Biotechnologia

BIOTECHNOLOGIA I BIZNES. CO MOŻESZ ROBIĆ BĘDĄC BIOTECHNOLOGIEM.
Biotechnologia jest obecnie jedną z najprężniej rozwijających się dziedzin nauki prawdopodobnie również dlatego , że oprócz badań podstawowych ma niesamowicie dużo zastosowań praktycznych - jak żadna chyba gałąź nauki jest silnie związana z przemysłem i szeroko rozumianym biznesem.
Rozwój współczesnej biotechnologii zapoczątkowany został w Stanach Zjednoczonych. Powstawały wtedy małe firmy biotechnologiczne , które pózniej weszły w skład wielkich koncernów. Największe z nich to Amgen , Centocor , Chiron , Genetech.
Dynamicznemu rozwojowi podlega biotechnologia farmaceutyczna i medyczna - powstają i znajdują zastosowanie coraz to nowe rodzaje leków tworzonych za pomocą technik rekombinacji DNA , konstruowane są nowe , skuteczniejsze zestawy diagnostyczne. Nabierają rozmachu projekty biotechnologiczne związane z rolnictwem , ochroną środowiska i mnóstwem innych dziedzin życia ludzkiego.
Do dzisiaj istotnym problemem jest biotechnologiczne prawo patentowe. W wielu przypadkach naprawdę trudno znaleźć odpowiedź na pytanie co wolno a czego nie wolno patentować.

Biotechnologia

Trudno jest dokonać systematycznego przeglądu problemów biotechnologii, dlatego ograniczę się tylko do wybranych przykładów. Ogólnie przyjmuje się, że perspektywiczną techniką stosowaną w biotechnologii jest inżynieria genetyczna. Możliwości, jakie stwarza, wydają się oczywiste. Wiele produktów białkowych otrzymywanych przez człowieka z naturalnych źródeł nie zaspokaja rosnącego popytu. Metody sztucznej rekombinacji DNA nie tylko umożliwiły powstanie nowych niezwykle użytecznych narzędzi do badania podstawowych mechanizmów funkcjonowania żywych komórek, lecz także przyczyniły się do rozwoju całkowicie nowych działów technologii. W niektórych przypadkach białka, a także żywe komórki uzyskane w wyniku manipulacji z wykorzystaniem metod inżynierii genetycznej zaczynają odgrywać ważną rolę w naszym życiu. Najbardziej spektakularnych przykładów dostarcza farmakologia i medycyna. Jednym z pierwszych białek, które dzięki zastosowaniu metod inżynierii genetycznej mogło być wytwarzane jako produkt handlowy, była ludzka insulina produkowana w E.coli. Przed uzyskaniem szczepów bakterii produkujących ten ludzki hormon insulinę otrzymywano wyłącznie z trzustek zwierząt. Wielu cukrzyków nabyło alergii w stosunku do insuliny pochodzenia zwierzęcego, której sekwencja aminokwasowa różni się nieco od sekwencji aminokwasowej insuliny ludzkiej. Możliwość wytwarzania ludzkiego białka za pomocą technologii sztucznej rekombinacji DNA ma ogromne znaczenie dla chorych cierpiących na cukrzycę. Wytwarzany za pomocą tych samych metod ludzki hormon wzrostu jest niezbędny w leczeniu wad wzrostowych występujących u niektórych dzieci. Hormon ten uzyskiwano przedtem wyłącznie ze zwłok. Otrzymywano niewielkie jego ilości, a na dodatek niektóre preparaty wykazywały zanieczyszczenie wirusami. Stosowanie w medycynie produkowanego metodami inżynierii genetycznej czynnika VIII, białkowego czynnika krzepnięcia krwi, którego nie mają chorzy na hemofilię A, eliminuje ryzyko zakażenia wirusem HIV- powodującym AIDS. Ryzyko takie istnieje, gdy stosuje się preparaty czynnika VIII uzyskiwane z krwi. Lista produktów wytwarzanych za pomocą technologii sztucznej rekombinacji DNA stale się wydłuża. Organizmy wyższe, które włączyły do genomów swoich komórek obcy DNA, noszą nazwę organizmów transgenicznych. Terminu tego używa się zwykle tylko w odniesieniu do roślin i zwierząt. W celu wprowadzenia i włączenia obcego DNA do komórek tych organizmów wykorzystuje się szereg różnych sposobów. Często wprowadza się DNA za pomocą wektorów wirusowych, ale znajdują zastosowanie także inne metody np. wstrzykiwanie DNA bezpośrednio do komórek. Jedną z dróg uzyskiwania metodami inżynierii genetycznej białek zwierzęcych jest wykorzystanie do ich wytwarzania żywych zwierząt, do których komórek wprowadzono odpowiednio przygotowany gen. Takie zwierzęta transgeniczne otrzymuje się zwykle wprowadzając odpowiedni gen, za pomocą mikroiniekcji do jądra zapłodnionej komórki jajowej. Jajo takie implantuje się, następnie w macicy samicy, gdzie przechodzi normalny rozwój. Transgeniczne potomstwo znajduje szerokie zastosowanie w różnego rodzaju badaniach naukowych. Dotyczą one regulacji ekspresji genów, funkcjonowaniu układu odpornościowego, chorób genetycznych, a także genów odpowiedzialnych za powstawanie nowotworów. Osiągnięcia biotechnologii w medycynie związane z zastosowaniem technik inżynierii genetycznej to również produkowany przez bakterie czynnik przeciwwirusowy interferon, czy też wytwarzany w drożdżach antygen powierzchniowy wirusa żółtaczki, stanowiący szczepionkę przeciw tej chorobie. Inżynierię genetyczną stosuje się w wielu technologiach biologicznych - od wytwarzania leków począwszy na produkcji piwa skończywszy. Inną techniką, z którą tak medycyna jak i przemysł wiążą duże nadzieje jest unieruchomienie enzymów na trwałych podłożach. Polega ona na wyizolowaniu i oczyszczeniu enzymu, a następnie związaniu go ze stałym podłożem w ten sposób, aby nie tracąc swej aktywności przestał być rozpuszczalny. Przez pojemnik unieruchomiony w ten sposób enzymem można przepuszczać powoli roztwór, w którym będzie zachodzić reakcja katalizowana przez obecny w pojemniku enzym. Zalet takiego wykorzystania enzymów jest wiele. W medycynie dąży się np. do związania z nośnikiem takich enzymów, których inaktywacja, zwykle uwarunkowana genetycznie, jest przyczyną choroby. W przypadku fenyloketonurii prostą i skuteczną terapię widzi się w związaniu ze stałym nośnikiem enzymu przekształcającego gromadzącą się we krwi chorego fenyloalaninę. Prowadzone są prace mające na celu wykorzystanie technologii biologicznych do skonstruowania roślin umiejących wiązać azot z powietrza, co byłoby rewolucją w rolnictwie. Ale również stosuje się biotechnologię do celów tak prozaicznych, jak produkcja proszków do prania. Biotechnologie są niezwykle korzystne w usuwaniu zanieczyszczeń wprowadzanych przez człowieka do otoczenia. Np. zmienione genetycznie grzyby i bakterie mają zdolność do rozkładania różnych zanieczyszczeń, m.in. siarką albo ropą naftową. Bardzo skomplikowane jest jednak ich stosowanie, ponieważ gdyby wydostały się spod kontroli bakterie rozkładające produkty ropy naftowej skutki byłyby niewyobrażalne.


Można przypuszczać, że ta lista zastosowań biotechnologii będzie się wydłużać z roku na rok, podobnie jak wraz z upływem czasu pojawiają się coraz to nowsze technologie. W inżynierii genetycznej osiągniecie sukcesu wymaga zastosowaniu szeregu różnych doświadczeń pomocniczych oraz prób zasadniczych z użyciem wielu komórek. Niezbędne do tego jest dysponowanie wieloma kopiami danego genu, które uzyskuje się przez powielanie określonego odcinka w licznych, identycznych kopiach. Przeprowadza się to dwojako:

1) In vitro - przez klonowanie DNA, wprowadzając wyizolowany gen do komórki.
2) In vitro - przy wykorzystaniu tzw. Techniki PCR. Ta metoda pozwala na bardzo szybkie namnażanie określonego odcinka DNA w probówce.

