilises "mälus" registreeritud vajadus toidu suure biokeemilise varieeruvuse järele. Seetõttu võib selle monotoonsuse suurendamise kalduvus avaldada tervisele kõige negatiivsemaid tagajärgi. Seoses vähi, ateroskleroosi, depressiooni ja teiste haiguste laialdase levikuga juhitakse tähelepanu vitamiinide, toniseerivate ainete, polüküllastumata rasvade ja muude bioloogiliselt väärtuslike ainete puudusele.

Ilmselgelt on oluliseks teguriks konkreetse väärtusliku põllukultuuri levimisel selle kasutamise ulatus. Seega on sojaubade ja maisi pindala kiire kasv USA-s ja teistes riikides tingitud sadade tüüpide vastavate toodete valmistamisest. Mitmekesistamise ülesanne on väga oluline ka teiste põllukultuuride puhul (näiteks sorgost hakati tootma kvaliteetset õlut, rukkist - viskit jne).

Tervisliku toiduga seotud probleemide lahendamisel ja kasvatamisel väärib rohkem tähelepanu ka selliste väärtuslike kultuuride nagu tatar (Fagopyrum), millel on kõrge kohanemisvõime erinevates, sealhulgas ebasoodsates keskkonnatingimustes, külvipinna suurendamine, amarant (Amaranthus). agroökosüsteemide liigiline mitmekesisus, kinoa (Chenopodium quinoa), raps, sinep ja isegi kartul.

Geograafiliste avastuste ja maailmakaubanduse arenedes levis laialt uute taimeliikide kasutuselevõtt. Kirjalikud mälestusmärgid näitavad näiteks, et juba 1500 eKr. Egiptuse vaarao Hatshepsut saatis Ida-Aafrikasse laevu, et koguda religioossetes riitustes kasutatavaid taimi. Jaapanis on püstitatud monument Taji Mamorile, kes sõitis keisri käsul Hiinasse tsitruselisi koguma. Taimede geneetiliste ressursside mobiliseerimisel mängis erilist rolli põllumajanduse areng. Ameerika Ühendriikide ajaloost on teada, et juba 1897. aastal saabus Niels Hansen Siberisse lutserni ja teisi söödataimi, mis võiksid edukalt kasvada Põhja-Ameerika preeriate kuivades ja külmades tingimustes. Arvatakse, et just Venemaalt toodi tollal USA-sse sellised olulised söödakultuurid nagu bromehein, seahein, aruhein, kukeseen, valge umbrohi, lutsern, ristik ja paljud teised. Umbes samal ajal kogus Mark Carleton Venemaal nisusorte, millest Harkovi sort hõivas pikka aega Ameerika Ühendriikides üle 21 miljoni aakri aastas ja sai põhjatasandiku tsooni kõva nisu tootmise aluseks (Zhuchenko, 2004). ).

Uute taimeliikide juurutamine kultuuri jätkub tänaseni. Peruu Andides avastati mitmesugused lupiinid (tarwi), mida kasutasid tänapäeva indiaanlaste esivanemad toiduna ja mis valgusisalduselt ületab isegi soja. Lisaks on tarvis vastupidav madalatele temperatuuridele ja vähenõudlik mullaviljakuse suhtes. Kasvatajad suutsid saada tarwi vorme, mis sisaldasid vähem kui 0,025% alkaloide versus 3,3% lähtematerjalis. Majandusliku väärtusega liikide hulka kuulub ka austraalhein (Echinochloa lurnerana), mis võib olla väga kuivadele aladele suurepärane teraviljakultuur kui hirss. Perspektiivsetest põllukultuuridest väärib tähelepanu liik Bauhinia esculenta, mis sarnaselt Psophocarpus tetragonolobuse moodustab mugulaid, mille seemned sisaldavad üle 30% valku ja rasva. Väga kuivades oludes võib kasutada liiki Voandzeia subterranea, mis pole mitte ainult valgurikas, vaid ka maapähklist põuakindlam, samuti peab paremini vastu haigustele ja kahjuritele. Kuivade ja viljatute maade puhul peetakse õliseemnekultuuride jaoks paljulubavaks liiki Cucurbita foetidissima perekonnast Cucurbitaceae ja soolasetel karjamaadel - mõned perekonnast Chenopodiaceae kuuluvad kinoa liigid perekonnast Atriplex, mis eraldavad lehtede kaudu liigset soola.

Praegu käib paljudes maailma riikides aktiivne aretustöö inkade unustatud kultuuriga amarantiga, mille seemned sisaldavad kasutatavate teraviljadega võrreldes kaks korda rohkem valku, sh 2-3 korda rohkem. lüsiin ja metioniin, 2-4 korda rohkem rasva jne. On avastatud maisiliinid, mis bakteri Spirillum lipoferum olemasolu tõttu nende juurtel seovad õhulämmastikku samas koguses kui sojaoa taimed. Leiti, et lämmastikku siduvad bakterid toimivad ka mitmete troopiliste kõrreliste liikide juurtel, omastades lämmastikku mitte vähem aktiivselt kui kaunviljade perekonna Rhizobium bakterid. Nii oli võimalik avastada troopiliste kõrreliste liike, mis on võimelised siduma kuni 1,7 kg lämmastikku ööpäevas 1 hektari kohta, s.o. 620 kg/aastas.

Paljudes riikides, sealhulgas Euroopa riikides, on kartul peamine C-vitamiini allikas, kuna seda tarbitakse suurtes kogustes. Teadaolevalt on maailmas kartulitoodang umbes 300 miljonit tonni.

Samal ajal on 154 teadaolevast kartuliliigist laialt levinud vaid üks - Solanum tuberosum. On ilmne, et selektsioonivõimaluste suurenemise tõttu taimede potentsiaalse tootlikkuse tõstmiseks, samuti vajadusest suurendada agrotsenooside keskkonnasäästlikkust ja taimekasvatuseks ebasobivate territooriumide väljaarendamist, on inimtegevuse ulatus uute taimede juurutamiseks. liigid kultuuris suureneb oluliselt. Lõppkokkuvõttes viisid "teadvuseta" (Darwini termin) ja teadlik valik selleni, et kultuurtaimede kohanemisvõime erineb oluliselt nende metsikute esivanemate omast, mitte ainult kohanemisvõime kriteeriumide, vaid ka selle põhikomponentide erinevuste tõttu. : potentsiaalne tootlikkus, kestlikkus abiootiliste ja biootiliste pingete suhtes, majanduslikult väärtuslike ainete sisaldus.

Koos taimede genofondi säilitamisega looduskaitsealadel, looduskaitsealadel ja rahvuslikes ökoparkides, s.o. Tuleval perioodil mängib üha olulisemat rolli in situ tingimustes "geenipankade" või "iduplasmapankade" loomine, et tagada ex situ kogude ohutu säilimine. Viimase korraldamise algatajaks oli N.I. Vavilov, kes kogus VIR-i sel ajal maailma suurima taimeressursside panga, mis oli eeskujuks ja aluseks kõigile järgmistele pankadele, ning mis kõige tähtsam, päästis mitu riiki laastamistööst ja näljast (näiteks , tänu resistentsusgeenide olemasolule VIR geenipangas).

Tänu ideoloogia jätkamisele N.I. Vavilovi sõnul oli 90ndate lõpuks riiklikes ja rahvusvahelistes taimekollektsioonides üle 6 miljoni eksemplari, sealhulgas üle 1,2 miljoni tera, 400 tuhat toidukaunvilja, 215 tuhat sööta, 140 tuhat köögivilja, üle 70 tuhande juurvilja Samal ajal säilitatakse Euroopas 32%, Aasias 25%, Põhja-Ameerikas 12%, Ladina-Ameerikas ja rahvusvahelistes keskustes kumbki 10%, Aafrikas 6%, Lähis-Idas 5% proovidest.

