Génové inžinierstvo je súbor postupov, pri ktorom sa vytvárajú rekombinantné molekuly DNK vkladaním ľudských alebo iných génov do mikrobiálnej bunky (baktérie alebo kvasinky). Na prenos génov sa využívajú predovšetkým plazmidy, u ktorých je známa schopnosť rekombinácie ich molekúl. Umožňuje to účinok špecifických bakteriálnych enzýmov nazývaných reštrikčné endonukleázy. Tieto enzýmy dokážu rozoznať a štiepiť špecifické sekvencie DNK. V prirodzených podmienkach slúžia k obrane bunky pred fágom, môžu degradovať fágovú DNK. Známe sú napr. enzýmy E. coli EcoRI alebo H. influenzae Hind III. Reštrikcia je bežný mechanizmus bakteriálnych buniek, ktorým sa chránia pred vniknutím cudzorodej DNK. Endonukleázy začnú pôsobiť, ak zistia v DNA určité špecifické sekvencie nukleotidov, ktoré sú bunke cudzie. Míľnikom v rozvoji génového inžinierstva bol objav enzýmu reverzná transkriptáza, ktorá umožňuje syntetizovať kópiu DNK (komplementárnu DNK – cDNK) z ktorejkoľvek RNK. V roku 1982 bola zavedená komerčná príprava ľudského inzulínu v geneticky upravenej E. coli. Následne boli vyvinuté transgénne organizmy schopné produkovať určité ľudské bielkoviny (napr. rastový hormón alebo interferón) v kultúrach E. coli.


Antibakteriálne chemoterapeutiká

Antimikrobiálne látky sú liečivá, ktoré sa používajú na liečbu a profylaxiu infekcií spôsobených mikroorganizmami. Selektívne inhibujú rozmnožovanie alebo usmrcujú mikroorganizmy. Môžu mať aj nepriaznivý (toxický) účinok na somatické bunky hostiteľa, preto sa používajú iba také z nich, ktoré v koncentrácii účinnej na mikróba ešte nie sú toxické pre makroorganizmus. Mnohé z týchto látok sú mikrobiálneho pôvodu a nazývajú sa antibiotiká. Ich chemicky modifikované formy alebo synteticky vyrábané antimikróbne látky sa označujú ako chemoterapeutiká. V praxi sa však bežne používa označenie antibiotiká pre všetky antibakteriálne látky. Požadovanými vlastnosťami pre použiteľnosť antibakteriálnej látky na liečbu alebo prevenciu bakteriálnych infekcií sú:

1.selektívna toxicita – antibakteriálna látka musí inhibovať alebo usmrcovať mikroorganizmy bez poškodenia hostiteľa,
2.ideálne chemoterapeutikum má účinok baktericídny nie iba bakteriostatický. Baktericídna látka mikroorganizmy usmrcuje, bakteriostatická len zabraňuje (inhibuje) ich rozmnožovaniu,
3.mikroorganizmus musí byť citlivý na chemoterapeutikum, nesmie byť mimo spektra jeho účinku (primárne rezistentný),
4.je vhodné aby chemoterapeutikum bolo účinné voči širokému spektru baktérií , ktoré sa bežne vyskytujú v klinickej praxi,
5.ideálne chemoterapeutikum nemá byť alergizujúce a ani vo vysokých dávkach by nemalo mať nežiaduce vedľajšie účinky,
6.chemoterapetikum má dosahovať účinnú koncentráciu v telových tekutinách,
7.je ideálne aby chemoterapeutikum bolo rozpustné vo vode a stabilné. Baktericídna hladina má byť dosiahnuteľná rýchlo a pretrvávať po dlhšiu dobu.

Antibakteriálne chemoterapeutiká sa delia podľa rôznych kritérií:

1. podľa typu účinku,
2. podľa spektra účinku,
3. podľa mechanizmu účinku,
4. podľa chemickej štruktúry.

Podľa typu účinku sa delia na baktericídne a bakteriostatické.

Baktericídne antibakteriálne látky bakteriálnu bunku usmrcujú, pôsobia ireverzibilne a rýchlejšie. Ich klinický účinok sa dostavuje pomerne rýchlo – do 48 hodín. Patria sem tzv. betalaktámové antibiotiká (penicilíny, cefalosporíny, monobaktamy a karbapenemy), glykopeptidy, polypeptidy, aminoglykozidy, ansamycíny, fluorochinolóny, nitroimidazoly a co-trimoxazol.
Bakteriostatické antibakteriálne látky reverzibilne zastavujú rast a množenie baktérií, ich klinický účinok sa dostavuje neskôr, často až za 3-4 dni. Po vysadení terapie sa baktérie môžu začať znovu množiť, nakoľko ich úplná likvidácia je závislá aj na imunite hostiteľa. Medzi bakteriostatické antibakteriálne chemoterapeutiká patria chloramfenikoly, tetracyklíny, makrolidy, linkozamidy, sulfónamidy, trimetoprim, nitrofurany. Rozdiel medzi antibakteriálnymi chemoterapeutikami s baktericídnym a bakteriostatickým účinkom nie je absolútny. Závisí od druhu látky a jej koncentrácie, ako aj od druhu mikroorganizmu. Aj bakteriostatické latky môžu pôsobiť baktericídne, avšak v omnoho vyšších koncentráciách, ktoré u niektorých látok pri liečbe ani nie je možné používať.

Podľa spektra účinku sa antibakteriálne chemoterapeutiká delia na antibakteriálne chemoterapeutiká s úzkym spektrom, stredným spektrom a so širokým spektrom účinku. Úzke spektrum účinku vykazujú látky, ktoré pôsobia len na malý počet bakteriálnych druhov. Sú to napríklad antituberkulotiká alebo spektinomycín, ktorý sa používa pri liečbe kvapavky. Stredné