Применение методов генной инженерии. Показания ( оправданность ) применения генной инженерии. Причины применения генной инженерии.

Любые ножи и ножницы безопасны в руках человека нравственного, а если человек безнравственный — он не только пользы не принесет, но может и убить пациента

ВК Telegram Twitter Youtube Дзен rss Применение методов генной инженерии. Показания ( оправданность ) применения генной инженерии. Причины применения генной инженерии.Владимир Суриков. Изгнание торговцев из храма. 1873

Владимир Суриков. Изгнание торговцев из храма. 1873

На Западе полным ходом проводят эксперименты над геномом человека. 7 октября 2020 года ученым Дженнифер Дудне и Эммануэль Шарпантье вручили Нобелевскую премию по химии за развитие метода редактирования генома CRISPR/Cas-9.

Отметим, что еще в марте группа американских и китайских ученых предложила новый точный тест на коронавирус, который основан на методе CRISPR/Cas.

Затем в конце апреля 2020 года журнал «Cell» сообщил в статье «Разработка CRISPR является антивирусной стратегией борьбы с SARS-CoV-2 и гриппом», что технология CRISPR/Cas подготавливается к использованию в качестве рабочего инструмента борьбы с вирусными заболеваниями, в том числе с COVID-19.

Микробиолог, эксперт по химическому и биологическому оружию, участник комиссии по разоружению в Республике Ирак, бывший советник генерального секретаря ООН Кофи Аннана, бывший член комиссии ООН по биологическому оружию Игорь Викторович Никулин рассказал корреспонденту ИА Красная Весна, что из себя представляет метод редактирования генома CRISPR/Cas, а также насколько безопасно его применять для лечения людей.

ИА Красная Весна: Что из себя представляет данный метод редактирования генома CRISPR/Cas9? Какие еще существуют методы редактирования генома?

— Начнем с того, что генная инженерия — это метод молекулярной биологии, позволивший изначально осуществлять манипуляции в геноме живых существ с использованием ферментов в качестве режущих и склеивающих инструментов.

Все последующие изобретения есть вариации этого метода, обусловленные необходимостью проведения манипуляций во все более сложных геномах. Наиболее сложным в природе является геном человека, включающий миллиарды нуклеотидов.

Метод редактирования генома человека, разработанный указанными вами учеными, позволяет осуществлять целенаправленный поиск некоторых генов в этом сложном геноме. Подчеркнем, что речь идет о поиске только некоторых генов.

Как вообще происходит инфицирование клетки?

Вирус присоединяется к живой клетке через определенный рецептор, с которым он способен связываться. В частности, если брать вирус SARS-CoV-2, то он присоединяется к клетке через АПФ, то есть через белок-фермент, который регулирует кровяное давление.

Люди, которые страдают гипертонией, принимают бета-блокаторы адренорецепторов, блокаторы рецепторов к ангиотензину, ингибиторы АПФ, различные «прилы»: лизиноприл, каптоприл и так далее. И так как таких людей очень много, то все они в курсе, что есть такие вещества.

ДНК (РНК) вируса, попадая в клетку, начинает там размножаться, и в результате клетка лопается. Из нее выходят сто-двести новых вирусов, уже упакованных в оболочку. После этого они опять расползаются в поисках новой клетки-мишени.

Упомянутый метод был открыт в начале двухтысячных годов. Ученые заметили, как бактерии борются с вирусами. У них в геноме существуют участки с фрагментами вирусной ДНК (CRISPR-системы), с которыми бактерия уже встречалась. Если вирус проникает в клетку, то Сas-белки обнаруживают знакомый участок вирусной ДНК (РНК) и разрезают его.

И для редактирования генома был использован этот метод борьбы с вирусами. А те бактерии, которые такого антивирусного механизма не имели, уже давно вымерли, не научившись бороться с паразитами.

Сейчас этот метод пытаются использовать для лечения наследственных заболеваний. Насколько это эффективно и перспективно — посмотрим. Конечно, надо приветствовать такого рода исследования, но думаю, что они смогут принести реальный эффект еще нескоро.

ИА Красная Весна: Насколько безопасен метод редактирования генома CRISPR/Cas9 для человека?

Любые ножи и ножницы безопасны в руках человека нравственного, а если человек безнравственный — он не только пользы не принесет, но может и убить пациента. То есть скальпель должен быть в чистых руках. Если он попадет в грязные руки, то он принесет скорее вред, чем пользу.

Это показали эксперименты китайского ученого Хэ Цзянькуя: он пытался сделать неуязвимыми для ВИЧ человеческие эмбрионы близнецов при помощи редактирования гена CCR5, но при этом только около 5-10% процентов эмбрионов у него выздоровели, а остальные — получили большое количество мутаций. Так как в Китае такие опыты наказуемы, то против него было возбуждено уголовное дело.

Генная инженерия как метод появилась в начале семидесятых. Тогда ученые работали только с кишечной палочкой (Escherichia coli), так как ее геном достаточно прост и уже был изучен.

Например, таким образом были получены генноинженерные интерферон, инсулин, интерлейкин и другие лекарственные препараты.

Вставляли в Е-coli ген, который продуцирует нужный белок, и культивировали полученный гибрид, нарабатывая нужный препарат.

Многие бактерии имеют в геноме пять-шесть тысяч нуклеотидов, а у человека их шесть миллиардов, по три миллиарда в каждой цепочке, и найти там один уникальный ген, который кодирует неправильный белок — весьма сложная задача. Достаточно вспомнить гемофилию, которая была у цесаревича Алексея.

У него в Х-хромосоме всего одна буква была неправильная, из-за чего происходила несвертываемость крови. Это бедствие коснулось многих правящих домов Европы, включая дом Романовых и британской королевы Виктории, от которой гемофилия пошла гулять по миру.

