Poruke o dopuštenju kloniranja ljudskih organa koje su bljesnule u medijima zvuče intrigantno fantastično. Čini se da su se svi navikli na klonirane žabe i ovce.
Je li na pomolu žigosanje jetre, bubrega, srca i pluća? Hajdemo shvatiti.
Da bi se uzgojio, primjerice, ljudski bubreg u laboratoriju i uspješno transplantirao u pacijenta, moraju se riješiti dva problema. Prvi je problem odbacivanja stranih stanica i tkiva. Zašto raditi umjetni organ kada možete uzeti prirodni? Nažalost, visoka stopa smrtnosti u svijetu od svih vrsta nesreća daje materijal za takve transplantacije. Problem je u tome što će imunološki sustav primatelja (odnosno osobe kojoj je presađen organ) reagirati na strane stanice na isti način kao što reagira na viruse gripe ili rubeole - ubit će te stanice. Nemojmo ulaziti u detalje zašto se to događa. O ovoj temi napisano je mnogo popularnih članaka i knjiga. Postoje tri načina da se zaobiđe problem odbijanja. Imunološki sustav primatelja može biti potisnut specijalni lijekovi– imunosupresivi. Nije loše za sprječavanje odbijanja, ali u ovom slučaju pacijent će patiti od neželjenih nuspojave
. Konkretno, ako je imunološki sustav "isključen", sve vrste patogeni mikroorganizmi, kojih ima dovoljno u tijelu svake osobe. Svatko od nas je pravi hodajući zoološki vrt, gdje razne bakterije, virusi i sve vrste gljivica sjede u stanicama. Stalno ih drži pod kontrolom imunološki sustav. Druga opcija je odabir organa od donora čije će stanice na mnogo načina sličiti stanicama primatelja. imaju samo dva proteina čija prisutnost ili odsutnost stvara četiri glavne krvne grupe.
Nekoliko nestručnjaka zna da su zapravo mnogi deseci takvih proteina već pronađeni na površini stanica, a slučajna podudarnost njihove pojedinačne kombinacije nije vjerojatna. Stoga možete godinama stajati u redu za transplantaciju bubrega. Konačno, treći način, najperspektivniji i najmanje razvijen, jest stvaranje organa od stanica koje imunološki sustav ne odbacuje. Takve stanice postoje. Ovo su neke fetalne stanice. Još nisu stekle specifične oznake po kojima bi ih mogao prepoznati vlastiti i strani imunološki sustav. Ako povučemo vrlo daleku analogiju, to su stanice bebe koje prihvaćaju za obrazovanje bilo koji imunološki sustav odrasle osobe. O mogućnosti uzgoja takvih stanica uzeti najviše rane faze razvoj embrija uglavnom se odvijao u u posljednje vrijeme
rasprava u znanstvenim i pseudoznanstvenim krugovima. Međutim, udaljenost između uzgoja takvih stanica u masi i dobivanja organa iz njih približno je ista kao od prvih peći za taljenje do svemirskog broda. Usput, u tijelu odrasle osobe postoje stanice "nevidljive" za imunološki sustav. Na primjer, duboke stanice kože. Mogu se izolirati i uzgajati
hranjive podloge . Rezultat su tanki komadići “umjetne” kože, koji se uspješno koriste u terapiji protiv opeklina kod nas iu inozemstvu. Ideja da se, ako se ne može dobiti organ za transplantaciju, mora učiniti, izražena je još krajem 1980-ih. Direktor programa transplantacije jetre u Bostonskoj dječjoj bolnici, dr. Charles Vacanti. Međutim, orgulje su vrlo složeni sustav: uključuje mnogo različitih tkiva, prožimaju ga krvne žile i živci. Kako ponovno stvoriti ovaj sustav i kako ga reproducirati
Neki pristupi njegovom rješavanju se, međutim, ocrtavaju. Uzmimo za primjer nos i uši. Njihov oblik stvara hrskavica, a hrskavica je strukturirana vrlo jednostavno. Nema krvnih žila ni živčanih završetaka. Da biste dobili umjetno uho, učinite sljedeće. Željeni oblik izliven je od poroznog polimera i "naseljen" hondrocitima - stanicama koje stvaraju prirodnu hrskavicu. Sami hondrociti mogu se uzgajati izvan tijela, ali uši i nosovi ne rastu u plastičnim čašama. Sami hondrociti su tako složeni prostorne forme Oni ne znaju kako stvarati.
