Людина з часів свого розумного існування прагнула бути молодою, здоровою і жити довго, а краще – вічно. Не лише древні чаклуни, шамани, цілителі прагнули розкрити таємницю вічного життя, винайти а й радянські лікарі працювали над створенням Кремлівської пігулки безсмертя. На жаль, поки що людина безсила в цій проблемі. А ось продовжити життя стає цілком реальним. З появою та розвитком генної інженерії стає можливим клонування живих органів, що саме собою є щаблем до здоров'я та довголіття.
Що таке клонування, гадаю, знає кожен. Клонуваннябагатоклітинних організмів чи медичних органів – точне відтворення, поява світ штучним шляхом (без статевого розмноження) живих організмів чи створення його частин шляхом певних впливів на клітинне ядро.
Створюючи певні умови та впливаючи на ядро клітини можна змусити її розвиватися у потрібному напрямі до повного відтворення померлого організму за його генетичного матеріалу. І сьогодні подібні роботи вже не є таємницею.
Науковий світ замахнувся на велике: клонування людини після безпрецедентної появи на світ з пробірки 1996 року всім відомої шотландської ягнички на ім'я Доллі.
Проте, прийнята в 2005 році ООН «Конвенція про заборону клонування людини» з соціально-етичних та етико-релігійних міркувань призупинила на невизначений термін усі роботи в цьому напрямку. Та й сама Доллі була присипана в 2003 році через захворювання.
До речі, опудало Доллі виставлене у Шотландському національному музеї.
У Росії діє Федеральний закон «Про тимчасову заборону на клонування людини» від 20 травня 2002 № 54-ФЗ.
Однак не всі країни підписалися під Конвенцією, однією з них став Китай. Буквально вчора 18 вересня 2015 р. вчені з лондонського Інституту Великобританії запросили у державного регулятора дозвіл на модифікацію генів людських ембріонів. Якщо дозвіл буде отримано, то Великобританія стане другою країною після Китаю, де будуть подібні роботи.
Це те, що стосується клонування людини. Однак наукові роботи в галузі стовбурових клітин успішно продовжуються у всьому світі і сьогодні.
Що таке стовбурові клітини?
У людському організмі існує два види стовбурових клітин: звичайніклітини, які все життя виконують тільки відведену їм роль відтворення тканин, а є такі, які здатні перетворюватися на інші види клітин, їх називають універсальними. Перші живуть у дорослому організмі, а ось другі можна взяти лише з ембріона і потім вирощувати у пробірці. Ось ці клітини та способи замінити уражені (хворі клітини) в організмі. Однак перша проблема в тому, що далеко не кожному організму вони можуть підійти. Друга: є випадки в дослідах, коли введені в організм ембріональні стволові клітини починають неконтрольовано ділитися, формуючи пухлини-тератоми.
Ці проблеми було вирішено японськими медиками під час виконаного ними важливого наукового дослідження у 2012 році, за що вони й здобули Нобелівську премію. Встановлено, всі ми теоретично, незалежно від віку, можемо бути клонами самі для себе, тобто для наших органів.Найдрібніший шматочок шкіри, волосся або навіть кров можуть служити матеріалом для отримання тих найцінніших універсальних клітин, які і послужать основою для будь-якого органу, чи то кістка, хрящ чи зіниця ока.
Звичайно, все це поки що чисто наукові напрацювання, повинні пройти роки, щоб біоматеріал легко вирощувався в будь-якій лабораторії лікувального центру і так само легко повертався назад до свого організму. Перш ніж будуть можливі подібні операції із заміни «захворілих» або людських органів, що зовсім вийшли з ладу, потрібно вирішити багато проміжних питань. Але їхнє рішення не за горами! І тоді будь-яка генетична поломка у хворих клітинах буде легко виправлена.
І тішить, що й у Росії наукові дослідження стовбурових клітин успішно розвиваються. Так у Російському інституті Загальної генетики ім Вавілова зовсім недавно була отримана кров зі стовбурових клітин шкіри, зачаток ока, там першими виростили міні-серце і продовжуються роботи з його вдосконалення.
Голландці виростили кишку, японці - зачаток зуба, а трохи раніше ними було отримано клітини сітківки ока, зараз ведуться роботи зі створення клітин, що виробляють інсулін. Завдання дуже складне. Але уявіть, скільки людей у світі будуть позбавлені важкої недуги - цукрового діабету, хвороби Альцгеймера і Паркінсона.
І нехай теорія дуже далека від практики, все одно тішить факт такого бурхливого розвитку клонування, як галузі біомедичні та можливості порятунку життя людей, особливо маленьких дітей.
