Әлемде және Қазақстанда биотехнологияның даму әлеуметтік-экономикалық аспектілері Лектор: Торланова Ботагоз Онгаровна

Дәрістің мақсаты: Студенттерді әлемде және Қазақстанда биотехнологияның ары қарай даму әлеуметтік-экономикалық аспектілерімен, сонымен бәрге дәрілік препаратады зерттеп шығару саладағы биотехнологияның жетістіктерімен, микробиологиялық шикізат негізінде дайындалатын дәрілік және диагностикалық препаратадың номенклатурасымен таныстыру.

Дәріс тақырыбының өзектілігі Биотехнология – қазіргі кезде халық шаруашылықтың барлық салаларына шенген ғылымның едәуір дамы затқан бір бағыты болып табылады. Биотехнологияның дамуы медицина, фармация, ветеринария, ауыл шаруашылықтың прогрессін белгілеп отырған сала. Замануи қоғамда бүгін микроорганизмдер көмегімен көптеген алынатын өнімдерді пайдаланады. Ал, фармацевттік өндірісінде биотехнология ерекше орын альпы отыр, себебі биотехнологиялық тәсілімен алынған фармацевттік өнімдер геномді технология, генді инженерия және ұлипа мен засуша культурасындағы жетістіктерге сүйенеді.

Ғылым және өндіріс ретіндегі биотехнология дағы кейбәр жетістіктерге қарамастан, көптеген елдерде биотехнологияның потенциалды мүмкіндіктері, әсіресе фармацевттік биотехнология да, толығымен пайдаланып затқан жоқ. Биотехнологияның ары қарай даму басты және приоритетті бағыттарының бірі өмір сүруге маңызды дәрілік препаратадың (антибиотиктер, гормондар, ферментер, вакциналар, моноклонды антиденелер, диагностикум дар және т.б.) ірі өндірістерді ұйымдастыру болып табылады.

Сонымен бірге әр елде фармацевттік биотехнологиялық өндірістің дамуы арнайы дайындалған жоғары мамандырылған кадрларсыз мүмкін емс.

1984 жилы – Биотехнологияның Еуропалық федерациясы ашылды (ЕФБ) Биотехнология – бұл биохимия, микробиология, медициналық генетика және т.б. ғылымдардың жетістіктерін пайдалану арқылы микроорганизмдер, ұлипа мен засуша культура лары ның белгілі қасиеттерге ие бағалы өнімдерді синтез дэу қабілетін өнеркәсіптік мөлшерде қалдануы.

Биотехнологияның бөлек ғылым және өндірістік сала ретінде пайда болуына әсер еткен ғылыми жетістіктері: Молекулалық биологияда – рекомбинантных ДНК технология нашу (1972 г.); Генді инженерия да – «in vitro» және «in vivo» тәжірибеде генетикалық қайта құру; Биохимияда – биокатализ; Иммунологияда – моноклонды антиденелерді алу технологиясы; Биофизика мен биоэлектрохимияда –биосенсордарды засау; Инженерлық ғылымдарда – биообъектілерді ферментация алу технологиясы; Экологияда – сыртқы ортаға мониторинг жүргізу және т.б.

Биотехнологияның бағыттары Сыртқы органың ластануын жою биотехнологиялық тәсілдері В2, В12, С витаминдерін биотехнологиялық тәсілімен шығару Көректі ақуыздар мен амин қышқылдарды биотехнологиялық тәсілімен шығару Ферменттерді биотехнологиялық тәсілімен шығару және пайдалану Биологиялық белсенді ақуыздарды және гормондарды биотехнологиялық тәсілімен шығару Антибиотиктерді биотехнологиялық тәсілімен шығару Жаңа пайдалы микроорганизмдерді, өсімдіктердің, зануарлардың ұлипа және засуша культура лары н биотехнологиялық жолымен зерттеп шығару

Қажетті қасиеттерге ие бағалы өнімдерді биотехнологиялық тәсілімен өндіру артықшылықтары : Алынатын өнімдердің ерекшеліктері (спецификалығы); Технологиялық процессті бақылау жеңілдігі; Процесс төмен температура да және агрессивті химиялық заттарсыз, токсикалық еріткіштерсіз және т.б. өтетіндігі; Қажетті заттардың бөліп алу жолдардың оңайлығы (көптеген тәсілдері экстракциялық препаратадың өндірісінде кең қолданылады); Бастапқы шикізаттың қол жеткілігі және арзандығы; Шикізаттың жоғары деңгейдегі қабілеті, соның нәтижесінде аз уақытта тез арада биомассаның қажетті мөлшерін алу мүмкіндігі; Процесстің сыртқы ортамен сиымдылығы және т.б. Экономикалық аспектілер

