Роль биологических исследований в современной медицине

Значение биологии для медицины

Значение биологических исследований для медицины:

• методы биологического моделирования — изучение механизмов возникновения и развития заболеваний, разработка способов их профилактики и лечения;
• изучение биологии паразитов — разработка методов и средств борьбы с инвазионными заболеваниями;
• методы генной инженерии — генетическое конструирование клеток и организмов с заданными свойствами;
• биотехнология — технологические процессы с использованием живых организмов;
• методы изучения строения, выделения и встраивания в другие клетки генов человека — проведение генотерапии наследственных заболеваний.

Методы генной инженерии и биотехнологии позволили наладить производство интерферона, антибиотиков, некоторых ферментов и гормонов, значительного количества витаминов.

Терапия и хирургия развиваются, базируясь на исследованиях и достижениях в анатомии, физиологии и биохимии. На основе иммунологии, микробиологии, паразитологии развивается эпидемиология, разрабатываются методы диагностики и лечения паразитарных и инфекционных болезней. В основе производства антибиотиков лежит учение об антибиозе. Теоретические вопросы профилактики, диагностики и лечения наследственных болезней составляют данные анатомии, общей и молекулярной биологии, физиологии и биохимии.

Биотехнологии и медицина

Медицинские биотехнологии — это технологии, основанные на использовании биологических систем (клеток, их компонентов и метаболитов, тканей, организма) в диагностике, профилактике и лечении заболеваний человека. Клетки и ткани животного происхождения, фитопрепараты, микробные клетки и их метаболиты занимают одно из основных мест в медицинской практике, ее развитии и совершенствовании. Благодаря технологии рекомбинантной ДНК микроорганизмы продуцируют цитокины (интерфероны, инсулин, интерлейкины и др.), человеческие гормоны, разрабатываются ДНК-вакцины и др.

Моноклональные антитела, трансплантация внутренних органов и костного мозга базируются на знаниях и исследовании клеток и тканей животного и человеческого происхождения. Трансгенные животные продуцируют с молоком человеческие терапевтические белки, активно развивается регенеративная медицина, позволяющая in vitro наращивать аутологичные человеческие ткани и органы.

В диагностику и лечение онкозаболеваний, вирусных инфекций, наследственной патологии внедряются технологии, основанные на использовании биочипов и наночастиц.

Современные методы молекулярной генетики, молекулярной биологии позволяют оперировать отдельными биомолекулами, осуществлять внутриклеточные манипуляции, благодаря применению достижений биоинженерии, микроэлектроники, компьютерной технологии.

Биотехнологические процессы, используемые в медицинской практике:

• иммунобиотехнологии — диагностикумы, вакцины, антитела (включая моноклониальные антитела), аллергены;
• ферментационные — продукция витаминов, антибиотиков, аминокислот, ферментов и т.д.; биосинтез и биотрансформации;
• клеточные технологии — тканевая инженерия, клеточная терапия, оплодотворение in vitro;
• технологии рекомбинантных ДНК — генотерапия, продукция рекомбинантных белков человека;
• нанобиотехнологии, аналитические биотехнологии — биосенсоры и биочипы;
• фармбиотехнологии — биопрепараты на основе лекарственных растений.

Взаимосвязь паразитологии с медициной

Медицинская паразитология изучает разных возбудителей заболеваний человека:

• медицинская протистология — изучает роль патогенных простейших организмов;
• медицинская гельминтология — изучает роль гельминтов (типы Круглые и Плоские черви);
• медицинская арахноэнтомология — роль членистоногих организмов как переносчиков и возбудителей заболеваний человека, особенности их природных резервуаров.

Медицинская паразитология решает три основные задачи: изучение биологии, морфологии, систематики и экологии паразитов человека; выяснение характера действия паразитов на организм человека (и наоборот) для познания механизмов развития заболеваний, вызываемых ими; разработку методов профилактики, диагностики и лечения заболеваний, вызываемых паразитами, способов борьбы с ними.

Для решения всех поставленных задач медицинская паразитология применяет методы разных биологических дисциплин — зоологии, анатомии, цитологии, гистологии, физиологии, генетики, патологической анатомии, демографической статистики, экологии, гигиены и др.

Инвазионные болезни — это болезни, вызываемые патогенными простейшими, гельминтами и членистоногими.

Методы антропогенетики

Целью анропогенетики является разработка методов диагностики, профилактики и лечения наследственной патологии человека. Предмет изучения — наследственные заболевания, генетические факторы, обуславливающие патологию у человека.

Генетика человека имеет ряд самостоятельных разделов: цитогенетика, молекулярная и биохимическая генетика, радиационная генетика, фармакогенетика, иммуногенетика, популяционная генетика.

Задачи антропогенетики: изучение типов наследования свойств и признаков человека в ряду поколений; разработка методов ранней диагностики наследственной патологии путем совершенствования пренатальной и экспресс-диагностики; широкое внедрение медико-генетического консультирования; определение локализации генов человека; разработка и совершенствование новых методов генной терапии наследственных заболеваний; выявление генетических опасных факторов внешней среды.

Основные методы исследования генетики человека, применяемые в медицине:

• генеалогический;
• популяционно-статистический;
• близнецовый;
• цитогенетический;
• биохимический;
• генетики соматических клеток;
• молекулярно-генетический;
• методы математического и биологического моделирования;
• иммуногенетический;
• дерматоглифический.