o ch b ch ho ho o oh o ho o ho o - nucleus · farmakokinetik farmakodynamik figur 10....

CH3

CH3HO HO

HO

CH3

HO

CH3

OH

O

Digoxin

O

OO HO

CH3

O

O

O

b

O

Figur 2. b. Digoxin.Bioteknologi 5 · Tema 9 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-55-0.

[email protected]. 40520989

Illustration fig 9.2

Bognavn Bioteknologi 5Kunde Nucleus forlagTegner Elin Steffensen

Autosomal

Kønsbunden

Dominant

Recessiv

Dominant

Recessiv

Kræver kun en sygdomsallel

Kræver to sygdomsalleler

Kræver kun en sygdomsallel

Kræver to sygdomsalleler hos kvinder, én hos mænd

Sidder på kromosom 4

Sidder på kromosom 7

Sidder på X-kromosomet

Sidder på X-kromosomet

Fx nervesygdommen Huntingtons chorea

Fx cystisk fibrose

Fx hudsygdommen incontinentia pigmenti

Fx blødersygdommenhæmofili

Figur 3. Oversigt over monogene arvelige sygdomme.Bioteknologi 5 · Tema 9 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-55-0.


Illustration fig 9.2.0


Terapeutisk gen

Patient-DNA

Det terapeutiske gensættes ind i en virus derhar fået fjernet sinenormale sygdomsfrem-kaldende egenskaber

Virus

1

Der udtagesimmunforsvars-stamceller frapatientensknoglemarv

2

Cellerne opformeres i cel-lekultur og blandes der-næst med virus

Virus splejser det tera-peutiske gen ind i DNAi patientens celle

3

De genmodificeredeceller sprøjtes ind ipatienten igen og kan nu modnes til effektive immunforsvarsceller, fordigenfejlen er blevet rettet med det terapeutiske gen

4

Figur 4. Ex vivo genterapi på ADA-patient.Bioteknologi 5 · Tema 9 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-55-0.




Normalt gen sættesind i virusVirus med

normalt gen

Virus der har fået fjernetsine normale sygdoms-fremkaldende egenskaber

Det normale gen trænger ind i cellekernenog dermed rettes fejlen

CellekerneSlimhinde-celle i lunge

Virus inhaleres

+

Figur 6. In vivo genterapi på cystisk fibrose patient.Bioteknologi 5 · Tema 9 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-55-0.




Aktivering

Agonistbindes tilreceptor

Ingen aktivering

Antagonistblokererreceptor

Celle

Receptor

Figur 7. Agonist og antagonist.Bioteknologi 5 · Tema 9 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-55-0.




• 10-17-årig proces• Under 10 % chance for succes

• Undersøgelse af fremstillingsmetode• In vitro funktion• Undersøgelse af in vivo funktion fx i cellekultur• Bioinformatik

Identifikation af målet

2-3 år

• Kemiske analyser• Strukturbaseret lægemiddeldesign• Ex vivo screening• In vivo screening• Produktions- screening

Screening af stoffet

0,5-1 år

• Traditionelle kemiske og moderne bio- teknologiske metoder

Produktforbedring

1-3 år

• Klinisk testning I-III

Udvikling

5-6 år

• Registrering af lægemidlet i henhold til de enkelte landes medicinallov- givning

Registrering

5-6 år

• Undersøgelser via forsøgsdyr• Cellekulturer og modeller

Undersøgelse af lægemidlets vej gennem kroppen

1-2 år

Lægemiddeludvikling fra bunden

Mar

keds

førin

g

Figur 8. Medicinudvikling.Bioteknologi 5 · Tema 9 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-55-0.




Fordeling

Optagelse

Udskillelse

Blod

LeverNyre

Væv

Figur 9. Lægemidlets vej gennem kroppen.Bioteknologi 5 · Tema 9 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-55-0.




Doserings-faktorer

Koncentrationvs. opholdstidi blodet

Koncentrationvs. opholdstid ivævene og andre kropsvæsker

Koncentrationvs. infektionensvarighed

Farmakolo-gisk ellertoksisk effekt

Antimikrobieleffekt vs. tid

Farmakokinetik og farmakodynamik

OptagelseUdskillelse

Farmakokinetik Farmakodynamik

Figur 10. Farmakokinetik og farmakodynamik.Bioteknologi 5 · Tema 9 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-55-0.

Figur 11. Patentregler.Bioteknologi 5 · Tema 9 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-55-0.