Wprowadzenie genu do komórki wymaga zastosowania odpowiedniego wektora. Niezależnie od tego czy będziemy przeprowadzać klonowanie, czy też próbowali umieścić gen w komórce docelowej, niezbędne będzie połączenie go z wektorem. Wektor jest czymś w rodzaju opakowania umożliwiającego przenoszenie DNA z jednej komórki do drugiej. Umieszczenie genu w pożądanym rejonie nie jest proste. Jest to jeden z największych problemów, z jakim zetknęła się inżynieria genetyczna. Do dzisiaj bowiem nie opanowano techniki pozwalającej na umieszczanie genu w konkretnym miejscu. Prowadzi to często do efektów ubocznych, polegających na wyłączeniu innego genu. Jedynym wyjściem jest więc wykonywanie wielu prób i selekcjonowanie tych komórek, które wykazują komplet pożądanych cech. Ludzie którzy odnieśli konkretne korzyści płynące z zastosowania technologii sztucznej rekombinacji DNA, nie mają dziś wątpliwości, że rozwój tej technologii miał ważne i dobroczynne znacznie. Jednakże na początku lat siedemdziesiątych naszego stulecia, gdy nowa technologia była dopiero wprowadzana, wielu uczonych obawiało się, że jej niewłaściwe użycie może przynieść poważne szkody. Szczególne zaniepokojenie budziła możliwość przypadkowego wyprodukowania organizmu, który miałby szkodliwy wpływ na środowisko. Całkowicie nowe szczepy bakterii lub innych organizmów, z którymi nikt na świecie nie miał jeszcze do czynienia, mogłyby się wymknąć spod kontroli. Uczeni, którzy przyczynili się do rozwoju metod inżynierii genetycznej, świadomi tych zagrożeń, nalegali na opracowanie szczegółowych i ścisłych przepisów, które uczyniłyby nową technologię bezpieczną. Historia ostatnich lat nie potwierdziła żywionych wcześniej obaw. Doświadczenia, w których dokonywano manipulacji genami, prowadzone były bezpiecznie w tysiącach laboratoriów uniwersyteckich i przemysłowych. Najpoważniejsze ostrzeżenia, przewidujące przypadkowe wydostanie się z laboratoriów do środowiska i rozprzestrzenienie szczepów bakterii zawierających groźne geny, okazały się bezpodstawne. Laboratoryjne szczepy E.coli giną szybko poza laboratorium, nie są bowiem w stanie skutecznie konkurować ze szczepami dzikimi, bytującymi w środowisku naturalnym. Doświadczenia, w których stosuje się szczególnie ryzykowne procedury, prowadzone są w specjalnych pomieszczeniach laboratoryjnych zaprojektowanych w ten sposób, by uniemożliwić wydostanie się niebezpiecznych chorobotwórczych zarazków oraz zapewnić bezpieczeństwo pracujących w nim badaczom. Przestano się już obawiać przypadkowego sklonowania niebezpiecznego genu lub uwolnienia groźnego organizmu do środowiska. Nie oznacza to oczywiście, że niemożliwe jest umyślne zaprojektowanie i wytworzenie niebezpiecznych konstrukcji genowych. Większość uczonych uznaje dziś znaczenie technologii sztucznej rekombinacji DNA i przyznaje, że wiązane z nią obawy zagrożenia dla ludzi i środowiska były przesadzone. Z chwilą ustalenia, że doświadczenia z manipulacją DNA nie są niebezpieczne, złagodzono obowiązujące w stosunku do nich przepisy bezpieczeństwa. Ostre ograniczenia utrzymano natomiast w tych dziedzinach badań, w których technik inżynierii genetycznej używa się do pracy z genami o znanym wysokim stopniu ryzyka oraz w przypadku pracy z potencjalnie groźnymi genami, których efekt dla środowiska nie jest jeszcze w pełni poznany. Ograniczenia dotyczą szczególnie tych projektów, które proponują wprowadzenie do środowiska naturalnego organizmów uzyskanych za pomocą manipulacji genetycznej. Chodzi tu na przykład o odmiany roślin uprawnych, których nasiona lub pyłek mogą się rozprzestrzenić w sposób niekontrolowany. Wiele wysiłku poświęca się obecnie na określenie efektów wprowadzenia do środowiska organizmów zawierających sztucznie zrekombinowane geny. Już wkrótce powinniśmy uzyskać znacznie lepsze rozeznanie co do ewentualnego ryzyka takiego przedsięwzięcia.


INŻYNIERIA GENETYCZNA
Człowiek od dawna ingerował w układy genetyczne zwłaszcza zwierząt hodowlanych i roślin uprawnych. W ciągu ostatnich lat zaczęto do celów praktycznych wykorzystywać wiadomości zebrane przez genetykę molekularną. Najlepszym przykładem wykorzystania genetyki molekularnej jest inżynieria genetyczna. Technika inżynierii genetycznej polega na wycinaniu z jednego genomu określonego genu i wstawianiu go do innego organizmu, i badaniu zachowania tego genu - tzn. czy ulega replikacji i ekspresji.

