Farmacognozie

Biotehnologii, factori genetici și selecție

Selecția este factorul genetic care determină în mod decisiv sursele primare de principii active, în special plantele cultivate și biotehnologiile.

În domeniul biotehnologiei, selecția este aplicată pentru a izola acele celule care, transferate într-o cultură in vivo, servesc la îmbunătățirea productivității biotehnologice în termeni de producere a principiilor active dar și biotransformante.

Selecția poate fi considerată cel mai exploatat element genetic în domeniul farmacogniției, pentru îmbunătățirea calității medicamentelor; este un tip endogen, dar nu depinde de ceea ce este operația omului, care, în mod fundamental, aparține hibridizării și, într-o mai mică măsură, poliploidiei.

Câteva exemple de factori genetici folosiți de biotehnologii, destinați ca resurse pentru principii active sau elemente bio-transformante, sunt induse de selecția și mutația genei; acestea sunt două elemente biotehnologice care se reflectă, de exemplu, în producerea unui ingredient activ de interes deosebit, cum ar fi penicilina. S-ar putea vorbi, de asemenea, despre molecule asemănătoare hormonilor, cum ar fi insulina, în acest caz de derivare umană. Cum, totuși, pentru a obține aceste tipuri de produse complexe, din organismele cultivate in vitro (organisme în general, nu numai celulele de plante, ci și fungi și bacterii)? Pentru a determina importanța factorilor genetici în biotehnologie, putem considera că aceștia, ca sursă de principii active, utilizează nu numai celulele vegetale, ci și bacteriile și celulele organismelor eucariote.

Biotehnologiile sunt natura transportată în laborator și reprezintă abilitatea omului de a manipula această natură așa cum îi place, așa cum a făcut și cu OMG-uri (organisme modificate genetic). Un organism modificat genetic este un organism care nu aparține naturii, ci mai degrabă biotehnologiei.

Utilizarea bacteriilor și a microorganismelor pentru a obține principii active reprezintă o strategie biotehnologică deosebit de utilă pentru a le obține cu un randament mai mare și în cel mai scurt timp posibil (principii active care aparțin naturii acestui organism, ca în cazul unei forme care aparține Genul Penicillium pentru penicilină sau principii active care în natură nu aparțin acelui microorganism, dar care devin biotehnologice deoarece în ADN-ul său se introduce o secvență genetică care codifică producerea enzimelor implicate în biogeneza acelui ingredient activ).

Dacă identificăm o secvență genetică legată de producerea unui anumit ingredient activ, putem să luăm fragmentul respectiv de ADN și să îl inserăm, de exemplu, într-o bacterie care are un ciclu enorm de mult ontogenetic decât cel al unui organism eucariot. De fapt, o cultură bacteriană atinge vârful de creștere de peste 6/8 ore; acest lucru înseamnă că la acel moment organismele prezente în mediul de cultură au consumat majoritatea elementelor nutritive și au consolidat ciclul biologic, suprapunându-se diviziunilor celulare, datorită unui metabolism mult mai rapid decât cel al unei celule vegetale care ajunge la faza staționară după mai multe zile, uneori chiar la 20/30 de zile).

Productivitatea, prin urmare, în ceea ce privește calitatea și cantitatea, este extrem de favorizată de o cultură microbiană. Trecerea de la teorie la practică constă în capacitatea sau incapacitatea operatorului de a identifica sau nu anumite secvențe genomice și apoi de a le transfera în bacterii sau alte microorganisme. Problema, în special, constă în dificultatea de a codifica codul genetic al unei surse de plante și de al transfera într-un organism cu un ciclu ontogenetic mult mai rapid. Cu toate acestea, chiar dacă acest lucru se caracterizează ca fiind principalul sau cel mai important obiectiv al anumitor industrii biotehnologice din sectorul farmaceutic, multe companii s-au dezvoltat în aprofundarea și îmbunătățirea culturilor in vitro de bacterii, fungi sau celule vegetale, pentru a obține productivitatea maximă prin exploatarea factorilor genetici, în primul rând selecția. Dacă o tulpină de Penicillium este cultivată in vitro în scopul optimizării producției de penicilină, de exemplu, vor fi selectați indivizii care produc mai mult.