Если точно разрезать ген в том месте, где допущена ошибка, то за счет комплементарности генная структура человека будет достроена правильно.

Иначе говоря, в организме человека есть механизм, который позволяет достроить гены в правильном порядке за счет второй цепи, если точно отрезать в нужном месте.

То есть метод этот перспективный, но его использование в медицине — еще дело будущего.

Потому что, во-первых, добраться до нужного участка гена сложно, во-вторых, эксперимент Хэ Цзянькуя показал, что, уже добравшись до нужного участка, всегда можно неточно отрезать и получить какую-то более опасную мутацию.

ИА Красная Весна: То есть эксперимент китайского ученого Хэ Цзянькуя показал, что этот метод крайне несовершенен для использования его на людях.

— Да, его эксперимент показал, что метод пока несовершенен. Против ученого было возбуждено уголовное дело. Все эмбрионы пришлось убить. Эта история показала, что сейчас использовать этот метод на людях опасно.

ИА Красная Весна: На Западе решили на основе CRISPR/Cas9 создавать вакцину против коронавируса. Они оправдывают это тяжестью заболевания. Но ведь мы не можем гарантировать, что использование этого метода не приведет к более тяжелым заболеваниям.

— К сожалению, пока не можем. Знания об этом методе недостаточны и с шестью миллиардами нуклеотидов ученые разобрались очень приблизительно.

К настоящему времени известно, как работают основные белки (2% от всего генома), а дальше — темный лес или «мусорная ДНК».

Существует гипотеза, что это вирусная ДНК и, возможно, у человека существует собственный механизм типа CRISPR/Cas9 для борьбы с вирусами, но пока это только гипотеза.

ИА Красная Весна: То есть такая вакцина будет опасна для человека?

— Опасна для человека будет любая вакцина, которая изобретена нечистоплотными людьми. К таким как раз относится Билл Гейтс и его подельники, те, кто поддерживает идею о том, что человечество надо радикально сокращать.

В ООН в рамках КБТО должен быть создан Комитет по этике, который будет отслеживать информацию о разработке новых патогенов и передавать дело в Международный суд в Гааге.

Также это касается лиц, высказывающих человеконенавистнические идеи об искусственном сокращении населения планеты Земля.

Человек, который такую мысль высказал, должен быть отстранен от любых медицинских разработок и должен получить пожизненную дисквалификацию в научном сообществе.

ИА Красная Весна: Каким западным разработчикам вакцин можно доверять, а каким — нет?

— Думаю, что западные вакцины использовать в нашей стране нецелесообразно.

Достаточно вспомнить, что от вакцин от полиомиелита, произведенных Фондом Билла и Мелинды Гейтс, в Индии были парализованы ~500 тыс. детей.

А у сына Дональда Трампа Бэррона аутизм, который он заработал после применения американской поливакцины «Корь-Краснуха-Паротит», которая входит и в наш прививочный календарь. У нас, к сожалению, тоже много людей получили побочные эффекты от западных вакцин в 90-е годы.

Например, западная вакцина «Гардасил» против рака шейки матки, широко применявшаяся в нашей стране в 90-е, вызывает у женщин бесплодие.

Известно, что советские вакцины доминировали на мировом рынке (в 60-70-х гг. до 80% вакцин производилось в СССР). Побочных эффектов они практически не имели. Не было такого, чтобы вакцины — не только не помогали, а, наоборот, способствовали распространению тех или иных заболеваний, либо имели такие побочные эффекты, которые хуже самого заболевания.

Кстати, поэтому первым распоряжением Дональда Трампа на посту президента США было проверить все западные корпорации, входящие в так называемую «Биг Фарму», которые производят вакцины. Но директор ФБР по фамилии Коми пытался саботировать поручение президента, за что был немедленно отправлен в отставку.

ИА Красная Весна: Недавно в СМИ сообщили о том, что один из членов партии «Справедливая Россия», который принимал участие в испытаниях российской вакцины «Спутник V», заразился коронавирусом после последней аппликации. Как бы Вы могли это прокомментировать?

— Все наши вакцины пока не прошли полного цикла испытаний. Поэтому не исключается выявление их недостатков. С каждым конкретным случаем возникновения побочных эффектов необходимо разбираться. Делать прививки обязательными сейчас, на мой взгляд, рано. Пока это дело должно быть сугубо добровольным.

В конце 70-х годов режущих геном ферментов (рестриктаз) в СССР было несколько десятков, сейчас их уже тысячи. Поэтому да, методы развиваются, технологии проходят апробацию и в процессе испытаний улучшаются. Но говорить, что мы накануне какого-то грандиозного успеха, пока что не приходится.

Сейчас используются компьютерные программы, которые анализируют геном, но и они не позволяют дать всю полноту информации. Мы относительно недавно перешли с работы «вслепую» на компьютерные технологии. Во многом это позволило сильно продвинуться в изучении человеческого генома.

ИА Красная Весна: Если сравнивать современные методы изучения гена и старые советские технологии, то какие методы Вам кажутся наиболее надежными?

— Мы тогда на очень простых системах работали, старались дальше кишечной палочки никуда не уходить. Там очень простая одноцепочечная структура генома. Это было начало работ с применением методов генной инженерии.

Читайте также:  Операции при укорочении пищевода. Операция Collis-Nlssen.

А молекула ДНК человека очень сложно устроена. Она скручена до микроскопических размеров, а если ее раскрутить, то она будет в рост человека. Поэтому очень сложно подобраться к отдельному участку, который кодирует определенный белок. А о совершенствовании технологий в последние десятилетия мы уже говорили.