ZASADA TECHNIKI INŻYNIERII GENETYCZNEJ
a) wbudowanie poszukiwanego genu do plazmidu - Tę metodę nazywamy "strzelaniem na ślepo", gdyż o otrzymaniu klonu bakterii zawierającego gen X decyduje przypadek; b) izolacja DNA genu X Stosując metody inżynierii genetycznej można ciąć DNA różnych organizmów, wstawić je do naturalnych lub sztucznych plazmidów i wraz z nimi wprowadzać je przede wszystkim do komórek bakteryjnych. Dążeniem inżynierii genetycznej jest wykorzystanie genów jednego organizmu, w drugim dzięki przenoszeniu obcego DNA oraz izolacji DNA określonego genu. Często stosowaną metodą jest "strzelanie na ślepo". W inżynierii genetycznej wykorzystuje się znajomość struktury DNA i kodu genetycznego. Wiele odcinków DNA ma określone sekwencje, czyli znana jest sekwencja nukieotydowa genu. O sekwencji nukleotydów genu można wnioskować na podstawie kolejności ułożenia aminokwasów w białku. Obecnie opracowano metody syntezy DNA bez udziału organizmów innych np. otrzymano insulinę złożoną z 51 aminokwasów, lub niektóre neurohormony zbudowane z kilku aminokwasów. Zastosowanie inżynierii genetycznej pozwala na otrzymanie nowych odmian bakterii mających określone pożądane cechy lub dzięki inżynierii genetycznej istnieje możliwość wprowadzenia genów zwierzęcych do bakterii w celu otrzymania odmian bakterii tworzących białka zwierzęce, co ma zastosowanie w szybszej i tańszej produkcji białek. Głównym obiektem badań inżynierii genetycznej są bakterie. Wprowadzanie obcego DNA do komórek organizmów wyższych jest bowiem trudne. Można obecnie wyizolować z organizmu i hodować komórki i tkanki zwierzęce, do których następnie wprowadza się obcy DNA. Badania dotyczą transformowania zygot lub gamet zwierzęcych np. myszy. ten sposób wprowadzono do organizmu myszy nowe geny. (np. geny królika) Transformacja komórek roślinnych jest trudniejsza ze względu na ścianę celulozową. Zabiegi polegające na całych komórkach lub jądrach komórkowych nazwano inżynierią komórkową np. połączono komórki pochodzące z różnych gatunków zwierząt - technika komórek mieszańcowych pozwoliła na uzyskanie jednorodnych przeciwciał - zwanych monoklonowymi. Technika ta ma duże znaczenie praktyczne, gdyż otrzymując przeciwciała w sposób zwykły z krwi zwierzęcia uodpornionego uzyskuje się mieszaninę różnych przeciwciał, natomiast komórki mieszańcowe tworzą wyłącznie jeden rodzaj przeciwciał. Ostatnią techniką szeroko obecnie stosowaną jest klonowanie. Klonem nazywamy potomstwo jednego osobnika mnożącego się bezpłciowo, a zatem genetycznie identycznego w stosunku do siebie jak i do organizmu macierzystego. Klonowanie oznacza metodę otrzymywania klonów, a więc zbioru osobników identycznych genetycznie i z organizmów rozmnażających się wyłącznie płciowo. Np. z zapłodnionego jaja żaby usunięto jądro zygoty na jego miejsce wprowadzono jądro pobrane z komórki nabłonka jelitowego innej żaby. Okazało się, że "zmienione jajo" rozwijało się normalnie powstała dorosła żaba. Jajo, z którego ta żaba wyrosła miało jądro diploidalne zawierające geny identyczne z genami żaby, z tkanki, której pobrano jądro. Otrzymano żabę pod względem genetycznym identyczną z żabą, od której pochodziło jądro wprowadzone sztucznie do jaja. W ten sposób można otrzymać klony zupełnie identycznych osobników stąd pochodzi termin klonowanie. Otrzymano już np.: homozygotyczne myszy tzn. mające na homologicznych chromosomach identyczne geny ułożone identycznie. W lutym 1997r. brytyjscy naukowcy z Edynburga ogłosili, że udało im się sklonować owcę. Wykorzystali do tego celu komórki dorosłego zwierzęcia. Z około 200 embrionów rozwiną się tylko jeden, a koszt całego przedsięwzięcia przekroczył milion dolarów. Jednak potencjalne skutki tego przedsięwzięcia mogą być oszałamiająco pociągające i groźne. Osiągnięcie to było bardzo ważne. Zasadniczym celem klonowania jest zwiększenie liczby zwierząt produkujących białka ludzkie. Niedługo po tym wydarzeniu Amerykanie poinformowali świat o udanym klonowaniu małpy (rezusa) w centrum badawczym w Oregonie. Z tą jednak różnicą, że ci uczeni wykorzystali materiał komórkowy z embrionu we wczesnej fazie rozwojowej. Postępy, których dokonali biologowie molekularni i genetycy stawiają przed społeczeństwem wyzwania, do których nie jesteśmy przygotowani. Z ostrożnością należy podchodzić do klonowania człowieka, ale nie można zaprzeczyć sensowności samej idei powielania organizmów. W styczniu 1998 r. kilkanaście państw podpisało konwencję zabraniającą klonowania człowieka. Na początku maja 2002 roku po raz pierwszy na świecie niedojrzałe płciowo, 8-tygodniowe jagnięta mają potomstwo. Dokonali tego za pomocą czeskich uczonych naukowcy z Akademii Rolniczej w Krakowie. Od malutkich owiec pobrali niedojrzałe komórki płciowe, umieścili je w specjalnej odżywce, dzięki której w ciągu 24 godzin dojrzały do rozmnażania i na koniec wszczepili zarodek zastępczej matce. Po 146 dniach urodziły się zdrowe trojaczki. Zdaniem uczonych jest to niezwykle pożyteczne osiągnięcie, które spowoduje, że będą się rodziły doskonalsze, mające gęstszą wełnę lub bardziej odżywcze mleko zwierzęta. Obecnie można również otrzymać z hodowli tkankowej komórek roślinnych homozygotyczne rośliny. Łącząc komórki roślinne można otrzymać komórki mieszańcowe. Z hodowli takich komórek można otrzymać całą nową roślinę, czyli z hodowli komórek mieszańcowych można otrzymać całe mieszańce roślinne, co ma znaczenie praktyczne. W ostatnim czasie opracowano metodę otrzymywania tzw. fenokopii mutacji. Fenokopiami mutacji nazywamy osobniki, w których ujawniają się cechy charakterystyczne dla danej mutacji, jednak bez zmodyfikowania materiału genetycznego. Prawdziwe fenokopie otrzymane zostały przez Jacoba przez zablokowanie translacji określonego genu, otrzymane fenokopie były raczej przypadkowe. Badania inżynierii genetycznej pozwoliły również na lepsze poznanie problemu nowotworów.
Organizmy wyższe, którym wprowadzono nowy, obcy gen, przekazywany następnie pokoleniom zgodnie z podstawowymi prawami dziedziczenia, nazywamy organizmami transgenicznymi. Niżej podaję kilka przykładów tych organizmów:
* w USA na doświadczalnych poletkach testuje się transgeniczną odmianę tytoniu, odporną na środki chwastobójcze - herbicydy.
* uzyskana w pracowniach jednej z amerykańskich firm biotechnologicznych transgeniczna bawełna produkuje włókna zawierające niewielką domieszkę poliestru zwiększającą termoizolacyjność tego materiału. Do pełnego sukcesu gospodarczego jeszcze daleko, ale rośliny produkujące włókna syntetyczne nie są już fikcją.
* Transgeniczne myszy i świnie wykorzystywane się w badaniach genetycznych.
* Prowadzi się badania nad przeniesieniem genów warunkujących możliwość wiązania wolnego azotu z bakterii do komórek roślin wyższych.
* Hoduje się transgeniczne ziemniaki produkujące albuminę typu HSA - białko odpowiedzialne za prawidłowe ciśnienie osmotyczne osocza krwi ludzi.
* Transgeniczne pomidory mają przedłużoną trwałość przechowywania. W USA sprzedawane są od 1994 roku.

BEZPOŚREDNIE ZNACZENIE GENETYKI W ŻYCIU CZŁOWIEKA

Rozwój inżynierii genetycznej rozbudza nadzieje szczególnie wśród ludzi dotkniętych anomaliami genetycznymi. Naukowcy zaczęli integrować w materiał genetyczny człowieka wdając się w tzw. terapie genowe, które mają ogromną przyszłość. Polegać one mają na:
1. substytucji (podstawieniu) alleli "uszkodzonych" prawidłowymi;
2. korekcjach, czyli "naprawach uszkodzonych" genów;
3. wprowadzeniu, np. drogą transdukcji normalnego genu do zmutowanej komórki;
W tym przypadku problemem jest fakt, że w jednej komórce funkcjonują dwa geny, a efekt tego jest trudny do przewidzenia. Podobnych problemów technicznych jest więcej. Do rozwiązania pozostaje kwestia docierania z terapią genową do jak największej liczby określonych komórek ciała oraz precyzyjnego wstawienia genów we właściwe miejsca chromosomów. Niewłaściwa insercja może być tragiczna w skutkach, gdyż może dojść do unieczynnienia innego genu i pojawieniu się szeregu innych negatywnych skutków.


