Genetické inžinierstvo

Viac ako 300,000 XNUMX ľudí v Nemecku trpí cukrovka. Potrebujú inzulín, hormón, ktorý sa dnes vyrába genetickým inžinierstvom. Inzulín je produkovaný Langerhansovými ostrovčekmi v pankrease; to reguluje cukor úrovniach. Ak hormón zlyhá, vedie to ku klinickému obrazu cukrovka, človek inzulín je prvý liek produkovaný genetickým inžinierstvom. Za posledných 15 rokov bolo možné produkovať hormón, ktorý je pre neho životne dôležitý cukrovka chorých bez toho, aby ho museli extrahovať z pankreasu zabitého dobytka alebo ošípaných. Pomocou genetického inžinierstva bol inzulínový plán izolovaný z buniek človeka a prenesený do baktérie alebo kvasinky. Vo veľkých miešaných nádržiach nazývaných fermentory sa mikroorganizmy množia a produkujú ľudský inzulín. Geneticky upravený inzulín je preto absolútne bez patogénov zo zvierat.

Zložité pojmy: gén, genóm a genetické inžinierstvo.

gen je najmenšia jednotka dedičného materiálu (dedičný materiál sa nazýva aj genóm, teda súhrn všetkých génov organizmu). Náš genóm obsahuje medzi 30,000 40,000 a 300 9,000 génov; to je len asi o XNUMX génov viac ako myš a asi dvakrát toľko ako ovocná muška. Identifikovaných už bolo asi XNUMX XNUMX ľudských génov. Genetické inžinierstvo zahŕňa všetky biologicko-technické procesy, ktoré špecificky menia genetický materiál bunky. Genetická informácia je uložená v gigantickej molekule zvanej deoxyribonukleová kyselina, pre ktorú sa vo vedeckom použití ustálila skratka DNA (po anglickom výraze deoxyribonukleidová kyselina); v nemčine sa inak označuje ako DNA. Princíp genetického inžinierstva: Úseky cudzej DNA sa zavádzajú do bunky, aby sa tam dosiahli definované zmeny. Známym príkladom je droga ľudský inzulín vyrábané týmto spôsobom. V genetickom inžinierstve drogy, gény kódujúce terapeuticky užitočné látky sa prenášajú do buniek, ktoré sa dajú čo najľahšie kultivovať. Baktérie sú ideálne pre tento účel a zriedkavejšie sú to bunky kvasiniek a cicavcov. Genetické inžinierstvo viedlo k vývoju nových drogy ako ľudský inzulín, vakcíny ako je liečba pre zápal pečene B a diagnostika, ktorá sa už používa na celom svete. Schvaľovanie liekov vyrábaných pomocou geneticky modifikovaných organizmov upravuje nemecký zákon o liekoch a nemecký zákon o chorobách zvierat. Okrem toho je potrebné získať súhlas v súlade so zákonom o genetickom inžinierstve. Hlavnou úlohou výskumu ľudského genómu je zistiť, ktoré gény sa podieľajú na vývoji chorôb a ako. Od toho vedci očakávajú nové koncepcie liečby napríklad kardiovaskulárnych chorôb, rakovina, infekčné choroby alebo choroby nervový systém ako Parkinsonova choroba, roztrúsená skleróza or Alzheimerova choroba ochorenia.

Klonovaná ovca

Škótskym vedcom sa podarilo klonovať ovcu v roku 1996 po odstránení bunky vemena šesťročnej ovce a vložení do predtým enukleovaného vajíčka. Dolly, kópia inej ovce, zázračné zviera vedy, umelý produkt z mäsa a krv bol vytvorený z genetického materiálu bunky tela. Ale v polovici roku 1999 sa zistilo, že Dollyin genetický materiál vyzeral neobvykle starý - Dolly musela byť nedávno usmrtená. Pri klonovaní však nedochádza k žiadnym zmenám genetického materiálu. Klonovaním sa všeobecne rozumie umelá produkcia geneticky identických živých bytostí. Prirodzene geneticky identické sú napríklad všetky baktérie kolónie, u ľudí ako zvláštny prípad identické dvojčatá.