Щороку життя тисяч людей у всьому світі рятують операції з трансплантації органів. Але десятки тисяч пацієнтів гинуть через те, що донорських органів їм не дісталося. Трансплантологія в останні десятиліття розвивається дуже швидко, але головне питання все ще не вирішене: де взяти органи для пересадки?
Варіантів кілька:
- взяти орган від донора і майже все життя пацієнта пригнічувати імунітет, щоб подолати відторгнення органу;
- замінити штучним аналогом (у випадках, коли це можливо);
- виростити новий «орган у пробірці».
Безумовно, орган із пробірки вирішить безліч проблем: організм прийме його як свій, а, отже, не буде відторгнення, при цьому це буде повністю функціональний орган, а не «протез», який лише частково заповнює функції. Отже, пацієнт, який отримав такий орган, зможе з більшою ймовірністю повернутися до повноцінного життя.
Прекрасне рішення, але як виростити такий орган і які взагалі органи можна виростити «у пробірці»? І сучасна наука вже багато років б'ється над розв'язанням цих проблем.
Клонування органів
Напевно, багато хто пам'ятає овечку Доллі, яку клонували в Рослинському інституті, в Шотландії, поблизу Единбурга в 1996 році. Тоді у пресі багато говорили про можливість клонування органів. Але наукова спільнота поспішила спростувати можливість клонування окремих органів людини, оскільки соматичні (не статеві) клітини всього організму мають однаковий генетичний набір.
Звичайно, можна зробити клона – таку ж повноцінну людину, яку до того ж спочатку треба виростити, і лише тому її взяти органи. Але це було б щонайменше неетично. Єдиний перспективний шлях – отримати органи invitro (поза живим організмом).
Клітинні культури допоможуть у пошукахВже давно в рутинній роботі у науково-дослідних цілях вченими використовуються клітинні культури. Клітинні культури – це клітини людини чи тварин, які ростуть спеціальних поживних середовищах. Спочатку як середовище використовувалися плазма або алантоїсна рідина, однак згодом винайшли середовища постійного складу. Основні вимоги до середовищ – підтримання певного рівня кислотності (як правило Ph6 – 7,5), осмотичного тиску, а також наявність необхідних поживних речовин. 
Середовища для культивування можуть мати різний склад. На живильному середовищі клітини культури починають активно ділитися. Протягом деякого періоду часу клітини покривають всю поверхню культуральної плашки. Після цього дослідники збирають клітини, ділять їх на частини та поміщають у нові плашки. Процес переміщення клітин на нові плашки називається пересіванням і може багаторазово повторюватися протягом багатьох місяців.
Цикл пересіву клітин називається пасаж. Однак таке ведення клітин у культурі характерне для трансформованих (змінених) клітин, які часто вже не схожі на ті, з яких були отримані. Звичайні ж соматичні клітини дорослої людини дуже обмежені у можливостях самовідтворення, причому, чим більш спеціалізована клітина, тим менше поколінь клітин вона може дати. Іншими словами, взяти звичайні клітини та виростити з них хоч щось (навіть не цілий орган) практично неможливо.
І все-таки є в нашому тілі клітини, які можуть давати багато поколінь нащадків: це стовбурові клітини (у кістковому мозку, жировій тканині, мозку та ін.). Величезним проривом було відкриття в організмі дорослої людини стовбурових клітин.
На сьогоднішній день відомо безліч стовбурових клітин у людському організмі. З їхньою допомогою сподіваються також незабаром лікувати безліч хвороб людини, проте, як і скрізь у фізіології та медицині, у цій перспективі безліч підводних каменів, наприклад, один з них – небезпека пухлиноутворення. Але якщо використовувати ці клітини для створення біоінженерних органів, «органів із пробірки», то, можливо, вдасться уникнути цього ризику.
Органи - це цілі системи клітин різних типів, які взаємодіють один з одним, мають певну просторову будову та виконують певну функцію. Тому мало просто зуміти виростити клітини на живильному середовищі, потрібно ще й «змусити» їх взаємодіяти, створювати структуру.
І це питання намагається вирішити метод «органної культури». Коли поживних середовищах разом можуть сокультивуватися вже кілька типів клітин, які взаємодіють і створюють певні структури. І все ж таки органні культури – це не органи, а лише системи клітин. . Це технології майбутнього, тому що вони засновані на використанні технологій культивування зі стовбурових клітин необхідних людині тканин, що в даний час є проблемою, що також перебуває на стадії наукових досліджень та розробок.