No, može im se pomoći ako ih pravilno rasporedite u prostoru. Nakon nekog vremena polimerna vlakna od kojih je šablona napravljena se otope i dobije se "živa" hrskavica željenog oblika. Slažem se, ovo je već nešto, iako su bubreg ili jetra još daleko. Sastoje se od različitih tkiva i malo je vjerojatno da će od njih biti moguće "sastaviti" ove organe na način na koji se sastavljaju pojedini dijelovi
automobil. Tu se ljudska i biološka tehnologija razlikuju. Ljudska tehnologija izgrađena je na sklapanju složenih cjelina iz blokova koji su kreirani unaprijed i zasebno. Biološka tehnologija temelji se na postupnom, korak-po-korak "uzgajanju" struktura iz razvoja rudimenata. Nema unaprijed izrađenih dijelova. Svi oni nastaju u procesu razvoja. Ako znanstvenici uspiju natjerati izolirane stanice da djeluju na isti način, postojat će šansa, iako mala, za proizvodnju složenih umjetnih organa poput jetre ili bubrega. Konačno, postoji još jedan način razvoja transplantologije. Jeste li primijetili da je čovječanstvo naučilo letjeti, ali to radi potpuno drugačije od ptica. Avioni ne mašu krilima. Taj je put moguć i u medicini. Štoviše, već se postupno provodi. Uređaj “umjetni bubreg” je napravljen i radi. U njemu još nema živih stanica. Ali možda će u budućnosti biti moguće stvoriti neku vrstu "kentaura" - organa ispunjenog elektronikom, koji će uključivati živo tkivo. Neće biti kopija prirodni bubreg
, ali će savršeno obavljati svoje funkcije.
Sve što je dosad rečeno samo je daleka perspektiva, koja se, međutim, može ocrtavati s opreznim optimizmom. Prije “kloniranja”, tj. Masovna proizvodnja složenih organa kao što su bubrezi, jetra ili slezena još je daleko. Stoga, čuvajte svoje zdravlje!
U bioetičkom kontekstu posebno je zanimljiv problem kloniranja.
manipulacija matičnim stanicama;
transplantacija stanične jezgre.
Jedinstvena stvar kod matičnih stanica je da kada dođu do oštećenih područja različite organe, tada se mogu pretvoriti u stanice točno one vrste koje su potrebne za popravak tkiva (mišića, kostiju, živaca, jetre itd.). Odnosno, pomoću tehnologije kloniranja moguće je uzgajati potrebne ljudske organe "po narudžbi". Prava je fantazija, međutim, gdje nabaviti matične stanice?
Izvori biomaterijala za kloniranje
abortivni materijal tijekom prirodne i umjetne oplodnje;
vađenje matičnih stanica iz uglova i žljebova mozga, koštana srž i folikula dlake odraslog organizma i drugih tkiva;
krv iz pupkovine;
ispumpana mast;
ispali dječji zubi.
Studija odraslih matičnih stanica svakako je ohrabrujuća i ne uzrokuje etički problemi, za razliku od embrionalnih matičnih stanica. Opće je prihvaćeno da su najbolji izvor matičnih stanica za terapeutsko kloniranje (tj. dobivanje embrionalnih matičnih stanica) embriji. Međutim, u tom pogledu ne možemo zatvarati oči pred potencijalnim opasnostima. Europski etički panel istaknuo je pitanje ženskih prava, koja bi se mogla naći pod velikim pritiskom. Osim toga, stručnjaci primjećuju problem dobrovoljnog i informiranog pristanka za davatelja (kao i anonimnost) i za primatelja stanica. Pitanja o prihvatljivom riziku, primjeni etičkih standarda u istraživanju ljudi, sigurnosti i sigurnosti staničnih banaka, povjerljivosti i zaštiti privatne prirode genetskih informacija, problemu komercijalizacije, zaštiti informacija i genetskog materijala pri prelasku preko granica, itd. ostaju kontroverzni.
Većina zemalja u svijetu ima potpunu ili privremenu zabranu reproduktivnog kloniranja ljudi.