ИА Красная Весна: Вы говорили, что Вам почти удалось расшифровать вирус ВИЧ. Что бы Вы хотели рассказать об этом?

— Мы тогда выяснили, что по структуре вирус ВИЧ на восемьдесят процентов — вирус иммунодефицита зеленых мартышек, но дальше там был еще один клонированный фрагмент в ~1000 нуклеотидов, который мы расшифровать не успели. В 90-е было не до этого.

ИА Красная Весна: Сейчас ведь этот вирус по-прежнему существует. Неужели до сих пор не удалось его полностью расшифровать и объяснить его природу?

— Мы взяли вирус восьмидесятых годов, так как он был ближе всего к оригиналу. А сейчас он сильно мутировал, то есть отошел от оригинала, там уже много разных вариантов мутаций.

Если у SARS-Cov-2 только за год чуть ли не 600 различных вариаций появилось, то у ВИЧ за более чем 30 лет, я думаю, этих вариаций тысячи.

По первоначальному вирусу, который мы видели в восьмидесятых годах, можно было доказать, что он искусственный, а по-современному — уже сложно будет это сделать. Потому что вирус уже многократно перемутировал.

https://www.youtube.com/watch?v=bMXcdw6SAaA

ИА Красная Весна: Большое спасибо за интересное и развернутое интервью.

«Темная сторона» генной инженерии: почему редактировать людей еще рано

23 апреля 2019 года закончилась патентная война за право называться первооткрывателями технологии CRISPR/Cas. Ее вели несколько крупных научных центров.

Патент на одно из самых выдающихся открытий в области биологии получили Эммануэль Шарпантье, Дженнифер Дудна, Мартин Джинек и Кшиштоф Хылински (университеты Калифорнии и Вены, а Массачусетский технологический университет остался за бортом).

Генная инженерия — одна из самых перспективных областей науки. Возможность изменять живые организмы на уровне их генов — непаханое поле для работы, а с недавних пор работа по редактированию человеческого генома буквально кипит. Это стало возможным благодаря изучению и развитию технологии редактирование генома CRISPR/Cas.

Paul Hudson/Flickr.com/CC BY 2.0

Причиной генетических болезней становится мутация в генах. Она может передаться от кого-то из родителей, а может возникнуть сама по себе. Если представить себе гены как компоненты программы, по которой создается человек, то мутация — это ошибка в такой программе.

Насчитывают более 6000 видов наследственных заболеваний.

Поскольку до недавнего времени не существовало технологий, способных справиться с причиной наследственной болезни, то есть «починить» дефектный ген, то лечение предлагалось в основном симптоматическое — его целью было смягчить проявления болезни.

Казалось бы, технология CRISPR/Cas может помочь в удалении причины патологии, той самой мутации: нужно «всего лишь» сперва вырезать с ее помощью дефектную последовательность, а затем запустить в организм безопасный вирус, спроектированный так, чтобы он мог доставить в нужное место и разместить там «правильный» фрагмент ДНК. Однако не все так просто. На нынешнем этапе развития технология изучена недостаточно. Хотя опыты с растениями начались уже в 2012 году, сразу же после того, как был представлен сам метод, а затем «подключили» и животных, о полноценной генной терапии для человека говорить еще рано.

Эксперименты показали, что внешняя управляемость системы CRISPR/Cas — это миф. Да, технология работала, но она меняла не только тот фрагмент ДНК, который планировалось, но и некоторые другие фрагменты.

Сперва дополнительные изменения казались небольшими, но в 2018 году ученые из Кембриджа обнаружили, что CRISPR/Cas может удалять последовательности из тысяч оснований ДНК или даже полностью переделывать их.

Выяснилось это случайно — группа специалистов под руководством Майкла Косицки попробовала изменить участки ДНК, которые до них еще никто не трогал, — некодирующие гены под названием «интроны».

Казалось бы, перемены в этих генах вообще не должны затрагивать работу остальных, но на деле после воздействия CRISPR ДНК в некоторых клетках вообще исчезла. Руководитель группы заявил, что при лечении смертельных заболеваний такой риск, возможно, оправдан, но в любом случае технология требует самых тщательных изысканий.

blinq/Flickr.com/CC BY 2.0

С учетом того, что сама технология открыта только в 2012 году, как проявит себя генная терапия у людей в долгосрочной перспективе, предугадать пока нельзя.

Предшественники CRISPR/Cas проявили себя не слишком хорошо — так, в 1999 году при введении «безопасного» вируса с нужной генетической информацией в организм 18-летнего юноши у него активизировалась иммунная система, что в конечном итоге привело к его смерти.

В 2014 году при лечении «синдрома мальчика в пузыре» (тяжелого комбинированного иммунодефицита) у некоторых больных развился лейкоз как побочный эффект из-за активации онкогена. Некоторое количество исследований показало, что применение генной инженерии снижает устойчивость организма к раку.

На данный момент полноценные масштабные исследования именно CRISPR/Cas на людях еще не начались.

В 2016 году в Китае впервые использовали эту технологию для изменения генома пациента с агрессивным раком легких (он был одним из 10 участников мини-исследования), и результаты использования пока не известны.

Лидер научной группы Лу Ю в одной из своих публикаций акцентировал внимание на том, что необходим государственный контроль за применением технологии, так как она может стать инструментом не для лечения, а для получения прибыли, кроме того, генетическая модификация остро ставит вопросы этики.

Подтверждением такой необходимости стали эксперименты другого китайского ученого — Хэ Цзянькуя.

В 2018 году он заявил, что модифицировал геном двух эмбрионов женского пола таким образом, чтобы они не могли заразиться ВИЧ — после процедуры ЭКО «отключил» ген CCR5, с помощью которого вирус проникает в организм человека.