Однією з методів, близьких до застосування, мабуть, вважатимуться запатентований 1999г. спосіб відновлення цілісності гіалінового хряща суглобів шляхом введення в суглоб суспензії аутологічних кістковомозкових стромальних клітин-попередників, вирощених in vitro. (Патент на винахід №: 2142285 Автор: Чайлахян Р. К.) У цьому випадку використовується вирощування «в пробірці» не цілого органу, в даному випадку хряща, а лише культивування клітин-попередників хряща, які потім вводяться в суглоб.
В даний час вже проходять клінічне випробування метод лікування остеоартритів за допомогою трансплантації клітин. Цей метод полягає у видаленні зрілих клітин хряща пацієнта (хондроцитів) та культивування їх у певних умовах in vitro. Коли кількість клітин збільшиться, пацієнту проводять хірургічну операцію з імплантування клітин колінний суглоб. Імплантовані хондроцити надалі допоможуть утворенню здорового хряща. На відміну від попереднього методу, в даному випадку клітини вводяться не у вигляді суспензії, а на підкладці, що потребує оперативного втручання, проте дає кращу приживаність клітин. 
У 2005-2006 роках з'явилася інформація про можливість вирощування кістково-дентального еквівалента, тобто зуба. Експерименти були проведені на щурах та свинях (коли кістково-дентальний еквівалент свині вирощувався у тканинах щура). Зачатки корінних зубів одержували зі свиней 6-місячного віку. З них виділяли клітини та висаджували їх на спеціальні матриці із синтетичних полімерів. Отримані конструкції поміщали в сальник безтимусних щурів (бестимусні щури – тварини зі зниженим імунітетом зниження ймовірності відторгнення поміщеної конструкції), тобто щури використовувалися як живильне середовище.
Одночасно створювали еквівалент кісткової тканини. Для цього на ті ж синтетичні полімери наносили остеобласти (клітини з яких розвиваються кісткові клітини) тих самих тварин. Еквівалент кісткової тканини культивувався у роторному біореакторі протягом 10 днів. Через 4 тижні еквівалент зуба витягали із сальника і поєднували з еквівалентом кісткової тканини. Отриману конструкцію знову поміщали в сальник безтимусних щурів на 8 тижнів.
В результаті, еквівалент зуба, поміщеного в сальник щурів, при гістологічному дослідженні мав будову, характерну для нормального зуба вже через 4 місяці. Композиція кісткової тканини з еквівалентом зуба при гістологічному дослідженні мала структуру губчастої кістки, а інтегрований у неї зуб складався з дентину, емалі та пульпи з судинами як повноцінний орган. Проте аналогічних досліджень із тканинами людей поки що не проводилося.
Крім того, зараз дуже багато робіт з'являється в новому напрямку: це синтез донорського органу і клітин реципієнта. Для цього необхідно з донорського органу видалити усі клітини за допомогою спеціальних хімічних агентів. У цьому все позаклітинні структури зберігаються. «Каркас» органу, що залишився, потім заселяється клітинами реципієнта. Так вирішується питання зі збереженням архітектоніки органу, і з подоланням імунного відторгнення органу донора. 
За даним принципом вже отримані такі органи як печінка та легені, проте всі випробування поки що проводяться на тваринах. Так, у жовтні 2010р. з'явилася публікація американських дослідників, де вони описали створення біоінженерної печінки. Це органоподібна структура, яка може виконувати функції печінки. Однак про створення повноцінної печінки в культурі говорити ще зарано, хоча, безперечно, це вже великий крок у цьому напрямі.
Нещодавно вийшла нова стаття, в якій автори говорять про створення біоінженерної легені, моделювання проводили на щурах з використанням людських клітин. Отриманий орган трансплантували щуру і виконував функції легкого. Проте дослідження на приматах, а тим більше на людях, поки що не проводилися.
Таким чином, «органи з пробірки» - це, безперечно, технології майбутнього, які вже сьогодні можуть стати реальністю. Однак як і будь-які нові розробки, поки це поодинокі моделі, вони коштують великих і фізичних, і фінансових витрат (як, скажімо, унікальні автомобілі, зібрані вручну), однак колись вони стануть конвеєрними технологіями.
Відколи стало можливим клонування живих організмів, точаться суперечки про етичність використання клонів з метою трансплантації органів. Нещодавно вчені з Орегонського університету здоров'я та науки вперше отримали повноцінний людський ембріон у лабораторних умовах. Такі ембріони передбачається використовуватиме отримання стовбурових клітин.
