Poruke o dozvoli za kloniranje ljudskih organa koje su bljesnule u medijima zvuče intrigantno fantastično. Čini se da su se svi navikli na klonirane žabe i ovce. Da li je na putu štancanje jetre, bubrega, srca i pluća? Hajde da to shvatimo.

Da bi se, na primjer, ljudski bubreg izrastao u laboratoriji i uspješno transplantirao u pacijenta, moraju se riješiti dva problema. Prvi je problem odbacivanja stranih ćelija i tkiva. Zašto praviti veštački organ kada možete uzeti prirodni? Nažalost, visoka stopa smrtnosti u svijetu od svih vrsta nesreća daje materijal za takve transplantacije. Nevolja je u tome što će imunološki sistem primaoca (tj. osobe kojoj je presađen organ) reagovati na strane ćelije na isti način kao što reaguje na viruse gripa ili rubeole - ubiće te ćelije. Hajde da sada ne ulazimo u detalje zašto se to dešava. Na ovu temu napisano je mnogo popularnih članaka i knjiga. Postoje tri načina da zaobiđete problem odbijanja.

Imunitet primatelja možete suzbiti posebnim lijekovima - imunosupresivima. Nije loše za sprečavanje odbacivanja, ali tada će pacijent imati neželjene nuspojave. Konkretno, ako je imunološki sistem "isključen", aktiviraju se sve vrste patogenih mikroorganizama, kojih ima u izobilju u tijelu bilo koje osobe. Svako od nas je pravi šetajući zoološki vrt, u kojem u ćelijama sjede razne bakterije, virusi i sve vrste gljivica. Imuni sistem ih stalno drži pod kontrolom.

Druga opcija je da od donatora odaberete organ čije će ćelije na više načina ličiti na ćelije primaoca. Drugim riječima, morate pronaći dvostruki organ. U tu svrhu kreiraju se cijele banke podataka u razvijenim zemljama svijeta. Šanse za uspjeh su još uvijek male. Biolozi broje desetine parametara po kojima imunološki sistem može razlikovati "prijatelje" od "stranaca". Crvena krvna zrnca imaju samo dva proteina, čije prisustvo ili odsustvo stvara četiri glavne krvne grupe. Malo ne-specijalista zna da je na površini ćelija već pronađeno mnogo desetina takvih proteina, a slučajna podudarnost njihove pojedinačne kombinacije je malo vjerojatna. Stoga možete godinama stajati u redu za transplantaciju bubrega.

Konačno, treći način, koji najviše obećava i najmanje razvijen, je stvaranje organa od ćelija koje imunološki sistem ne odbija. Takve ćelije postoje. Ovo su neke fetalne ćelije. Još nisu stekli specifične oznake po kojima ih i njihov i tuđi imunološki sistem može prepoznati. Ako povučemo vrlo daleku analogiju, to su bebine ćelije koje su prihvaćene za obrazovanje od strane bilo kojeg odraslog imunološkog sistema. Mogućnost rasta ovakvih ćelija u najranijim fazama razvoja embrija bila je glavna tema rasprave u naučnim i pseudoznanstvenim krugovima u posljednje vrijeme. Međutim, udaljenost između uzgoja takvih ćelija u rinfuzi i dobivanja organa od njih je približno ista kao od prvih peći za topljenje do svemirskog broda.

Inače, u tijelu odrasle osobe postoje ćelije koje su "nevidljive" imunološkom sistemu. Na primjer, duboke ćelije kože. Mogu se izolovati i uzgajati na hranljivim podlogama. Rezultat su tanki komadi “vještačke” kože, koji se uspješno koriste u terapiji protiv opekotina kod nas i u inostranstvu.

Ideja da ako se organ za transplantaciju ne može dobiti, onda to mora da se uradi, izražena je još kasnih 1980-ih. Direktor programa transplantacije jetre u Bostonskoj dječjoj bolnici, dr Charles Vacanti. Međutim, organ je vrlo složen sistem: uključuje mnogo različitih tkiva, prodiru ga krvni sudovi i živci. Kako rekreirati ovaj sistem i kako u laboratoriji reproducirati željeni oblik organa? Ovo je drugi i do sada praktično neriješen problem u stvaranju (kloniranju) organa za transplantaciju.

