بیوتکنولوژی، افزون بر ایجاد تحول بزرگ در تولید مواد غذایی، در زمینه بهداشت نیز تحول عظیمی ایجاد کرده است

همچنین بیوتکنولوژی قادر به ساخت داروهای پیچیده­ای است که به طریق دیگری نمی­توان آنها را تولید کرد. مثلاً “فعال کننده پلاسمینوژن بافتی” (دارویی که لخته خون را از بین می­برد)، ۲۴۰ بار پیچیده­تر از تاگامت (Tagamet) ، داروی معمول زخم معده است.

 کشف داروهای جدید در طی ۳۰ سال گذشته باعث شده است که میزان مرگ و میر ناشی از بیماری­های قلبی به نصف کاهش یابد.

داروها، نه تنها باعث افزایش طول عمر شده­اند، بلکه کیفیت زندگی را نیز بهتر کرده­اند، با مصرف داروهای ضد تهوع، بیماران سرطانی بهتر از گذشته می­توانند شیمی­درمانی را تحمل کنند. با استفاده از داروهای ضد لخته، بیمارانی که در خطر “پارگی رگهای مغزی” (سکته مغزی) هستند از خطر آسیب­های مغزی در امان می­مانند. داروهای جدید نه تنها زندگی افراد بشر را نجات می­دهند بلکه با توسعه بهداشت و سلامت باعث صرف هزینه کمتر می­شوند زیرا مردم کمتر به بیمارستان­ها و درمانگاه­ها مراجعه می­کنند و در محل زندگی و کار خود باقی می­مانند.

بیوتکنولوژی، به ویژه با استفاده از روشهای دی.ان.ای نوترکیب، نقش مهمی در تولید داروها و واکسن­ها ایفا کرده است


روش‌های مختلف تولید داروهای نوترکیب

  • تولید مواد دارویی و واکسن ­ها از گیاهان

با وجود پیشرفت روش­های شیمیایی و میکروبی، گیاهان هنوز منبع مهم ترکیباتی هستند که به علت پیچیدگی و گرانی نمی­توان آنها را به طریقی دیگر تولید کرد. مثلاً هر گرم از ضدتومورهایی مانند وین‌بلاستین (Vinblastine) یا وین­کریستین (Vincristine) و آلکالوئیدهایی که از گیاه “کاتارانتوس روزئوس” (Catharantus roseus) به دست می­ آیند و در درمان سرطان خون استفاده می­شوند، ۶۰۰۰ دلار به فروش می­رسند. همچنین بازار مواد دارویی گیاهی در آمریکا حدود ۹ میلیارد دلار برآورد می­شود.

در حدود یک‌سوم داروهایی که امروزه مصرف می­شوند از گیاهان به دست می ­آیند. یکی از این داروها، آسپیرین است که فرم آستیل­ دار شده نوعی فرآورده طبیعی گیاهی (اسید سالیسیلیک) است. با این همه، باور این است که کمتر از ۱۰ درصد داروهای گیاهی شناسایی و تشخیص داده شده­ اند و تکنولوژی مهندسی ژنتیک قادر به افزایش تولید این مواد دارویی است. به همین منظور پژوهش­های بسیاری برای استفاده از تکنولوژی مهندسی ژنتیک برای افزایش تولید این فرآورده در حال انجام است.



  • تولید پروتئین­های نوترکیب از طریق حیوانات تراریخته

صنعت بیوتکنولوژی به طور مداوم در حال کشف روش­هایی برای تولید فرآورده از ژن­هایی است که همسانه­سازی (کلون) می­شوند. استفاده از اشریشیاکلی در اوایل دهه ۸۰، روش غالب برای تولید بود. سپس، همانطور که تولیدات ژن­ها پیچیده ­تر شد، سیستم کشت بافت­های جانوری مورد استفاده قرار گرفت. هزینه تولید هر گرم پروتئین نوترکیب از طریق کشت بافت بالغ بر ۱۰۰۰ دلار است؛ به همین دلیل، لزوم توسعه روش ارزان­تر مورد توجه قرار گرفت.

روش جایگزین برای تولید پروتئین­ های نوترکیب، استفاده از حیوانات تراریخته است. با تشخیص پیشبرنده‌هایی (Promoter) که ژن­ ها را در اندام­ های ترشحی تولید می­کنند، فرآورده کلون­ شده می­تواند به سمت مایعات بدن مثل خون، شیر، ادرار، لنف یا بزاق هدایت شود. با یک بیوراکتور زنده، (یعنی حیوانی که با علف تغذیه می­شود)، بهای فرآورده تولید شده بسیار کمتر از کشت بافت و خیلی نزدیک به قیمت ماده تولید شده در اشریشیاکلی و مخمر است.

با پیشرفت علم در زمینه­ های زیست شناسی مولکولی، در حدود ۱۰ سال پیش تولید حیواناتی که ژن­های خارجی را در ژنوم خود حمل می­کردند، امکانپذیر شد. این ژن خارجی را ترنس‌ژن (Transgene) و حیوان موردنظر را تراریخته (Transgenic) نامیدند. این تکنیک که ابتدا در موش و سپس در دیگر پستانداران به کار برده شد، تکنیک موثری در پژوهش­های زیست­ شناسی و پزشکی است و می­تواند کاربردهای تجارتی و عملی مثل تولید پروتئین­های نوترکیب را داشته باشد



  • تولید مواد دارویی از طریق جانداران دریایی

محیط دریا زیستگاه انواع زیادی از جانوران و گیاهانی است که به­ عنوان بخشی از سوخت و ساز خود، ترکیبات فعال بیولوژیکی تولید می­کنند که برای انسان بسیار سودمندند. از ابتدای دهه ۱۹۷۰ پیشرفت­های بسیاری در کشف دارو از جانداران دریایی حاصل شده است. هر چند هنوز کمتر از ۱ درصد جانداران دریایی مورد بررسی قرار گرفته­اند، ولی نشان داده شده است که ترکیبات تولید شده به وسیله بعضی از جانداران دریایی (مانند جلبک­ها، اسفنج­ها و مرجان­ها) خواص آنتی­ بیوتیکی، ضد ویروسی و ضد التهابی دارند. این مواد برای درمان بیماری­های مختلف از جمله سرطان، بیماری­های التهابی مانند آرتروز و آسم در مرحله آزمایش­های بالینی هستند. به احتمال زیاد، بر اثر پیشرفت روش­های تشخیصی، مواد دیگری که دارای خواص ضد انگلی، محرک رشد، بالا برنده سیستم ایمنی و ترمیم­کننده جراحات باشند نیز شناسایی خواهند شد. انتقال ژن­های دلخواه از ماهی­ها به میکروارگانیسم ­های غیردریایی مانند اشریشیکاکلی، برای تولید فرآورده از طریق تخمیر ممکن است روش موثرتری برای تولید مواد دارویی باشد؛ بی آنکه به منابع طبیعی دریا نیز آسیبی وارد شود.

در پژوهش­های مرتبط دیگر، یک­سری از گیاهان دریایی و مواد استخراج شده از آنها، خواص ضد قارچی، ضد باکتریایی، ضد ویروسی، ضد کرم­های روده­ای و ضد آرترواسکلروتیک (Arthrosclerotic) از خود نشان داده­ اند.