Jest wiele przykładów wspierania przez współczesną genetykę starań o poprawę zdrowia. Oto kilka przykładów:
* organizmy transgeniczne mogłyby "produkować" ludzkie organy niezbędne do przeszczepów; tego rodzaju eksperymenty prowadzono już z transgenicznymi świniami. Chociaż to dopiero wstępny etap badań - wyniki są obiecujące.
* upowszechnienie terapii genowych - byłoby niewątpliwie ogromnym osiągnięciem. Duże nadzieje wiąże się z leczeniem m. in. mukowiscydozy za pomocą inhalacji zawierających wektory wirusowe. W tych ostatnich przenoszone są prawidłowe geny kodujące białko, aktywujące kanały chlorkowe w komórkach pacjenta.
* Wczesne wykrycie szeregu chorób dziedzicznych możliwe stało się dzięki użyciu tzw. sond molekularnych (testy genetyczne). Sondą jest zwykle odpowiedni odcinek cDNA znakowany radioaktywnie. W badaniach tego typu wykorzystuje się zdolność sondy do hybrydyzacji z określoną sekwencją testowanego DNA (mieszańcowe DNA można wykryć metodami radiograficznymi. Z badań przeprowadzonych w National Institutes of Health w USA wynika, że w połowie 2000 roku wykorzystywano już kilkaset testów genetycznych. Przykładem mogą być testy na obecność zmienionych genów odpowiadających za fenyloketonurię, anemię sierpowatą, chorobę Huntingtona, czy też obecność zmutowanych genów BRCA. W tym ostatnim przypadku nie wiadomo jednak na ile geny te zwiększają ryzyko zachorowania na raka piersi lub jajników.
* Transkryptomika to dziedzina za pomocą, której określane jest miejsce i czas aktywności genów (ideałem jest powstanie naszego transkryptonu - ogółu cząsteczek mRNA wyprodukowanych przez ludzkie komórki). Do rozpoznawania sekwencji mRNA wykorzystuje się najczęściej jego zdolność do hybrydyzacji cDNA. W ten sam sposób można określić np. aktywność określonych genów w komórkach rakowych.
* Proteomika zajmuje się identyfikacją i określaniem białek kodowanych przez określone geny (ideałem jest tu określenie ludzkiego protenomu - zbioru wszystkich białek produkowanych przez ludzkie komórki). Poznanie sposobu wytwarzania i właściwości białek pozwala na szybkie opracowanie nowych generacji leków, np. wiążących białko produkowane przez komórki nowotworowe albo blokujących określone geny.

BEZPOŚREDNIE ZNACZENIE GENETYKI W GOSPODARCE CZŁOWIEKA

Celem zabiegów hodowlanych jest stworzenie odmian maksymalnie homozygotycznych, ponieważ ich potomstwo jest bardziej jednorodnie, a selekcjonowaniu ulegają cechy determinowane przez allele recesywne, bądź takie, które nie wykazują dominacji zupełnej.
Dla szybkiego osiągnięcia tego celu - roślin przez kilka pokoleń stosuje się samozapylenie, natomiast u zwierząt - chów wsobny (inbreeding), czyli kojarzenie osobników blisko spokrewnionych. Osiągnięcie homozygotyczności jest idealnym rozwiązaniem, tymczasem w wielu wypadkach kolejne pokolenia "wsobne" są coraz mniej żywotne i plenne. Najczęstszą przyczyną jest występowanie niekorzystnych, recesywnych genów, które w dzikich populacjach ujawniają się bardzo rzadko. Siedemdziesiąt lat temu wydawało się, że sytuacja stała się patowa i selekcja sztuczna wprowadziła hodowców i rolników w tzw. ślepą uliczkę. Jakież więc było zdziwienie amerykańskich badaczy, gdy na początku lat dwudziestych naszego stulecia krzyżowali ze sobą różne rachityczne linie czystej kukurydzy. Potomstwo (F1) części takich krzyżówek wyrosło bowiem niezwykle bujnie, wyraźnie przewyższając plennością wszystkie znane wówczas odmiany, zarówno dzikie jak i hodowane.
Przyczyną tego dość nieoczekiwanego sukcesu najprawdopodobniej był wysoki poziom heterozygotyczności mieszańców. To miałoby maskować obecność niekorzystnych alleli o charakterze recesywnym. Być może tak jest rzeczywiście. Jednak molekularne podłoże przewagi heterozygot nad homozygotami nie zostało do dzisiaj w pełni poznane. Heterozje można stwierdzić również u zwierząt, np. świni czy bydła.
Krzyżowanie rasotwórcze ma na celu utworzenie nowej rasy, lepiej dostosowanej do warunków. Efekt można osiągnąć przez uprzednio przedstawione krzyżowanie lub przez krzyżowanie kilku ras. Jest to proces długotrwały, ponieważ zmieszane stado wykazuje bardzo dużą zmienność wskutek rozczepienia się cech. Za rasę uznaje się odpowiednio liczebną grupę zwierząt, która wykazuje duże ujednolicenie w typie budowy i w celach użytkowych, a w potomstwie nie występuje większa zmienność niż w stadzie rodzicielskim. Na przykład w Polsce prowadzi się prace nad wyhodowaniem nowej rasy długowełnistej owcy. Krzyżowanie użytkowe stosuje się wykorzystując zjawisko heterozji. Do krzyżowania wybiera się zwierzęta dwóch ras o dobrze wyrażonych cechach - celem jest uzyskanie u mieszańców harmonijnego połączenia cech obu ras. Obecnie oprócz krzyżówek w obrębie ras i gatunku, uzyskano krzyżówki międzygatunkowe - główną przeszkodą w takim krzyżowaniu, są różnice w liczbie chromosomów oraz właściwości fizjologiczne. Uzyskano obecnie z krzyżówek międzygatunkowych muła lub krzyżówkę żubra z bydłem domowym. Przedstawione metody mają na celu zwiększenie wydajności hodowli zwierząt, co pozwala hodowcom na oszczędność stosowanych materiałów oraz oszczędność pracy ludzkiej.
Zadaniem hodowli roślin jest ulepszanie roślin uprawnych i tworzenie nowych odmian, podobnie jak w hodowli zwierząt, wykorzystano wiele nauk a przede wszystkim genetykę. Zaniechanie pracy nad ulepszaniem istniejących odmian (hodowli zachowawczej), prowadzi do szybkiego pogorszenia się materiału siewnego i spadku plonów. Natomiast tworzenie nowych odmian (hodowla twórcza), należy uznać za najszybszy i najbardziej istotny czynnik zwiększenia plonów u roślin.
Efekty krzyżowania:
a) - większa zmienność roślin przystosowanych do nowych środowisk,
b) - nowe kombinacje cech,
c) - transgresja,
d) - epistaza,
e) - nowe sprzężenie genów,
f) jeżeli określona cecha roślin jest "jednogenowa" to w niewielkim stopniu uległa wpływom środowiska. Jest to ważne dla hodowców, bo dziedziczy się na podstawie praw Mendla - cechy wielogenowe powodują dużą różnorodność mieszańców, ale utrudniają hodowlę,
g) Zjawisko transgresjii można przedstawić
P AA bb x aa BB
F1 Aa Bb
F2 AA BB........ aa bb
A więc wykształcenie się jakiejś cechy powyżej zakresu zmienności form rodzicielskich następuje na skutek sumowania efektów genów dominujących i odwrotnie, pogorszenie przez sumowanie genów recesywnych

GENETYKA JEST DZIAŁEM TAK OBSZERNYM, ŻE W TEJ PRACY JEST ZNIKOMA TYLKO CZĘŚĆ WIEDZY JAKĄ OBECNIE POSIADAMY. NATOMIAST ZNACZENIE JEJ DLA CZŁOWIEKA I SKUTKI, JAKIE MOŻE NIEŚĆ ZA SOBĄ "ZABAWA GENAMI" SĄ TAK NAPRAWDĘ DO KOŃCA NIE ZNANE.


Biotechnologia

Zespól technologii , sluzacych do wytwarzania uzytecznych , zywych organizmów lub substancji pochodzacych z organizmów lub ich czesci. Inaczej - wszelkie manipulacje zywymi organizmami prowadzace do osiagniecia okreslonych korzysci.
Stosowana przez ludzi od zarania dziejów.
Obecnie : "Biotechnologia to zintegrowane zastosowanie wiedzy i techniki w dziedzinie biochemii , mikrobiologii i nauk inzynieryjnych w celu technologicznego wykorzystania zdolnosci drobnoustrojów , kultur tkankowych lub czesci z nich."
W celach biotechnologicznych mozna miedzy innymi wykorzystywac techniki inzynierii genetycznej.
Wspólczesna biotechnologia opiera sie w duzej mierze na rekombinacji DNA in vitro :
klonowaniu i ekspresji genów kodujacych okreslone bialka , zoptymalizowaniu poziomu ekspresji konkretnego sklonowanego genu , inzynierii bialek czyli wprowadzaniu celowych zmian sekwencji nukleotydowych powodujacych zmiany aminokwasów a co za tym idzie modyfikacje wlasciwosci bialka , czesto ulepszenie funkcjonowania , transgenizacji roslin i zwierzat i diagnostyce oraz terapii genowej.