Neki pristupi rješavanju, međutim, se navode. Uzmimo za primjer nos i uši. Njihov oblik stvara hrskavica, a hrskavica je vrlo jednostavno strukturirana. Nema krvnih sudova ni nervnih završetaka. Da biste dobili umjetno uho, učinite sljedeće. Željeni oblik je izliven od poroznog polimera i "naseljen" hondrocitima - ćelijama koje stvaraju prirodnu hrskavicu. Sami hondrociti mogu se uzgajati izvan tijela, ali uši i nosovi ne rastu u plastičnim čašama. Sami hondrociti ne mogu stvoriti tako složene prostorne oblike. Međutim, može im se pomoći ako ih uredite u prostoru na pravi način. Nakon nekog vremena, polimerna vlakna od kojih je izrađena šablona se otapaju i dobije se "živa" hrskavica željenog oblika.

Slažem se, to je već nešto, iako su bubrezi ili jetra još uvijek daleko. Sastoje se od različitih tkiva i malo je vjerovatno da će od njih biti moguće "sastaviti" ove organe na isti način kao što se automobil sklapa od pojedinačnih dijelova na montažnoj traci. Tu se ljudska i biološka tehnologija razilaze. Ljudska tehnologija je izgrađena na sklapanju složenih jedinica od blokova koji se kreiraju unaprijed i zasebno. Biološka tehnologija se zasniva na postepenom, korak po korak "izrastanju" struktura iz rudimenata koji se razvijaju. Nema unapred kreiranih delova. Svi oni nastaju u procesu razvoja. Ako naučnici uspiju natjerati izolirane stanice da djeluju na isti način, postojat će šansa, iako udaljena, za proizvodnju složenih umjetnih organa poput jetre ili bubrega.

Konačno, postoji još jedan način razvoja transplantologije. Jeste li primijetili da je čovječanstvo naučilo da leti, ali to radi potpuno drugačije od ptica. Avioni ne mašu krilima. Ovaj put je moguć i u medicini. Štaviše, već se postepeno implementira. Aparat za "vještački bubreg" je napravljen i radi. U njemu još nema živih ćelija. Ali možda će u budućnosti biti moguće stvoriti neku vrstu "kentaura" - organ ispunjen elektronikom, koji će uključivati ​​živo tkivo. Neće biti kopija prirodnog bubrega, ali će savršeno obavljati svoje funkcije.

Sve što je do sada rečeno samo je daleka perspektiva, koja se, međutim, može ocrtati s opreznim optimizmom. Prije “kloniranja”, tj. masovna proizvodnja složenih organa kao što su bubrezi, jetra ili slezena je još daleko. Stoga, vodite računa o svom zdravlju!

Otkako je kloniranje živih organizama postalo moguće, vodila se debata o etici upotrebe klonova za transplantaciju organa. Nedavno su naučnici sa Univerziteta zdravlja i nauke u Oregonu prvi put u laboratoriji dobili punopravni ljudski embrion. Takvi embriji bi trebalo da se koriste za dobijanje matičnih ćelija.

Za to je potreban uzorak originalne kože, kao i donorska jajna stanica dobijena od zdrave žene. DNK se uklanja iz jajeta, a zatim se unutar njega ubrizgava jedna od ćelija kože. Nakon toga, na ćeliju se primjenjuje električno pražnjenje, što uzrokuje da se počne dijeliti. U roku od šest dana iz njega se razvija embrion iz kojeg se mogu uzeti matične ćelije za implantaciju. Prema naučnicima, uz pomoć ovakvih tehnologija biće moguće liječiti tako ozbiljne bolesti kao što su Alchajmerova bolest, razne moždane patologije i multipla skleroza.

„Naše otkriće omogućava da se uzgajaju matične ćelije za pacijente sa ozbiljnim bolestima i oštećenjem organa“, rekao je jedan od autora razvoja, dr Šuharat Mitalipov. „Naravno, još mnogo toga treba da se uradi pre nego što postoji siguran i pouzdana metoda liječenja matičnim ćelijama. Ali naš rad „Ovo je siguran korak ka regenerativnoj medicini.“

Do nedavno, surogat majka je bila obavezna da nosi klonirani embrion. Sada će biti moguće dobiti klonove u laboratoriji bez učešća volonterki. U međuvremenu, mnogi ovo najnovije otkriće vide kao prijetnju čovječanstvu. Ili bolje rečeno, mogućnost za ilegalno i nekontrolisano kloniranje ljudi.