Zelené genetické inžinierstvo

Jednou z oblastí použitia takzvaného zeleného genetického inžinierstva je výroba potravín. Odborníci odhadujú, že v Nemecku prišlo s genetickým inžinierstvom do styku 50 až 70 percent našej potravy. Počnúc enzýmy a príchute pre naše chlieb spektrum geneticky modifikovaných produktov, ako sú paradajky proti bahnu, červené víno odolné voči plesniam a dojnice s vylepšeným výkonom. Uskutočňuje sa výskum využívania genetických modifikácií, napríklad pri biologickej ochrane proti škodcom pomocou geneticky modifikovaných vírusy, alebo na zlepšenie kvality rastlinných produktov, ako sú potraviny, na zlepšenie trvanlivosti, trvanlivosti, tolerancie, výživovej hodnoty a klávesy. Geneticky nemodifikované sú iba zvieratá a rastliny, ktoré slúžia priamo ako potraviny, ale aj mikroorganizmy, ktoré upravujú a zušľachťujú potraviny. Príkladom sú klasické biologické procesy výroby piva a vína alebo dozrievanie syra.

Dúfam, že génová terapia

Gen terapie používa akékoľvek postupy, ktoré sa používajú na priame ovplyvnenie genetického zloženia lekárskych cieľov. Gen terapie sa už používa na liečbu dedičných chorôb a rakovina. Sú tu veľké nádeje, aj keď sú po dlhú dobu opatrne koncipované na základe toho, že sú schopní využiť toto chápanie na lepšie terapie konkrétnych chorôb. Napríklad, ak je možné identifikovať gény podieľajúce sa na vývoji choroby, ideálne nové drogy by sa dalo vyvinúť riešenie, ktoré by sa zaoberalo skôr príčinami ako iba príznakmi.

Liečba kmeňovými bunkami v maternici

Vďaka liečbe kmeňovými bunkami v maternici sa kalifornským vedcom podarilo prvýkrát vyliečiť dedičné ochorenie pred narodením. imunodeficiencie je ochorenie, pri ktorom novorodenci nemajú obranyschopnosť proti baktériám, a preto musia prvých pár rokov svojho života žiť v stane bez choroboplodných zárodkov. Na tento účel zdravé kmeňové bunky z pupočná šnúra krv ďalšieho dieťaťa bolo injikované nenarodenému dieťaťu pred 16. týždňom tehotenstva. Kmeňové bunky sú prekurzormi diferencovaných a teda špecializovaných buniek. V kostná dreňexistujú napríklad kmeňové bunky pre bunky nachádzajúce sa v krv, Ako sú lymfocyty. Z kmeňových buniek embryí sa môže vyvinúť kompletný organizmus (potom sa hovorí o totipotencii). Kmeňové bunky veľmi nízkej zrelosti sa tiež nachádzajú, aj keď vo veľmi malom počte, v dospelých tkanivách ako napr pečeň, oblička, mozog, alebo dokonca v pupočná šnúra krv novorodenca by mohla slúžiť ako alternatíva k embryonálnym kmeňovým bunkám - to je v súčasnosti predmetom výskumu. S transplantácia kmeňových bunieksa vedcom podarilo vyliečiť prvýkrát imunodeficiencie už v maternici. Injekované zdravé bunky môžu preto nahradiť vlastné bunky tela. Keď sa zdravé bunky usadia v tele dieťaťa, chýbajúci enzým sa nahradí a porucha sa eliminuje. Ľudský genóm bol do značnej miery dekódovaný. Toto sa považuje za míľnik v histórii ľudstva. Ale práve tu sa kladú nové požiadavky na vedu, politiku a etiku. Je úlohou etiky ukázať, či a ako možno tieto zistenia zodpovedne využiť v tak rozmanitých oblastiach, ako je medicína a poľnohospodárstvo.