Редактирование генома зародышей проводилось и до Цзянькуя, но это были нежизнеспособные эмбрионы (из этических же соображений), а в его случае родились две здоровые (по словам специалиста) девочки. Их мать была здорова, отец — носитель ВИЧ.

Власти Китая подтвердили, что опыты Хэ Цзянькуя действительно происходили, однако как руководство страны, так и университет, в котором работал ученый, выступили против несанкционированных исследований (подобная работа в Китае запрещена).

Eirik Newth/Flickr.com/CC BY 2.0

Цзянькуя отстранили от работы, университет заявил, что не имеет к его работе никакого отношения. Действительно ли дети здоровы, восприимчивы ли они к ВИЧ, и будут ли какие-либо еще последствия у редактирования их генома (в том числе у их потомства) — неизвестно.

Мало того, сама идея деактивации гена CCR5 довольно сомнительна: ВИЧ в современном мире вполне поддается контролю, антиретровирусная терапия неоднократно показала свою эффективность. Даже если ребенок рождается у ВИЧ-инфицированной матери, лекарства могут снизить риск заражения младенца до 2-3%.

Фактически Хэ Цзянькуй использовал непроверенную технологию в ситуации, не угрожавшей жизни человека. При этом ВИЧ все еще может попасть в организмы девочек другим способом, а изменение гена CCR5 делает детей более восприимчивыми к гриппу и лихорадке Западного Нила.

Родителям Лулу и Наны Цзянькуй сказал, что разрабатывает вакцину от ВИЧ, то есть при подписании согласия они не знали, на что соглашаются.

Впрочем, документы ученый подделывал в течение всего времени своей работы. Последние новости о нем были опубликованы в январе 2019 года — на тот момент он находился под охраной и ждал суда. Что с ним происходит сейчас — неизвестно.

Агентство «Синьхуа» тогда же в январе сообщало, что Цзянькуй будет наказан в соответствии с законодательством — возможно, это уже произошло.

Этот случай иллюстрирует, насколько опасной может стать революционная технология в руках недобросовестного человека.

Посмотрите также галерею людей с аномалиями, к которыми привели вчастности и генетические мутации.

Другая сторона вопроса связана с ситуациями, в которых допустимо прибегать к редактированию генома.

Национальная академия наук США настоятельно рекомендует использовать генную инженерию, только когда это необходимо по медицинским показаниям, а не когда, например, родителям захочется изменить геном своих детей, чтобы сделать их более умными, сильными или талантливыми.

В последнем случае — поскольку генная инженерия достаточно дорога — бесконтрольное ее применение приведет к дальнейшему расслоению общества: богатые будут иметь возможность изменять свои гены как им захочется, а у бедных такой возможности не будет.

Еще одна проблема — невозможность получить действительно информированное согласие родителей при редактировании генома детей — никто не знает, какими могут быть долгосрочные последствия изменений, они могут проявиться и спустя поколения.

Специалисты предупреждают: хотя многие ученые считают, что они полностью контролируют свои эксперименты, всегда есть вероятность ошибки, а в случае генной инженерии эта ошибка может распространиться по всему миру, и контролировать этот процесс будет невозможно.

Опасность так велика, что, например, бывший директор Института национального здравоохранения призвал полностью прекратить работу по крайней мере над теми направлении в CRISPR, которые относятся к мутациям, способным передаваться между поколениями.

Тем не менее нельзя сказать, что технология CRISPR/Cas и другие разновидности генной инженерии — это провальный путь.

Если они будут находиться под жестким контролем государства и применяться только в случаях жизненной необходимости — это будет спасение для людей с наследственными заболеваниями.

Однако пока соответствующие правовые нормы еще не разработаны, сами технологии изучены недостаточно и мировое сообщество еще не пришло к консенсусу относительно их этичности, к повсеместному использованию генной инженерии мир еще не готов.

shellac/Flickr.com/CC BY 2.0

Все началось в 1987 году, когда японские ученые обнаружили в геноме кишечной палочки странные повторяющиеся последовательности, между которыми, в свою очередь, располагались разнообразные фрагменты ДНК. На тот момент назначение этих последовательностей было неясным.

В 1993 году аналогичные последовательности были обнаружены у археи Haloferax mediterranei испанцем Франсиско Мохикой. Повторы стали называть «короткими палиндромными повторами, регулярно расположенными группами» (clustered regularly interspaced short palindromic repeats или CRISPR).

Участки ДНК между ними также получили имя — они называются спейсеры от английского слова space — «пространство».

Дальнейшее изучение показало, что ДНК, представленная в спейсерах, соответствует ДНК вирусов-бактериофагов. Встреча с новым вирусом приводила к созданию нового спейсера. После серии экспериментов, завершившейся в 2007 году, ученые определили CRISPR как «библиотеку» знаний о вирусах.

Если бактерия встречала повторно какой-либо вирус-бактериофаг, она передавала данные из «библиотеки» белкам Сas — это белки, которые отвечают в том числе за разрушение враждебной ДНК.

Соответственно, они уничтожали бактериофаг «по наводке», при этом наводчиком выступала РНК, синтезированная бактерией в соответствии с типом узнанного бактериофага.

В 2012 году специалисты из нескольких университетов (независимо друг от друга, собственно, с тех пор и велась война за патент) предложили способ редактирования генома с помощью CRISPR/Cas: этот способ заключается в том, что ученые (или врачи), создавая определенные РНК, указывают белку Cas, какую именно последовательность в ДНК необходимо разрушить. Это и открыло дорогу для исследования CRISPR/Cas как метода лечения генетических заболеваний.