Для цього потрібен зразок шкіри оригіналу, а також донорська яйцеклітина, одержана від здорової жінки. З яйцеклітини видаляється ДНК, після чого всередину вводиться одна зі шкірних клітин. Після цього на клітину впливають електророзряд, чому вона починає ділитися. Протягом шести днів із неї розвивається ембріон, у якого можна брати стовбурові клітини для імплантації. За словами вчених, за допомогою подібних технологій можна буде лікувати такі тяжкі недуги, як хвороба Альцгеймера, різні патології мозку та розсіяний склероз.
"Наше відкриття дозволяє вирощувати стовбурові клітини для пацієнтів із серйозними захворюваннями та пошкодженнями органів, - заявив один із авторів розробки, доктор Шухарат Міталіпов. - Звичайно, ще дуже багато потрібно зробити, перш ніж з'явиться безпечний та надійний спосіб лікування стовбуровими клітинами. Але наша робота - це впевнений крок назустріч регенеративної медицини.
Донедавна для виношування клонованого ембріона обов'язково була потрібна сурогатна мати. Тепер можна буде отримувати клони у лабораторії без участі жінок-добровольців. Тим часом, у черговому відкритті багато хто бачить загрозу для людства. Точніше, перспективу для незаконного та неконтрольованого клонування людей.
Клонування – тема досить слизька. Якщо люди народжуються штучним шляхом, то чи можна вважати їх людьми? Останнім часом з'явилося безліч фантастичних творів та фільмів, сюжетом яких є дискримінація клонів, а також їхнє використання для пересадки органів. Трансплантація органів завжди була проблемою, оскільки складно відшукати відповідного донора. За наявності цілої армії клонів, вирощених саме з метою донорства, шанси людей отримання здорових органів замість хворих різко зросли б. Тим більше, якби ці органи бралися в них абсолютно ідентичних двійників. Згодом вдалося б "пересаджувати" навіть пошкоджені кінцівки або, скажімо, очі.
Але як бути з самими клонами? Поки що йдеться лише про ембріони, з яких не планується вирощувати справжніх людей. Але в принципі вони могли б стати ними. Ще варіант – вирощувати клонів із неповноцінним мозком – таких начебто не шкода… Але знову ж таки – наскільки це етично? Герою книги Ненсі Фармер "Будинок Скорпіона", клону великого наркобарона, на відміну від його "побратимів" на нещастя, зберігають розум, але врятувати своє життя йому вдається лише дивом.
У фантастичній картині "Острів" зображено суспільство майбутнього, де існують цілі поселення людей-клонів, яких вирощують тільки для того, щоб згодом отримувати від них органи... , з дитинства привчаючи до думки, що рано чи пізно вони стануть донорами і будуть віддавати свої органи, щоб рятувати життя інших людей, тож практично ніхто з них не доживе до тридцятирічного віку.
Здавалося б, насправді подібний сценарій просто неможливий: жодна країна світу не може узаконити вбивство живих людей з медичною метою. Але хто знає… Адже перспективи, які відкриває клонування, є досить привабливими. І чому б не пожертвувати недорозвиненою "копією", щоб урятувати життя, скажімо, знаменитого вченого, артиста чи політичного діяча? Чим глобальніший масштаб, тим менш цінним здасться життя клону.
Особливий інтерес у біоетичному контексті становить проблема клонування. Виділяють кілька методів клонування:
Маніпуляції зі стовбуровими клітинами;
Пересадження клітинного ядра.
Унікальність стовбурових клітин полягає в тому, що коли вони потрапляють на пошкоджені ділянки різних органів, то вони здатні перетворюватися на клітини саме такого типу, які необхідні для відновлення тканини (м'язові, кісткові, нервові, печінкові тощо). Тобто, використовуючи технологію клонування, можна на замовлення вирощувати необхідні людські органи. Справжня фантастика, проте, де взяти стволові клітини? Результати багаторічних експериментів такі:
Абортивний матеріал при природному та штучному заплідненні;
Вилучення стовбурових клітин з куточків та борозен мозку, кісткового мозку та волосяних фолікул дорослого організму та інших тканинах;
Кров із пупкового канатика;
Відкачаний жир;
Випали дитячі зуби;
Вивчення стовбурових клітин дорослого організму, безумовно, обнадіюють та не викликають етичних проблем на відміну від ембріональних стовбурових клітин. Загальновизнано, що найкращим джерелом стовбурових клітин для терапевтичного клонування (тобто отримання ембріональних стовбурових клітин) є ембріони. Однак у зв'язку з цим не можна заплющувати очі на потенційні небезпеки. Європейська група з етики висунула на перший план проблему прав жінок, які можуть потрапити під сильний тиск. Крім того, фахівці наголошують на проблемі добровільної та поінформованої згоди для донора (а також анонімності) та для одержувача клітин. Дискусійним залишаються питання про прийнятний ризик, про застосування етичних стандартів у дослідженнях на людях, охорону та безпеку клітинних банків, конфіденційність та захист приватного характеру генетичної інформації, проблему комерціалізації, захист інформації та генетичного матеріалу при переміщенні через кордон тощо.
