- Belangrijkste bijdragen van chemie in de geneeskunde
- 1- Inzicht in het menselijk lichaam
- 2- Vervaardiging van medicijnen
- 3- Medicinale chemie
- 4- Medische diagnose
- 5- Medische materialen
- 6- Prothese
- 7- Menselijke genetica
- Oorsprong van de toepassing van scheikunde in de geneeskunde
- Het begon allemaal met Paracelsus
- Referenties
De bijdragen van de chemie aan de geneeskunde hebben bijgedragen aan veel vorderingen die voortdurend levens redden, waardoor we langer, gelukkiger en gezonder kunnen leven.
Gedurende een groot deel van de menselijke geschiedenis waren geneeskunde en gezondheidszorg primitief. Als mensen ziek of gewond werden, konden dokters niets anders doen dan hen troosten en schoon houden.
De afgelopen 100 jaar hebben een revolutie teweeggebracht in de manier waarop artsen patiënten behandelen om ziekten te genezen, verwondingen te herstellen en zelfs gezondheidsproblemen te voorkomen voordat ze zich voordoen.
Chemici en chemisch ingenieurs hebben met hun harde werk bijgedragen aan de evolutie van de moderne geneeskunde door nieuwe geneesmiddelen te ontwikkelen, nieuwe medische apparatuur te creëren en diagnostische processen te verfijnen.
Miljoenen mensenlevens zijn gered en verbeterd door medische vooruitgang die is ontwikkeld door middel van chemie (Health and Medicine, 2011).
Belangrijkste bijdragen van chemie in de geneeskunde
1- Inzicht in het menselijk lichaam
Biochemie is de studie van de chemie die voorkomt in levende organismen. Het richt zich vooral op de structuur en functie van de chemische componenten van organismen.
Biochemie regelt alle levende organismen en alle processen die daarin plaatsvinden. Biochemische processen helpen de complexiteit van het leven te verklaren door de informatiestroom te beheersen en door biochemische signalering en de stroom van chemische energie door het metabolisme.
Om te begrijpen hoe een ziekte het lichaam beïnvloedt, moet men het menselijk lichaam als geheel begrijpen.
Jarenlang hebben artsen alleen de menselijke anatomie bestudeerd zonder de fysiologische en biochemische werking ervan te begrijpen. De ontwikkeling van chemie veranderde de manier waarop medicijnen werden gemaakt.
2- Vervaardiging van medicijnen
De meeste medicijnen zijn betrokken bij de remming van een specifiek enzym of de expressie van een gen.
Om de actieve site van een enzym te blokkeren, is een 'blokker of remmer' nodig die specifiek is ontworpen om de functie van het enzym te deactiveren.
Aangezien enzymen eiwitten zijn, verschillen hun functies afhankelijk van hun vorm, en remmende geneesmiddelen moeten voor elk doelenzym worden aangepast.
Van een aspirine tot antiretrovirale middelen voor de behandeling van hiv, dit vereiste studie en onderzoek en ontwikkeling in de chemie.
Het ontdekken en ontwikkelen van geneesmiddelen is een van de meest complexe en kostbare activiteiten binnen de farmaceutische industrie.
Het omvat een breed scala aan end-to-end-activiteiten met een groot aantal supply chain- en ondersteunende diensten. De gemiddelde kosten voor het onderzoeken en ontwikkelen van elk succesvol medicijn worden geschat op tussen $ 800 miljoen en $ 1 miljard.
3- Medicinale chemie
Hoewel het waar is dat farmacologie verantwoordelijk is voor de ontwikkeling van geneesmiddelen, ligt de ontdekking ervan in de medische chemie.
Identificatie en validatie van medicijndoelen, rationeel (target-based) medicijnontwerp, structurele biologie, computationeel medicijnontwerp, methodeontwikkeling (chemisch, biochemisch en computationeel) en 'H2L'-ontwikkeling .
Technieken en benaderingen uit de chemische biologie, synthetische organische chemie, combinatorische biochemie, mechanistische enzymologie, computationele chemie, chemische genomica en high-throughput screening worden door medicinale chemici gebruikt voor het ontdekken van geneesmiddelen.
Medicinale chemie is een van de snelst ontwikkelende gebieden binnen de discipline chemie wereldwijd. Het is de studie van het ontwerp, de biochemische effecten, de regelgevende en ethische aspecten van geneesmiddelen voor de behandeling van ziekten.
4- Medische diagnose
Als een bioanalist een bloedtest doet, gebruikt hij scheikunde. De chemische afdelingen van de medische laboratoria van het ziekenhuis analyseren bloed, urine, enz. om te testen op eiwitten, suikers (glucose in de urine is een teken van diabetes) en andere metabolische en anorganische stoffen.
Elektrolytentests zijn een routinebloedtest, waarbij zaken als kalium en natrium worden getest.
Chemici hebben handige diagnostische hulpmiddelen ontwikkeld die dagelijks in ziekenhuizen worden gebruikt, zoals MRI en CT.