Посмотрите тажке галерею биохакеров — людей, которые пытаются обмануть природу.

27. Генная инженерия. Использование методов генной инженерии для получения диагностических, профилактических и лечебных препаратов

Из
многих сотен препаратов, полученных
методом генетической инженерии, в
практику внедрена только часть:
интерфероны, интерлейкины, фактор VIII,
инсулин, гормон роста, тканевый активатор
плазминогена, вакцина против гепатита
В, моноклональные антитела для
предупреждения отторжения при пересадках
почки, диагностические препараты для
выявления ВИЧ и др. Это обстоятельство
можно объяснить несколькими причинами.

Читайте также:  Токсико-резорбционный синдром. дифференциальный диагноз острой ишемии миокарда ( оим, инфаркта миокарда ).

Во-первых,
длительное время к этим препаратам и
рекомбинантным штаммам микроорганизмов
относились настороженно, опасаясь, что
может произойти неуправляемое
распространение экологически опасных
рекомбинантных микроорганизмов.

Во-вторых,
использование рекомбинантных штаммов
продуцентов предусматривает разработку
сложных технологических процессов по
получению и выделению целевых продуктов.

В-третьих,
при получении препаратов методом
генетической инженерии всегда возникает
вопрос об идентичности активной
субстанции, вырабатываемой рекомбинантным
штаммом-продуцентом, природному веществу,
т. е. требуется проведение исследовательских
работ, направленных на доказательство
идентичности, а также иногда решение
дополнительных задач по приданию
продукту природного характера.

Метод
генетической инженерии является
единственным при получении препаратов,
если
природный микроорганизм или животные
и растительные клетки не культивируются
в промышленных условиях
.

Например, возбудитель сифилиса или
малярийный плазмодий практически не
растет на искусственных питательных
средах.

Поэтому для получения
диагностических препаратов или вакцин
прибегают к клонированию или синтезу
генов протективных антигенов, их
встраиванию в легко культивируемые
бактерии.

При выращивании этих
рекомбинантных бактерий-реципиентов
получают нужные антигены, на основе
которых создают диагностический препарат
или вакцину. Таким образом, уже производится
вакцина против гепатита В. Ген HBs-антигена
вируса гепатита встроен в дрожжевую
клетку; при выращивании дрожжей образуется
HBs-антиген, из которого готовят вакцину.

Метод
генетической инженерии предпочтительнее
также в том случае, когда
микроорганизм высоко патогенен и опасен
при промышленном производстве
.

Например, для получения из ВИЧ
диагностических препаратов и вакцин
предпочитают не выращивать вирус в
больших количествах, а необходимые
антигены получают методом генетической
инженерии. К настоящему времени
практически все основные антигены ВИЧ
(р24, gp41, gp!20 и др.

) получены путем выращивания
рекомбинантных штаммов Е. coli или дрожжей,
способных продуцировать эти антигены.
На основе рекомбинантных белков уже
созданы диагностические препараты для
обнаружения СПИДа.

Метод
генетической инженерии используют в
том случае, когда
исходное сырье для получения препарата
традиционным способом является дефицитным
или дорогостоящим
.
Например, лейкоцитарный а-интерферон
получают из лейкоцитов донорской крови
человека.

Из 1 л крови получают 2.3 дозы
высоко-концентрированного интерферона.
На курс лечения онкологического больного
требуются сотни доз препарата.
Следовательно, массовое производство
и применение лейкоцитарного интерферона
из крови нереально.

Производство
лейкоцитарного интерферона методом
генетической инженерии значительно
экономичнее и не требует дефицитного
сырья (крови). Его получают путем
выращивания рекомбинантных штаммов
бактерий (Е.

coli, псевдомонад), способных
продуцировать интерферон в результате
встройки им гена а-интерферона.

Иммуноцитокины
(ИЛ, факторы роста и т.д.) получают путем
культивирования клеток (лимфоцитов,
макрофагов и др.) на искусственных
питательных средах
.
Однако процесс этот сложен, продукция
иммуноцитокинов незначительна и не
имеет практического значения.

Поэтому
для получения иммуноцитокинов применяют
метод генетической инженерии. Уже
созданы рекомбинантные штаммы Е. coli и
другие штаммы, продуцирующие интерлейкины
(ИЛ-1, 2, 6 и др.), фактор некроза опухолей,
фактор роста фибробластов и др.

Это
значительно ускорило процесс внедрения
иммуноцитокинов в практику.

Метод
генетической инженерии используется
для
получения принципиально новых продуктов
и препаратов, не существующих в природе
.

Например, только с помощью генетической
инженерии можно получить рекомбинантные
поливалентные живые вакцины, несущие
антигены нескольких микроорганизмов.

  Получен рекомбинантный штамм вируса
оспенной вакцины, продуцирующий
HBs-антиген вируса гепатита В, бешенства,
клещевого энцефалита. Такие живые
вакцины называют векторными.

Метод
генетической инженерии позволяет также
заменить многие методы, основанные на
получении продуктов in vivo, на способы
получения этих продуктов in vitro.

До
последнего времени диагностические,
лечебные и профилактические сыворотки
получали из крови иммунизированных
лошадей или вакцинированных людей-доноров.
В настоящее время этот дорогой и ,
непростой способ вытесняется гибридомной
техникой получения антител.

Эта техника
основана на получении клеток-гибридом
путем слияния В-лимфоцитов, взятых от
иммунизированных животных и миеломных
(раковых) клеток.

Образующаяся гибридная
клетка (гибридома) обладает способностью
миеломной клетки быстро размножаться
на искусственных питательных средах и
продуцировать при этом антитела (так
же, как В-лимфоцит) к антигену,
использованному для иммунизации.