Biotechnologia - żywność GM i klonowanie.

Biotechnologia
Biotechnologia jest szczególną dziedziną nauki, techniki i gospodarki narodowej. Podstawowe badania naukowe dotyczące samej istoty struktury molekularnej materii ożywionej są w swej ostatecznej formie sprzedawane na rynku w postaci najbardziej popularnych i powszechnych artykułów konsumpcyjnych. Mamy tu pozornie bardzo proste sprzężenie wskazujące, że o dalszym rozwoju inżynierii genetycznej decyduje poprzez swój wybór i zakup konsument.
W ostatnich latach dwa zagadnienia wzbudzały szczególnie duże zainteresowanie społeczne: żywność genetycznie zmodyfikowana [„żywność GM”] oraz klonowanie. W odniesieniu do drugiego zagadnienia nie były prowadzone szczegółowe badania, jednakże można sądzić, że polska opinia społeczna jest nastawiona do niego zdecydowanie negatywnie. Natomiast w odniesieniu do „żywności GM” opinie są podzielone. „Żywność GM” to artykuły spożywcze zarówno zawierające genetycznie zmodyfikowany materiał (kwasy nukleinowe lub białka) jak również wyprodukowane za pomocą genetycznie zmodyfikowanych organizmów. Warto w tym miejscu wyjaśnić, że zgodnie z decyzją Unii Europejskiej termin „żywność GM” limitowany jest do produktów zawierających powyżej 1% genetycznie zmodyfikowanych komponentów: DNA i białka (a zatem piwo produkowane z wykorzystaniem drożdży GM czy też cukier otrzymywany z buraków GM nie są traktowane jako „żywność GM” i nie wymagają znakowania). Zrozumiałe, że taką definicję musi w najbliższym czasie przyjąć również Polska.




1.Żywność GM

Mają miejsce spektakularne sukcesy nowoczesnej biotechnologii jak i liczne afery, które „nie mają końca". Dynamiczny rozwój biotechnologii spotyka się zarówno z akceptacją społeczną, jak i krytyką, sceptycyzmem, a nawet odrzuceniem. Zróżnicowane aspekty biotechnologii i reakcje społeczne są skrótowo przedstawione w kontekście „afer" biotechnologicznych jakie miały miejsce w ostatnich latach (patrz tab.).


Rok Kraj Zagadnienie

1997 UKUSA książę Karol: „...do Boga i tylko do Boga" prezydent J. Carter: „...stracą najubożsi..."

1998 USA alergeny z orzeszków ziemnych w soi

1998/99 UK A. Pusztai - szczury karmione GM ziemniakami z lektyną

1999 USA tryptofan - toksyna nie została usunięta w trakcie

1999 USA Monarch Butterfly motyle ginące na kukurydzy Bt

2000 Niemcy Pszczoły z genami Bt z GM rzepaku

2000 USA w potrawie „Taco shell" sprzedawanej przez sieć sklepów Taco Bell znaleziono GM kukurydzę paszową

Książę Karol: „...do Boga i tylko do Boga..."
Brytyjski następca tronu opublikował obszerny tekst, dostępny także w Internecie na stronach www brytyjskiego domu królewskiego, w którym stwierdził, że modyfikacje genomu należą tylko i wyłącznie do Boga. Wyraził również dezaprobatę dla wszelkiej żywności GM, nie wspominając, że jest producentem żywności ekologicznej na skalę przemysłową. Odpowiedział na ten list były prezydent USA:
Prezydent J. Carter: „...stracą najubożsi..."
Stwierdził on, że najbardziej zainteresowanymi w rozwoju nowoczesnych technologii są mieszkańcy krajów najbiedniejszych; im najbardziej potrzebne są osiągnięcia inżynierii genetycznej w zakresie produkcji leków, żywności i ochrony środowiska.

Alergeny z orzeszków ziemnych w soi
Soja należy do jednej z najcenniejszych roślin i wytwarza bardzo zdrowe białko, jednakże zawiera stosunkowo niewiele aminokwasów siarkowych, które są obecne w dużej ilości w orzeszkach ziemnych. Geny tych białek przeniesiono do soi. Na etapie prac doświadczalnych stwierdzono, że niektóre białka mają charakter alergenny i wstrzymano prowadzenie dalszych prac. Jest to przykład, że stwierdzenie złych efektów możliwe jest na poziomie laboratorium i prowadzi do zaprzestania badań i procesów wdrożeniowych, przed rozpoczęciem komercjalizacji.

Pusztai - szczury karmione GM ziemniakami z lektyną
Węgierski uczony pracujący w Wielkiej Brytanii ogłosił na konferencji prasowej [poza środowiskiem naukowym], że transgeniczne ziemniaki zawierające dobrze znaną substancję antyżywieniową - lektynę, są trujące dla ssaków. Badania te nie zostały do dzisiaj powtórzone i w recenzjach merytorycznych stwierdzono, że nie są wiarygodne, aczkolwiek zostały opublikowane w piśmie naukowym w 1999 r., aby środowisko naukowe mogło zapoznać się z tymi, bardzo głośnymi wynikami.

Tryptofan - toksyna nie została usunięta w trakcie oczyszczania
Tryptofan to aminokwas, bardzo popularny w USA jako odżywka, sprzedawana bez recepty. Praktycznie cały tryptofan na rynku amerykańskim jest otrzymywany z transgenicznych bakterii, a producentem jest jedna firma. W pewnym okresie produkcji uproszczono procedurę oczyszczania co spowodowało pozostawienie w produkcie handlowym substancji toksycznych [skutki byty tragiczne - śmierć kilkudziesięciu osób, ciężka choroba kilku tysięcy). Po przywróceniu pierwotnej procedury oczyszczania preparat okazał się pełnowartościowy. Przyczyną tragedii były pozorne oszczędności, a nie transgeniczne bakterie.

Monarch Butterfly, motyle ginące na kukurydzy Bt
Komunikat jednej z najbardziej znanych uczelni amerykańskich Cornell
University brzmiał bardzo groźnie: na polach transgenicznej kukurydzy giną motyle. Wkrótce ta sama uczelnia opublikowała sprostowanie: zapomniano wykonać próbę kontrolną, czyli sprawdzić ile motyli ginie na poletku kontrolnym (na zwykłej kukurydzy, traktowanej chemicznymi środkami ochrony roślin) - okazało się, że znacznie mniej motyli ginie na polu transgenicznym, aniżeli w przypadku upraw gdzie stosowano tradycyjne środki.

Pszczoły z genami Bt z GM rzepaku
Nie ma jeszcze ostatecznych wyjaśnień tej obserwacji: w przewodzie pokarmowym pszczół żerujących na transgenicznym rzepaku stwierdzono geny kukurydzy. Prawdopodobnie przyczyna jest wręcz banalna: bezpośrednio po konsumpcji w każdym układzie pokarmowym znajdują się geny pochodzące ze skonsumowanego organizmu [zanim zostaną strawione lub wydalone).

W potrawie „Taco shell" sprzedawanej przez sieć sklepów Taco Bell znaleziono GM kukurydzę paszową
Aktywiści „zielonych", przeciwnicy żywności GM, spośród milionów opakowań tej potrawy szczęśliwie znaleźli 7 sztuk zawierających transgeniczną kukurydzę paszową. Nastąpiło tu zatem przekroczenie dwóch norm prawnych: wprowadzono do żywności zboże paszowe oraz nie opisano produktu transgenicznego. Kosztem milionów dolarów firma wycofała całą produkcję z rynku. Wstępnie zakłada się kilka możliwych przyczyn, ale sprawa nie jest jeszcze rozwiązana. Najbardziej prawdopodobne jest, że któryś z farmerów był nieuczciwy i sprzedał na cele konsumpcyjne kukurydzę paszową.