UNESCO-va Opća deklaracija o ljudskom genomu i ljudskim pravima (1997.) zabranjuje praksu kloniranja u svrhu ljudske reprodukcije.
Druga metoda kloniranja je prijenos jezgre stanice. Na u trenutku Na taj su način dobiveni mnogi klonovi raznih vrsta životinja: konja, mačaka, miševa, ovaca, koza, svinja, bikova itd. Znanstvenici napominju da klonirani miševi kraće žive i podložniji su raznim bolestima. Istraživanje kloniranja živih bića se nastavlja.
Bioetički problemi tehnologija genetskog inženjeringa
Biotehnologija se dugo vremena shvaćala kao mikrobiološki procesi. U širem smislu pojam « biotehnologija» odnosi se na korištenje živih organizama za proizvodnju hrane i energije. Posljednjih godina Dvadeseto stoljeće obilježila su velika dostignuća u molekularnoj biologiji i genetici. Razvijene su metode za izolaciju nasljednog materijala (DNK), stvaranje novih kombinacija izvanstaničnih manipulacija i prijenos novih genetskih konstrukata u žive organizme. Tako je postalo moguće dobiti nove pasmine životinja, biljne sorte i sojeve mikroorganizama sa karakteristikama koje se ne mogu selekcionirati tradicionalnim uzgojem.
Povijest korištenja genetski modificiranih organizama (GMO) u praksi je kratka. U tom smislu, postoji element nesigurnosti u pogledu sigurnosti GMO-a za ljudsko zdravlje i okruženje. Stoga je osiguranje sigurnosti rada genetskog inženjeringa i transgenih proizvoda jedan od gorućih problema u ovom području.
Sigurnost aktivnosti genetskog inženjeringa, ili biološka sigurnost, predviđa sustav mjera usmjerenih na sprječavanje ili smanjenje na sigurnu razinu štetnih učinaka genetski modificiranih organizama na ljudsko zdravlje i okoliš pri obavljanju djelatnosti genetskog inženjeringa. Biosigurnost kao novo područje znanja obuhvaća dva područja: razvoj, primjenu metoda za procjenu i sprječavanje rizika od štetnih učinaka transgenih organizama i sustav državne regulacije sigurnosti djelatnosti genetskog inženjeringa.
Genetski inženjering je tehnologija za dobivanje novih kombinacija genetskog materijala manipulacijom molekula nukleinskih kiselina izvan stanice i prijenosom stvorenih genskih konstrukata u živi organizam. Tehnologija proizvodnje genetski modificiranih organizama proširuje mogućnosti tradicionalnog uzgoja.
Proizvodnjatransgenskimedicinske potrepštine– obećavajući smjer aktivnosti genetskog inženjeringa. Ako su se prije npr. česte transfuzije smatrale učinkovitom metodom liječenja anemije darovanu krv(rizičan i skup postupak), danas se za proizvodnju transgenih lijekova koriste modificirani mikroorganizmi i kulture životinjskih stanica. Učinkovitost primjene transgenih organizama u medicini može se ispitati na nekoliko primjera rješavanja zdravstvenih problema ljudi. Prema WHO-u, u svijetu ima oko 220 milijuna ljudi s dijabetesom. Za 10% bolesnika indicirana je inzulinska terapija. Nemoguće je svim potrebitima osigurati životinjski inzulin (vjerojatnost prijenosa virusa sa životinja na ljude; skupi lijekovi). Zato je razvoj tehnologije za biološku sintezu hormona u mikrobnim stanicama optimalno rješenje problema. Inzulin dobiven u mikrobiološkoj tvornici identičan je prirodnom ljudskom inzulinu, jeftiniji je od životinjskih inzulinskih pripravaka i ne izaziva komplikacije.
