Bioteknologiaa käytetään lääketeollisuudessa rokotteiden, antibioottien, lääkeproteiinien sekä fagiterapian valmistamiseen.
Rokotteet
Rokotteita käytetään sekä virus-, että bakteeritautien hoidossa aktivoimaan yksilön omaa immuunipuolustusta.
Geenitekniset rokotteet valmistetaan hiivasoluissa yhdistelmä-DNA-tekniikalla:
- Taudinaiheuttajamikrobin pintaproteiinia koodaava geeni, joka toimii antigeeninä, eristetään
- Geeni liitetään hiivasolun plasmidiin, jossa on myös antibioottiresistenssigeeni
- Plasmidi siirretään hiivasoluun, joka alkaa tuottamaan taudinaiheuttajamikrobin pintaproteiineja
- Hiivasoluviljelmää kasvatetaan
- Solut hajotetaan ja pintaproteiini puhdistetaan
- Pintaproteiinien pohjalta tehdään rokote
Rokotteeseen voidaan myös lisätä tehosteaineita, jotka parantavat immuunivastetta.
Antibiootit
Antibiootteja tuotetaan bioreaktoreissa mikrobien avulla. Mikrobien geenejä voidaan muunnella prosessin tehostamiseksi. Lisäksi voidaan tehdä ns. hybridiantibiootteja, joissa on kahden antibiootin ominaisuudet samassa molekyylissä.
Fagiterapia
Fagiterapiassa käytetään bakteerien aiheuttamien sairauksien hoitoon bakteriofageja. Bakteriofagit ovat isäntäspesifisiä, joten ne hyökkäävät vain sairauden aiheuttavien bakteerien kimppuun.
Lääkeproteiinit
Antibioottien ja antigeenien lisäksi bioteknologialla voidaan tuottaa hormoneja ja täsmälääkkeitä.
Hormonit ja interferonit
Hormoneja valmistetaan bakteeri- ja hiivasoluviljelmissä, joihin on siirretty ihmisen kyseisen proteiinin tuottoa ohjaava geeni.
Hormonien lisäksi bioreaktoreissa tuotetaan interferoneja. Interferoni on proteiini, jota virustartunnan uhriksi joutuneet solut levittävät ympärilleen. Se käynnistää ympäröivissä soluissa puolustusreaktioita, joiden ansiosta virukset eivät kykene tunkeutumaan niihin.
Bioteknisen valmistuksen etuina ovat hormonin ja muiden lääkeaineiden puhtaus ja valmistuksen nopeus.
Täsmälääkkeet
Täsmälääkkeet vaikuttavat vain tiettyyn solun reaktioon tai molekyyliin.
Yksi esimerkki täsmälääkkeestä on syövän hoitoon käytetyt monoklonaaliset vasta-aineet. Ne ovat elimistön B-imusolujen tuottamia vasta-aineita, jotka tunnistavat antigeenistä vain yhden osan. Ne kykenevät tarttumaan syöpäsolun pinnalla oleviin reseptoreihin ja näin hidastamaan solun jakautumista.
Monoklonaalisten vasta-aineiden tuotantoon käytetään syöpäsoluja:
- hiireen injektoidaan antigeeniä, joka saa sen muodostamaan plasmasoluja
- Plasmasolut eristetään hiirestä ja yhdistetään syöpäsolujen kanssa, jolloin ne saadaan jakautumaan loputtomasti
- soluviljelmässä fuusiosolut tuottavat vasta-aineita. Siitä eritellään vain tiettyä vasta-ainetta tuottavat solut.
- monoklonaaliset vasta-aineet eristetään soluviljelmästä