Kvantiteedi ja kvaliteedi poolest suurimate geenikogu proovide hoidjad on USA (550 tuhat), Hiina (440 tuhat), India (345 tuhat) ja Venemaa (320 tuhat). Koos taimeressursside säilitamisega geenipankades muutub üha tavalisemaks taimestiku ja loomastiku loodusvarude loomine. Tänu maailma toiduturu järsult suurenenud integratsioonile on oluliselt suurenenud ka taimede geneetiliste ressursside vahetus riikide vahel. Nende protsesside keskmes on arusaam, et ükski riik ega piirkond ei ole geneetiliste ressursside osas isemajandav. Geneetilise ressursside mobiliseerimisele aitas oluliselt kaasa riiklike botaanikaaedade loomine mitmes riigis. Nende hulgas näiteks 1760. aastal Londonis loodud botaanikaaed, mis impordib pidevalt koloniaalmaadest eksootilisi taimeliike.

Praegu koordineerib taimede genofondi säilitamise alast tööd maailmas Rahvusvaheline Taimede geneetiliste ressursside nõukogu (IBPGR). Alates 1980. aastast on rakendatud Euroopa geneetiliste ressursside koostööprogrammi. Selles mängivad olulist rolli ka FAO taimede geneetiliste ressursside komisjon, rahvusvaheliste konverentside otsused ja 1992. aastal vastu võetud bioloogilise mitmekesisuse konventsioon. Samal ajal toimivad erinevat tüüpi geenipangad. Mõned neist toetavad ainult ühte põllukultuuri ja selle looduslikke sugulasi, teised - mitut teatud mulla-klimaatilise vööndi põllukultuuri; Kui mõned sisaldavad põhikogusid pikaajaliseks säilitamiseks, siis teised on keskendunud aretuskeskuste ja teadusasutuste vajaduste rahuldamisele. Seega on Kew Gardensi (Inglismaa) geenivaramus talletatud eranditult looduslikud taimed (umbes 5000 liiki).

Põllumajanduse intensiivistamise adaptiivne strateegia seab maailma taimeressursside mobiliseerimiseks kvalitatiivselt uued nõuded genofondi kogumise, säilitamise ja kasutamise osas, sealhulgas uute taimeliikide kasvatamisel. Praegu on maailmas, sealhulgas Euroopas, üle 25 tuhande kõrgemate taimede liigi täieliku hävimise ohus - iga kolmas 11,5 tuhandest liigist. Paljud nisu, odra, rukki, läätsede ja muude põllukultuuride algelised vormid on juba igaveseks kadunud. Eriti kiiresti kaovad kohalikud sordid ja umbrohuliigid. Niisiis, kui Hiinas ja Indias 50ndate alguses. XX sajand Kasutati tuhandeid nisusorte, siis juba 70ndatel - vaid kümneid. Samas on iga liik, ökotüüp, lokaalne sort unikaalne kaas-adapteerunud geeniplokkide kompleks, mis on loodud pikaajalise loodusliku või kunstliku valiku käigus, tagades lõppkokkuvõttes looduslike ja inimtekkeliste ressursside efektiivseima kasutamise konkreetses ökoloogilises nišis.

Kõrgemate taimede evolutsioonilise “mälu” retrospektiivse olemuse mõistmine viitab selgelt vajadusele säilitada taimestiku liigiline mitmekesisus mitte ainult geenipankades ja geneetiliste ressursside keskustes, vaid ka looduslikes tingimustes, s.o. pidevalt areneva dünaamilise süsteemi seisundis. Samal ajal väärib palju rohkem tähelepanu geneetiliste süsteemide geneetiliste kogude loomine geneetilise teabe transformeerimiseks, sealhulgas rec-süsteemid, mei mutandid, gametotsiidsed geenid, polüploidsed struktuurid, erinevat tüüpi rekombinatsioonisüsteemid, reproduktiivsed isolatsioonisüsteemid jne. et need võivad olla geenitehnoloogia tehnoloogiaid kasutava tuleviku arendusvaliku jaoks olulised. Samuti on oluline välja selgitada ja säilitada stabiilsete homöostaatiliste süsteemide, sünergistlike, kumulatiivsete, kompensatoorsete ja muude tsenootiliste reaktsioonide tekke geneetilised determinandid, mis tagavad biotsenootilise keskkonna ökoloogilise “puhverdamise” ja dünaamilise tasakaalu. Suuremat tähelepanu väärivad ka sellised geneetiliselt määratud taimeomadused nagu konkurentsivõime, allelopaatilised ja sümbiootilised vastasmõjud ning muud biotsenootilisel tasandil realiseerunud keskkonda kujundavad mõjud. Erilist tähelepanu tuleks pöörata taimeliikidele, millel on konstitutiivne resistentsus keskkonnamõjurite suhtes. Teatavasti 20. sajandi teisel poolel. mitmes riigis on seda tüüpi põllukultuuride kasvupind märkimisväärselt suurenenud (mõnikord 60–80 korda).

Praegu tegutseb maailmas üle 1460 riikliku geenipanga, sealhulgas umbes 300 suurt, milles tagatakse kultuurtaimede ja nende looduslike sugulaste proovide garanteeritud säilitamine ex situ tingimustes. Ex situ kollektsioonide hoidjateks on ka botaanikaaiad, mida on maailmas umbes 2 tuhat (umbes 80 tuhat taimeliiki, 4 miljonit isendit ja 600 seemnepanka). Nende kohalolek on märk riiklikust suveräänsusest, kultuuritasemest, murest riigi ja maailma tuleviku pärast. 2002. aastaks oli FDO nõuanderühma kontrolli all olevates rahvusvahelistes keskustes säilinud üle 532 tuhande taimeeksemplari, millest 73% kuulusid traditsioonilistele ja maatõugu sortidele, samuti kultuurtaimede metsikutele sugulastele. Nagu märkis Dleksanyan (2003), tuleb eristada mõisteid “genbank” ja “ex silu collections”. Kui esimene on garanteeritud genofondi säilitamine spetsiaalselt varustatud ruumides, siis ex situ kogudes on proovid, mis pakuvad huvi nende hoidjatele.

50ndate alguses. XX sajandil saadi esimene poolkääbus riisisort, kasutades Hiina sordi Fee-geo-woo kääbusgeeni ja Gainesi nisusort Ameerika Ühendriikide Vaikse ookeani loodeosas asuvatel niisutatavatel maadel andis rekordilise saagi. 141 c/ha. 1966. aastal loodi sort IR 8 ja sai hüüdnime "imeriis". Kõrge põllumajandustehnoloogiaga andsid need sordid 80 ja isegi 130 c/ha. Sarnased tulemused saadi ka hirsi puhul. Kui vanadel sortidel oli saagikuse indeks 30-40%, siis uutel sortidel 50-60% ja kõrgem.

Edasised võimalused tootluse suurendamiseks tootlusindeksit tõstes on piiratud. Seetõttu tuleks palju rohkem tähelepanu pöörata netofotosünteesi hulga suurendamisele. Põllukultuuride kasvatamise tingimustes tuleb keskenduda agroökosüsteemide ja agromaastike laiale liigilisele ja sordilisele heterogeensusele, kindlustuskultuuride valikule, aga ka põllukultuuride ja sortide vastastikku kindlustamisele, mis hõlmab ka diferentseeritud lähenemist põllukultuuride realiseerimisele. igaühe kohanemispotentsiaal. Arvesse ei saa võtta sordi ja agroökosüsteemi suurt potentsiaalset tootlikkust, mis saavutatakse (ja mõnikord ka tänu) nende keskkonnaresistentsuse vähendamisele saagi suurust ja kvaliteeti piiravate keskkonnategurite suhtes, samuti liiga bioenergiamahuka keskkonnasäästlikkuse toimimist. kohanemisvõimelisena, kuna kultiveeritud Taimedel on kohanemisvõime peamiseks näitajaks lõppkokkuvõttes kõrge saagikuse ja kvaliteedi tagamine. Teaduslikult põhjendatud selektsiooni allikaks vajalike sortide loomiseks võivad olla geenipankadesse kogunenud geenifondid.