Қажетті қасиеттерге ие бағалы өнімдерді биотехнологиялық тәсілімен өндіру артықшылықтары : Биотехнологиялық өнімдерді көп мөлшерде жил маусымдарының өзгеруіне тәуелсіз үздікті түрде алу мүмкіндігі және үздіксіз науқастарға босатылуы; Биотехнологиялық өнімдер өндірісінің жоғары рентабельдігі, соның нәтижесінде олардың бағасының төмендеу (интерферон дар, гормондар), сонымен бірге кейбір препаратады тегін босату мүмкіндігі (инсулин, соматотропин және т.б.); Биотехнологиялық өнімдердің занама зағымсыз әсерлерінің азаюы немсе толығымен болмауы, себебі олар биологиялық объектілер арқылы түзіледі; Әлеуметтік аспектілер

Биотехнологияның ары қарай даму әлеуметтік-экономикалық аспектілері Со ңғ ы жилдары к ө п шет елдерде ә рт ү рлі мицелиалды са ң фрау құ ла қ тарды, ашот қ ы т ү сына зататын микроорганизмдерді, бактерияларды ж ә не ө сімдіктерді ң, зануарларды ң ұ липа ж ә не засуша культура лары н қ алдану н ә тижесінде м ү лдем за ң а ө ндірістер ашылып затыр. Биотехнология саласында техникалы қ прогрессті ң негізгі критерий ретінде биомассаны тире ң тазарту ж ә не ба ғ алы метаболиттерді, пайдалы ө німдерді химиялы қ таза т ү рде алу болып табылады.

Биотехнологияның ары қарай даму әлеуметтік-экономикалық аспектілері Биотехнологияның ары қарай даму замануи бағыттары: Процесстерді үздікті жүру тәсілінен үздіксіз түріне алмастыру, сонда биотехнологиялық өндірістерде биохимиялық процесстерді орындау үшін қолданылатын көптеген бағалы продуцент-микроорганизмдер және әртүрлі тасымалдағыштарда иммобилизацияланған қымбат ферментерді ұзақ уақыт жоғары өнімділікпен пайдалануға мүмкін болады, мысалы, қазіргі кезде иммобилизацияланған ферментер көмегімен крахмал дан фруктозаны аллоды, сонымен бірге глюкозаны және тағыда басқа бағалы өнімдерді ферментер көмегімен қалдық сулардан бөліп алу жолдарын іздестіру көптеген ғылыми жұмыстар жүргізуде ; Процесстерді беттік культивирлеу тәсілін тиреңдік тәсіліне алмастыру, оның нәтижесінде процессті үздіксізұзақ уақыт жүргізу мүмкін болады, сонда өндірістің өнімділігі едәір жоғарлайды, ал өнімдердің бағасы төмендейді, алынған өнім көрсеткіштері бір деңгейде (стандарты) болады; Сыртқы органы ластайтын қалдықсыз өндірістерге өту; Биотехнологиялық процесстерде толық автоматтандыру және компьютеризацияға өту, соның нәтижесінде алынатын өнімдер таза және стерилді түрде болады.

«Іn vitro» және «in vivo» тәжірибеде генетикалық қайта құру технологиясының арқасында көптеген бағалы дәрілік заттарды алуға мүмкін балды, соның ішінде: ( г.г.) Өнеркәсіптік мөлшерде адам инсулинін ( г.г.); осы гормонды синтез дэуші көзі ретінде рекомбинантных ДНК технологиясы арқылы өзгертілген Е. соlі продуцентінің засушалық биомассы қолданылады.

«Іn vitro» және «in vivo» тәжірибеде генетикалық қайта құру технологиясының арқасында көптеген бағалы дәрілік заттарды алуға мүмкін балды, соның ішінде: Адамның өсу гормоны – соматотропин (препараторы Джинатропин, Динатроп, Ансомон) микроорганизм- продуцент арқылы өнеркәсіптік мөлшерде алуға мүмкін балды;

«Іn vitro» және «in vivo» тәжірибеде генетикалық қайта құру технологиясының арқасында көптеген бағалы дәрілік заттарды алуға мүмкін балды, соның ішінде: Өнеркәсіптік мөлшерде адам гормоны - гонадотропин алуға мүмкін балды; Бүгін 200-ден аса диагностикалық препарата (гендік инженерия арқылы алынған) медициналық іс-тәжірибеге енгізілген, соның ішінде гонадотропин, гонадотропин және т.б.; 100-ден аса генді-инженериялық препаратаға бүгін клиникалық зерттеулер жүргізуде.

