Биотехнология предполагает производство новых лекарственных препаратов с использованием различных биологических процессов. В частности, биотехнологии позволяют выращивать клеточные культуры на основе клеток лекарственных растений. Такие препараты по своим свойствам близки к полученным из натурального сырья. Также хорошо известно свойство ряда грибков и бактерий вырабатывать в процессе жизнедеятельности биологически активные вещества с бактериостатическими или бактериолитическими свойствами.
В последнее время все чаще применяется на практике такое направление биотехнологии, как генная инженерия, позволяющая переносить человеческие гены в бактерии (клонирование). В результате новая бактериальная культура начинает продуцировать вещества, аналогичные тем, которые вырабатываются здоровым человеческим организмом. По данной технологии создан ряд вакцин, гормонов и интерферонов. Ярким примером может служить пересадка гена, который отвечает за выработку инсулина, непатогенному микроорганизму — кишечной палочке (Е. coli), что позволило получать в промышленных масштабах человеческий инсулин.
В ряде случаев возникает необходимость создания лекарственных средств, действие которых обусловлено особенностями их метаболизма при введении в человеческий организм. В частности, известно, что основной причиной развития паркинсонизма является дефицит нейромедиатора дофамина в экстрапирамидной системе мозга.
Разумеется, для лечения данного заболевания было бы логичным применять экзогенный дофамин для возмещения дефицита эндогенного дофамина, и такие попытки были предприняты. Однако в ходе клинических испытаний достаточно быстро выяснилось, что экзогенный дофамин в связи с некоторыми особенностями его химического строения не может преодолевать гематоэнцефалический барьер. Выходом из создавшейся ситуации стало создание препарата леводопа, который в отличие от «обычного» дофамина достаточно легко минует гематоэнцефалический барьер и мета-болизируется (декарбоксилируется) непосредственно в ткани мозга; продуктом метаболизма и становится дофамин.
Примером создания комплекса «вещество носитель — биологически активное вещество» является полусинтетический пенициллин третьего поколения — би-кампициллин, не проявляющий противомикробной активности, но практически полностью (на 90—99%) всасывающийся в кишечнике. Его создание было вызвано острой необходимостью; известен тот факт, что полусинтетический антибиотик ампициллин плохо всасывается в желудочно-кишечном тракте (не более 30—40% от введенного объема).
Для увеличения биодоступности ампициллина и был создан бикампициллин, который попадая в кровоток в течение 30—45 мин метаболизируется (гидролизуется) о ампициллина.
Что касается лабораторных животных, то изучение биологической активности фармакологических препаратов проводят как на здоровых животных, так и в так называемых «модельных экспериментах». Так, при работе над антиаритмическими препаратами используются модели нарушений сердечного ритма, а антигипер-тензивные препараты испытываются на спонтанно гипертензивных лабораторных крысах. Для этого специально была выведена линия животных с врожденным повышенным артериальным давлением.