Tuleb rõhutada, et maailma kultuurtaimede geenipankadesse on kogutud miljoneid lisandeid, kuid seni on neist vaid 1% uuritud seoses nende potentsiaalsete omadustega (Zhuchenko, 2004). Samas on jätkusuutlike põllumajandussüsteemide loomisel võtmetähtsusega nende geneetiliste komponentide – põllumajandusliikide genofondide, mis määrab kohalike põllumajandussüsteemide tunnused – kontroll ja täiustamine.

Haigust modifitseerivad antireumaatilised ravimid (DMARD-id) on ravimite rühm, mida tavaliselt kasutatakse reumatoidartriidi (RA) patsientidel. Mõnda neist ravimitest kasutatakse ka muude seisundite, nagu luupus ja süsteemne erütematoosluupus, raviks. Need aitavad vähendada valu ja põletikku, vähendada või ennetada liigesekahjustusi ning säilitada liigeste struktuuri ja funktsiooni.

Mis on põhilised reumavastased ravimid?

Nende eesmärk on pärssida keha üliaktiivset immuunsüsteemi või põletikulisi süsteeme. Nende mõju avaldumiseks kulub nädalaid või kuid ega ole ette nähtud sümptomite viivitamatuks leevendamiseks.

Teised ravimid, nagu valuvaigistid (nagu ibuprofeen või naprokseen) ja mõnikord ka prednisoon, pakuvad praegustest sümptomitest kiiremini leevendust. DMARD-e kasutatakse sageli koos nende ravimitega, et vähendada vajalike ravimite koguhulka ja vältida liigesekahjustusi.

Haigust modifitseerivad antireumaatilised ravimid

DMARDi valik sõltub mitmest tegurist, sealhulgas põhihaiguse staadiumist ja raskusastmest, tasakaalust võimalike kõrvaltoimete ja oodatava kasu vahel ning patsiendi eelistustest. Enne ravi alustamist peavad patsient ja arst arutama igat tüüpi ravi eeliseid ja riske, sealhulgas võimalikke kõrvaltoimeid ja toksilisust, annustamisskeemi, jälgimise sagedust ja oodatavaid tulemusi. Enne mõne sellise ravimi võtmise alustamist võib osutuda vajalikuks teatud testid, sealhulgas vereanalüüsid varasema kokkupuute kohta teatud infektsioonidega.

Mõnel juhul kasutatakse ainult põhilisi reumavastaseid ravimeid. Muudel juhtudel võib soovitada rohkem kui ühte ravimit. Mõnikord peab patsient proovima erinevaid ravimeid või kombinatsioone, et leida see, mis toimib kõige paremini ja millel on kõige vähem kõrvaltoimeid. Patsiendile, kes ei allu täielikult ühele DMARD-le, võib anda DMARD-i kombinatsiooni, nagu metotreksaat ja teine ​​ravim.

Levinumad ravimid on metotreksaat, sulfasalasiin, hüdroksüklorokviin ja leflunomiid. Harvemini kasutatavate ravimite hulka kuuluvad kullasoolad, asatiopriin ja tsüklosporiin.

Metotreksaat – algselt kasutati keemiaravina vähi raviks. Kui metotreksaati kasutatakse reumatoidartriidi ja teiste reumaatiliste haiguste korral palju väiksemates annustes, vähendab see põletikku ja liigesekahjustusi. Tavaliselt võetakse seda üks kord nädalas tableti, vedeliku või süstina. Metotreksaati võib kombineerida teiste ravimite või bioloogiliste ainetega, välja arvatud juhul, kui see ei kontrolli piisavalt patsiendi haigust.

Sagedased kõrvaltoimed on maoärritus ja suuvalu. Metotreksaat võib mõjutada vererakkude tootmist luuüdis. Valgete vereliblede madal tase võib põhjustada palavikku, infektsioone, lümfisõlmede turset ning kergeid verevalumeid ja verejooksu. Maksa- või kopsukahjustus võib tekkida isegi väikeste annuste korral ja seetõttu on vajalik jälgimine. Metotreksaati kasutavatel inimestel on tungivalt soovitatav mitte juua alkohoolseid jooke, kuna see kombinatsioon suurendab maksakahjustuse riski. Patsiendid ei tohi metotreksaadi võtmise ajal rasestuda.

Jälgimine vähendab metotreksaadist põhjustatud pikaajaliste kahjustuste riski. Enne ravi alustamist tehakse testid, et teha kindlaks, kas teatud infektsioonid on tuvastatud. Enne ravi alustamist on soovitatav teha ka rindkere röntgen, samuti on soovitatav teha regulaarselt vereanalüüse. Metotreksaadi võtmise ajal peavad kõik patsiendid võtma foolhapet 1 mg päevas või 5 mg nädalas, et vähendada teatud kõrvaltoimete riski, nagu maoärritus, kurguvalu, valgete vereliblede arv ja maksafunktsiooni häired.

Sulfasalasiin – kasutatakse reumatoidartriidi ja anküloseeriva spondüliidi ja põletikulise soolehaigusega (haavandiline koliit ja Crohni tõbi) seotud artriidi raviks. Ei ole selge, kuidas sulfasalasiin toimib. Seda võib kombineerida teiste haigust modifitseerivate antireumaatiliste ravimitega, kui inimene ei allu ühele ravimile adekvaatselt. Seda võetakse tablettidena kaks kuni neli korda päevas ja tavaliselt alustatakse väikese annusega ja suurendatakse aeglaselt, et minimeerida kõrvaltoimeid.

Sulfasalasiini kõrvaltoimete hulka kuuluvad muutused verepildis, iiveldus või oksendamine, tundlikkus päikesevalguse suhtes, nahalööve ja peavalud. Inimesed, kes on allergilised sulfoonamiidravimite, nagu sulfametoksasool-trimetoprim, suhtes võivad ristreaktsiooni sulfasalasiiniga ja seetõttu ei tohiks seda võtta. Soovitatav on regulaarselt kontrollida vereanalüüse.

Sulfasalasiin - kollakasoranž värv; Patsiendid, kes seda võtavad, võivad märgata, et nende uriin, pisarad ja higi muutuvad oranžiks, mis võib määrida riideid ja kontaktläätsi. Patsiendid peavad sulfasalasiini võtmise ajal jooma palju vedelikku ja vältima selle võtmist tühja kõhuga või koos antatsiididega.

Hüdroksüklorokviin- algselt töötati välja malaaria raviks, hiljem avastati, et see parandab artriidi sümptomeid. Seda võib kasutada RA alguses ja sageli kasutatakse koos haigust modifitseerivaid antireumaatilisi ravimeid. Seda kasutatakse sageli ka raviks. Vajaliku steroidi koguse vähendamiseks võib seda kombineerida steroidravimitega. Tavaliselt võetakse seda tableti kujul üks või kaks korda päevas.

Hüdroksüklorokiini suurte annuste pikaajaline võtmine võib suurendada võrkkesta kahjustuse riski, kuigi reumatoidhaiguste või luupuse raviks ei ole tavaliselt vaja suuri annuseid. Enne ravi alustamist ja perioodiliselt pärast ravi alustamist on soovitatav lasta silmaarstil oma silmi kontrollida. Silmakontrolli tehakse tavaliselt kord aastas.

Leflunomiid – pärsib põletikuliste rakkude tootmist, et vähendada põletikku. Seda kasutatakse sageli üksi, kuid seda võib kasutada koos metotreksaadiga inimestele, kes ei ole adekvaatselt reageerinud metotreksaadile üksi või koos bioloogilise ainega. Suukaudselt üks kord päevas.

Kõrvaltoimete hulka kuuluvad lööve, ajutine juuste väljalangemine, maksakahjustus, iiveldus, kõhulahtisus, kaalulangus ja kõhuvalu. Maksakahjustuse ja muude toksilisuse jälgimiseks on vaja testida eelnevat kokkupuudet hepatiidiga ja regulaarselt teha vereanalüüse ravi ajal. Patsiendid ei tohi rasestuda leflunomiidi võtmise ajal ega seni, kuni see on organismis veel tuvastatav.