Kloniranje je prilično klizava tema. Ako se ljudi rađaju umjetno, mogu li se smatrati ljudima? U posljednje vrijeme pojavila su se mnoga znanstvenofantastična djela i filmovi, čija je radnja diskriminacija klonova, kao i njihova upotreba za transplantaciju organa. Transplantacija organa je oduvijek bila problem, jer je teško pronaći odgovarajućeg donora. Da postoji čitava armija klonova uzgojenih posebno u svrhu doniranja, šanse ljudi da dobiju zdrave organe za zamjenu bolesnih bi se dramatično povećale. Štaviše, ako su ovi organi uzeti od njihovih potpuno identičnih kolega. Vremenom bi bilo moguće "presaditi" čak i oštećene udove ili, recimo, oči...

Ali šta je sa samim klonovima? Za sada govorimo samo o embrionima, iz kojih se ne planira uzgajanje pravih ljudi. Ali u principu bi to mogli postati. Druga opcija je uzgajanje klonova s ​​defektnim mozgom - čini se da vam ne smetaju... Ali opet, koliko je to etično? Junak knjige Nensi Farmer "Kuća Škorpije", klon velikog narko-bosa, za razliku od svoje "braće" po nesreći, zadržava razum, ali uspeva da spase život samo čudom...

Fantastičan film “Ostrvo” prikazuje buduće društvo u kojem postoje čitava naselja ljudskih klonova koji se uzgajaju da bi kasnije od njih dobili organe... I u romanu “Never Let Me Go” Kazua Ishigura i u filmu istoimeni klonovi se uče u specijalnim školama, od djetinjstva, poučeni ideji da će prije ili kasnije postati donori i odreći se svojih organa kako bi spasili živote drugih ljudi, tako da skoro niko od njih neće doživjeti trideset godina...

Čini se da je u stvarnosti takav scenario jednostavno nemoguć: ni jedna država na svijetu ne može legalizirati ubijanje živih ljudi u medicinske svrhe. Ali ko zna... Uostalom, izgledi koje otvara kloniranje su prilično primamljivi. A zašto ne žrtvovati nedovoljno razvijenu “kopiju” da spasimo život, recimo, poznatom naučniku, umjetniku ili političaru? Što je globalniji razmjer, to će se život klona činiti manje vrijednim...

Od vremena svog racionalnog postojanja, čovjek se trudi da bude mlad, zdrav i da živi dugo, ili još bolje, vječno. Ne samo da su drevni čarobnjaci, šamani i iscjelitelji nastojali otkriti tajnu vječnog života, već su i sovjetski ljekari radili na stvaranju kremaljske pilule besmrtnosti. Nažalost, do sada su ljudi nemoćni u ovom problemu. Ali produženje života postaje sasvim moguće. Pojavom i razvojem genetskog inženjeringa to postaje moguće kloniranje živih organa, što je samo po sebi korak ka zdravlju i dugovječnosti.

Mislim da svi znaju šta je kloniranje. Kloniranje višećelijski organizmi ili medicinski organi – tačna rekreacija, rađanje umjetno (bez spolnog razmnožavanja) živih organizama ili stvaranje njegovih dijelova određenim djelovanjem na jezgro ćelije.

Stvaranjem određenih uslova i uticajem na jezgro ćelije moguće je naterati je da se razvija u željenom pravcu, sve do potpune reprodukcije umrlog organizma u prisustvu njegovog genetskog materijala. I danas takav rad više nije tajna.

Naučni svijet je krenuo u nešto veliko: kloniranje ljudi nakon neviđenog rođenja poznate škotske ovce po imenu Dolly iz epruvete 1996. godine.

Međutim, Konvencija UN-a o zabrani kloniranja ljudi, usvojena 2005. godine, iz društveno-etičkih i etičko-religijskih razloga, obustavila je sav rad u ovom pravcu na neodređeno vrijeme. I sama Doli je eutanazirana 2003. godine zbog bolesti.

