Inżynieria genetyczna i jej osiągnięcia
Termin inżynieria genetyczna to celowa ingerencja w organizm, która polega na wprowadzeniu do genomu żywego organizmu nowych informacji genetycznych, czyli przenoszeniu genów z jednego organizmu do innego, bądź na zmodyfikowaniu genomu poprzez izolowanie lub eliminację kodu genetycznego. W wyniku tego typu zabiegów organizm ulega modyfikacji, przybierając cechy zgodne z oczekiwaniami; zmianom ulegają właściwości fizyczne (np.: rozmiar, masa, wygląd, kolor, itp.) lub fizjologiczne (np.: procesów wzrostu i starzenia się, odporności, itp.).
Dotychczas najszersze pole zastosowania osiągnęła inżynieria genetyczna na polu produkcji żywności: wiele odmian zbóż i innych roślin spożywczych w wyniku zmian genetycznych uzyskało odporność na choroby, oraz zwiększyło wydajność plonów. Inżynieria genetyczna umożliwiła dotychczas wytworzenie wielu substancji chemicznych w postaci np. szczepionek i innych preparatów stosowanych w hodowli zwierząt i przetwórstwie spożywczym .
Szczególnym polem zainteresowania inżynierii genetycznej jest jednak medycyna; tutaj też budzi ona najwięcej kontrowersji z powodu przedmiotu swoich badań i zabiegów, których jest człowiek. W medycynie inżynieria genetyczna ułatwia przeprowadzanie diagnozy, dzięki której można wykrywać w wczesnym stadium uszkodzenia i inne wady występujące u dziecka w pierwszych miesiącach po zapłodnieniu. Znaczący postęp dokonano również w rozwiązywaniu problemów samej bezpłodności, głównie poprzez zapłodnienie pozaustrojowe (in vitro).
Osiągnięcia inżynierii genetycznej.
1) Odradzanie lub zapobieganie wyginięciu niektórych gatunków zwierząt
Rozmnażanie lub odradzanie zwierząt metodą klonowania lub innymi sposobami inżynierii genetycznej wiąże się z dużym ryzykiem jest jednak także alternatywną metodą. U gatunków ginących możemy wykorzystywać sztuczne zapłodnienia i bezpośrednią opiekę nad młodym.
2) Zwiększenie wydajności roślin i zwierząt
Badania nad poprawianiem metodami inżynierii genetycznej roślin i zwierząt mają na celu zapewnienie komfortu, wygody i zdrowia ludzi spożywających je. Przykładem może być: przedłużenie trwałości pomidora, czy "stworzenie" krowy z wysoko proteinowym mlekiem. Projekty te jednak mają wiele wad np.: pomidory miały zmieniony smak, a krowy chorowały na artretyzm i szybko zdechły. Zwane są również GMO (ang. Genetic modified organizm), czyli organizmy modyfikowane genetycznie. Są to organizmy (w tym mikroorganizmy), w których za pomocą inżynierii genetycznej-czyli zamierzonej manipulacji człowieka-materiał genetyczny (DNA) został zmieniony w taki sposób, jaki nie występuje w warunkach naturalnych w drodze naturalnego krzyżowania. Krótko mówiąc w wyniku zastosowania inżynierii genetycznej wyselekcjonowano pojedyncze geny, które odpowiadają za wytworzenie określonej cechy organizmu i przeniesiono je z jednego organizmu do innego, czasem do organizmów niespokrewnionych ze sobą.
3)Eliminowanie chorób dziedzicznych
Inżynieria genetyczna, może w przyszłości walnie przyczynić się do wyeliminowania wielu chorób poprzez tzw. terapię genową. Terapia genowa polega na ingerencji w substancję dziedziczną i jej zmianie poprzez manipulację na genach. Polega to na wprowadzeniu do komórek narządów nowych genów, które zastąpiłyby geny wadliwe, odpowiedzialne za dane schorzenie lub w inny sposób wzmocniły i uodporniły organizm na chorobę .
