Генная инженерия и биоэтика

Генная инженерия, – область молекулярной генетики, возникшая в 70-х годах XX в. и связанная с разработкой методов получения генов или генетических структур и внедрением их в новое генетическое окружение с целью создания живых организмов с новыми заранее предопределенными признаками.

Генная инженерия предполагает использование научных биологических методов изменения и преобразования генетического материала с целью изменения каких-либо черт наследственности.

В 1953 г. был зафиксирован колоссальный прорыв науки в познании структуры живой материи. Американский ученый Дж. Уотсон (р.1928) и английский ученый Ф. Крик (р.1916) раскрыли структуру носителя наследственности всего живого на Земле – ДНК. Была раскрыта величайшая тайна природы – зашифрованная программа наследственности.

Способ, которым молекулы ДНК сохраняют и передают информацию, необходимую живому организму для построения белков и выполнения определенных биохимических функций, получил название генетического кода. Каждый из примерно 100 000 генов человеческого организма состоит из четырех одинаковых оснований: аденина (А), цитозина (С), гуанина (G) и тимина (Т), расположенных в определенной последовательности, которая и определяет функцию того или иного гена. Характер наследственности записывается с помощью букв генетического кода (А,С,G,T), повторяющихся многие миллионы раз в разных сочетаниях вдоль нитей ДНК. Перечисленные четыре основания всегда соединяются попарно и создают две нити молекулы ДНК, имеющие вид скрученной спирали, называемой двойной спиралью. Ученые, расшифровав генетический код, смогли проникнуть в информацию, записанную на нитях ДНК. В этом коде имеется четкое химическое описание определенного живого организма: гены управляют химизмом жизненных процессов, и определяют все врожденные характеристики организма – от группы крови до цвета глаз.

Как только исследователи научились понимать генетический код, неизбежным следующим шагом было попытаться изменить этот код – совершить инженерное вмешательство в генетику. При получении рекомбинаторных ДНК используются специализированные ферменты, позволяющие "отрезать" ген, взятый из одного организма, и вживить его в другой. Если такой перенос будет успешным, то организм получит информацию, содержащуюся в новом гене.

Сущность методов генной инженерии сводится к внедрению в микроорганизм (чаще прокариотный) гена другого живого организма, в результате чего клетка микроорганизма начинает синтезировать не свойственные ей белки, например, подобным образом получены инсулин, интерферон, гормон роста.

Одним из перспективных направлений генной инженерии является культивирование генов больных и здоровых людей в клетках других живых организмов с целью изучения молекулярных основ наследственных заболеваний человека.

Путем вмешательства человека в конструкцию ДНК были улучшены или изменены свойства десятков животных и растений, имевшие целью, например, повышение урожайности сельскохозяйственных культур и улучшение пород скота.

В 1988 г. Патентное ведомство США выдало патент на генетически измененную мышь – первый патент на создание животного. Мышь была генетически изменена, чтобы помочь при исследовании раковых заболеваний, и стала таким образом первым мутантом, созданным человеком. После 1988 г. в помощь медицинским исследованиям было создано еще несколько новых видов мышей по ставшей уже обычной технологии. Важнейшим из этих достижений был создание в 1989 г. вида мыши с иммунной системой человека. Можно ожидать, благодаря этому важному достижению будут существенно ускорены исследования в области медицины, занимающейся лечением спида и других смертоносных болезней.

Способность биотехнологии исправлять ошибки природы находится пока в зачаточном состоянии. Первые официальные попытки применения генной терапии на человеке были одобрены в США комиссией экспертов-медиков в июле 1990 г. Получили одобрение два плана использования генной терапии против иммунного дефицита у детей и рака кожи у взрослых. Хотя эти усилия касаются только сравнительно редких болезней, данная работа открыла двери для развития методов генетического лечения широкого круга болезней в будущем.

Самые серьезные споры, связанные с генной инженерией, обусловлены той властью, которое человечество получает над процессами наследственности – способностью изменять генетическую структуру своего собственного вида. Первым этапом использования этой власти будет генная терапия – введение генов с "правильной" информацией в клетки, содержащие дефектные гены, или добавка новых генов, в коде которых имеются вещества для борьбы с болезнью.

Одним из методов генной инженерии является клонирование.

Клон – это генетическая копия отдельного организма, получаемая путем неполового размножения, при котором побуждается к делению ядро клетки из тела только одного родителя. Поскольку клон наследует гены лишь одного родителя, он должен быть генетически тождественен этому родителю. Селекционеры-садоводы давно уже клонируют различные сорта растений путем разрезания и прививания. В естественных условиях клонированием размножаются бактерии и одноклеточные животные.

Клонирование оказалось в центре внимания средств массовой информации, когда биологи сотворили новую лягушку из ДНК ядра клетки кишечника старой особи. Специалисты по биотехнологии могут теперь заниматься племенным животноводством, клонируя большое число домашних животных из отдельного эмбриона. Эта возможность успешно клонировать крупных млекопитающих содержит намек на будущее применение таких же методов для размножения человека. Однако это находится далеко за пределами уровня знаний о том, можно ли манипулировать с человеческими эмбрионами в лаборатории, производить многочисленное потомство генетически одинаковых младенцев. Все это – материал многих споров о том, как далеко мы хотим пойти в генной инженерии.

Развитие геенной инженерии повлекло за собой постановку вопросов этического характера, объединением которых явилась биоэтика – область знания, связанная с этическими проблемами использования некоторых биологических и медицинских процедур, технологий и методов лечения. В качестве примера можно привести проблемы пересадки органов, генной инженерии или поддержание жизни безнадежно больных.

Примером биоэтической проблемы является определение того лица, которому необходимо предоставить для пересадки (трансплантации) имеющиеся в наличии органы. Другой пример спорной технологии, а также этической и нравственной проблемы – опыты по пересадке человеческих зародышевых тканей, в частности – мозга человеческого зародыша больному с нарушением центральной нервной системы, что позволяет в ряде случаев ослабить симптомы болезни.

Дата добавления: 2014-11-16