Можливості генної інженерії, проект геном людини

можливості генної інженерії, проект геном людини

Природно успішні маніпуляції з генами рослин і тварин не могли не призвести до досить слизькому питання: а що ж людина? Якщо можливо поліпшувати тварин, то чому б не зайнятися людиною. Однак для початку необхідно все-таки розібратися з генним набором людини. Так, в 1990 році з`явилася ініціатива по картування людських хромосом, що складаються з 26-30 тисяч генів. Проект отримав просту назву Геном людини і орієнтовно мав представити повну карту геному десь до 2005 року. У проект входять дослідницькі групи з різних країн, а з кінця 90-х рр. створюються спеціальні компанії, основним завданням яких є полегшення і прискорення комунікації між такими групами. До початку 2001 року вже повністю картіровани 2 хромосоми: 21 і 22. Однак основний сенсацією минулого року все таки стало відкриття групою Крега Вентера загальної карти геному людини. Вчені говорять, що якщо порівнювати цю карту зі звичайними, то навряд чи б по ній можна було б потрапити в магазин на сусідній вулиці, проте в будь-якому випадку сам факт її існування говорить про початок епохи патентування генів, а це, в свою чергу, піднімає безліч питань вже не біологічного спрямування, а етичного і правового. Хоча вчені і заявляють, що основна мета картування геному - це необхідність розібратися в тому, як працює людське тіло, щоб ефективніше протистояти різноманітним захворюванням, а ще такі знання можуть значно полегшити створення нових медичний препаратів, все ж стає очевидним необхідність як правового регулювання питання: як і що можна робити з людським тілом, так і відповіді на питання: де треба зупинитися? Чи може людина бути подібним Творцю і сам зайнятися створенням нових істот? Формування карти геному людини часто порівнюють з такими революційними подіями, як висадка людини на Місяць, наприклад. Однак зараз спостерігається одна істотна відмінність: якщо космічні програми - це одне із завдань держави, то групи - учасники проекту, як правило, мають приватне фінансування, отже, авторські права на їх розробки будуть мати недержавні компанії. А що вони будуть з ними робити? Уявімо собі, що в недалекому майбутньому, карта буде складена досить точно, і кожна людина може бути, таким чином, описаний. Виникає питання - хто буде володіти доступом до цієї інформації? Якою мірою людина зможе зберігати в недоторканності саму інтимну інформацію про себе? Чи не будуть роботодавці відмовляти в прийомі на роботу людині, у якого в генах закладена схильність до якого-небудь виду раку? Чи можливо буде медичне страхування в ситуації, коли геном кожної окремої людини буде представляти інформацію про всіх потенційних хворобах? Тоні Блер заявив про необхідність складання генетичних портретів злочинців. І начебто вчені готові працювати над тим, щоб відкрити спеціальні гени, що відповідають за девіантну поведінку людей. Однак багатьох фахівців вже зараз лякає перспектива того, що в недалекому майбутньому суспільство перекладе рішення різноманітних проблем - злочинності, бідності, расизму тощо - на генетиків і генну інженерію: мовляв, вся справа в генах, якщо щось не в порядку, то це не турбота суспільства, а генетична схильність окремих людей. Адже, в общем-то багато хто забуває, що тільки зовсім деякі рідкісні хвороби обумовлені виключно набором генів, а ті захворювання, які ми зазвичай називаємо генетичними - рак, серцево-судинні порушення - тільки частково мають генетичну природу, багато в чому ймовірність їх появи в першу чергу залежить від тих кроків, які робить сама людина і суспільство, а тому не може бути нічого страшнішого соціуму, умивати руки в такій ситуації. Найбільш поширеним методом генної інженерії є метод отримання рекомбінантних, тобто містять чужорідний ген, плазмід. Плазміди є кільцеві двухцепочние молекули ДНК, що складаються з декількох тисяч пар нуклеотидів. Цей процес складається з декількох етапів. 1. Рестрикція - розрізання ДНК, наприклад, людини на фрагменти. 