Originalitet Opfindelsen skal være ny og må altså ikke eksistere i forvejen

Opfindelseshøjde Opfindelsen må ikke være en selvfølgelighed for en fagmand, men skal være noget innovativt

Anvendelighed Opfindelsen skal reelt kunne fremstilles og anvendes

Produkter En ny type medicin som tablet

Processer Et tabletdoseringsapparat til handicappede

Forbedringer af En ny slags tablethjælpemiddel der produkt eller proces gør medikamentet lettere at sluge

Krav Kommentar Typer af patenter Eksempel




A T GT T T G T A A A T C A A C A T T T G

cDNA

cDNA

Isoler og oprens mRNA

mRNA cDNA

Revers transkriptase Indsæt det dannedecDNA i plasmider

Indsætplasmideri bakterier

Dyrk bakteriernei vækstmedium

Isolerplasmiderog oprenscDNA

Lav sekvensanalysepå cDNA-stykkerneog registrer disse datai biblioteket

Figur 16. Dannelse af cDNA-bibliotek.Bioteknologi 5 · Tema 9 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-55-0.




CH3

CH3

HO

OHC

OHOH

OCH

HOHO

OH

OEthinylestradiol Genistein17 β-østradiol

Figur 17. b. Østrogene forbindelser.Bioteknologi 5 · Tema 9 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-55-0.




H

C

H

H

H

C

H

H

C OH

H

C

H

H

OH

C

H

H

C H

H

C

H

H H

H

C O

H

H

C

Propan-1-ol Propan-2-ol Methoxyethan

Figur 18. Tre isomerer.Bioteknologi 5 · Tema 9 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-55-0.




O

O

O

O

N

NH

*

O

O

O

O

N

NH

*

R-thalidomid S-thalidomid

Figur 20. Spejlbilledisomerer.Bioteknologi 5 · Tema 9 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-55-0.




50

100

Virkning i kroppen

Terapeutiskvirkning

Toksiskvirkning

Dosis af lægemidlet

ED50 ED99LD1 LD50

Figur 22. Dosis-virkningskurve.Bioteknologi 5 · Tema 9 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-55-0.


Illustration fig 9.8.8.1


Promotor

Cellekerne

Cytoplasma

Luciferasereportergen

Lysglimt

Lægemiddel bindes til promotor

Figur 23. Testceller der udsender et lysglimt.Bioteknologi 5 · Tema 9 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-55-0.




HO

CH3

O

HN

Paracetamol

Figur 24. Paracetamol.Bioteknologi 5 · Tema 9 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-55-0.




O

HO

NH H3C

H3C

CH3

CH3

CH3

CH3

O

O

O

O

OH O

O

O

O

OH

OO

Taxol

Figur 25. b. Den kemiske opbygning af taxol.Bioteknologi 5 · Tema 9 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-55-0.

CH

HN

CH

CH3

O

CH3

CH3

HO

O

CH3

CN

Efedrin blev oprindeligt isoleret fra efedraplanten, Ephedra vulgaris, men fremstilles i dag syntetisk

Ricinin stammer fra planten amerikansk olieplante eller kristpalme, Ricinus communis

Efedrin anvendes som stimulerende lægemiddel. Efedrin har en vis strukturel lighed med kroppens eget stresshormon adrenalin

Ricinin er blevet anvendt som afføringsmiddel

N

Efedrin

Ricinin

O

O

O

N

OH

HO

H3C

Frøene fra det tropiske træ bræknødplante, Strychnos nux-vomica

Morfin udvindes af opiumvalmuenPapaver somniferum

Codein laves ud fra morfin

Atropin udvindes af planter fra natskyggefamilien som galnebærAtropa belladonna, pigæble Datura stramonium og bulmeurt Hyoscyamus niger

Stryknin virker muskelstimulerende i små doser, store doser kan give krampeanfald der i værste fald kan medføre døden. Har været brugt som rottegift

Morfin bruges som smertestillende middel. Desuden misbruges morfin som et stærkt vanedannende rusmiddel

Codein er et methyl-derivat af morfin og anvendes bl.a. i lægemidlet kodimagnyl

Atropin virker muskelafslappende og er dødeligt i store doser

Navn og struktur Oprindelse Virkning

N

O

N

OH

O

H3C

H3C

O

N

OHCH3

N

O

Stryknin

Morfin

Codein

Atropin

Figur 26. Eksempler på alkaloider med medicinsk anvendelse.Bioteknologi 5 · Tema 9© 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-55-0.

Figur 27. Fremstilling af proteinlægemidler vha. rekombinant DNA-teknik.Bioteknologi 5 · Tema 9 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-55-0.