Гибридомы, продуцирующие антитела,
могут выращиваться в больших масштабах
в культиваторах или специальных
аппаратах. Поскольку образующиеся
гибридомой антитела Іпроизошли⌡
от одной родоначальной клетки
(В-лимфоцита), то они называются
моноклональными антителами. Моноклональные
антитела широко используются для
создания диагностических препаратов,
а также в некоторых случаях применяются
с лечебной целью (в онкологии).

Многие
фармакологические средства до сих пор
получают путем переработки лекарственныхтрав.
Для этого необходимо организовать сбор
этих трав или выращивать их на плантации.

Биотехнология и генетическая инженерия
позволяют получать эти же природные
фармакологические вещества путем
выращивания в промышленных условиях
культур клеток лекарственных растений.

В настоящее время налажен выпуск таким
способом десятков лекарственных средств,
среди них женьшень, строфантин и др.

Генная инженерия: от истоков до наших дней

Генная инженерия – это больше, чем наука. Это технологическая совокупность разных наук: генетики, биологии, химии, вирусологии, химической инженерии и так далее. Это мощный инструмент для создания новых генетических комбинаций, отличных от существующих в природе, путем внесения изменений в ДНК и РНК.

Создаются новые генетические комбинации с целью усовершенствования привычной комплектации, придания живому объекту свойств и качеств, ему не присущих.

Рекомбинантная молекула ДНК имеет форму кольца, она содержит гены, составляющие объект генетических манипуляций, и вектор-фрагмент ДНК, обеспечивающий размножение рек ДНК и синтез конечных продуктов деятельности генетической системы-белков.

Генная инженерия полноценно зародилась в 70-х годы XX века в США. Именно в этот период сложились удачные экономические, политические и научные условия. Предпосылки для формирования генной инженерии начали закладываться еще в 19 веке. На тот момент миру уже были известны законы наследственности Менделя. В 1869 г. И.

Мишер открыл факт существования ДНК, в 1910 г. профессор Т. Морган обнаружил, что гены расположены линейно на хромосомах и образуют группы сцепления. А уже в 1953 г. было сделано важнейшее открытие — Дж. Уотсон и Ф. Крик установили молекулярную структуру ДНК.

К началу 60-х учеными были изучены свойства генетического кода, а к концу 60-х годов его универсальность была подтверждена опытным путем. Именно в тот период установилось активное развитие генетики, объектами которой были вирусы и плазмиды.

Были разработаны методы выделения высокоочищенных препаратов неповрежденных молекул ДНК, плазмид и вирусов. ДНК вирусов и плазмид вводили в клетки в биологически активной форме, обеспечивая ее репликацию и экспрессию соответствующих генов. В 70-х годах был открыт ряд ферментов, катализирующих реакции превращения ДНК.

И, все-таки, датой рождения генетической инженерии считается 1972 год, когда в Стенфордском университете П. Берг, С. Коэн, Х. Бойер и их научная группа создали первую рекомбинантную ДНК, содержавшую фрагменты ДНК вируса и бактериофага.

Сегодня генная инженерия используется во многих сферах. Например, на основе генной инженерии сформировалась отрасль фармацевтической промышленности, называемая “индустрия ДНК” и представляющая собой одну из современных ветвей биотехнологии.

В медицине применяется инсулин человека (хумулин), полученный посредством рекомбинантных ДНК.

Генная инженерия за короткий срок оказала огромное влияние на развитие различных молекулярно-генетических методов и позволила существенно продвинуться на пути познания генетического аппарата.

Применение генной инженерии. Интересные факты

Количество генетически модифицированных продуктов на сегодняшний день исчисляется уже сотнями и тысячами. Несмотря на этот факт их реализация во многих странах ограничена или вообще запрещена. Очень настороженно относятся к употреблению ГМО страны Европы, гораздо более лояльно — США, ведь именно там впервые появились компании по производству ГМО- продуктов.

Ранее в своих статьях мы уже рассказывали о пользе и вреде ГМО, поэтому не будем сейчас подробно на этом останавливаться. Вот список самых популярных в мире продуктов ГМО, над которыми проводилось много генетических опытов: кукуруза, хлопок, соя, помидоры, картофель, кабачки, рис, табак, свекла.

Какие качества приобрели эти продукты после генной модификации? Например, помидор теперь обладает суперспособностью несколько месяцев хранится в холодном помещении в полузрелом виде, а после того, как его поместят в комнатную температуру, созревать до нормы в течение суток. Для промышленности и торговли — это очень удобное качество.

Помидоры можно везти из дальних стран, хранить на складах, а затем уже на полках магазинов они превращаются в сочные спелые томаты.

Еще с помощью генной инженерии стало возможным увеличить количество витаминов и полезных веществ в продукте. Например, обогатить рис витамином «А» и взращивать его в тех регионах, где люди имеют массовую нехватку этого элемента.

Также возможно обеспечить зерновые культуры большей устойчивостью к климатическим условиям.

Например, понизить нуждаемость в воде, чтобы взращивать рожь в условиях засухи, или сделать их более неприхотливыми к морозам и взращивать в северных регионах.

Путем генетической модификации растений можно уменьшить интенсивность обработки полей пестицидами. Так, в начале 2000-х в геном кукурузы был внедрен ген земляной бактерии Bacillus thuringiensis. Этот ген обеспечивает высокий уровень защиты растения, после чего в дополнительной обработке оно уже не нуждается.

Наука пошла еще дальше. ГМО-растениям стали внедрять свойства лекарственных препаратов. Так, индийские ученые создали банан с анальгином, и салат, вырабатывающий иммунитет против гепатита В.

