Биотехнологии в медицине – технологии и достижения в биохимии, иммунологии, микробиологии и других биологических науках для решения задач в технологиях лечения, диагностики.
Основными тенденциями и характеристиками современного развития биомедицины являются ее трансформация в сторону персонализированного, предиктивного и превентивного лечения. Персонализированная, предикативная и превентивная медицина учитывает индивидуальные особенности пациента при профилактике и лечении заболеваний. Данное направление медицины получило развитие благодаря научным исследованиям последних десятилетий в области геномики, протеомики, биоинформатики, которые позволили выявить множество молекулярных маркеров, свидетельствующих о болезни пациента, предрасположенности к болезни или определенной реакции на тот или иной курс лечения. В результате были разработаны новые подходы к диагностике болезней, оценке предрасположенности пациента к болезням, выбору оптимального курса лечения и разработке новых лекарственных препаратов.
В частности, персонализированная медицина позволяет учесть индивидуальные особенности пациента при профилактике и лечении заболеваний благодаря новому подходу к диагностике болезней (выявлению у пациента молекулярных маркеров, свидетельствующих о болезни пациента, предрасположенности к болезни), изучению реакции пациента на тот или иной курс терапии для определения оптимального курса лечения и разработки в случае необходимости новых лекарственных препаратов.
Наиболее актуальными направлениями развития биомедицины в Российской Федерации являются:
- снижение затрат на секвенирование генома для коммерциализации и широкого распространения этой услуги;
- ранняя диагностика заболеваний, в том числе выявление наследственной предрасположенности к болезням;
- определение индивидуальных генетически обусловленных особенностей реакций организма на лекарственные вещества (фармакогеномика);
- разработка методов лечения наследственных болезней;
- методы диагностики инфекционных и неинфекционных заболеваний (с помощью биочипов);
- клеточная терапия, тканевая инженерия и разработка методов выращивания органов для трансплантации.
Биотехнологии в фармацевтике – технологии, связанные с разработкой инновационных препаратов на основе веществ, выделенных из биологической ткани или культуры живых клеток, характеризующихся сложной молекулярной структурой.
Согласно прогнозам экспертов, к 2020 году высокотехнологичные биопрепараты будут формировать более 30% рынка лекарственных средств в России. Это связано с рядом фармакологических свойств и высоким потенциалом биотехнологических препаратов. Биопрепараты позволяют оказывать целевое воздействие, действуя на геномном, генном и молекулярном уровне. Развитие биофармацевтики является стратегически важным направлением фармацевтической индустрии Российской Федерации.
Достижения в сфере фармацевтических биотехнологий последних лет позволяют проводить терапию заболеваний, ранее считавшихся неизлечимыми (онкологические заболевания, ВИЧ-инфекции).
Биоинженерия и биоинформатика. Стремительное развитие биологии привело к широкому использованию совершенно новых практических подходов для решения проблем здравоохранения и сельского хозяйства, для разработки принципиально новых технологий и материалов в различных отраслях. Так, биоинженерия - это одно из самых современных направлений науки, возникшее на стыке физико-химической биологии, биофизики, генной инженерии и компьютерных технологий. Бурное развитие этих областей за последние годы позволило ученым перейти от простого исследования природных биообъектов к их изменению и усовершенствованию, улучшению их полезных свойств, к созданию совершенно новых биологических объектов, не существующих в природе. Среди задач биоинженерии – искусственные белки, выполняющие заданные функции, новые клеточные структуры, обладающие полезными свойствами, и даже целые живые организмы, сконструированные для нужд человека.
Спектр научных направлений биоинженерии и биоинформатики очень широк и включает:
- молекулярное моделирование различных биологических объектов и изучение динамики макромолекул;
- структурные особенности и взаимодействие макромолекул;
- дизайн искусственных белков с заданными свойствами, а также синтез и изучение свойств таких белков;
- генетические маркеры выносливости и работоспособности человека;
- исследование внутриклеточного транспорта токсичных молекул и т.д.
Поэтому, перед студентами, мечтающими проявить себя в создании совершенно новых, не встречающихся в природе биосистем, открываются просто безграничные возможности. Выпускники по этой специальности получают возможность работы в любых НИИ и лабораториях биологического профиля, где в настоящий момент остро ощущается дефицит в подобного рода специалистах.