GENETYCZNIE MODYFIKOWANA ŻYWNOŚĆ
- NIEPRZEWIDYWALNE RYZYKO
Stosowanie inżynierii genetycznej w rolnictwie i produkcji żywności ma wpływ nie tylko na środowisko i różnorodność biologiczną, ale także na ludzkie zdrowie. Oznacza to, że w celu dokładnego określenia bezpieczeństwa biologicznego niezbędne jest ustalenie wpływu organizmów powstałych w wyniku inżynierii genetycznej na środowisko oraz oszacowanie ryzyka, jakie niesie dla zdrowia konsumentów genetycznie zmodyfikowana żywność.
Zagrożenie, które może powodować żywność powstała poprzez stosowanie inżynierii genetycznej, jest trojakiego rodzaju: alergeny, toksyny i obniżona jakość pokarmowa. Niniejszy artykuł rozpoczyna się od dyskusji, w jaki sposób inżynieria genetyczna wprowadza takie ryzyko do żywności, a następnie określa procedury służące oszacowaniu, czy dana żywność niesie z sobą to ryzyko, czy nie. W niniejszej dyskusji żywność, składniki żywności i dodatki do żywności produkowane przez technologie w wyniku stosowania zrekombinowanego DNA będą nazywane genetycznie zmodyfikowaną, rekombinacyjną lub transgeniczną żywnością, a termin "żywność" będzie odnosił się ogólnie do żywności, dodatków do żywności i suplementów żywieniowych.
Niektóre z niebezpieczeństw dla zdrowia związanych z genetycznie zmodyfikowaną żywnością mogą być przewidywane na podstawie charakterystyki niezmodyfikowanych organizmów, z których powstał organizm produkujący przetworzoną genetycznie żywność, oraz źródła genów wykorzystanych do wytworzenia organizmu w wyniku inżynierii genetycznej. Na przykład, jeśli gen pochodzący z orzeszków ziemnych zostanie wprowadzony do jakiejś rośliny, wówczas żywność produkowana z roślin powstałych w wyniku tego zabiegu, może powodować reakcje alergiczne u ludzi, którzy są uczuleni na orzeszki ziemne.
W dodatku do tego możliwego do przewidzenia ryzyka, zarówno aktualna metoda stosowania rekombinacyjnego DNA, jak i te, które prawdopodobnie będą rozwinięte w przyszłości, są w stanie wprowadzić niepożądane zmiany w funkcjach i strukturze organizmów produkujących żywność. W rezultacie zmodyfikowana genetycznie żywność może mieć cechy charakterystyczne, zupełnie nie zamierzone, przez jej autora - "inżyniera genetycznego". Niektóre z tych przypadkowych zmian mogą być szkodliwe dla zdrowia konsumenta.
Zanim zmodyfikowana genetycznie żywność zostanie wprowadzona na rynek, powinna być starannie przetestowana, aby upewnić się, czy jest wolna od przewidywalnych i niespodziewanych alergenów i toksyn oraz czyjej jakość pokarmowa nie została zmieniona. Posłużyć do tego mogą przedstawione poniżej strategie testowania.
TOKSYNY l ZWIĄZKI PODRAŻNIAJĄCE WYTWARZANE W ZMODYFIKOWANEJ GENETYCZNIE ŻYWNOŚCI
Większość substancji występujących w żywności zmodyfikowanej genetycznie będzie obecna jedynie w ilościach śladowych. Tym niemniej te dodane składniki, nawet w ilościach śladowych, mogą w zasadniczy sposób zmienić pokarmową lub biologiczną charakterystykę żywności.
Oprócz działania wywołującego alergie zmodyfikowane białka mogą wykazywać także inne biologiczne właściwości. W przypadku zmodyfikowanych enzymów mogą na przykład katalizować produkcję innych składników o biologicznej aktywności normalnie nieobecnej w tej konkretnej żywności. Takie substancje mogą działać na przykład jako toksyny, związki podrażniające, mimetyczne hormony itp. Mogą ponadto działać na poziomie biochemicznym, komórkowym, tkankowym lub na poziomie organów, a także naruszać cały zakres funkcji fizjologicznych.
Przykładem klasy żywności powstałej w wyniku inżynierii genetycznej jest ta, którą zmodyfikowano w celu produkowania czynników kontroli biologicznej, jak na przykład rodzina środków do zwalczania owadów - enterotoksyn Bt. Każda z toksyn Bt jest specyficzna dla odpowiedniej klasy owadów. Toksyna Btk była stosowana powierzchownie w rolnictwie podstawowym od wielu lat i gdy stosowano ją w ten sposób nie donoszono o powodowanych przez nią reakcjach toksycznych występujących u konsumentów. Jednak nie byłoby wcale zaskoczeniem, gdyby okazało się, że taki składnik jak toksyna Btk, która ma dużą skuteczność biologiczną w stosunku do jednej klasy organizmów, wykazywała także działanie biologiczne u odległych rzędów takich jak kręgowce. Działanie takie może stać się widoczne, o ile toksyna będzie konsumowana w dużych ilościach. Tak jak to będzie się działo w przypadku zmodyfikowanej genetycznie żywności pozyskanej z organizmów powstałych w wyniku inżynierii genetycznej, które będą przejawiały wysoki poziom takiej toksyny w organizmie.
Normalnie, stosowana powierzchniowo, toksyna Bt ulega biodegradacji do niewykrywalnego poziomu w wyniku działania słonecznych promieni ultrafioletowych i innych procesów w ciągu zaledwie kilku dni. Jednak zmodyfikowane genetycznie rośliny produkują ją stale i utrzymują jej wysoki poziom. Co więcej, toksyna ta będzie występowała nie tylko na powierzchni rośliny, ale także wewnątrz, gdzie będzie chroniona przed promieniowaniem ultrafioletowym i może ulegać kumulacji.
W rezultacie konsumenci żywności zawierającej tę toksynę mogą spożywać znacznie większe jej ilości, niż to ma miejsce w przypadku żywności pozyskiwanej z roślin traktowanych tą toksyną powierzchniowo. Ostatecznie znakomity wynik stopnia bezpieczeństwa uzyskiwany dla toksyny Bt stosowanej powierzchniowo, nie jest adekwatny dla żywności uzyskiwanej z roślin zmodyfikowanych genetycznie w celu produkcji toksyny Bt.
2. Klonowanie.

SKLONUJ SIĘ, CZŁOWIEKU!

W dużym uproszczeniu klonowanie polega na produkcji jednego lub kilku zwierząt genetycznie identycznych ze zwierzęciem macierzystym. Termin jest dość szeroki i obejmuje trzy techniki, które w znacznym stopniu różnią się od siebie, zaś ich cele są całkiem odmienne. Większość ludzi odnosi się do klonowania dość sceptycznie, mając w pamięci niezliczone filmy i książki grozy. Rzeczywistość okazuje się jednak bardziej skomplikowana i zaskakująca niż filmy, a potencjalne korzyści płynące z różnych technik klonowania zdają się być olbrzymie (jak choćby możliwość klonowania wymarłych gatunków).
· Klonowanie embrionalne
· Klonowanie reproduktywne (dorosłych osobników)
· Klonowanie terapeutyczne (organów)

KLONOWANIE EMBRIONALNE

Technika medyczna, w wyniku której powstają identyczne dwojaczki, trojaczki itd. Z embriona pobieranych jest kilka komórek, które (każda osobno) rozwijają się w jego kopię. W ten prosty sposób powstają tzw. Wieloraczki, które mają identyczny kod DNA. Do tej pory tego typu eksperymenty wykonywane były na różnych gatunkach zwierząt. Na ludzkich embrionach odbyło się niewiele doświadczeń, ale przecież technicznie zabieg taki niczym nie odbiega od eksperymentów na zwierzętach. Klonowanie embrionalne możnaby nazwać sztucznym procesem tworzenia bliźniaków, gdyż mechanizm jest praktycznie identyczny z naturalnym. Średnio 1 na 75 ludzkich embrionów w sposób samoistny rozpada się na dwie lub więcej części (czasami nawet na 6 lub więcej, o czym zwykle radośnie zawiadamia nas telewizja), a obdarowani przez naturę rodzice mogą cieszyć się powstałymi w „normalny sposób” klonami. Czy sztucznie wyprodukowane bliźniak czymś się różni od urodzonego naturalnie? To pytanie raczej natury moralno – religijnej niż naukowej, gdyż z technicznego punktu widzenia sztucznie stworzony klon jest pełnoprawnym człowiekiem i nikt nie ma prawa kwestionować jego przynależności do naszej rasy.