Asatiopriin – on kasutatud vähi, RA, luupuse ja mitmete teiste põletikuliste haiguste raviks alates 1950. aastatest. Seda on kasutatud ka elundisiirdamisel, et vältida siirdatud organi äratõukereaktsiooni. Asatiopriin on tavaliselt ette nähtud patsientidele, kes ei ole reageerinud muule ravile.

Kõige sagedasemad kõrvalnähud on iiveldus, oksendamine, söögiisu vähenemine, maksafunktsiooni häired, valgete vereliblede vähene arv ja infektsioon. Tavaliselt võetakse suu kaudu üks kord iga nelja tunni järel päevas. Asatiopriinravi ajal on soovitatav teha vereanalüüs.

Tsüklosporiin töötati algselt välja äratõukereaktsiooni vältimiseks pärast elundisiirdamist. See toimib reumatoidartriidiga patsientidel, et pärssida T-lümfotsüüte, rakku, mis aitab kaasa reumatoidartriidiga seotud põletikule. Tuntakse muret tsüklosporiini pikaajalise ohutuse ja selle seose pärast neeruhaiguste ja kõrge vererõhuga, mistõttu on see tavaliselt ette nähtud patsientidele, kes ei ole reageerinud muudele ravimeetoditele. Tavaliselt võetakse seda suukaudselt tableti või vedelal kujul kaks korda päevas; saadaval on ka süstitav vorm. Seda kasutatakse mõnikord luupusest tingitud neeruhaiguste raviks.

Kõrvaltoimete hulka kuuluvad kõrge vererõhk, turse, neerukahjustus, suurenenud karvakasv, iiveldus, kõhulahtisus ja kõrvetised. Patsiendid peavad regulaarselt jälgima vererõhku ja neerufunktsiooni.

Bioloogilised ained

Teine ravimite rühm, mida kasutatakse inimestel, kellel on ja nendega seotud põletikulised haigused, on bioloogilised ained. Neid nimetatakse mõnikord bioloogilisteks haigust modifitseerivateks reumavastasteks ravimiteks, sealhulgas etanertsept, adalimumab, infliksimab, mis on osa ravimite klassist, mida nimetatakse tuumori nekroosifaktori (TNF) inhibiitoriteks, ja mitmed muud erineva sihtmärgiga ained, sealhulgas anakinra, abatatsept, rituksimab ja totsilizumab. Teine DMARD-ide rühm, mida nimetatakse kinaasi inhibiitoriteks, hõlmab tofatsitiniibi. Bioloogiline DMARD või kinaasi inhibiitor kombineeritakse sageli metotreksaadi või teiste ravimitega, et suurendada efektiivsust.

Reumatoidartriidi ravi haigust modifitseerivate antireumaatiliste ravimitega (DMARD)

Reumatoidartriidi ravis kasutatakse ravimeid, mis aeglustavad liigese erosiooni progresseerumist. Need on haigust modifitseerivad antireumaatilised ravimid (DMARD-id), mis on üldise raviprogrammi oluline komponent. Mis need ravimid on ja kuidas need toimivad?

Haigust modifitseerivad ravimid toimivad immuunsüsteemile, et aeglustada reumatoidartriidi progresseerumist, millest nende nimi pärineb. DMARD-i kategooria sisaldab palju erinevaid ravimeid, kuid mõned neist on kõige sagedamini kasutatavad:

Rheumatex (metotreksaat)- DMARD-i kategooria peamine ravim. See toimib samaväärselt teiste ravimitega ja on paljudel juhtudel tõhusam. Lisaks on see suhteliselt odav ja enamasti ohutu. Nagu teistel DMARDidel, on ka metotreksaadil mitmeid kõrvaltoimeid: see võib põhjustada maoärritust, olla toksiline maksale või luuüdile ning mõjutada rasedust. Harvadel juhtudel põhjustab see hingamisraskusi. Metotreksaadi võtmisel on oluline hea vereringe. Foolhappe samaaegne kasutamine võib mõningaid kõrvaltoimeid vähendada. Metotreksaadi kõige olulisem eelis on selle pikaajaline kasutamine. Ravimit võib välja kirjutada ka lastele.

Bioloogilised ained: Enbrel (etanertseet), Humira (adalimumab), Kineret (anakinra), Orencia (abatatset), Remicade (infliksimab) ja Rituxan (rituksimab). Need on uuemad ravimid reumatoidartriidi raviks, mida manustatakse subkutaanselt või intravenoosselt. Nad neutraliseerivad liigeseid hävitava immuunsüsteemi aktiivsust. Kombineerituna metotreksaadiga aitavad need ravimid enamikul inimestel ületada reumatoidartriidi sümptomeid. Uuringute kohaselt on neil ravimitel vähem kõrvaltoimeid kui teistel DMARDidel. Üks tüsistusi on suurenenud vastuvõtlikkus ägedatele nakkushaigustele. Need ravimid võivad avaldada kahjulikku mõju maksale ja verele ning neid tuleb krooniliste südameprobleemide korral kasutada ettevaatusega. Muud võimalikud kõrvaltoimed võivad ilmneda alles pärast ravimite pikaajalist kasutamist.

Plaqueniil (hüdroksüklorokviin) Ja Azulfidiin(sulfasaliin ) kasutatakse mõõduka reumatoidartriidi korral. Need ei ole nii tõhusad kui teised DMARD-id, kuid neil on vähem kõrvaltoimeid. Harvadel juhtudel võib Plaquenil avaldada silmadele negatiivset mõju. Seda ravimit võtvaid patsiente peab silmaarst igal aastal kontrollima.

Minotsiin (minotsükliin)– antibiootikum, mis võib peatada RA põletikulise protsessi. Selle mõju ilmneb mõne kuu pärast. Muudel juhtudel võib kogu kõrvaltoimete spektri ilmnemiseks kuluda aasta. Pikaajalisel kasutamisel võib minotsükliin põhjustada naha pigmentatsiooni.

Arava (leflunomiid) toimib nagu metotreksaat ja on sellega kombineerituna tõhusam. Ravimitel on sarnased kõrvaltoimed. Arava võib põhjustada kõhulahtisust, sel juhul tuleb selle kasutamine katkestada. Kuna Arava avaldab lootele negatiivset mõju, on see raseduse ajal naistele vastunäidustatud.

Neoral (asatiopriin) kasutatakse mitmesuguste põletikuga kaasnevate haiguste, sealhulgas reumatoidartriidi korral. Kuid selle negatiivse mõju tõttu neerufunktsioonile ja muudele kõrvaltoimetele kasutatakse seda tavaliselt reumatoidartriidi ägenemiste raviks, kui teised ravimid on ebaefektiivsed.

Imunar (asatiopriin) kasutatakse mitmesuguste põletikuliste seisundite, sealhulgas reumatoidartriidi korral. Kõige sagedasemad kõrvaltoimed on iiveldus ja oksendamine, mõnikord kõhuvalu ja kõhulahtisus. Asatiopriini pikaajaline kasutamine suurendab vähi tekke tõenäosust.

DMARDid aeglustavad reumatoidartriidi progresseerumist ja aitavad paljudel inimestel parandada nende elukvaliteeti. Mõnel juhul võib tekkida remissioon. Põhimõtteliselt aeglustavad ravimid haiguse progresseerumist.

Ühe DMARDi või nende kombinatsiooni kasutamine võib pikendada reumatoidartriidi asümptomaatilist kulgu ja leevendada haiguse ägedaid ilminguid. Teie liigesed vajavad hommikuseks "kiikumiseks" vähem aega. Järgmisel kontrollil võib teie reumatoloog teile öelda, et teie viimastel röntgeniülesvõtetel ei ole näha uusi kahjustusi. Samuti vähendab DMARDide regulaarne kasutamine liigestes pikaajalise hävitava protsessi tekkimise tõenäosust.

Kas DMARDid on ohutud? Kõik DMARD-id on heaks kiitnud USA Toidu- ja Ravimiamet. Paljud inimesed võtavad neid ravimeid ilma kõrvaltoimeteta.