Deze technieken maken afbeeldingen mogelijk (met behulp van magnetische golven of röntgenstralen) zodat artsen de organen, botten en weefsels in een patiënt kunnen zien.
5- Medische materialen
Naast de bijdragen die de chemie heeft geleverd in de geneeskunde, kunnen we ook vermelden hoe chemie dagelijks betrokken is in ziekenhuizen en klinieken.
Van latex handschoenen, katheters, urinezakken, katheters, zelfs spuiten worden gemaakt met chemische materialen.
6- Prothese
De chemische industrie is verantwoordelijk voor de productie van prothesen. Deze prothesen worden gebruikt voor het vervangen van verloren ledematen of voor cosmetische chirurgie zoals borstprothesen.
Aan de andere kant, wanneer een bot bij een patiënt wordt vervangen, moet dit worden gedaan met een materiaal dat het lichaam niet afstoot. Het is meestal titanium, maar er is onderzoek gedaan naar vervanging door een synthetisch materiaal dat lijkt op koraal.
7- Menselijke genetica
Moleculaire biologie is de tak van de biochemie die verantwoordelijk is voor de studie van DNA. In de afgelopen jaren zijn er belangrijke vorderingen gemaakt op dit gebied die ons helpen de rol van de genetische code in levende wezens te begrijpen en dit heeft bijgedragen aan de verbetering van de geneeskunde.
Een voorbeeld hiervan is het concept van interfererend RNA (iRNA), waarbij biochemische engineering wordt gebruikt om de vertaling van mRNA in een aminozuursequentie door ribosomen te remmen, vereist chemie.
In iRNA snijdt een ontworpen stuk dubbelstrengs RNA letterlijk het mRNA af om te voorkomen dat het translatie ondergaat.
Oorsprong van de toepassing van scheikunde in de geneeskunde
Het begon allemaal met Paracelsus
Philippus Aureolus Theophrastus Bombastus von Hohenheim (1493-1541), die zichzelf Paracelsus noemde, is de man die pionierde in het gebruik van mineralen en andere chemicaliën in de geneeskunde.
Kwik, lood, arseen en antimoon, gifstoffen voor de specialisten, waren volgens hem genezingen.
«In alle dingen is er een gif, en er is niets zonder gif, het hangt alleen af van de dosis, of een gif gif is of niet …»
Paracelsus
Hoewel de meeste van zijn recepten uit de gratie zijn geraakt, wordt arseen nog steeds gebruikt om bepaalde parasieten te doden. Antimoon werd gebruikt als zuiveringsmiddel en kreeg veel populariteit nadat het werd gebruikt om Lodewijk XIV te genezen.
Paracelsus schreef veel boeken over geneeskunde, hoewel het meeste van zijn werk pas na zijn dood werd gepubliceerd, en zijn invloed postuum toenam.
Paracelsus kreeg een belangrijke supporter in Peder Sorensen (ook bekend als Petrus Severinus), wiens Idea medicinæ filosoficae, gepubliceerd in 1571, Paracelsus verdedigde boven Galenus, die als de hoogste medische autoriteit werd beschouwd.
De eerste cursussen medische chemie werden gegeven in Jena in het begin van de 17e eeuw en de nieuwe chemische geneeskunde, uitgevonden door Paracelsus, werd kort daarna gepubliceerd in het Ottomaanse rijk.
Hoewel we Paracelsus beschouwen als de eerste medische chemicus, beschouwde hij zichzelf als een alchemist, en astrologie en mystiek zijn overvloedig aanwezig in zijn geschriften, zelfs zijn chemische preparaten zijn als passages uit een grimoire.
In ieder geval had hij de ziel van een wetenschapper en gaf hij de voorkeur aan directe ervaring boven oude autoriteiten. Hoewel hij tot zijn dood niet volledig werd gewaardeerd, zou de geneeskunde zonder zijn bijdragen een ander vakgebied zijn.
Referenties
- (2012, 8 maart). Hoe is chemie belangrijk in de geneeskunde? Opgehaald van chemistryinmedicine.wordpress.com.
- Gezondheid en geneeskunde. (2011). Hersteld van kemiaora.hu.
- Marek H Dominiczak. (SF). BIJDRAGE VAN BIOCHEMIE AAN GENEESKUNDE. Opgehaald van eolss.net.
- Radhakrishnan, S. (2015, 2 februari). De rol van chemie bij het ontdekken en ontwikkelen van geneesmiddelen. Hersteld van aangrenzendeopenaccess.com.
- Steven A. Edwards. (2012, 1 maart). Paracelsus, de man die scheikunde in de geneeskunde bracht. Opgehaald van aaas.org.
- De regenten van de Universiteit van Michigan. (SF). Medische Chemie. Opgehaald van pharmacy.umich.edu.
- De universiteit van Auckland. (SF). Medische Chemie. Opgehaald van science.auckland.ac.nz.