Inače, punjena Doli je izložena u Škotskom nacionalnom muzeju.

U Rusiji je na snazi ​​Federalni zakon “O privremenoj zabrani kloniranja ljudi” od 20. maja 2002. br. 54-FZ.

Međutim, nisu sve zemlje potpisale Konvenciju; Kina je bila jedna od njih. Upravo juče, 18. septembra 2015. godine, naučnici sa Londonskog instituta Velike Britanije zatražili su dozvolu od vladinog regulatora da modificiraju gene ljudskih embriona. Ako se dobije dozvola, Velika Britanija će postati druga zemlja nakon Kine u kojoj će se takav posao obavljati.

To je ono što je kloniranje ljudi. Međutim, naučni rad u oblasti matičnih ćelija danas se uspešno nastavlja širom sveta.

Šta su matične ćelije?

U ljudskom tijelu postoje dvije vrste matičnih ćelija: običanćelije koje tokom svog života obavljaju samo svoju ulogu u reprodukciji tkiva, a postoje i one koje su sposobne da se pretvore u druge vrste ćelija, tzv. univerzalni. Prvi žive u odraslom tijelu, ali drugi se mogu uzeti samo iz embrija i potom uzgajati in vitro. To su ćelije i načini za zamjenu oštećenih (bolesnih) stanica u tijelu. Međutim, prvi problem je što nisu pogodne za svaki organizam. Drugo: postoje slučajevi u eksperimentima kada se embrionalne matične stanice unesene u tijelo počnu nekontrolirano dijeliti, formirajući teratomske tumore.

Ove probleme su japanski lekari rešili tokom važne naučne studije koju su sproveli 2012. godine, za koju su dobili Nobelovu nagradu. Instalirano Svi mi, teoretski, bez obzira na godine, možemo biti klonovi za sebe, odnosno za svoje organe. Najmanji komad kože, kose ili čak krvi može poslužiti kao materijal za dobijanje onih najvrednijih univerzalnih ćelija, koje će poslužiti kao osnova za bilo koji organ, bilo da je to kost, hrskavica ili zjenica oka.

Naravno, sve je to još uvijek čisto znanstveno istraživanje; bit će potrebne godine da se biomaterijal lako uzgaja u bilo kojoj laboratoriji centra za liječenje i isto tako lako vrati u vaše tijelo. Prije nego što takve operacije zamjene “bolesnih” ili potpuno otkazanih ljudskih organa budu moguće, potrebno je riješiti mnoga međuproblema. Ali njihova odluka nije daleko! I tada će se svako genetsko oštećenje u oboljelim stanicama lako ispraviti.

I drago mi je da se u Rusiji naučna istraživanja o matičnim ćelijama uspješno razvijaju. Tako je na Ruskom institutu za opštu genetiku Vavilov nedavno dobijena krv iz matičnih ćelija kože, rudimenta oka, oni su prvi izrasli mini-srce i nastavljaju da rade na njegovom poboljšanju...

Holanđanima je uzgojeno crijevo, Japancima zubna klica, a nešto ranije dobili su stanice retine, a sada se radi na stvaranju stanica koje proizvode inzulin. Zadatak je veoma težak. Ali zamislite koliko će ljudi na svijetu biti oslobođeno teških bolesti – dijabetesa, Alchajmerove i Parkinsonove bolesti.

I iako je teorija jako daleko od prakse, ipak je ohrabrujuće vidjeti brzi razvoj kloniranja kao grane biomedicine i mogućnost spašavanja života ljudi, posebno male djece.

Kloniranje organizama

Klon je tačna genetska kopija živog organizma.

U prirodi su klonovi široko rasprostranjeni. To su, naravno, potomci. Pošto se seksualni proces ne dešava, on se ne menja. Dakle, organizam kćer je tačnu genetsku kopiju prethodne.

Klonovi se također stvaraju uz ljudsko učešće. Zašto se to radi? Zamislite, mnogo godina se radilo na selekciji i hibridizaciji biljaka, od svih dobijenih hidrida jedan ima vrlo uspješnu kombinaciju gena (npr. krupni sočni plodovi). Kako razmnožiti ovu biljku? Ako se križate, doći će do rekombinacije gena. Stoga, oni sprovode.