Izraženo usporavanje rasta djece, što dovodi do pojave patuljaka i patuljaka, još je jedan problem ljudskog zdravlja povezan s poremećajem endokrinih žlijezda (nedostatak hormona rasta somatotropina, koji proizvodi hipofiza). Ranije se ova bolest liječila ubrizgavanjem hormona rasta u krv pacijenata, izoliranog iz hipofize preminulih ljudi. Međutim, postojao je niz tehničkih, medicinskih, financijskih i etičkih problema. Danas je ovaj problem riješen. Gen koji kodira proizvodnju ljudskog hormona rasta sintetiziran je i integriran u genetski materijal E. coli.
| " |
Živite u svijetu u kojem možete klonirati životinje, koketirati s virtualnim djevojkama i igrati se s lutkama robotima koje je sve teže razlikovati od ljudi. Kad se jednog dana vratite kući s darom za kćer, nađete kopiju sebe. Tvoj klon koji je zauzeo tvoje mjesto i oduzeo ti život. Ako se prva rečenica dobro uklapa u stvarnost, onda su sljedeće radnja filma “Šesti dan” s Arnoldom Schwarzeneggerom. Osjećate li kako curi ta granica između stvarnosti i fantazije?
Kratak. O čemu mi ovdje pričamo?
U siječnju ove godine znanstvenici Kineske akademije znanosti izvijestili su o uspješnom kloniranju primata istom metodom presađivanja jezgre kojom je klonirana već legendarna ovca Dolly. Umrla je davne 2003. godine, a mnogi moji vršnjaci su s neskrivenim iznenađenjem, oduševljenjem i pomalo strahom pratili vijesti o tom događaju.
Klonirane ovce. bez šale! U umu tinejdžera pretvorila se u nešto usporedivo s izvanzemaljskim kiborgom, osmim svjetskim čudom u organskoj ljusci. Uostalom, tih godina internet je bio u iznimno ograničenim i skupim količinama, pa nije bilo lako iskopati podatke o životinji, ali na TV-u se govorilo prilično općenito i nedorečeno...
Općenito, od tada znanost nije stajala mirno nad lešom klonirane ovce, koja je postala svjetska slavna osoba. Čovječanstvo je napredovalo od eksperimenata s punoglavcima do primata i ljudskih embrija. Ali prvo o svemu.
Tko su klonovi?
Klonovi se dobivaju kao rezultat kloniranja, koliko god to zvučalo iznenađujuće. Počnimo s činjenicom da se čak i jednojajčani blizanci sa sigurnošću mogu nazvati klonovima, jer su se razvili iz istog oplođenog jajašca. Stanice su također klonovi višestanični organizmi, pa čak i biljke koje su dobivene kao rezultat vegetativnog (aseksualnog) razmnožavanja: reznice, gomolji, lukovice, rizomi itd. Ovo je prilično drevni alat za uzgoj biljaka, zahvaljujući kojem jedemo podnošljivo povrće i voće.
Ali ako je sve jasno s biljkama, onda ne možete razmnožavati osobu ili kravu s lukom. Skup gena dobivamo od svojih roditelja, ti su setovi različiti, budući da su naše majke i očevi različiti. I stoga ispadamo drugačiji od samo tate ili samo mame. Svatko od nas je jedinstven! S genetske točke gledišta, naravno. I ovo je super: što više različiti ljudi, što je raznolikost vrsta veća i zaštićenija od bilo kakvih ekoloških šokova.
Kako stvoriti klona na primjeru ovce Dolly
Dolly je rođena 5. srpnja 1996. u Škotskoj. To se dogodilo u laboratoriju Iana Wilmuta i Keitha Campbella na Institutu Roslyn. Rođena je kao obična ovca. Ali njezina je majka već bila davno mrtva u vrijeme njezina rođenja. Dolly je nastala iz jezgre somatske stanice vimena svoje genetske majke. Ove su stanice bile zamrznute tekući dušik. Ukupno je korišteno 227 jajašaca, od kojih je 10% na kraju izraslo u embrije. Ali samo je jedan uspio preživjeti.
Odrastao je u tijelu svoje surogat majke u koju je ušao presađivanjem stanične jezgre donora u bezjezgrenu citoplazmu jajne stanice svoje buduće nositeljice. Ispitanica je dvostruki set kromosoma dobila samo od svoje majke, čija je genetska kopija bila.
Dolly je živjela kao normalna ovca. je li istina, većina provodila vrijeme zaključana i daleko od svoje rodbine. Još uvijek laboratorijski primjerak. Do šeste godine ovca je razvila artritis, a potom i retrovirusnu bolest pluća. Obično ove životinje žive do 10-12 godina, ali odlučili su eutanazirati Dolly na pola puta, što je izazvalo mnogo glasina u medijima.
