farmacognosis

Biotechnologie, genetische factoren en selectie

Selectie is de genetische factor die de primaire bronnen van actieve bestanddelen, in het bijzonder gecultiveerde planten en biotechnologieën, aanzienlijk conditioneert.

Op biotechnologisch gebied wordt de selectie toegepast om die cellen te isoleren die vervolgens, overgebracht naar een in vivo cultuur, dienen om de biotechnologische productiviteit te verbeteren in termen van de productie van actieve maar ook bio-transformatieve principes.

Selectie kan worden beschouwd als het meest geëxploiteerde genetische element in het farmacognostische veld, om de kwaliteit van geneesmiddelen te verbeteren; het is een endogene type factor, maar die onafhankelijk is van wat de werking van de mens is, die fundamenteel ook hoort bij hybridisatie, en in mindere mate bij polyploïdie.

Enkele voorbeelden van genetische factoren die worden gebruikt door biotechnologieën, die worden opgevat als bronnen van actieve principes of bio-transformatieve elementen, zijn selectie en geïnduceerde genmutatie; dit zijn twee biotechnologische elementen die bijvoorbeeld worden weerspiegeld in de productie van een actief ingrediënt van bijzonder belang, zoals penicilline. Men zou ook kunnen spreken van hormonale moleculen zoals insuline, in dit geval van menselijke afleiding. Maar hoe kunnen we dit soort complexe producten verkrijgen, van in vitro gekweekte organismen (in het algemeen organismen, niet alleen plantencellen, maar ook schimmels en bacteriën)? Om het belang van genetische factoren in de biotechnologie te bepalen, kunnen we ervan uitgaan dat deze als bron van actieve bestanddelen niet alleen plantencellen, maar ook bacteriën en cellen van eukaryote organismen gebruiken.

Biotechnologieën worden door de natuur in het laboratorium getransporteerd en vertegenwoordigen het vermogen van de mens om deze aard naar willekeur te manipuleren, net als bij GGO's (Genetically Modified Organisms). Een genetisch gemodificeerd organisme is een organisme dat niet tot de natuur behoort, maar eerder tot de biotechnologie.

Het gebruik van bacteriën en micro-organismen om actieve ingrediënten te verkrijgen, vertegenwoordigt een biotechnologische strategie die bijzonder nuttig is om ze te verkrijgen met een hogere opbrengst en in de kortst mogelijke tijd (actieve bestanddelen die in de natuur tot dat organisme behoren, zoals in het geval van een schimmel die deel uitmaakt van de genus Penicillium voor penicilline, of actieve principes die in de natuur niet tot dat micro-organisme behoren, maar die het op biotechnologisch gebied worden omdat in zijn DNA een gensequentie wordt ingevoegd die codeert voor de productie van enzymen die betrokken zijn bij de biogenese van dat actieve bestanddeel).

Als u een gensequentie identificeert die gekoppeld is aan de productie van een bepaald actief ingrediënt, kunt u dat DNA-fragment nemen en dit bijvoorbeeld in een bacterie plaatsen, die een ontogenetische cyclus heeft die enorm sneller is dan die van een eukaryotisch organisme. Een bacteriecultuur bereikt namelijk de piek van de groei binnen 6/8 uur; dit betekent dat op dat moment de organismen die aanwezig zijn in het kweekmedium de meeste voedingsstoffen hebben geconsumeerd en hun biologische cyclus hebben geconsolideerd en verschillende celdelingen hebben ondergaan, dankzij een metabolisme dat duidelijk sneller is dan dat van een plantencel ( die de stationaire fase bereikt na enkele dagen, soms zelfs 20/30 dagen).

Productiviteit, dus in termen van kwaliteit en kwantiteit, wordt bijzonder begunstigd door een microbiële cultuur. De overgang van theorie naar praktijk is alles in het vermogen of onvermogen van de operator om bepaalde genoomsequenties te identificeren of niet, en ze dan over te brengen in bacteriën of andere micro-organismen. Het probleem ligt met name in de moeilijkheid om de genetische code van een plantaardige bron te coderen en over te dragen aan een organisme met een veel snellere ontogenetische cyclus. Maar zelfs als dit wordt gekenmerkt als het belangrijkste doel of de belangrijkste van bepaalde biotechnologische industrieën in de farmaceutische sector, hebben veel bedrijven zich ontwikkeld in het verdiepen en verbeteren van in vitro culturen van bacteriën, schimmels of plantencellen om de maximale productiviteit door genetische factoren te benutten, allereerst de selectie. Als een Penicillium-stam in vitro wordt gekweekt met als doel de productie van penicilline te optimaliseren, zullen de personen die het meest produceren, geleidelijk worden geselecteerd.