Mnoge sorte su klonovi originalne biljke. (Ljubičice se, na primjer, razmnožavaju lišćem).Možete čak dobiti klon biljke iz samo jedne ćelije.

• prvi odrastao ćelijska kultura,
• onda utiču na potrebne hormoni Za diferencijacija tkiva, And
• ponovo se stvara novi organizam.

Ovom metodom biće moguće dobiti veći prinos nego standardnim uzgojem. Možda ćemo u budućnosti dobijati biljne proizvode ne sa polja, već iz epruveta.

Ogromne površine zemljišta će biti zamijenjene laboratorijom. A kolhozi će ostati bez posla.

Ali kako stvoriti klonove organizama nesposoban za aseksualnu reprodukciju(kralježnjaci na primjer)?

To je moguće. Ovaj fenomen se javlja čak iu prirodi. Ovo - .

Više od jednog organizma razvija se iz jedne zigote, a ti organizmi i jesu genetske kopije jedne druge(pošto su se razvili iz jedne zigote).

Ovaj fenomen je omogućio nastanak metoda blizanaca(zahvaljujući njemu proučava se uticaj naslijeđa i okoline na osobine).

Pojavio se ideja vještačkog kloniranja organizama.

U teoriji je jednostavno: ako izvadite svoje iz zigote i postavite jezgro iz somatske ćelije, tada će se razviti organizam - tačna genetska kopija, klon somatske ćelije donora.

U praksi, to nije bilo moguće odmah.

Šezdesetih godina vođeni su eksperimenti kloniranja. Iz žabjih jajašca su izvučene jezgre i umetnute jezgre uzete iz somatskih ćelija (metod takve nuklearne transplantacije, inače, razvio je u SSSR-u 1940. godine naučnik G.V. Lopashov). Rezultat su bili klonovi žaba. Sa vodozemcima je lakše, kod njih se oplodnja i razvoj embrija odvijaju u vanjskom okruženju.

šta da radim sa?

Ne obeležavaju jaja.Godine 1996. grupa britanskih naučnika (ovo nije figura, oni su zaista iz Britanije) pod vodstvom Iana Wilmuta napravila je veliko postignuće u oblasti biologije. Klonirali su ovcu metodom nuklearnog transfera.

Jezgro je uzeto iz ćelije tkiva vimena ovce (prototip organizma) koja je već uginula u vrijeme eksperimenta. Od druge ovce je uzeto jaje i, nakon uklanjanja vlastitog jezgra, jezgro je presađeno iz ćelija prototipa ovce. Dobivena diploidna ćelija (diploidna, pošto je jezgro uzeto iz somatske ćelije) stavljena je u drugu ovcu, koja je postala surogat majka. Dobiveno jagnje nazvano je Dolly.

Ona je bila genetska kopija prototipa ovce.

Ali Doli nije bila prvi klon sisara u istoriji. A prije toga su izvedeni uspješni eksperimenti. Šta je novo? Činjenica je da su se ranije za nuklearno doniranje uzimale ili embrionalne ili matične stanice. U Dollynom slučaju uzete su već diferencirane odrasle ćelije (ćelije vimena).Ovca Doli živjela je pristojnim životom i nekoliko puta postala majka. Rodila je potpuno zdrava jagnjad. Doli se nije razlikovala od ostalih ovaca, samo po tome što je bila klon. Pred kraj života Doli je dobila artritis. Uspavana je. Ova bolest ni na koji način nije povezana s kloniranjem: od nje pate i obične ovce.

Doli eksperiment je pokazao izvodljivost i sigurnost kloniranja sisara.

Koji je praktični značaj kloniranja? Rešava neke probleme:

• moguće je povećati broj -spasiti od izumiranja populacije koje same više ne mogu održati svoj broj i, zapravo, osuđene su na propast;
• kloniranje omogućava doslovno oživljavanje izumrlih vrsta ako se sačuvaju uzorci ćelijskih jezgara ovih organizama (sjetite se Jurskog parka);
• Nije potrebno uzgajati potpuno novi organizam. Organe možete uzgajati odvojeno i njima zamijeniti oštećene. Osoba je odbila. Uzeli su mu jednu ćeliju i uzgojili novu. I ona neće biti odbijena, pošto ne sadrži strane proteine: sve je svoje.