TT

TTAA

AA

TTTT

AA

AA

T

T

TAA

ATA

T

T

TAA

ATA

T

T

TAA

ATA

Plasmid-DNA

Rekombinante plasmider

Bakteriekromosom

Klæbrige ender

Sammenblanding

Human-DNA og plasmid-DNAklippes med restriktionsenzymog får ’klæbrige ender’

Enzymet DNA-ligase kobler klæbrige ender sammen

De rekombinante DNA-molekyler indsættes i bakterier

Rekombinante DNA-molekyler kopieres og bakterierne deler sig

Bakterieklon som producerer meget af det ønskedeprotein, fordi klonen har mange rekombinanteDNA-molekyler med koden for proteinet

Human-DNA med genfor det ønskede protein




Symboler

Det ønskedeprotein

Ligand koblet tilpolymerkugleBlanding af

forskellige stofferog det ønskedeprotein

Andenskyllevæske

Blandingen hældespå en kolonne medpolymerkugler tilkobleten ligand der passertil det ønskede protein

Uønskede stoffer skyllesgennem kolonnen. Deønskede proteiner forbliveri kolonnen

Det ønskede proteinløsnes fra ligandenog oprenses

Figur 28. Oprensning af et proteinlægemiddel.Bioteknologi 5 · Tema 9 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-55-0.




+

+

+

+

-

-

Produktet kan produceres i ubegrænsede mængder

Produktet er sikkert, dvs. der er ikke immunproblemer

Produktet kan nemt forbedres via genmodifikation eller efterfølgende kemisk modifikation

Proteinprodukter er nemme at fremstille

Produktet er artsspecifikt (et produkt der virker på mennesker virker ikke på fx svin)

Produktet er normalt ikke virksomt når det indtages oralt

Rekombinant DNA-teknologi

Figur 29. Fordele og ulemper ved rekombinant DNA-teknik.Bioteknologi 5 · Tema 9© 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-55-0.




Inhalation

IntravenøstOralt

Stikpille

Injektion ihud, muskeleller blodkar

Plasterellersalve

Figur 30. Administration af lægemidler.Bioteknologi 5 · Tema 9 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-55-0.

Figur 31 a. Lægemiddelfordeling i kroppen.Bioteknologi 5 · Tema 9 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-55-0.

Blodkredsløb

Galde-blære

Galde

Tyndtarm –lægemidletabsorberes, ned-brydes, udskilles

Lever – lægemidletnedbrydes

a


Illustration fig 9.21b


Fordøjelses-kanal

Ekstracellu-lær væskeBlod og lymfe

Afføring

Lunge

Lever Fedtvæv

Galde

Nyre

Urinblære

Urin

Lunge Organer

Alveoler Bindevæv Knogler

Udåndings-luft

Kirtler

Krops-sekreter

b Oralt Inhalation Intravenøst(direkte i blodkar)

Indsprøjteti bughulen

Indsprøjtetunder huden Indsprøjtet

i muskel

Påført huden

Figur 31. b. Lægemiddelfordeling i kroppen, generelt.Bioteknologi 5 · Tema 9© 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-55-0.




Lægemiddel

Lipoprotein

Vævsceller

Blod

+

+

Vævsproteineller enzym

Plasmaprotein

1

3

2

4

57

+

+

Transportproteiner

Receptor derstimulererendocytose

Lipoprotein-komponenter

6Nedbrudtlægemiddel

Figur 32. Transport af lægemidler.Bioteknologi 5 · Tema 9 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-55-0.




DNA

mRNA

Protein-syntese

Intracellulær receptor

Binding tilintracellulærreceptor

Blodkar Transportprotein Steroidhormon

Figur 33. Binding af steroidhormon.Bioteknologi 5 · Tema 9 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-55-0.




Positiv feedback

Signal A+

+B

Negativ feedback

Signal A-

+B

Figur 34. Hormonel regulering.Bioteknologi 5 · Tema 9© 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-55-0.




KræftcelleNormal celle

Herceptin er en cellegift der er koblet til monoklonale antistoffer mod HER2-protein

Celleoverflader med få ogmange HER2-proteiner

Figur 35. Herceptin bruges som målrettet kemoterapi mod cancerceller.Bioteknologi 5 · Tema 9 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-55-0.




a

b

Patienter der tager lægemidlet

Andel af patienter hvor lægemidlet virker efter hensigten

Antallet af patienter med en bestemt lidelse

Antallet af patienter med en bestemt lidelse

Figur 36. a. Status for medicinsk behandling i dag. b. Det ideelle fremtidsscenarie.Bioteknologi 5 · Tema 9 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-55-0.

o ch b ch ho ho o oh o ho o ho o - nucleus · farmakokinetik farmakodynamik figur 10....

Documents