Neki znanstvenici, ali i mediji, sugerirali su da bi kloniranje moglo biti uzrok rane smrti ovaca. Činjenica je da je kavez odabran kao osnovni materijal za Dolly odrasla osoba s već skraćenim telomerima. To su krajevi kromosoma koji se skraćuju svakom diobom. Ovaj proces naziva jednim od glavnih uzroka starenja.
Ali dobro, neka znanstvenici uspiju na nekoj od zemalja u brojnim paralelnim svemirima. Što je sljedeće? Što je s jajetom? Gdje mogu pronaći srodnu vrstu dovoljno blisku strukturom da može podupirati buduće dinosaure? I mogu li uopće postojati u suvremenom okruženju? Neki ljudi ne mogu podnijeti preuređivanje svoje sobe, a jadni dinosauri morat će udisati zrak koji je 21% zasićen kisikom umjesto 10-15% na koje su navikli prije milijune godina.
Zato je vrijedno pogledati vrste koje su nam bliže na vremenskoj liniji. Na primjer, posljednja divna ptica dodo napustila je ovo okrutni svijet još u 17. stoljeću, ali za to znaju i školarci (za današnje nisam siguran). Sve zahvaljujući crtanom autoportretu Lewisa Carrolla iz Alice u zemlji čudesa.
U raznim muzejima sačuvano je nekoliko primjeraka ove ptice u obliku prepariranih životinja. Njihovo meke tkanine, a među srodnicima je i nikobarska golubica, koja bi mogla podnijeti potomke dodoa. Istina, zasad je sve ovo samo priča.
Među poznatim, ali nažalost neuspjelim pokušajima oživljavanja mrtve vrste je pirinejski kozorog, koji je nestao relativno nedavno - 2000. godine. Godine 2009. rođen je njegov klon koji je živio samo sedam minuta.
Zašto mi treba klon?
Do sada se u teoriji, ali ne uvijek u praksi, raspravlja o dvije vrste kloniranja ljudi: terapeutskom i reproduktivnom. Prvi uključuje kloniranje stanica određenih tkiva (ne organa) u svrhu transplantacije. Tako dobivena tkiva tijelo pacijenta neće odbaciti, jer su u biti njegova vlastita. Korisna stvar.
Kako ovo radi? Uzima se stanica pacijenta čija se jezgra presađuje u citoplazmu ( unutarnje okruženje) jajna stanica koja je već izgubila jezgru. To se jaje umnožava i razvija u rani embrij star pet dana. Zatim se u Petrijevim zdjelicama dobivene matične stanice transformiraju u tkiva potrebna znanstvenicima i liječnicima.
Kome bi mogao trebati reproduktivni klon? Ljudi koji su izgubili svoje najmilije i žele ih na ovaj način vratiti? Ali s klonovima se ne rađaju pravu dob. Ovo se događa samo u znanstvenoj fantastici.
Etička pitanja
Kloniranje još uvijek ima previše neriješenih etičkih problema. A rad s embrijima, čak i u vrlo ranoj fazi njihova razvoja, dovodi do valova kritika protiv genetičara. Konkretno, iz vjerske organizacije. Još umjetna tvorevina Oni ne mogu odobriti život i postati poput bogova.
Osim toga, reproduktivno kloniranje ljudi izričito je zabranjeno u mnogim zemljama diljem svijeta i suočava se s kaznenom odgovornošću. Da, metode testirane na životinjama postoje i znanstvenici ne vide nikakve prepreke kloniranju ljudi, osim moralnih. Međutim, problem je što životinje nisu osobe. Ne, volim i poštujem životinje (ne sve), ali ostaje činjenica da su one ugrađene u naš probavni lanac. I nitko ne pita klon krave za mišljenje o tome koliko je odrezak pečen.
Reproduktivno kloniranje osobe pretpostavlja da ona neće biti jednostavan skup organa, već će se tijekom godina oblikovati u osobnost koja se može radikalno razlikovati od originala (to posebno pokazuju blizanci). I pravni status klon će biti neizvjestan: koja bi prava i odgovornosti trebao imati? Kako bi trebao komunicirati sa svojim izvornikom? Kome će on biti unuk ili nasljednik?