U teoriji je sve u redu, ali u praksi se javljaju neki problemi.

Prije svega, ovo su čisto „mehanički“ problemi. Nesavršenost metoda. Mrtve tačke, praznine u znanju: još se ne zna sve o genima i svim njihovim zamršenostima.

Drugi problem je skriven u kernelu. Tokom procesa diferencijacije ćelija dolazi i do diferencijacije jezgara ovih ćelija: neki geni se isključuju, neki se aktiviraju. Odnosno, u jezgru uzetom za transplantaciju u jaje, neki geni koji su neophodni za normalan razvoj embrija mogu biti onemogućeni. Jasno je da u ovom slučaju normalan razvoj neće funkcionirati.

Postoji etički problem - kloniranje ljudi. Ne razumijem suštinu toga, lično mi se čini nategnutim. Stoga to neću komentarisati.

Posljednji problem koji ćemo razmotriti je problem starenja jezgara. Jezgra sadrže brojače starenja tijela - telomere. Sa svakom podjelom postaju sve kraći. Očigledno, potreban nam je način da umjetno "resetujemo" jezgro na tvorničke postavke: poništimo isključivanje gena, vratimo telomere.

Velike se nade polažu u kloniranje organizama. Ova metoda se smatra lijekom za bolesti.. Područje je otvoreno za istraživanje: ima još mnogo toga da se istraži.

Od posebnog interesa u bioetičkom kontekstu je problem kloniranja. Postoji nekoliko metoda kloniranja:

Manipulacija matičnim ćelijama;

Transplantacija ćelijskog jezgra.

Jedinstvenost matičnih ćelija je u tome što uđu u oštećena područja različitih organa, u stanju su da se pretvore u ćelije upravo one vrste koje su neophodne za obnovu tkiva (mišića, kostiju, živaca, jetre itd.). Odnosno, pomoću tehnologije kloniranja moguće je uzgajati potrebne ljudske organe "po narudžbini". Međutim, prava fantazija je gdje nabaviti matične ćelije? Rezultati višegodišnjih eksperimenata su sljedeći:

Abortivni materijal za prirodnu i umjetnu oplodnju;

Ekstrakcija matičnih stanica iz uglova i žljebova mozga, koštane srži i folikula dlake tijela odrasle osobe i drugih tkiva;

Krv iz pupčane vrpce;

Ispumpana mast;

Izgubljeni mliječni zubi;

Proučavanje matičnih stanica odraslih je svakako ohrabrujuće i ne izaziva etičku zabrinutost koju čine embrionalne matične stanice. Općenito je prihvaćeno da su najbolji izvor matičnih stanica za terapijsko kloniranje (tj. dobivanje embrionalnih matičnih stanica) embriji. Međutim, u tom pogledu ne možemo zatvarati oči pred potencijalnim opasnostima. Evropski etički panel je istakao pitanje ženskih prava, koje bi moglo biti pod velikim pritiskom. Osim toga, stručnjaci primjećuju problem dobrovoljnog i informiranog pristanka za donora (kao i anonimnost) i za primaoca ćelija. Pitanja o prihvatljivom riziku, primjeni etičkih standarda u istraživanju ljudi, sigurnosti i sigurnosti banaka ćelija, povjerljivosti i zaštiti privatne prirode genetskih informacija, problemu komercijalizacije, zaštiti informacija i genetskog materijala pri kretanju preko granica, itd. ostaju kontroverzne.

Većina zemalja u svijetu ima potpunu ili privremenu zabranu reproduktivnog kloniranja ljudi. Univerzalna deklaracija UNESCO-a o ljudskom genomu i ljudskim pravima (1997) zabranjuje praksu kloniranja u svrhu ljudske reprodukcije.

Druga metoda kloniranja je ćelijski nuklearni prijenos. Trenutno je na ovaj način dobijeno mnogo klonova raznih vrsta životinja: konja, mačaka, miševa, ovaca, koza, svinja, bikova itd. Naučnici napominju da klonirani miševi žive kraće i podložniji su raznim bolestima. Istraživanja o kloniranju živih bića se nastavljaju.