Очень остро в 21 веке стоит экологическая проблема, которую сейчас тоже пытаются решить в том числе с помощью генной инженерии. Были созданы особые сорта растений с функцией очистки почвы. Они поглощают цинк, никель, кобальт и иные опасные вещества из загрязненных промышленными отходами почв.

Затронула генная инженерия и животных. Началось все с прославившейся на весь мир овечки Долли, которую клонировали в 1996 г. методом пересадки ядра соматической клетки в цитоплазму яйцеклетки.

Уже в наши дни, ученые из Южной Кореи умудрились вывести вид кошек, которые светятся в темноте красным цветом. С какой целью это сделано можно только предполагать. Возможно, в Корее высокая смертность кошек от колёс автомобилей в ночное время.

Читайте также:  Пиридоксин таблетки 2 мг и 10 мг, уколы в ампулах для инъекций 5% гидрохлорид - инструкция по применению, принцип действия

А вот новые овцы, в ДНК которых внедрили гены шелкопряда, будут обладать роскошной шерстью, которую планируется использовать в текстильной промышленности.

Английский врач Х. Санг смогла вывести куриц с ДНК человека. Яйца от таких куриц содержат особые протеины, которые, по ее утверждению, при употреблении яиц в пищу, поспособствуют излечению рака кожи.

Ученые шагнули еще дальше и пробуют выращивать в теле животных органы, которые затем возможно будет целиком трансплантировать людям. Для минимизации риска отторжения тканей, животным вводят специальные гены. Уже проведен успешный эксперимент пересаживания мыши поджелудочной железы, выращенной в теле крысы.

Этими опытами занимается как раз та научная лаборатория в Великобритании, которая представила миру овечку Долли.

Изменение ДНК человека

Дошло дело и до человека. В 2015 году впервые была проведена процедура изменения ДНК человека с целью продления молодости клеток. Сейчас генная инженерия активно работает в направлении разработки методов эффективного омоложения и улучшения качества жизни человека.

В 2018 году китайский ученый Хэ Цзянькуй заявил, что создал двух детей-близнецов с измененными генами с целью создания у них иммунитета к вирусу ВИЧ, носителем которого являлся их отец.

Все это, с одной стороны, выглядит грандиозно и обнадёживает, с другой вызывает опасения, ведь генетические манипуляции, теоретически, возможно использовать не только в благих и мирных целях.

После эксперимента с ДНК близнецов в Китае, ЮНЕСКО выступила с инициативой о запрете изменения генов новорожденных до того момента, пока достоверно не будет доказана безопасность таких манипуляций.

Организация беспокоится, что генетические вмешательства могут негативно отразиться на будущих поколениях и вызвать самые неожиданные мутации. В связи с этим, ЮНЕСКО настаивает, чтобы государства совместно приняли меры по обеспечению корректных с этической точки зрения экспериментов в области генной инженерии. Представители комитета сослались на принципы научной деятельности, прописанные во Всеобщей декларации ООН о геноме человека и правах человека (1997 г.).

Генное программирование человека и его опасность

Президент России Владимир Путин считает, что в ближайшем будущем возможно генетическое программирование человека по заданным характеристикам, и это может оказаться страшнее атомной бомбы. Об этом глава государства говорил на встрече с участниками Всемирного фестиваля молодежи и студентов.

По словам Путина, генная инженерия даст потрясающие возможности в области фармакологии, изменения человеческого кода.

«Можно практически представить, что человек может создавать человека с заданными характеристиками.

Это может быть гениальный математик, это может быть гениальный музыкант, но может быть и военный — человек, который может воевать без страха, без чувства сострадания и сожаления, без боли»,— сказал президент.

«Вы понимаете, человечество может вступить— и, скорее всего, вступит в ближайшее время — в очень сложный и ответственный период своего развития и существования. И вот то, о чем я сейчас сказал, может быть страшнее ядерной бомбы», — подчеркнул он.

РИА Новости https://ria.ru/society/20171021/1507310983.html

Генетическая инженерия

«Генетическая инженерия (генная инженерия)— совокупность приёмов, методов и технологий получения рекомбинантных РНК и ДНК, выделения генов из организма (клеток), осуществления манипуляций с генами, введения их в другие организмы и выращивания искусственных организмов после удаления выбранных генов из ДНК. Генетическая инженерия не является наукой в широком смысле, но является инструментом биотехнологии, используя методы таких биологических наук, как молекулярная и клеточная биология, генетика, микробиология, вирусология.

Генная инженерия служит для получения желаемых качеств изменяемого или генетически модифицированного организма. В отличие от традиционной селекции, в ходе которой генотип подвергается изменениям лишь косвенно, генная инженерия позволяет непосредственно вмешиваться в генетический аппарат, применяя технику молекулярного клонирования.

Примерами применения генной инженерии являются получение новых генетически модифицированных сортов зерновых культур, производство человеческого инсулина путём использования генномодифицированных бактерий, производство эритропоэтина в культуре клеток или новых пород экспериментальных мышей для научных исследований.

Проводятся первые эксперименты по использованию бактерий с перестроенной ДНК для лечения больных» (Википедия).

Похожая публикация:  Механизмы еврейской оккупации — Новая Хазария

Вот небольшая статья и отрывок из неё я привожу здесь:

«Генное программирование»- http://xakep.ru/2006/09/04/33640/

«Генная инженерия вышла на экзистенциально новый уровень развития. Если раньше считалось, что записывать информацию в ДНК при жизни существа не возможно, то теперь сломлен и этот закостеневший научный барьер.