Kuigi DMARD-id mõjutavad reumatoidartriidi sümptomeid kogu kehas, kipuvad nende võimsad toimed põhjustama mõningaid kõrvaltoimeid. Järgmised on DMARDide tüüpilised kõrvaltoimed:

Kõhuhäda. DMARD-id põhjustavad sageli iiveldust ja mõnikord oksendamist ja kõhulahtisust. Neid sümptomeid saab hallata teiste ravimitega. Tüsistused kaovad ka siis, kui keha harjub ravimiga. Kui teie sümptomid on liigselt häirivad, määrab teie reumatoloog välja teise ravimi.

Maksa düsfunktsioon. See tüsistus on vähem levinud kui seedehäired. Maksakahjustuse kontrollimiseks peate regulaarselt tegema vereanalüüse.

Vere seisund. DMARD-id võivad põhjustada probleeme immuunsüsteemiga ja suurendada nakkushaiguste riski. Samuti võib langeda valgete vereliblede tase, mis kaitsevad organismi infektsioonide eest. Punaste vereliblede madal tase (aneemia) suurendab väsimust. Regulaarselt tehtav lihtne test aitab jälgida teie punaste vereliblede taset.

Tsiteerimiseks: Badokin V.V. Peamised sümptomeid modifitseerivad ravimid, millel on viivitatud toime osteoartriidi ravis // Rinnavähk. 2011. nr 12. Lk 725

Osteoartriit (OA) on degeneratiivsete liigesehaiguste peamine nosoloogiline vorm. Seda esineb enam kui 70% 65-aastastest patsientidest ja veelgi sagedamini avastatakse selle haiguse radioloogilisi sümptomeid. OA haarab oma patoloogilise protsessi orbiidis eelkõige kandvaid (põlve- ja puusa-) liigeseid ning see halvendab oluliselt patsientide elukvaliteeti ja põhjustab puude, eriti eakatel. See kujutab endast tõsist sotsiaal-majanduslikku probleemi, olles üks püsiva puude peamisi põhjuseid. EULARi (2003) andmetel on põlveliigeste osteoartriidist tingitud puude risk võrdne südamehaigustega kaasneva riskiga ning on naiste peamiste puude põhjuste hulgas 4. ja meeste seas 8. kohal. OA pikaajalist prognoosi konkreetsetel patsientidel on raske ennustada, sealhulgas üksikute kliiniliste sümptomite kulgu, radioloogiliste (struktuuriliste) muutuste progresseerumist ja elukvaliteedi halvenemist.