2. Лігування - фрагмент з потрібним геном включають в плазміди і зшивають їх. 3. Трансформація - введення рекомбінантних плазмід в бактеріальні клітини. Трансформовані бактерії при цьому набувають певні властивості. Кожна з трансформованих бактерій розмножується і утворює колонію з багатьох тисяч нащадків - клон. 4. Скринінг - відбір серед клонів трансформованих бактерій тих, які плазміди, що несуть потрібний ген людини. Весь цей процес називається клонуванням. За допомогою клонування можна отримати понад мільйон копій будь-якого фрагмента ДНК людини або іншого організму. Якщо клонований фрагмент кодує білок, то експериментально можна вивчити механізм, який регулює транскрипцію цього гена, а також напрацювати цей білок в потрібній кількості. Крім того, клонований фрагмент ДНК одного організму можна ввести в клітини іншого організму. Цим можна домогтися, наприклад, високі і стійкі врожаї завдяки введеному гену, що забезпечує стійкість до ряду хвороб. Якщо ввести в генотип грунтових бактерій гени інших бактерій, що володіють здатністю зв`язувати атмосферний азот, то грунтові бактерії зможуть переводити цей азот в зв`язаний азот грунту. Ввівши в генотип бактерії кишкової палички ген з генотипу людини, що контролює синтез інсуліну, вчені домоглися отримання інсуліну за допомогою такої кишкової палички. При подальшому розвитку науки стане можливим введення в зародок людини відсутніх генів, і тим самим дозволить уникнути генетичних хвороб. Експерименти з клонування тварин ведуться давно. Досить прибрати з яйцеклітини ядро, імплантувати в неї ядро іншої клітини, взятої з ембріональної тканини, і виростити її - або в пробірці, або в утробі названої матері. Клонована овечка Долі була створена нетрадиційним шляхом. Ядро з клітини вимені 6-річної дорослої вівці однієї породи пересадили в без`ядерний яйце вівці іншої породи. Розвивається зародок помістили в вівцю третин породи. Так як народилася овечка отримала всі гени від першої вівці - донора, то є її точною генетичною копією. Цей експеримент відкриває масу нових можливостей для клонування елітних порід, замість багаторічної селекції. Вчені Техаського університету змогли продовжити життя декількох типів людських клітин. Зазвичай клітина вмирає, переживши близько 7-10 процесів розподілу, а вони домоглися сто поділів клітини. Старіння, на думку вчених, відбувається через те, що клітини при кожному діленні втрачають теломери, молекулярні структури, які розташовуються на кінцях всіх хромосом. Вчені імплантували в клітини відкритий ними ген, відповідальний за вироблення теломерази і тим самим зробили їх безсмертними. Можливо це майбутній шлях до безсмертя. Ще з 80-х років з`явилися програми з вивчення геному людини. В процесі виконання цих програм вже прочитано близько 5 тисяч генів (повний геном людини містить 50-100 тисяч). Виявлено ряд нових генів людини. Генна інженерія набуває все більшого значення в генотерапіі. Тому, що багато хвороб закладені на генетичному рівні. Саме в геномі закладена схильність до багатьох хвороб або стійкість до них. Багато вчених вважають, що в XXI столітті буде функціонувати геномної медицина і генна інженерія. Жоден учений, дійсно твердо стоїть на платформі наукової об`єктивності, ніколи не скаже, що за допомогою чогось можна вилікувати абсолютно все або що щось абсолютно безпечно, особливо, якщо це стосується генної інженерії, яка маніпулює окремо взятими рівнями Природного Закону, ігноруючи при цьому його цілісність. Як ми вже бачили на прикладі ядерних досліджень, енергія, що вивільняється в результаті таких маніпуляцій, може бути величезною, але і можлива небезпека, також величезна. Коли ядерна технологія перебувала на стадії розробки, ніхто не міг припустити, що всього через кілька років людство опиниться під загрозою багаторазового знищення, яке в змозі забезпечити обидві протиборчі сили в рівній мірі. І коли ядерна енергія почала використовуватися для виробництва електрики, також ніхто не знав, що в результаті ми отримаємо мільйони тонн радіоактивних відходів, які будуть зберігати свою токсичність ще десятки тисяч років. Ніхто не знав нічого про це, але ми все ж зробили стрибок наосліп, створивши тим самим серйозні проблеми для самих себе і для майбутніх поколінь. Тому ми повинні бути дуже обережні з використанням генної інженерії, яка працює на тому рівні, де міститься повна інформація про саму глибинній структурі життя. Знадобилися мільйони років для того, щоб життя на Землі розвинулася до теперішнього стану високо збалансованої, динамічною екосистеми з усім тим незліченним різноманіттям форм життя, відомим нам сьогодні. Зараз ми живемо в такий час, коли через покоління, а може і раніше, найбільш важливі зернові культури зазнають радикальні зміни в результаті втручання генної інженерії і ці зміни серйозно зашкодять екосистемі в цілому, а також підданий небезпеки все людство. До тих пір поки не доведено безпеку продукції, отриманої в результаті генної інженерії, це питання завжди буде залишатися під сумнівом - і це та точка зору, яку відстоює Партія Природного Закону. Необхідно, щоб застосування генної інженерії супроводжувалося суворим науковим контролем безпеки. Майже з повною визначеністю можна сказати, що генна інженерія призведе до хімічного забруднення навколишнього середовища. Виведення сортів зернових з підвищеною стійкістю до гербіцидів, призведе до