Jak to się robi?
Klonowanie embrionalne człowieka przebiega następująco. Komórka jajowa łączona jest w szklanej zlewce z plemnikiem. Następnie zygota, czyli zapłodnione jajeczko, z czasem rozwija się w blastulę (sferę zbudowaną z komórek). Zygota dzieli się najpierw na 2 części, potem na 4, na 8 i tak dalej. Do zlewki dodawany jest specjalny preparat chemiczny, który rozpuszcza powłokę spajającą komórki. Przy okazji płyn dostarcza im elementów odżywczych, które sprzyjają dzieleniu się komórki. Po pozbyciu się powłoki zygota dzielona jest na pojedyncze komórki, z których każda umieszczana jest w osobnej zlewce. Następnie w sposób sztuczny odtwarzana jest powłoka ochronna zdjęta wcześniej, zaś komórce pozwala się rosnąć i dzielić w normalny sposób. Podczas eksperymentu na ludzkim embrionie celowo użyto wadliwej komórki rozrodczej. Uzyskane klony rozwinęły się do postaci 32 komórek, a następnie obumarły. Gdyby jednak użyta komórka była sprawna, z pewnością rozwinęłaby się w płody ludzkie. Wadliwej komórki użyto z powodów etycznych.

Historia badań
Eksperymenty z klonowaniem embrionalnym przeprowadzane były na myszach od końca lat 70. Na innych zwierzętach szereg badań przeprowadzono w latach 80. Uzyskane sklonowane embriony umieszczano w łonie matki tak, by rozwinęły się w nowy organizm. Niestety, zarówno w Stanach Zjednoczonych, jak i w wielu innych krajach, zabroniono wszelkich eksperymentów na ludzkich embrionach, głównie za sprawą protestów fanatycznych grup religijnych walczących przedtem nie mniej zajadle o odebranie kobietom prawa do aborcji. Zarówno za kadencji Regana, jak i Busha (starego) badania na ludziach były zakazane. Dopiero Bill Clinton zniósł ten przepis (...).
Przez kilkanaście lat proces klonowania embrionalnego z powodzeniem był wykorzystywany między innymi na owcach i bydle. Ciężko określić, kto pierwszy spróbował sklonować embrion ludzki, gdyż ze względu na prawo eksperyment ten przebiegał w tajemnicy. Jednak oficjalnie po raz pierwszy dokonał tego Robert J. Stillman wraz ze swoim zespołem z Centrum Medycznego im. George’a Washingtona w Waszyngtonie DC. Naukowcy wzięli 17 uszkodzonych embrionów, które i tak umarłyby w przeciągu kilku dni niezależnie od tego, co by z nimi zrobiono. W każdym razie żadna z komórek nie miała szans rozwinąć się w płód. Eksperyment powiódł się, uzyskano z każdej komórki jednego lub więcej klonów. Jak się zdaje, głównym zamierzeniem autorów doświadczenia było ściągnięcie uwagi społeczeństwa na problem klonowania ludzi.
Obecnie dopuszczalne jest eksperymentowanie na embrionach ludzkich (ich duże zapasy są efektem wielu lat stosowania techniki in vitro) do 18 dnia ich życia. Liczba ta wynika z faktu, iż właśnie około 18 dnia rozpoczyna się produkcja układu nerwowego embrionu (...).

KLONOWANIE REPRODUKTYWNE (DOROSŁYCH OSOBNIKÓW)

Technika ta stosowana jest, by otrzymać replikę żyjącego już zwierzęcia (lub człowieka). Wykorzystano ją już do klonowania owiec i innych ssaków. Jak na razie nie przeprowadzano żadnego potwierdzonego eksperymentu na ludziach, choć krążą pogłoski, że niejaki dr Severino Aninori już usiłował to zrobić. Gdyby eksperyment się powiódł, otrzymałby klona (bliźniaka) już istniejącej osoby. Niestety istnieje spore ryzyko, że cały proces może spowodować poważne defekty u stworzonego embriona.

Jak to się robi?
Poza komórkami rozrodczymi (plemnik, jajeczko), każda komórka posiada pełen zestaw informacji zapisanych w kodzie DNA, by móc odtworzyć na ich podstawie kompletny organizm identyczny ze wzorcem. Dzięki skomplikowanemu systemowi chemicznych substancji organizm ogranicza funkcje każdej komórki do pożądanych (inne funkcje mają komórki nerwowe, a inne np. komórki mięśni). Do niedawna nikt nie wierzył, że te „chemiczne pęta” da się zlikwidować i zmusić tym samym komórkę do zachowań innych niż te, które wykonywała od zawsze. A jednak udało się! Słynny już eksperyment, który dał światu owieczkę Dolly, przebiegał następująco. Od 6-letniej owcy pobrano DNA i zastąpiono nim oryginalne DNA jajeczka owcy. Do rozwoju jajeczko pobudzane było impulsami elektrycznymi. Z 277 prób wymuszenia podziału powiodło się tylko 29. Embriony wszczepiono owcom – nosicielkom – 13 z nich faktycznie zaszło w ciążę, jednak tylko jednej z nich udało się ją donosić. Niektórzy naukowcy twierdzili, że ponieważ Dolly powstała z 6-letniej komórki (a raczej kodu DNA), jej okres życia może ulec skróceniu ze standardowych 11 lat do 5. Nic takiego jednak nie nastąpiło – Dolly ma teraz 7 lat i miewa się dobrze.

Historia badań
1997 – Dr Ian Wilmut z Uniwersytetu w Roslin w Szkocji klonuje owieczkę Dolly. Od tego czasu w instytucie sklonowano 7 innych owiec 3 różnych ras. Przypuszczalnie metodą szkockich naukowców można bez problemu klonować również inne ssaki, a może nawet ludzi.
1998 – Dr Ryuzo Yanagimachi z Uniwersytetu Hawajskiego sklonował 22 myszy. Niektóre z nich to klony klonów. W tym samym roku badacze z Kinki University w Nara (...) wyklonowali 8 cielaków z jednego DNA krowy, z czego 4 przeżyły pierwsze tygodnie życia. Niedługo też trzeba było czekać na pierwszą próbę na ludziach. W grudniu 1998 naukowcy Kim Seug-bo i Lee Bo-yeon z Korei ogłosili, iż udało im się sklonować człowieka. DNA 30-letniej kobiety umieszczono w jej jajeczku. Koreańczycy odczekali, aż embrion podzieli się na 4 części. Na tym etapie embrion powinien zostać wszczepiony matce-nosicielce, jednak badacze nie zrobili tego, tłumacząc się innymi celami doświadczenia oraz wątpliwościami moralnymi.
2000 – do końca tysiąclecia udało się sklonować 8 gatunków zwierząt, między innymi myszy, krowy, rezusy (małpy), owce, świnie i szczury. W wyniku eksperymentów powstało od 3000 do 5000 sklonowanych osobników. Przy okazji natrafiono na problemy: losowo występujące błędy w uzyskanym kodzie prawdopodobnie spowodowane morderczym tempem, w jakim komórka musi przeprogramować się do swojej nowej roli. (...)

KLONOWANIE TERAPEUTYCZNE (ORGANÓW)

Technika, której pierwsze etapy są identyczne jak w przypadku klonowania reproduktywnego. Celem jest jednak nie wyklonowanie całego osobnika, a zmuszenie komórek do rozwinięcia się w konkretny organ, który potem może być wszczepiony osobie, która była dawcą komórek. To znacznie lepsza technika niż przeszczepianie organów od innych osób, gdyż chory dostaje organ identyczny z własnym, zaś ryzyko odrzucenia jest nikłe. Poza tym technika ta daje możliwość klonowania dowolnej ilości organów, co zlikwidowałoby skutecznie kolejki chorych czekających na przeszczep.