OA-d peetakse multifaktoriaalseks haiguseks, mille väljakujunemine on seotud erinevate teguritega (mehaanilised, hormonaalsed, geneetilised). Nende tegurite panus selle haiguse arengusse, individuaalsetesse ilmingutesse ja tulemustesse üksikutel patsientidel on äärmiselt erinev. On hästi teada, et gonartroosi, koksartroosi ja käte väikeste liigeste artroosiga kaasnevad erinevad riskifaktorid. See on võimaldanud mõnel autoril käsitleda OA-d kui erineva etioloogiaga liigesehaiguste heterogeenset rühma, millel on sarnased bioloogilised, morfoloogilised ja kliinilised tunnused ning üldine tulemus. Osteoartriit põhineb anaboolsete ja kataboolsete protsesside vahelisel tasakaalustamatusest liigesekudedes ning eelkõige hüaliinses kõhres - patoloogiliste muutuste peamises ja esmases hüppelauas. Seda haigust iseloomustab krooniline, aeglaselt progresseeruv kulg ja see viib hüaliinkõhre mahu vähenemiseni kuni selle täieliku kadumiseni.
Primaarse osteoartriidi patogenees on suures osas dešifreeritud (eelkõige selle arengu molekulaarsed mehhanismid). Ülioluline on liigeste krooniline ülekoormus, sealhulgas nende mikro- ja makrotrauma. See põhjustab kondroblastide ja kondrotsüütide aktiivsuse häireid ja seejärel proteoglükaanide ebapiisavat sünteesi kondrotsüütide poolt, samuti glükoosaminoglükaanide ja proteoglükaanide agregaatide moodustumise kvantitatiivseid ja kvalitatiivseid häireid. Teisest küljest täheldatakse muutusi subkondraalses luus, areneb selle skleroos, mis suurendab veelgi kahjustatud liigese koormust. Maatriksproteinaaside (kollagenaas, fosfolipaas A2) aktiveerimine, põletikueelsete tsütokiinide (interleukiin-1 ja tuumori nekroosifaktor-α) üleekspressioon, põletikuvastaste tsütokiinide defitsiit, näiteks transformeerivad kasvufaktor-β ja plasminogeeni inhibiitor-1, mis inhibeerivad. anaboolsed protsessid mõjutatud kõhres. Teatud roll osteoartriidi patogeneetilises kaskaadis on superoksiidradikaalidel, sünovotsüütide poolt sünteesi vähenemisel hüaluroonhappel, samuti prostaglandiini E2 ületootmisel, mis koos teiste teguritega soodustab põletikku liigesekudedes, stimuleerib liigese aktiivsust. osteoblastide ja indutseerib kõhre fibroplastilist degeneratsiooni.
Osteoartriidi (OA) patoloogilised muutused peegeldavad nii liigesekoe kahjustusi kui ka reaktsiooni sellele kahjustusele. Kuigi kõige selgemad muutused toimuvad liigesekõhres, on patoloogilises protsessis kaasatud kõik liigesekuded ja periartikulaarsed pehmed koed. Lisaks hüaliinse kõhre degeneratsioonile ja mahu vähenemisele täheldatakse sünoviaalmembraani põletikku, samuti luu ümberkujunemist subkondraalse skleroosiga, osteofüütide ja subkondraalsete tsüstide moodustumist, liigesekapsli fibroosi, meniski degeneratsiooni ja periartikulaarset lihast. atroofia. Lisaks on patoloogilises protsessis kaasatud sidemed, enteesid ja sensoorsed närvid.
Kõigi liigest moodustavate struktuuride kaasamine, mida võib pidada iseseisvaks elundiks, põhjustab valu ilmnemise erinevaid mehhanisme - selle haiguse üks peamisi sümptomeid. Seega aitab subkondraalse luu kahjustus kaasa valu tekkele intraosseosse hüpertensiooni ja mikromurdude tõttu, moodustunud osteofüüdid põhjustavad sensoorsete närvide traumasid ja periartikulaarsete lihaste kahjustusega kaasneb nende spasm. Kõige olulisem roll valu tekkes on aga põletikul, mis on OA tekkes ja progresseerumises ülimalt oluline.
Põletikuline protsess lokaliseerub mitte ainult sünoviumis, vaid ka kõhres, luus ja periartikulaarsetes pehmetes kudedes, sealhulgas liigesekapslis, sidemetes ja kõõlustes, millega kaasneb vastavalt sünoviidi, kondriidi, osteiidi ja periartriidi areng. OA kahjustuste mitmetahulisus on muutunud ilmsemaks uute tehnoloogiate, eriti magnetresonantstomograafia (MRI) kasutuselevõtuga kliinilises praktikas. MRI aitab määrata OA fenotüüpi, selgitada seost valu ja selle haiguse struktuursete muutuste vahel, visualiseerida kahjustuse teemat ja määrata ravi sihtmärke. See meetod võimaldab tuvastada morfoloogilisi muutusi liigese erinevates kudedes minimaalsete radioloogiliste muutuste korral või isegi nende puudumisel. Kuigi MRI sümptomite kliinilisest tähtsusest on vähe teada, on selge, et luuüdi muutused on seotud OA radiograafilise progresseerumise suure kiirusega ning valu korreleerub sünoviidi ja luuüdi tursega (tõenäoliselt intraosseosne hüpertensioon).
Selle haiguse ravi on keeruline ja hõlmab mittefarmakoloogilisi, farmakoloogilisi ja kliinilisi meetodeid. Farmakoteraapia meetoditeks on mitteopioidsed ja opioidsed valuvaigistid (paratsetamool, tramadool), süsteemsed mittesteroidsed põletikuvastased ravimid (MSPVA-d), lokaalne ravi (kapsaitsiin, mittesteroidsed põletikuvastased ravimid, dimeksiid), nn kondroprotektorid (aeglase toimega sümptomeid modifitseerivad ravimid). ), liigesesisesed süstid (glükokortikoidid, ravimid hüaluroonhape), eksperimentaalteraapia (bioloogilise vastuse modulaatorid, luu ainevahetust mõjutavad ravimid).
Sümptomeid modifitseerivatest aeglase toimega ravimitest on ülima tähtsusega kõhrelise rakkudevahelise aine - glükoosamiin ja kondroitiinsulfaat - looduslikud komponendid, mis on selle rühma ravimitest enim uuritud ja tõenduspõhisemad. Need on klassifitseeritud spetsiifilisteks artroosivastasteks ravimiteks, mida iseloomustab sümptomeid modifitseeriva toime aeglasem areng, väljendunud järelmõju, kui toime püsib pärast ravi lõpetamist 4-8 nädalat või kauem ning mis kõige tähtsam, neil on potentsiaal. struktuuri muutvad (kondroprotektiivsed) omadused. ) omadused. Järelikult ei mõjuta glükoosamiin ja kondroitiinsulfaat mitte ainult aktiivselt selle haiguse peamisi kliinilisi ilminguid (nimelt summutavad valu ja normaliseerivad kahjustatud liigeste funktsiooni, vaid aeglustavad ka OA progresseerumise kiirust, normaliseerivad või stabiliseerivad hüaliinkõhre struktuurseid muutusi ja vältida muutusi kahjustatud liigeses (tabel 1).
Glükoosamiinil on kõige kindlam tõendusbaas. See on monosahhariid ja glükoosaminoglükaanide looduslik komponent liigesemaatriksis ja sünoviaalvedelikus. Glükoosamiinil on spetsiifiline toime osteoartriidi kõhrele ja see stimuleerib täieliku rakuvälise maatriksi ja eelkõige selle kõige olulisema komponendi - proteoglükaanide ja hüaluroonhappe - sünteesi kondrotsüütide poolt (tabel 2). See vähendab oluliselt kõhre kataboolsete ensüümide, sealhulgas maatriksi metalloproteinaaside aktiivsust.
Glükoosamiin sünteesitakse merelise päritoluga kitiinist ja sisaldab mitmeid sooli. Meditsiinipraktikas kasutatakse kahte selle soola - sulfaati ja vesinikkloriidi. Glükoosamiinsulfaat on puhas aine molekulmassiga 456,46 ja on loodusliku aminomonosahhariidi glükoosamiini sulfaaditud derivaat. See on glükoosaminoglükaanide ja proteoglükaanide normaalne komponent ning substraat glükoosaminoglükaani ahelate, agrekaani ja teiste kõhrekomponentide sünteesiks. Suukaudselt või parenteraalselt manustatuna koguneb see liigesekõhre. Seda iseloomustab kiire imendumine seedetraktist. Absoluutne biosaadavus pärast esmast maksa läbimist on 26%. Intramuskulaarsel manustamisel on glükoosamiinsulfaadi kontsentratsioon tavaliselt 5 korda suurem kui suukaudsel manustamisel.
Süstemaatiline Cochrane'i ülevaade, milles analüüsiti kõige olulisemaid uuringuid glükoosamiini efektiivsuse ja talutavuse kohta, andis kõrge hinnangu selle sümptomaatilisele toimele. Glükoosamiini efektiivsus on platseeboga võrreldes oluliselt kõrgem nii liigesevalu intensiivsuse vähendamise, Lequesne indeksi parandamise kui ka ravile reageerinud patsientide protsendi osas. Samal ajal ei saadud usaldusväärseid tulemusi glükoosamiini ja platseebo efektiivsuse võrdleval hindamisel selliste parameetrite osas nagu valu vähendamine WOMAC indeksi skaalal, jäikus ja kahjustatud põlveliigeste funktsiooni parandamine.
Rääkides glükoosamiinist, ei saa me ignoreerida kahte kindlat uuringut, milles registreeriti selle ravimi struktuuri muutev toime. Neist esimeses uuringus randomiseeriti 212 patsienti võtma regulaarselt 3 aasta jooksul glükoosamiinsulfaati või platseebot. Glükoosamiinsulfaati kasutanud põhirühmas suurenes liigeseruumi laius uuringu lõpuks 0,12 mm ja platseeborühmas vähenes see 0,24 mm võrra. Need andmed viitavad mitte ainult selle ravimi sümptomeid modifitseerivale, vaid ka struktuuri muutvale efektiivsusele, s.t. selle võimet aktiivselt mõjutada OA progresseerumise kiirust. Kuid mitte kõik pikaajalise glükoosamiiniravi saanud patsiendid ei suutnud saavutada radioloogilise progresseerumise kiiruse vähenemist. Seega täheldati pärast kolmeaastast pidevat selle ravimi kasutamist 15% patsientidest haiguse kiiret progresseerumist, samas kui liigeseruumi ahenemine ületas 0,5 mm. OA sellise agressiivse kulgemise riskitegureid ei ole veel kindlaks tehtud. Samuti tuleb märkida, et glükoosamiini terapeutiline toime on näidustatud ainult gonartroosiga patsientidel, kuid mitte koksartroosiga patsientidel.
Hiljem said glükoosamiini struktuuri modifitseeriva toime Pavelka jt. . Neid andmeid kinnitavad kaudselt nende patsientide pikaajalise (keskmiselt 8 aastat) vaatluse tulemused, keda raviti glükoosamiiniga esimese 3 vaatlusaasta jooksul. Järgmise 5 aasta jooksul tehti põlveliigese asendamine 10,2% põhirühma ja 14,5% kontrollrühma patsientidest.
Glükoosamiinsulfaadil on hea talutavusprofiil ja kõrge ohutus. Kõigis uuringuprotokollides ja metaanalüüsides ei esinenud statistiliselt ega kliiniliselt olulisi erinevusi kõrvalnähtude arvus või raskusastmes võrreldes platseeboga. Samal ajal on võrdlevad uuringud näidanud, et MSPVA-de võtmisel on kõrvaltoimete esinemissagedus suurem kui glükoosamiini kasutamisel. Randomiseeritud kontrollitud uuringute metaanalüüs näitas, et kõige sagedasemad kõrvalnähud on gastroenteroloogilised, mis on tavaliselt kerge iseloomuga. Üksikjuhtudel tekkis ravi katkestamine ravimi talumatuse tõttu. Kardiovaskulaarseid sündmusi täheldati eakatel patsientidel, kuid neid ei esinenud ka sagedamini kui platseebot saanud inimestel. Glükoosamiinsulfaat ei suurendanud insuliiniresistentsust.