Što se tiče terapeutskog kloniranja, ono je također zabranjeno u mnogim zemljama svijeta. Iako se za znanstvene svrhe uvijek može napraviti iznimka.
Progovorila je o kloniranju ljudi i UN-u. Negativan. U Deklaraciji o kloniranju ljudi iz 2005. organizacija je izjavila da primjena napreduje biološke znanosti treba služiti ublažavanju patnji i jačanju zdravlja pojedinca i čovječanstva u cjelini. Dokument poziva na zabranu svih oblika ljudskog kloniranja u mjeri u kojoj su nekompatibilni s ljudsko dostojanstvo i zaštite ljudskog života.
Unatoč tome, stidljivo, stidljivo, ali neumoljivo, sve više istraživačkih instituta počinje proučavati terapeutsko kloniranje. Kada dođe vrijeme, čovječanstvo će ipak morati odvagnuti razloge za i protiv, riješiti etička pitanja i riješiti moralne dileme. Jer napredak se može odgoditi, ali ne i poništiti.
Poruke o dopuštenju kloniranja ljudskih organa koje su bljesnule u medijima zvuče intrigantno fantastično. Čini se da su se svi navikli na klonirane žabe i ovce.
Je li na pomolu žigosanje jetre, bubrega, srca i pluća? Hajdemo shvatiti.
Imunitet primatelja možete potisnuti posebnim lijekovima - imunosupresivima.
Nije loše za sprječavanje odbacivanja, ali pacijent će imati neželjene nuspojave. Konkretno, ako je imunološki sustav "isključen", aktiviraju se sve vrste patogenih mikroorganizama, kojih ima u izobilju u tijelu svake osobe. Svatko od nas je pravi hodajući zoološki vrt, gdje razne bakterije, virusi i sve vrste gljivica sjede u stanicama. Stalno ih drži pod kontrolom imunološki sustav.
Druga opcija je odabir organa od donora čije će stanice na više načina sličiti stanicama primatelja.
Usput, u tijelu odrasle osobe postoje stanice "nevidljive" za imunološki sustav.
Na primjer, duboke stanice kože. Mogu se izolirati i uzgajati na hranjivim podlogama. Rezultat su tanki komadići “umjetne” kože, koji se uspješno koriste u terapiji protiv opeklina kod nas iu inozemstvu.
Ideja da se, ako se ne može dobiti organ za transplantaciju, mora učiniti, izražena je još krajem 1980-ih. Direktor programa transplantacije jetre u Bostonskoj dječjoj bolnici, dr. Charles Vacanti. Međutim, organ je vrlo složen sustav: uključuje mnogo različitih tkiva, prožet je krvnim žilama i živcima. Kako ponovno stvoriti ovaj sustav i kako reproducirati željeni oblik organa u laboratoriju? Ovo je drugi i dosad praktički neriješen problem u stvaranju (kloniranju) organa za transplantaciju.
Neki pristupi njegovom rješavanju se, međutim, ocrtavaju. Uzmimo za primjer nos i uši. Njihov oblik stvara hrskavica, a hrskavica je strukturirana vrlo jednostavno. Nema krvnih žila ni živčanih završetaka. Da biste dobili umjetno uho, učinite sljedeće. Željeni oblik izliven je od poroznog polimera i "naseljen" hondrocitima - stanicama koje stvaraju prirodnu hrskavicu. Sami hondrociti mogu se uzgajati izvan tijela, ali uši i nosovi ne rastu u plastičnim čašama. Kondrociti sami ne mogu stvoriti tako složene prostorne oblike.
Konačno, postoji još jedan način razvoja transplantologije. Jeste li primijetili da je čovječanstvo naučilo letjeti, ali to radi potpuno drugačije od ptica. Avioni ne mašu krilima. Taj je put moguć i u medicini. Štoviše, već se postupno provodi. Uređaj “umjetni bubreg” je napravljen i radi. U njemu još nema živih stanica. Ali možda će u budućnosti biti moguće stvoriti neku vrstu "kentaura" - organa ispunjenog elektronikom, koji će uključivati živo tkivo. Neće biti kopija prirodnog bubrega, ali će savršeno obavljati svoje funkcije.
, ali će savršeno obavljati svoje funkcije.