医学来源
发现新药
- 耐抗生素菌株的增加令人担忧,这意味着科学家们一直在寻找新的抗生素
- 成功开发一种药物需要大量的时间和金钱。一种药物在获得国家监管机构的批准之前必须通过几项试验
- 新药的发现和开发有几种不同的方式:
- 通过分析生物体的基因组来发现候选基因这可能是潜在药物的编码
- 识别适合的分子转化为药物靶点,例如受体和激素或神经递质和突触
- 修改的药物这已经存在了(这是通过使用模拟药物和目标分子分子结构的计算机程序来实现的)
- 有用的识别由生物体产生的化合物(例如真菌、植物、动物和放线菌)
作为药物来源的微生物和植物
- 我们目前使用的大部分药物都是由研究其他生物
- 细菌和真菌提供了很多抗生素
- 最近在海洋放线菌中发现了一种叫做利福霉素的化合物。这些化合物通过抑制细菌转录来杀死细菌
- 植物几百年来一直是毒品的主要来源
- 青蒿素是在青蒿中发现的一种药物,它通过杀死在红细胞中的病原体来治疗疟疾
- 奎尼丁来源于奎宁树,它通过阻断心肌中的通道蛋白来减少脉冲传导,从而治疗心率过快
- 许多植物都被用于中药,科学家们热衷于对这些植物进行分类和研究,看看它们能提供什么药物
- 继续获得这些药物和发现新的药物是一个强有力的理由维护生物多样性在全球范围内
- 微生物和植物物种可能在我们有机会发现它们能提供什么药物之前就灭绝了
个人化药物
- 目前,在为患有相同疾病或病症的个人开处方时,采取了“一刀切”的态度
- 个性化医疗涉及的开发更多有针对性的以及治疗多种人类疾病的个性化药物以及合成组织的开发
- 例如,异烟肼被用于治疗结核病。有些人代谢药物缓慢(使其对治疗疾病有效),而另一些人代谢得更快(使其无效治疗)
- 从人类基因组计划(HGP)等基因组计划收集的信息可以用于开发基因组医学
- 基因组医学利用个体基因信息来影响他们的临床护理
- 理想情况下,医生可以根据个体的基因组为其开出最有效的药物
- 个体之间,DNA碱基序列存在差异。这些差异会影响三级结构被药物靶向的蛋白质
- 从基因检测中获得的信息可以用于把人口分成小群这取决于他们对特定药物的反应。这将确保每个人都能得到最有效的药物副作用最小
- 个体化癌症治疗已经取得重大进展
- 赫赛汀是一种用于治疗乳腺癌的抗体药物,它会影响一种特定的细胞表面受体。只有当病人被发现有大量的这种受体时,才会给他们这种药物
- 基因筛查也是一种形式的个性化医疗,因为它允许有很高机会患上特定疾病的个人得到识别和治疗预防要采取的措施或预防措施
合成生物学
- 合成生物学是一个最近的研究领域,旨在创建新的生物部件、装置和系统,或重新设计自然界中已经存在的系统
- 它要复杂得多基因工程因为它涉及到组装整个基因组.这个基因组可以导致细胞以新颖的方式操作,以前从未见过
- 基因组的组装可以使用已知的现有DNA序列,也可以使用全新的序列
- 这些新的序列可以被写入(使用特殊的计算机程序),从而产生特定的蛋白质或转录因子
生产青蒿素
- 合成生物学最著名的用途是商业化生产青蒿素
- 青蒿素是一种很难用其他方法生产的抗疟疾药物
- 大肠杆菌酵母完全是基因重组这样他们就能大规模生产这种药物的前体