Teine kõhre struktuurne analoog, kondroitiinsulfaat, on samuti sümptomaatiline aeglase toimega ravim. See on sulfaaditud mukopolüsahhariid ja on osa proteoglükaanikompleksidest, mida sünteesivad kondrotsüüdid. Kõhrekoe täielikuks funktsioneerimiseks on vajalik 2 tingimuse olemasolu: 1) piisav arv kondrotsüüte ja 2) nad peavad olema metaboolselt aktiivsed ja sünteesima piisavas koguses rakuvälist maatriksit. Maatriks sisaldab kondroitiinsulfaati. Karboksüül- ja sulfaatrühmade olemasolu tõttu on glükoosaminoglükaanidel ja eriti kondroitiinsulfaadil väljendunud hüdrofoobsus, mis omakorda aitab kaasa kõhre normaalsele talitlusele ja selle elastsete omaduste säilimisele. Suukaudsel manustamisel tuvastatakse see sünoviaalvedelikus suurtes kontsentratsioonides. Selle bioloogiline aktiivsus on paljuski sarnane glükoosamiiniga.
Nagu kajastub 2003. aasta EULAR-i juhistes, on tõendite tase kondroitiinsulfaadi kohta OA sümptomite muutmiseks sama kõrge kui glükoosamiinsulfaadi (IA) puhul. Leed B.F. et al. viis läbi metaanalüüsi 7 kontrollitud kliinilisest uuringust, milles osales 703 suurte liigeste (põlved ja puusad) kahjustusega patsienti, millest 372 patsienti raviti kondroitiinsulfaadiga ja 331 said platseebot. Ravi kestus oli 3 kuni 12 kuud ja ravimi annus - 800 kuni 2000 mg päevas. Kondroitiinsulfaadi efektiivsus oli platseeboga võrreldes oluliselt kõrgem sellistes näitajates nagu valu VAS-i järgi, Lequesne'i indeks ja patsientide ravitulemuste globaalne hindamine. Selles ülevaates uuriti ka ravimi taluvust, mis leiti olevat hea ja platseeboga võrreldav. Kõrvaltoimete hulka kuulusid kõhuvalu (18 patsiendil 349-st), kõhulahtisus (7-l), kõhukinnisus (2-l), nahasümptomid (4-l), silmalaugude turse (1-l), alajäsemete turse (1-l) , alopeetsia (1) ja ekstrasüstool (1).
Uebelhart D. et al. hindas kahe suukaudse kondroitiinsulfaadi ravikuuri efektiivsust ja talutavust 3 kuu jooksul 1 aasta jooksul randomiseeritud topeltpimedas mitmekeskuselises platseebokontrollitud uuringus, milles osales 120 sümptomaatilise põlveliigese OA-ga patsienti. Primaarset efektiivsust hinnati Lequesne'i algfunktsionaalse indeksi hindamisega ning sekundaarset VAS-i dünaamikat, teatud vahemaa läbimise kiirust, teraapia efektiivsuse globaalset hindamist ja paratsetamooli vajadust. Liigesruumi laiust hinnati tibiofemoraalse liigese mediaalses osas. Ravikavatsuse analüüs hõlmas 110 patsienti 120-st. Vaatluse lõpuks langes algo-funktsionaalne indeks põhirühmas 36% ja kontrollrühmas 23%. Täiendav analüüs näitas, et kondroitiinsulfaadil ei olnud mitte ainult märkimisväärne sümptomeid modifitseeriv, vaid ka struktuuri modifitseeriv toime. Aasta lõpuks vähenes platseebot saanud patsientide liigeseruum veelgi, mida kondroitiinravi ajal ei registreeritud.
Kondroitiinsulfaadi kondroprotektiivne toime väljendub ka ravimi nn järelmõjus, s.o. OA sümptomite jätkuv vähenemine pärast selle ravimiga ravi lõpetamist. Autor rõhutab, et selle ravimi struktuuri muutev toime on tõestatud nii eksperimentaalsetes kui ka kliinilistes uuringutes ning kondroitiini positiivseks omaduseks on madal toksilisus ka pikaajalisel kasutamisel.
Kondroprotektiivse toimega kombineeritud ravimid on arthra, condronova ja Teraflex. Theraflex (Bayer, Saksamaa) sisaldab 500 mg glükoosamiinvesinikkloriidi ja 400 mg naatriumkondroitiinsulfaati. Seda on ette nähtud 2 kapslit 2 korda päevas esimese 3-4 nädala jooksul ja seejärel 2 kapslit päevas. Ravi kestus on tavaliselt 6 kuud.
Theraflexi terapeutiline toime on tõestatud mitmetes kliinilistes uuringutes. Venemaa Meditsiiniteaduste Akadeemia Reumatoloogia Instituudis läbiviidud avatud uuringus leidis L.I. Benevolenskaya jt uurisid Teraflexi efektiivsust, talutavust ja ohutust 50 gonorröa ja koksartroosiga patsiendil. Kõigil patsientidel oli kliiniliselt väljendunud osteoartriit koos valu, hommikuse jäikuse ja lihas-skeleti süsteemi funktsionaalse puudulikkusega, samuti MSPVA-de vajadusega. Vaatluse kestus oli 6 kuud ja esimese 4 kuu jooksul võtsid patsiendid 2 Tera-flexi kapslit koos 1200 mg ibuprofeeniga. Positiivse efekti saavutamisel oli võimalik ibuprofeeni igapäevast vajadust vähendada kuni selle täieliku katkestamiseni. 4-kuulise pideva ravi lõpuks põhjustas Theraflex WOMAC-i üldindeksi märkimisväärse languse, samal ajal kui liigesevalu, hommikuse jäikuse ja kahjustatud liigeste funktsionaalsete häirete intensiivsus oli märgatavalt positiivne. 26 patsiendil 50-st õnnestus ibuprofeeni igapäevast vajadust vähendada. Patsientide sõnul paraneb teise kuu lõpuks. teraapiat täheldati 77,8% juhtudest ja neljanda lõpuks 74,4% ja arsti hinnangul vastavalt 88,6 ja 83,7%. Huvitaval kombel säilis Theraflexi terapeutiline efektiivsus järgmise 2 kuu jooksul pärast ravi lõpetamist. See uuring näitas ravimi head taluvust. Kõrvaltoimeid täheldati ainult 6 patsiendil ja need olid peamiselt seotud ibuprofeeni võtmisega. Teraflex põhjustas üksikjuhtudel valu ülakõhus ja väljaheite kinnipidamist.
Teises 6-kuulises avatud randomiseeritud mitmekeskuselises uuringus hinnati ka Theraflexi efektiivsust kliiniliselt olulise põlveliigese osteoartriidi ja deformeeriva spondüloosiga patsientidel. Kõigil patsientidel oli valu VAS-i skaalal kõndimisel suurem kui 40 mm ja radioloogiline staadium vastas Kellgreni ja Lawrence'i järgi I-III staadiumile. Esimese (põhirühma) patsiendid võtsid Teraflexi koos diklofenakiga ja teise (kontroll) rühma patsiendid - ainult diklofenakiga. 3 kuu lõpuks. Põhirühmas vähenes liigesevalu intensiivsus oluliselt ja püsis sellel tasemel kuni 6 kuu lõpuni. ravi. Teises rühmas täheldati ka selle näitaja positiivset dünaamikat, kuigi põhirühmaga võrreldes vähemal määral. Sarnast suunda täheldati ka WOMACi funktsionaalse indeksi puhul. 6 kuu lõpuks. ravi esimeses rühmas registreeriti arsti hinnangul oluline paranemine 23,3% patsientidest ja paranemine 60% patsientidest ning kontrollrühmas - vastavalt 16,7 ja 40%. Samal ajal registreeriti ravi ebaefektiivsust 23% diklofenaki kasutanud patsientidest ja ainult 3,3% patsientide rühmas, kes võtsid Teraflexi koos diklofenakiga. Nagu eelmises uuringus, täheldati Theraflexi head taluvust. Põhirühmas tuvastati kokku 5 kõrvaltoimet ja kontrollrühmas 8. Theraflexi võtmise ajal täheldati kõrvetisi, valu ülakõhus ja kõhugaase, mis olid kerged ega nõudnud ravi selle ravimiga katkestamist. Ühel juhul täheldati allergilist reaktsiooni, millega kaasnes nahalööve.
Suurt huvi pakub mitmekeskuseline topeltpime uuring Glucosamin/|chondroitin Arthritis Intervention Trial (GAIT), mis viidi läbi USA-s National Institutes of Health’i egiidi all. Selles uuringus osales 1583 sümptomaatilise põlveliigese OA-ga patsienti. Kõik patsiendid jagati 5 rühma. Eraldi rühmades võtsid patsiendid kas 1500 mg glükoosamiinvesinikkloriidi või 1200 mg kondroitiinsulfaati või glükoosamiini ja kondroitiini kombinatsiooni või 200 mg tselekoksiibi või platseebot. Ravi kestus oli 24 nädalat. Esmane tulemus oli valu intensiivsuse vähenemine WOMAC-i skaalal põlveliigeste puhul 20% või rohkem 24. nädalaks. Vaatamata selle uuringu ülesehituse ebaselgusele ja suurele protsendile patsientidest, kes kogesid platseeboga oluliselt valu intensiivsuse vähenemist, saadi huvitavaid andmeid. Algselt tugeva või tugeva põlveliigeste valuga patsiente oli kõige rohkem glükoosamiini ja kondroitiiniga kombineeritud ravi saanud rühmas ning neid oli statistiliselt oluliselt rohkem kui platseeborühmas (vastavalt 79 ja 54,3%, p = 0,002). Kõrvaltoimed olid harvad, mõõduka raskusastmega ja esinesid ligikaudu võrdselt sageli üksikutes rühmades.
Kombineeritud ravi teostatavust ja selle struktuuri muutvat toimet kinnitavad eksperimentaalsed andmed kondroitiinsulfaadi ja glükoosamiinvesinikkloriidi samaaegse kasutamise efektiivsuse kohta. Kombineeritud ravi OA küülikumudelis aitas kaasa glükoosaminoglükaanide tootmise suurenemisele kondrotsüütide poolt 96,6% ja kõhre struktuursete analoogidega monoteraapia taustal ainult 32%. Kõhrekahjustus oli ka kombineeritud ravi korral vähem tõsine kui glükoosamiini või kondroitiiniga. Tuleb meeles pidada, et kõhre struktuursetel analoogidel ei ole mitte ainult ühised, vaid ka iseloomulikud mehhanismid, mis mõjutavad valu ja põletikku. Samal ajal on need sünergistid ja koos kasutamisel täiendavad ja suurendavad üksteise mõju.
Seega on Theraflexil OA-ga patsientidel selgelt sümptomeid modifitseeriv toime, mis väljendub valu intensiivsuse vähenemises ja kahjustatud liigeste funktsiooni paranemises. See vähendab ka mittesteroidsete põletikuvastaste ravimite igapäevast vajadust. Mis puutub selle struktuuri muutvate omaduste tõendamisse, siis see nõuab pikaajalist ravi selle ravimiga (mitu kuud või isegi aastaid) koos liigeseruumi laiuse hoolika analüüsiga vastavalt röntgen- ja MRI-uuringutele, samuti liigesekõhre mahu määramine enne ja pärast sellise ravi läbiviimist.
Praegu on kõhre struktuursete analoogide otsese kondroprotektiivse toime küsimus lahendatud mitmetähenduslikult. Üha enam uurijaid on seisukohal, et nn kondroprotektiivsed ravimid ei stimuleeri niivõrd kõhre maatriksi sünteesi, s.t. proteoglükaanidel, glükoosaminoglükaanidel ja hüaluroonhappel kondrotsüütide poolt on põletikuvastane toime, mis realiseerub pikaajalisel manustamisel. Selle probleemi positiivne lahendus tuleneb suuresti väga informatiivsete meetodite puudumisest, mis võimaldavad adekvaatselt hinnata kõhrekoe ohutust ja täita OA progresseerumise kriteeriumide nõudeid. Sellega seoses tundub asjakohane eristada OA kliinilisi kriteeriume ja selle haigusega mitteseotud tegureid, et teha kindlaks puusaliigese OA progresseerumise tunnused, mis erinevad põlve OA-st. Tundub, et sama kiireloomuline on viia läbi selle haiguse täiendavad põhjalikud uuringud, et selgitada seoseid kliiniliste, radioloogiliste, artrosonograafiliste ja MRI andmete vahel.