При этом лазейку в структуре мироздания подготовила сама природа: вирусы, у которых хранилищем наследственной информации служат молекулы РНК (а не ДНК, как у всех прочих организмов), вырабатывают специальные ферменты, которые умеют осуществлять обратную транскрипцию, то есть переписывать информацию из РНК в ДНК…Таким образом вирусы могут распространять как благоприятные так и неблагоприятные наследственные признаки.»

Как я понял в ДНК и в РНК, находящихся в клетках человека содержится память о жизнедеятельности организма человека, физических свойств его тела, изменяя которые можно получить «как благоприятные так и неблагоприятные наследственные признаки».

Однако, при этом человеческие дух и душа не меняются. Человеческий разум, его мышление, сознание и память всего происходившего и происходящего в жизни при этом не меняются, а это всё находится в духе человека совместно с его душой.

Но это не совсем так, искалеченное тело всё же повлияет на изменения души и духа человека.

В этой статье говорится о создании препарата репоксигена «Это средство генотерапии представляет собой комплекс ДНК, кодирующей белок эритропоэтин…вырабатываемый почками и стимулирующий образование эритроцитов (а значит, и повышающий способность крови переносить кислород), уже стал главным действующим лицом многих допинговых разборок.

Другой информации о новых каких-то других результатах статья не содержит. Весь остальной текст о раздумьях будущего есть просто вода, не подкреплённая фактами. Как скажется этот препарат на жизнь человека, принимающего его, сказать пока никто не может.

Так что то, что сказал Президент Путин об опасности генной инженерии для людей в ближайшем будущем не предвидится, за исключением спортсменов.

Похожая публикация:  Рай и ад — внутри каждого из нас

Можно сказать с уверенностью на 100%, что специалисты генной инженерии человека уродом могут сделать, но очень малая вероятность того, что они создадут лекарства, лечащие все болезни.

Мы уже знаем из практики жизни людей и из статистики за тысячелетия, что никакие новшества в медицине и лекарства не смогли изменить их долголетие, в средних показателях, более 70-80 лет, установленные согласно Библии, Богом для людей. И только очень незначительный процент людей живут больше.

Однако, мы знаем и другое то, что многие лекарства приносят облегчение для одной болезни, но одновременно могут подавлять иммунитет человека и вызвать осложнения всего здоровья человека без недостатков лекарств не существует.

Научные факты опасности генной инженерии

http://www.jagannath.ru/articles/news_detail.php?ID=6562

  1. Генная инженерия в корне отличается от выведения новых сортов и пород. Исскуственное добавление чужеродных генов сильно нарушает точно отрегулированный генетический контроль нормальной клетки. Манипулирование генами коренным образом отличается от комбинирования материнских и отцовских хромосом, которое происходит при естественном скрещивании.
  2. В настоящее время генная инженерия технически несовершенна, так как она не в состоянии управлять процессом встраивания нового гена. Поэтому невозможно предвидеть место встраивания и эффекты добавленного гена. Даже в том случае, если местоположение гена окажется возможным установить после его встраивания в геном, имеющиеся сведения о ДНК очень неполны для того, чтобы предсказать результаты.
  3. В результате искуственного добавления чужеродного гена непредвиденно могут образоваться опасные вещества. В худщем случае это могут быть токсические вещества, аллергены или другие вредные для здоровья вещества. Сведения о подобного рода возможностях ещё очень неполны.
  4. Не существует совершенно надёжных методов проверки на безвредность. Более 10% серьёзных побочных эффектов новых лекарств не возможно выявить несмотря на тщательно проводимые исследования на безвредность. Степень риска того, что опасные свойства новых, модифицированных с помощью генной инженерии продуктов питания, останутся незамеченными, вероятно, значительно больше, чем в случае лекарств.
  5. Существующие в настоящее время требования по проверке на безвредность крайне недостаточны. Они совершенно явно составлены таким образом, чтобы упростить процедуру утверждения. Они позволяют использовать крайне нечувствительные методы проверки на безвредность. Поэтому существует значительный риск того, что опасные для здоровья продукты питания смогут пройти проверку незамеченными.
  6. Созданные до настоящего времени с помощью генной инженерии продукты питания не имеют сколько-нибудь значительной ценности для человечества. Эти продукты удовлетворяют, главным образом, лишь коммерческие интересы.
  7. Знания о действии на окружающую среду модифицированных с помощью генной инженерии организмов, привнесённых туда, совершенно недостаточны. Не доказано ещё, что модифицированные с помощью генной инженерии организмы не окажут вредного воздействия на окружающую среду. Экологами высказаны предположения о различных потенциальных экологических осложнениях. Например, имеется много возможностей для неконтролируемого распространения потенциально опасных генов, используемых генной инженерией, в том числе передача генов бактериями и вирусами. Осложнения, вызванные в окружающей среде, вероятно, невозможно будет исправить, так как выпущенные гены невозможно взять обратно.
  8. Могут возникнуть новые и опасные вирусы. Экспериментально показано, что встроенные в геном гены вирусов могут соединяться с генами инфекционных вирусов (так называемая рекомбинация). Такие новые вирусы могут быть более агрессивными, чем исходные. Вирусы могут стать также менее видоспецифичными. Например, вирусы растений могут стать вредными для полезных насекомых, животных, а также людей.
  9. Знания о наследственном веществе, ДНК, очень неполны. Известно о функции лишь трёх процентов ДНК. рискованно манипулировать сложными системами, знания о которых неполны. Обширный опыт в области биологии, экологии и медицины показывает, что это может вызвать серьёзные непредсказуемые проблемы и расстройства.
  10. Генная инженерия не поможет решить проблему голода в мире. Утверждение, что генная инженерия может внести существенный вклад в разрешение проблемы голода в мире, является научно необоснованным мифом.
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector