Медицинские биотехнологии

1.

2.

Медицинские биотехнологии:
генная инженерия,
клонирование
и печать органов
Стефано Екатерина Андреевна
Клинический ординатор ФГБОУ ВО ДОНГМУ
ИМ.М.ГОРЬКОГО, лектор РО «Знание»

3.

Познакомимся?
Стефано Екатерина Андреевна
Врач-терапевт, клинический ординатор кафедры внутренних болезней №1
Лектор Российского Общества «Знание»
Депутат Молодежного Парламента ДНР I созыва (2019-2021)
Полуфиналист кадрового конкурса «Лидеры Возрождения» (2022)
Играю в полупрофессиональный бадминтон
Увлекаюсь психологией, психотерапией
Полгода отработала в красной зоне в период пандемии COVID-19
Люблю горы, походы и активный отдых

4.

Задумывались ли вы когда-нибудь о том, чтобы...
Что-нибудь в себе изменить: цвет глаз, цвет волос, кожи?
Жить до 120 лет, потому что вы хотите увидеть новое столетие и достижения людей в следующем веке?
Создать собственного клона, потому что некоторыми делами заниматься не хочется, но это нужно делать?
Вакцины: разработка
вакцин против
широкого спектра
инфекций,
направленная на
улучшение иммунной
защиты.
Антитела: создание
специфических антител
для лечения
заболеваний, в том
числе онкологических.
МЕДИЦИНСКИЕ БИОТЕХНОЛОГИИ
Генная терапия: техники
коррекции генных
дефектов у пациентов с
наследственными и
приобретенными
заболеваниями.
Терапевтические белки:
производство белков,
корректирующих
биологические функции и
устраняющих патологические
процессы.
Препараты на базе стволовых
клеток: использование стволовых
клеток для регенерации и
восстановления тканей.
Наноустройства:
применение
нанотехнологий для
улучшенной доставки
лекарств и мониторинга
здоровья.

5.

Генная инженерия – CRISPR-Cas9
CRISPR-Cas9 – это система, используемая бактериями для защиты от нападения вирусов, но недавно её
удалось приспособить для редактирования генома в определённых позициях. Система состоит из двух
компонентов: CRISPR и Cas9.
• CRISPR – набор позиций в геноме, где находятся повторяющиеся участки ДНК.
• Рядом с этими повторами расположены гены Cas, кодирующие важные ферменты, один из которых – Cas9
– способен разрезать нуклеиновые кислоты (ДНК или РНК).
CRISPR-Cas9: бактериальный механизм защиты.
1. Вирус вторгается в бактериальную клетку;
2. Нуклеиновые кислоты вируса записываются в
CRISPR участке;
3. Формирование CRISPR РНК;
4. CRISPR РНК прикрепляется к ферменту Cas9;
5. CRISPR РНК направляет фермент Cas9 к вирусу. Он
разрезает и уничтожает вирусный геном.
Права на изображение принадлежат Nicola Graf

6.

Для чего используется CRISPR-Cas9?
БОРЬБА С НАСЛЕДСТВЕННЫМИ ЗАБОЛЕВАНИЯМИ (например, муковисцидоз)
Муковисцидоз. Патогенез муковисцидоза
обусловлен мутацией гена, который кодирует
белок, обеспечивающий транспорт солей и
воды в эпителиальном слое бронхолёгочной
системы и в клетках, выстилающих железы,
вырабатывающие секрет и выводящие его во
внешнюю среду организма.

7.

Для чего используется CRISPR-Cas9?
БОРЬБА С НАСЛЕДСТВЕННЫМИ ЗАБОЛЕВАНИЯМИ (например, муковисцидоз)

8.

Для чего используется CRISPR-Cas9?
Разработка новых антибиотиков и противовирусных препаратов.
Генетический драйв: изменение генофонда целого вида.
Изменения в сельском хозяйстве: сделать сельскохозяйственные культуры более питательными,
вкусными и устойчивыми к жаре и стрессу + редактирование генома животных.

9.

Клонирование и печать органов
Миллионы людей в мире ждут своей очереди на пересадку органов:
- В Китае в листе ожидания 1,5 млн человек,
- в США — 113 тыс., из них, в среднем, 20 человек в день умирают, так и не дождавшись донора.
Новую почку — самый востребованный орган — приходится ждать от трех до пяти лет. Эту проблему
можно решить: напечатав нужные органы на специальных 3D-принтерах.

10.

Клонирование и печать органов
1. Предпринтинг: сначала создают цифровую модель будущего органа или ткани. Для этого используют снимки,
полученные на МРТ или КТ.
2. Затем печатают, слой за слоем — эта технология называется аддитивной:
• вместо обычного 3D-принтера – специальный биопринтер;
• вместо чернил — биоматериалы;
• если клетки живые, их берут с помощью биопсии и подготавливают в биореакторе: пока они не размножатся
делением до нужного количества;
• во время печати биопринтер полимеризует клеточную структуру —связывает ее с помощью ультрафиолетового света,
нагревания или охлаждения.
Затем полученную структуру помещают в биосреду, где она «дозревает» перед пересадкой. Это — самый долгий
этап: он может длиться несколько недель. За это время структура стабилизируется, а клетки готовы выполнять свои
функции.

11.

ФОТО
Tg: @stefano_e
Vk: Стефано
Екатерина

12.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!