Kirjandus
1. Volpi N. Kondroitiinsulfaat osteoartriidi raviks. Curr Med Chem – põletiku- ja allergiavastased ained, 2005; 4: 221-234.
2. Jordan KM, Arden NK, Doherty M et al. EULAR Recommendations 2003: tõenditel põhinev lähenemisviis põlve osteoartriidi ravile: Rahvusvaheliste kliiniliste uuringute, sealhulgas terapeutiliste uuringute alalise komitee (ESCISIT) töörühma aruanne. Ann Rheum Dis 2003; 62: 1145-1155.
3. Brandt KD. Osteoartriidi diagnoosimine ja mittekirurgiline ravi. Professionaalne side, 2000.
4. Badokin V.V. Põletiku tähtsus osteoartriidi tekkes ja kulgemises. Consilium medicus 2009; 11(9): 91-95.
5. Wesseling J, Dekker J, van den Berg WB jt. KONTROLLI (Kohort puusa- ja põlveliigese kohort): sarnasused ja erinevused osteoartriidi inivatatsioonidega. Ann Rheum Dis 2009; 68: 1413-19.
6. Krigshtein O.S., Golubev G.Sh. Tõendite hindamine ravimite tõhususe kohta, mida väidetavalt nimetatakse struktuuri muutvateks ravimiteks, 20040–2007. Kliiniline farmakoloogia ja farmakoökonoomika 2008; 1: 55-88.
7. Alekseeva L.I. Sümptomaatilised aeglase toimega ravimid OA raviks. Consilium medicus 2009; 11 (9): 100-104.
8. Herrero-Beaumont G, Rovati LC. Kristallilise glükoosamiinsulfaadi kasutamine osteoartriidi korral. Tulevik Rheumatol 2006; 1 (4): 397-414.
9. Towheed TE, Maxwell L, Anastassiades TP jt. Glükosamiinravi osteoartriidi raviks. Cochrane'i andmebaasisüsteem. Rev. 2005; CD002946.
10. Reginster JY, Deroisy R, Rovati LC et al. Glükoosamiinsulfaadi pikaajaline mõju osteoartriidi progresseerumisele: randomiseeritud platseebokontrollitud kliiniline uuring. Lancet 2001; 357: 251-256.
11. Pavelka K, Gatterova J, Olejarova M jt. Glükoosamiinsulfaadi kasutamine ja põlve osteoartriidi progresseerumise edasilükkamine: 3-aastane randomiseeritud platseebokontrollitud topeltpime uuring. Arch Intern Med 2002; 162(18):2113-2123.
12. Bruyere O, Pavelka K, Rovati LC jt. Liigese täielik asendamine pärast glükoosamiinsulfaadiga ravi rnee osteoartriidi korral: kahe eelmise 3-aastase randomiseeritud platseebokontrollitud uuringu patsientide keskmise 8-aastase vaatluse tulemused. Osteoartriidi kõhre 2008; 16 (2): 254-260
13. Leeb BF, Schweitzer H, Montag K, Smolen JS. Kondroitiinsulfaadi metaanalüüs osteoartriidi ravis. J Rheumatol 2000; 27: 205-211.
14. Uebelhart D, Malaise V, Marcolongo R et al. Põlveliigese osteoartriidi perioodiline ravi suukaudse kondroitiinsulfaadiga: üheaastane, randomiseeritud, topeltpime, mitmekeskuseline uuring versus platseebo. Osteoartriidi kõhre 2004; 12: 269-276.
15. Benevolenskaja L.I., Alekseeva L.I., Zaitseva E.M. Ravimi Teraflex efektiivsus põlve- ja puusaliigese artroosiga patsientidel. RMJ 2005; 8: 525-527.
16. Povoroznjuk V.V. Glükoosamiin ja kondroitiin osteoartriidi ravis: kirjanduse andmed ja meie enda uuringute tulemused. RMJ 2006; 14 (4): 290-294.
17. Lila A.M., Mazurov V.I., Šidlovskaja O.V., Šostak M.S. Teraflex põlveliigeste osteoartriidi ja lülisamba osteokondroosi kompleksravis (kliinilise uuringu tulemused). RMJ 2007; 13 (24): 1618-1622.
18. Clegg DO, Reda DJ, Harris CL jt. Glükoosamiin, kondroitiinsulfaat ja need kaks kombinatsioonis valuliku põlveliigese osteoartriidi korral. N Ingl J Med 2006; 354(8):795-808.
19. Lippielo L., Woodword J., Karpman D. et al. Kondrotsüütide ja küüliku ebastabiilsuse mudeli osteoartroosi korral testitud kõhre struktuuri modifitseerivate ainete kasulik toime. Arthr. Rheum., 1999, suppl. 42, 256.
20. Mastbergen SC, Jansen NWD, Bijlsma JWJ jt. Tsüklo-oksügenaas-1/2 inhibeerimise erinev otsene mõju inimese osteoartriidi kõhre proteoglükaani ringlusele: in vitro uuring. Arthritis Research & Therapy 2006, 8:R2doi:10.1186/ar1846.