- 生物学の医学への応用例
- 喘息の選択療法
- 選択性と抗炎症薬
- 薬物投与の代替方法
- 幹細胞注入療法の有効性を高めるタンパク質ヒドロゲル
- インスリン産生細胞を攻撃する亜鉛
- 急性腎障害の予測因子としてのNGAL
- ビタミンD、結核菌増殖阻害剤
- 参考文献
医学における生物学の応用は、生物医学が実験室診断、医療、および健康に関連する他のあらゆる分野で提供するすべての実用的なツールです。
医学生物学は、in vitro診断から遺伝子治療まで、幅広い技術的および科学的アプローチを提供します。この生物学の分野は、医療の自然科学を管理するさまざまな原則を適用しています。
結核菌。出典：NIAID on Flickr。、ウィキメディア・コモンズ経由
このために、専門家は、分子の相互作用から生物の不可欠な機能までを考慮して、さまざまな病態生理学的プロセスの調査を行います。
したがって、生物医学は、より低い毒性レベルで、薬物の作成に関して新しい代替案を提供します。同様に、病気の早期診断と治療に貢献します。
生物学の医学への応用例
喘息の選択療法
SRS-A（アナフィラキシーの反応が遅い物質）は、これまで人間を苦しめる喘息で重要な役割を果たすと考えられていました。
その後の調査により、この物質はロイコトリエンC4（LTC4）、ロイコトリエンE4（LTE4）、ロイコトリエンD4（LTD4）の混合物であることが判明しました。これらの結果は、喘息の新しい選択的治療への扉を開きました。
この研究は、肺におけるLTD4の作用を特異的に遮断する分子を特定することを目的としており、気道の狭窄を回避しました。
その結果、ロイコトリエン修飾物質を含む薬剤が喘息治療で使用するために開発されました。
選択性と抗炎症薬
非ステロイド性抗炎症薬（NSAID）は、関節炎の治療に長い間使用されてきました。主な理由は、酵素シクロオキシゲナーゼ（COX）にあるアラキドン酸の効果をブロックする効果が高いことです。
ただし、COXの効果が阻害されると、胃腸保護剤としての機能も阻害されます。最近の研究によると、シクロオキシゲナーゼは酵素のファミリーで構成されており、そのメンバーの2つはCO-1とCOX-2という非常に類似した特性を持っています。
COX-1には胃保護作用があり、この酵素を阻害することにより、腸管の保護が失われます。新薬の基本的な要件は、COX-2を選択的に阻害し、保護と抗炎症の両方の機能の永続性を達成することです。
専門家はCOX-2を選択的に攻撃する分子を分離することに成功したため、新薬には両方の利点があります。胃腸障害を引き起こさない抗炎症剤。
薬物投与の代替方法
錠剤、シロップ、または注射剤を投与する従来の方法では、化学物質が血流に入り、全身に分散する必要があります。
この問題は、薬が意図されていなかった組織や臓器に副作用が発生した場合に発生し、望ましい治療レベルに達する前にこれらの症状が現れる可能性があります。
脳腫瘍の伝統的な治療の場合、血液脳関門のため、薬物は通常よりはるかに高い濃度でなければなりません。これらの用量の結果として、副作用は非常に有毒である可能性があります。
より良い結果を達成するために、科学者たちは高分子デバイスで構成される生体材料を開発しました。これは生体適合性があり、ゆっくりと溶解して薬物を放出します。脳腫瘍の場合、腫瘍は取り除かれ、化学療法薬で構成されるポリマーのディスクが挿入されます。
したがって、投与量は正確に必要な量であり、罹患した臓器に放出され、他の身体系で起こりうる副作用を大幅に減らします。
幹細胞注入療法の有効性を高めるタンパク質ヒドロゲル
幹細胞ベースの治療では、患者に投与される量が臨床的に適切であることが重要です。さらに、その生存能力がその場で維持されることが必要です。
幹細胞を送達するための最も侵襲性の低い方法は直接注射です。ただし、このオプションは5％の細胞生存率しか提供しません。
臨床的ニーズを満たすために、専門家は、自己組織化してヒドロゲルになる2つのタンパク質を含む痩身自己修復システムを開発しました。
このハイドロゲルシステムを治療用細胞と組み合わせて投与すると、組織虚血が存在する部位での細胞生存率が向上することが期待されます。
また、下肢の血流を可能にする細胞の生存率を維持することが優先事項である末梢動脈疾患の場合にも使用されます
インスリン産生細胞を攻撃する亜鉛
インスリン注射は、糖尿病の症状を制御することによって機能します。研究者らは、インスリンを生成する膵臓のベータ細胞に直接作用することを提案しています。重要なのは、これらの細胞の亜鉛に対する親和性である可能性があります。
ベータ細胞は、周囲の組織を構成する他の細胞よりも約1,000倍多く亜鉛を蓄積します。この特性は、それらを識別し、それらの再生を促進する薬物を選択的に適用するために使用されます。
これを行うために、研究者らは亜鉛キレート剤をベータ細胞を再生する薬剤に関連付けました。結果は、薬剤がベータ細胞にも固定され、それらが増殖することを示しています。
ラットで行われたテストでは、ベータ細胞は他の細胞よりも約250％多く再生しました。
急性腎障害の予測因子としてのNGAL
頭文字NGALで知られる好中球ゼラチナーゼに関連するリポカリンは、バイオマーカーとして使用されるタンパク質です。その役割は、鎌状赤血球のある個人の急性腎障害を検出することです。これらのタイプの患者では、血清測定はおそらく疾患の発症を予測した。
クレアチニンや尿素の増加などの腎障害は、鎌状赤血球症の合併症の1つです。研究では、2型糖尿病患者のNGALを腎症と関連付けています。
これにより、NGALは、低コスト、簡単なアクセス、および可用性により、臨床現場で重要かつ重要なツールになります。
さらに、鎌状赤血球症の管理中に、ルーチンの評価のための非常に広い範囲で、早期発見に貢献する敏感なバイオマーカーです。
ビタミンD、結核菌増殖阻害剤
結核は主に結核菌に関連する肺疾患です。病気の進行は免疫系の反応に依存し、その有効性は遺伝学などの外的および内的要因によって影響を受けます。
外的要因の中には、患者の生理学的および栄養状態があります。研究によると、ビタミンD欠乏症は免疫系の調節障害に直接関係している可能性があります。
このようにして、結核菌に対する前記システムの免疫調節作用が影響を受ける。結核にかかる可能性の増加は、ビタミンDの低レベルに関連している可能性があります。
臨床関連性は、ビタミンD3誘発抗結核療法が結核治療の補助として機能する可能性があることを示しています
参考文献
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