того, що фермери будуть змушені застосовувати для боротьби з бур`янами в троє більше хімічних засобів захисту, ніж раніше, а це в свою чергу збільшить забруднення ґрунту та ґрунтових вод Америки. Наприклад, хімічна компанія Монсанто вже вивела сорти кукурудзи, сої та цукрових буряків, стійкі до гербіциду Раундап, що випускається цією ж компанією. Промислові чиновники неодноразово заявляли, що Раундап безпечний для живих організмів і швидко нейтралізується навколишнім середовищем. Однак, попередні дослідження, проведені в Данії, показали, що Раундап залишається в грунті протягом трьох років (і отже, може вбиратися наступними сільськогосподарськими культурами, посадженими на цьому місці) були проведені й інші наукові роботи, які виявили, що застосування даного гербіциду викликає токсичні реакції у фермерів, порушують функцію відтворення потомства у ссавців, завдає шкоди рибам, дождівим черв`якам і корисним комахам. Прихильники генної інженерії часто заявляють, що ця технологія є просто більш удосконаленим видом схрещування, яке застосовувалося тисячоліттями для поліпшення породи культурних рослин і домашніх тварин. Але насправді, втручання генної інженерії проникає крізь природні репродуктивні бар`єри між видами, завдяки яким підтримується рівновага і цілісність життя на Землі. Традиційна система виведення нових порід і сортів може схрещувати одну породу свині з іншого або кінь з ослом, або два сорти томатів, але вона не може схрестити томати з рибою - природа не допускає такого змішання генів. А за допомогою генної інженерії вчені вже з`єднали гени риб і томатів - і ці томати, які не помічені, спокійно лежать собі зараз на наших прилавках. Більш того, фактично всі зернові і бобові культури, овочі і фрукти вже зазнали втручання генної інженерії, а харчова промисловість має намір ввести всі ці продукти в продаж протягом 5-8 наступних років. Pioneer Hybrid International - найбільша в світі компанія з випуску насіння, використовуючи генну інженерію, вивела новий сорт сої, впроваджуючи в неї ген бразильського горіха, з метою підвищення вмісту протеїну в сої. Але імплантований компонент бразильського горіха в сої викликав алергічну реакцію у більшості споживачів, і тоді Pioneer звернув проект. А коли японська компанія Шова Денко шляхом генної інженерії змінила структуру природної бактерії для більш ефективного виробництва харчової добавки під назвою Триптофан, ці генетичні маніпуляції призвели до того, що ця бактерія, перебуваючи в складі триптофану, стала виробляти високо токсична речовина, яке було виявлено тільки після того, як продукт був випущений на ринок в 1989 році. В результаті: 5000 осіб захворіло 1500 стало довічними інвалідами, і 37 померло. Дослідники з дуже великим натхненням взялися використовувати генну інженерію для виведення більш врожайних сортів пшениці, створення більш поживних продуктів харчування, ліквідації певних хвороб, сподіваючись таким чином поліпшити життя людини на Землі. Але, насправді, не дивлячись на те, що гени можуть бути вилучені і правильно схрещені в експериментальній колбі, в житті дуже важко прогнозувати наслідки імплантації генів в чужій організм. Такі операції можуть стати причиною мутацій, в результаті яких пригнічується діяльність природних генів організму. Впроваджені гени можуть також викликати несподівані побічні ефекти: генетично сфабрикована їжа може, наприклад, містити токсини і алергени або мати знижену поживність, і в результаті споживачі занедужують або навіть, як уже траплялося, вмирають. Крім того, організми, виведені за допомогою генної інженерії, здатні самостійно розмножуватися і схрещуватися з природними, що не перетерпіли генне втручання популяціями, викликаючи при цьому незворотні біологічні зміни в усій екосистемі Землі. Можна з повною впевненістю сказати, що генна інженерія - це безумовно перспективна область, яка в нашій країні, на жаль не фінансується і не має свого виробника. Росія, безумовно займаємося розробками в цій області, але змушена продавати свої винаходи за кордон. Нашими вченими був винайдений інтерферон людини, аспартам, павутина. Важливим є те, що створюючи препарат, він не виходить в застосування до тих пір, поки його будова не буде наближене до геному людини. В цьому випадку препарат абсолютно нешкідливий. При виробленні аспартама, змішуються дві амінокислоти, але каталізатором процесу є мікроорганізми. Завдання генетика провести розробку так, щоб очищення препарату від мікроорганізмів пройшла 100% перевірку. У цьому полягає якість роботи. Ми відповідаємо за якість і професійна точка зору така, що генна інженерія в розумних межах корисна для людства.

Поділися в соц мережах:

Увага, тільки СЬОГОДНІ!

Схожі