Poglavlje 7. Bioetički problemi tehnologija genetskog inženjeringa

7.1 Biotehnologija, biološka sigurnost i genetski inženjering: istorija i savremenost

Biotehnologija se dugo vremena shvatala kao mikrobiološki procesi. U širem smislu, pojam biotehnologija se odnosi na upotrebu živih organizama za proizvodnju hrane i energije. Posljednje godine dvadesetog vijeka obilježile su velika dostignuća u molekularnoj biologiji i genetici. Razvijene su metode za izolaciju nasljednog materijala (DNK), stvaranje njegovih novih kombinacija korištenjem manipulacija koje se izvode izvan ćelije i prenošenje novih genetskih konstrukcija u žive organizme. Tako je postalo moguće dobiti nove rase životinja, biljne sorte i sojeve mikroorganizama sa karakteristikama koje se ne mogu odabrati tradicionalnom selekcijom.

Istorija upotrebe genetski modifikovanih organizama (GMO) u praktičnim aktivnostima je kratka. S tim u vezi, postoji element neizvjesnosti u pogledu sigurnosti GMO-a za zdravlje ljudi i okoliš. Stoga je osiguranje sigurnosti rada genetskog inženjeringa i transgenih proizvoda jedan od gorućih problema u ovoj oblasti.

Bezbjednost djelatnosti genetskog inženjeringa ili biološka sigurnost predviđa sistem mjera usmjerenih na sprječavanje ili smanjenje na bezbjedan nivo štetnih efekata genetski modifikovanih organizama na zdravlje ljudi i životnu sredinu prilikom obavljanja delatnosti genetskog inženjeringa. Biosigurnost kao nova oblast znanja obuhvata dve oblasti: razvoj i primenu metoda za procenu i prevenciju rizika od štetnih efekata transgenih organizama i sistem državne regulacije bezbednosti delatnosti genetskog inženjeringa.

Genetski inženjering je tehnologija za dobijanje novih kombinacija genetskog materijala manipulacijom molekula nukleinske kiseline izvan ćelije i prenošenjem stvorenih genskih konstrukcija u živi organizam. Tehnologija proizvodnje genetski modifikovanih organizama proširuje mogućnosti tradicionalnog uzgoja.

Proizvodnja transgenih lijekova je obećavajuće područje aktivnosti genetskog inženjeringa. Ako su se ranije, na primjer, česte transfuzije donorske krvi (rizična i skupa procedura) smatrale efikasnom metodom liječenja anemije, danas se za proizvodnju transgenih lijekova koriste modificirani mikroorganizmi i kulture životinjskih stanica. Efikasnost upotrebe transgenih organizama u službi medicine može se ispitati na nekoliko primjera rješavanja problema ljudskog zdravlja. Prema podacima SZO, u svijetu ima oko 220 miliona ljudi s dijabetesom. Za 10% pacijenata indicirana je inzulinska terapija. Nemoguće je svim potrebitima osigurati životinjski inzulin (vjerovatnost prenošenja virusa sa životinja na ljude; skupi lijekovi). Zato je razvoj tehnologije za biološku sintezu hormona u mikrobnim stanicama optimalno rješenje problema. Inzulin dobijen u mikrobiološkoj tvornici identičan je prirodnom humanom inzulinu, jeftiniji je od preparata životinjskog inzulina i ne izaziva komplikacije.

Izraženo usporavanje rasta djece, što dovodi do pojave patuljaka i patuljaka, još je jedan zdravstveni problem čovjeka povezan s poremećajem rada endokrinih žlijezda (nedostatak hormona rasta somatotropina, koji proizvodi hipofiza). Ranije se ova bolest liječila ubrizgavanjem hormona rasta u krv pacijenata, izolovanih iz hipofize umrlih osoba. Međutim, postojao je niz tehničkih, medicinskih, finansijskih i etičkih problema. Danas je ovaj problem riješen. Gen koji kodira proizvodnju ljudskog hormona rasta se sintetiše i ubacuje u genetski materijal E. coli.