Жаңа дәрілік препаратады засауда биотехнология дағы жетістіктері: Түрлі-түрлі табиғи және зартылай табиғы бағытталған (кең немсе шектелген) спектрде әсер ететін антибиотиктерді өндіру (1940 ж.) Түрлі-түрлі табиғи және зартылай табиғы бағытталған (кең немсе шектелген) спектрде әсер ететін антибиотиктерді өндіру (1940 ж.)

Жаңа дәрілік препаратады засауда биотехнология дағы жетістіктері: Кейбір витаминдерді табиғи өсімдік немсе зануар шикізатынан бөліп алу экономика көз қарастан тиімсіз болады. Соның нәтижесінде осындай витаминдер В 2 (рибофлавин), В 12 (цианкобаламин), Н (биотин) көп елдерде (Швейцария, Канада, Россия және т.б.) биотехнологиялық тәсілімен алынады. Соның ішінде: - Рибофлавиннің синтезін өсімдіктермен қатар, дрожжилар, бактериялар, мицелиалды саңфрауқұлақтар атқарады. Өнеркәсіпте рибофлавин екі жолымен алынады: Рибоза мен 3,4-диметилаланиннен химиялық синтез арқылы; Рибоза мен 3,4-диметилаланиннен химиялық синтез арқылы; Sarcina lutea, Eremothecium ashbyi саңфрауқұлақтарын немсе генетикалық өзгертілген Bacillus subtilus бактерияларды пайдалана отырып биотехнологиялық әдіспен. Sarcina lutea, Eremothecium ashbyi саңфрауқұлақтарын немсе генетикалық өзгертілген Bacillus subtilus бактерияларды пайдалана отырып биотехнологиялық әдіспен.

Жаңа дәрілік препаратады засауда биотехнология дағы жетістіктері: Витамин Н (Биотин) табиғи көздерден бөліп алу аса тиімсіз болады. Ал химиялық жолымен синтез өткізу кезінде технологиялық шығымы өте төмен болған, сонымен бірге синтез нәтижесінде изомерлердің қоспасы түзіледі. Сонда, (активті) D-биотинді таза түрде алу үшін ол қоспаны қатан түрде бөлуі қажет болады. Биотехнологиялық тәсілде Биотинді жоғары шығымымен алу үшін Rhizopus delemar саңфрауқұлақтары қолданылады. Аскорбин қышқылының (Витамин С) өндірісінде сорбозаны алу сатысында сорбиттің микроорганизмдер көмегімен биоконверсия қолданылады. Соның нәтижесінде аскорбин қышқылының химиялық синтез дэу жолы едәуір қысқарады, өнімнің тазалығы жоғарлайды және бағасы да едәуір төмендейді

Жаңа дәрілік препаратады засауда биотехнология дағы жетістіктері: Моноклонды антиденелерді алу технологиясын (гибридомалық технологиясын – β-лимфоциттерді зануарлардың миелома засушаларымен гибридизация лоу (будандастыру) келесіде қалдану: а) қатерлі ісіктерге диагностика жүргізу; б) трансплантацияға арналған ұлипаларға түрін анықтау; в) фармацевттік технология да дәрілік заттарды нисана-мүшелерге препаратады бағытталған түрде тасымалдағыштарды засау;

Интерферон препараторын өндіру: α-интерферон дарды (лейкоциттік – Виферон, Реаферон және т.б.); β-интерферон дарды (фибробласты – Ребиф, Ферон және т.б.); γ-интерферон дарды (Т-лимфоциттік немсе иммундық ). Интерлейкин препараторын өндіру (Ронколейкин немсе адамның рекомбинантных интерлейкин-2). Туа біткен ауруларды (орақ-тәріздес засушалық, яғни серповидно- клеточная анемия, β-талассемия) пренаталды айқындау (диагностикалау) үшін рекомбинантных ДНК іздестіріп шығару. Рекомбинантты ДНК технологиясын бағаналық засушалардың өндірісінде қалдану. Жаңа дәрілік препаратады засауда биотехнология дағы жетістіктері:

Бақылау сұрақтар: Биотехнологияны ң дамуына қ андай басты жетістіктер ә сер етеді? Экономикалы қ к ө з қ арастан д ә рілік ө німдерді ң биотехнологиялы қ т ә сілімен ө ндіру арты қ шылы қ тары неде? Ә леуметтік к ө з қ арастан д ә рілік ө німдерді ң биотехнологиялы қ т ә сілімен ө ндіру арты қ шылы қ тары неде?

Назар б ө ліп ты ң да ғ андары ң ыз ғ а рахмет! «Последнее слово будет за бактериями» Луи Пастер