Te dodatkowe geny nie byłyby jednak dziedziczne i w następnym pokoleniu schorzenie mogłoby znowu się pojawić. Aby tego uniknąć należałoby prowadzić terapię genową komórek rozrodczych, polegającą na wprowadzeniu genów do narządów rozrodczych lub do samych zarodków w bardzo wczesnym stadium ich rozwoju. W ten sposób zmodyfikowany materiał genetyczny stawałby się dziedziczny, uodporniając następne pokolenia na dane choroby. Jest to szczególnie istotne w przypadku takich schorzeń jak nowotwory, cukrzyca, wrodzone choroby metabolizmu w tym otyłości, hemofilii, choroby Parkinsona, Alzheimera, AIDS, zespołu Downa, itd.
4) Produkcja leków i szczepionek
To chyba największe zadanie inżynierii genetycznej. Ma ono na celu zapewnienie zdrowia zażywającym dany specyfik. Takie leki i szczepionki nie powodują skutków ubocznych. Jako przykład podam: insulinę podawaną chorym na cukrzycę, hormon wzrostu, czynnik krzepnięcia krwi; szczepionki wirusowe i bakteryjne.
5) Transplantacja
Największe nadzieje dla tej dziedziny medycyny płyną z postępów w dziedzinie klonowania, które tutaj pełniłoby funkcję terapeutyczną i służyło do wytwarzania tkanek i organów, które mają służyć do przeszczepu. W związku z tym, że materiał genetyczny pochodziłby z organizmu pacjenta, zupełnie znikłoby niebezpieczeństwo odrzucenia wyprodukowanego w ten sposób narządu. Do tego celu służyć mają komórki macierzyste z których pobiera się materiał genetyczny pacjenta i wszczepia do komórki jajowej z której z kolei usunięto jądro. Dalszy rozwój zarodka następuje już pod kontrolą genomu pacjenta, co umożliwia wyhodowanie dowolnej tkanki lub organu posiadającego materiał genetyczny chorego. Obecnie, kiedy do transplantacji narządów używa się organów pochodzących od innego osobnika istnieje duże niebezpieczeństwo, że organizm chorego potraktuje przeszczepi jako obce ciało. Decyduje tutaj oczywiście materiał genetyczny jądra komórkowego przeszczepianego organu, który odpowiedzialny jest za wszystkie cechy i funkcjonowanie organu.
6)Klonowanie
Technika klonowania polega na przeszczepieniu jądra dowolnej komórki organizmu do komórki jajowej innego organizmu tego samego gatunku. Umożliwia to pozaseksualne mnożenie osobników gatunku ludzkiego o identycznej informacji genetycznej, czego konsekwencją stać się może seryjna produkcja dowolnie planowanych sobowtórów, czyli osobników o identycznych uzdolnieniach fizycznych i duchowych. Jeżeli zatem będzie się dokonywać tego zabiegu na substancji genetycznej wybitnych jednostek, to ile razy uda się ten zabieg szczęśliwie przeprowadzić, otrzyma się w wyniku tylu takimi samymi właściwościami obdarzonych osobników. Technicznie możliwe stało się klonowanie nowych istot ludzkich w taki sam sposób, w jaki powstała owca Dolly. Techniki inżynierii genetycznej osiągnęły obecnie taki stopień zaawansowania, że każda z setek milionów komórek ludzkiego ciała może być wykorzystana do stworzenia nowej istoty ludzkiej. Jednakże, jak dowodzi tego przykład bliźniąt jednojajowych, klon człowieka nie byłby jego dokładną repliką. Byłaby to osoba o identycznych genach, różniąca się jednak charakterem czy inteligencją od pierwowzoru. Techniki te mogą być zastosowane w przypadkach par niepłodnych, czyli takich, które w sposób naturalny nie mogą mieć dzieci
Mirosław Gatlik Kl III TI