У більшості країн світу існує повна або тимчасова заборона репродуктивного клонування людини. У Загальній Декларації про геном людини та права людини ЮНЕСКО (1997 р.) заборонено практику клонування з метою відтворення людської особини.
Іншим методом клонування є пересадка клітинного ядра. На даний момент таким чином отримано багато клонів різних видів тварин: коні, кішки, миші, вівці, кози, свині, бики і т.д. Вчені констатують, що клоновані миші живуть менше і більше схильні до різних захворювань. Дослідження щодо клонування живих істот продовжуються.
Розділ 7. Біоетичні проблеми генно-інженерних технологій
7.1 Біотехнологія, біобезпека та генна інженерія: історія та сучасність
Тривалий період під біотехнологією розуміли мікробіологічні процеси. У широкому значенні під терміном «біотехнологія» позначають використання живих організмів для продуктів харчування та енергії. Останні роки ХХ століття знаменувалися великими досягненнями молекулярної біології та генетики. Було розроблено методи виділення спадкового матеріалу (ДНК), створення його нових комбінацій за допомогою маніпуляцій, що здійснюються поза клітиною, та перенесення нових генетичних конструкцій у живі організми. Таким чином, з'явилася можливість одержувати нові породи тварин, сорти рослин, штами мікроорганізмів із ознаками, які неможливо відібрати за допомогою традиційної селекції.
Історія використання генетично модифікованих організмів (ГМО) у практичній діяльності невелика. У зв'язку з цим є елемент невизначеності щодо безпеки ГМО для здоров'я людини та навколишнього середовища. Тому забезпечення безпеки генно-інженерних робіт та трансгенних продуктів є однією з актуальних проблем у цій галузі.
Безпека генно-інженерної діяльності або біобезпека передбачає систему заходів, спрямованих на запобігання або зниження до безпечного рівня несприятливих впливів генно-інженерних організмів на здоров'я людини та навколишнє середовище під час здійснення генно-інженерної діяльності. Біобезпека як нова галузь знань включає два напрями: розробка, застосування методів оцінки та попередження ризику несприятливих ефектів трансгенних організмів та система державного регулювання безпеки генно-інженерної діяльності.
Генетична інженерія – це технологія отримання нових комбінацій генетичного матеріалу за допомогою маніпуляцій з молекулами нуклеїнових кислот, що проводяться поза клітиною, та перенесення створених конструкцій генів у живий організм. Технологія здобуття генно-інженерних організмів розширює можливості традиційної селекції.
Виробництво трансгенних медичних препаратів – перспективний напрямок генно-інженерної діяльності. Якщо раніше, наприклад, ефективним методом лікування анемії вважалося часте переливання донорської крові (ризикована і дорога процедура), то сьогодні для трансгенних медичних препаратів використовують модифіковані мікроорганізми і культури тварин клітин. p align="justify"> Ефективність використання трансгенних організмів на службі у медицини можна розглянути на декількох прикладах вирішення проблем здоров'я людини. За даними ВООЗ, у світі близько 220 млн людей, які страждають на діабет. Для 10% пацієнтів показана інсулінова терапія. Забезпечити всіх потребують тварин інсуліном неможливо (ймовірність перенесення вірусів від тварин до людей; дорогі ліки). Саме тому розробка технології біологічного синтезу гормону у клітинах мікроорганізмів – оптимальне вирішення задачі. Інсулін, отриманий на мікробіологічній фабриці, ідентичний натуральному інсуліну людини, дешевшій за препарати тваринного інсуліну, не викликає ускладнень.
Виражене уповільнення зростання дітей, що веде до появи ліліпутів, карликів, – ще одна проблема здоров'я людини, пов'язана з порушенням роботи залоз внутрішньої секреції (недолік гормону росту соматотропіну, що виробляється гіпофізом). Раніше цю хворобу лікували шляхом введення у кров пацієнтів препаратів гормону росту, виділених із гіпофіза померлих людей. Однак тут виникала низка технічних, медичних, фінансових та етичних проблем. Сьогодні цю проблему вирішено. Ген, що кодує утворення гормону росту людини, синтезований та вбудований у генетичний матеріал E.coli.