Jak to się robi?
Od dowolnej kobiety pobierane jest jajeczko, jego DNA zastępowane jest DNA chorego. Następnie komórka pobudzana jest impulsem elektrycznym do rozwoju. Gdy embrion dostatecznie się rozwinie, pobierane są z niego specjalne komórki, hemocytoblasty, które mogą rozwinąć się w dowolny organ ludzkiego ciała. Po odczekaniu stosownego czasu organ gotowy jest do przeszczepu. Jak dotąd żadnej klinice nie udało się przeprowadzić procesu w całości, ale to już tylko kwestia czasu. (...)
Bibliografia:
1.) Fantasy 1/’03
2.) http://www.biotech.univ.gda.pl
3.) http://www.biotechnologia.com.pl
4.) http://www.infogmo.edu.pl

Biotechnologia.

Klonowanie
Czy można sklonować człowieka? Z punktu widzenia biochemii człowiek nie różni się od osy, krowy świni, myszy czy kota, które udało się już klonować. Zapaleńcy tacy jak embriolog Severino Antinori nie widzą, więc przeszkód.
Istnieją jednak liczne przeszkody. Nie tylko etyczne (klon matki nie byłby przecież spokrewniony z ojcem), ale także techniczne,(Dolly była jedyną udaną próbą spośród 277 i choć wygląda i zachowuje się normalnie jest na przykład genetycznie starsza niż wynika to z jej daty urodzenia Entuzjazm związany z klonowaniem mogą studzić także doniesienia o złym stanie zdrowia klonów(często o otyłości, upośledzonym układzie odpornościowym) i niedawno opublikowane dane, z których wynika, że klony żyją krócej).Jest jeszcze jeden problem, mianowicie z naukowego punktu widzenia klonowanie niczego nie wnosi do naszej wiedzy, a osobowości i tak nie da się klonować.


Żywność modyfikowana genetycznie
Żywność modyfikowana genetycznie pojawia się w sklepach czy tego chcemy czy nie. Problem dotyczy głównie roślin. Po co im mieszać w genach? Płynie jednak z tego wiele pożytku.
Dzięki wprowadzeniu do komórek rośliny genu produkującego toksynę przeciw szkodnikom uzyskujemy np. odporną na nie kukurydzę. Możemy zmodyfikować roślinę tak, by była niewrażliwa na dany herbicyd. Daje to kontrole nad chwastami- pole można do woli zlewać środkiem chwastobójczym. Możemy też wyprodukować rośliny, które np. mają dłuższy okres przydatności spożycia albo lepiej rosną w ciężkich warunkach, np. na suchej bądź zasolonej glebie. Możemy także wzbogacić rośliny różnymi potrzebnymi człowiekowi substancjami.
Skąd, więc biorą się protesty przeciwników żywność modyfikowana genetycznie? Przyczyną może być na pewno niemożliwość przewidzenia skutków ich zastosowania dla środowiska:, co się np. stanie, gdy gen odporności na herbicydy przeniesie się na chwast, dzikiego kuzyna rośliny uprawnej?

Żywność modyfikowana genetycznie w pytaniach i odpowiedziach

Czym grozi jedzenie roślin modyfikowanych genetycznie?
Żywność modyfikowana genetycznie jest w takim samym stopniu niebezpieczna jak zwykła żywność. Może podobnie wywoływać alergie, jest jednak staranniej badana i testowana.
Czy można zachorować jedząc żywność modyfikowaną genetycznie?
Nie, wszystkie rośliny i zwierzęta, które jemy zawierają DNA i nic nam nie jest, gdy je jemy.
Czy na co dzień spotykamy się z organizmami modyfikowanymi genetycznie?
Tak, wszystkie rośliny i zwierzęta przez tysiące lat poddawane były zmianom metodami tradycyjnej genetyki(krzyżowanie i selekcja)
Jak rozpoznać żywność modyfikowaną genetycznie?
Zgodnie z polskimi przepisami wszystkie produkty zawierające 1% składników modyfikowana genetycznie muszą mieć odpowiednie oznaczenie na etykiecie.

TROCHĘ HISTORII
1973 powstaje pierwszy modyfikowany genetycznie organizm
1986 pierwsza genetycznie modyfikowana roślina (tytoń)
1994 pierwsza genetycznie modyfikowana żywność (pomidor)
1997 Dolly- pierwszy klonowany ssak
2001 pierwsze sklonowane ludzkie zarodki
2002 sekta realian ogłasza sklonowanie dziecka, informacja okazuje się jednak nieprawdziwa
2003 włoski ginekolog Severino Antinori informuje, że trzy kobiety noszą klonowane embriony, poród ma nastąpić już wkrótce




Klonowanie

Klonowanie, stworzenie kopii organizmu wielokomórkowego przez przeniesienie jądra komórki somatycznej jednego osobnika do pozbawionej jądra komórki jajowej innego osobnika. W 1996 po raz pierwszy w historii grupa badaczy pod kierownictwem I. Wilmuta z Roslin Institute w Wielkiej Brytanii sklonowała ssaka - owcę nazwaną imieniem Dolly.
Proces klonowania przebiegał następująco:
1) pobranie komórek somatycznych jednego osobnika, ich hodowla in vitro(tak prowadzona, aby komórki znalazły się w fazie spoczynku);
2) pobranie komórki jajowej innego osobnika, pozbawienie jej jądra komórkowego;
3) elektrofuzja jądra komórki somatycznej z komórką jajową pozbawioną jądra;
4) przejęcie funkcji usuniętego jądra w komórce jajowej przez nowe jądro;
5) mitotyczne podziały komórki jajowej in vitro, powstanie zarodka;
6) wprowadzenie tak powstałego zarodka do macicy innej samicy;
7) powstanie z zarodka owcy będącej kopią genetyczną osobnika, z którego pobrano komórkę somatyczną.
Wkrótce po urodzeniu się Dolly w tym samym laboratorium pomyślnie sklonowano inne jagnięta, które równocześnie były zwięrzętami transgenicznymi (ich materiał genetyczny zawierał geny kodujące ludzkie białka).Modyfikując nieco metodę klonowania owiec, udało się również sklonować myszy (myszkę Cumulina, samca myszy), a także samicę muflona europejskiego (Ovis orientalis musimon).Prowadzi się próby klonowania terapeutycznego u ludzi, które zmierzają do wytworzenia ludzkich zarodków (w stadium blastocysty), będących źródłem leczniczych komórek (komórek macierzystych). W listopadzie 2001 w Scientific American ukazała się wiadomość o pierwszym w historii sklonowaniu ludzkich zarodków. Do ośmiu komórek jajowych wstrzyknięto komórki pęcherzykowe (to występujące w jajowodach komórki odżywiające jaja), w wyniku podziałów trzech z nich powstały zarodki ludzkie - dwa czterokomórkowe i jeden sześciokomórkowy. Nie uzyskano dalszego wzrostu embrionów i spodziewanych blastocyst.


Klonowanie

KLONOWANIE ORGANIZMÓW otrzymywanie identycznych genetycznie organizmów z pojedynczego osobnika; jako metoda rozmnażania wegetatywnego od dawna stosowane w ogrodnictwie — wiele roślin ozdobnych i drzew owocowych to klony, np. wszystkie jabłonie odmiany ‘Mac Intosh’ pochodzą od pojedynczej jabłoni (w której nastąpiła przypadkowa mutacja, korzystna z punktu widzenia hodowcy), posiadają ten sam zestaw genów. W 2. poł. XX w. opracowano technikę klonowania płazów; polegała ona na usunięciu jądra z niezapłodnionej komórki jajowej i wprowadzeniu na jego miejsce diploidalnego jądra z komórki nabłonka (pochodzącej z tego samego osobnika) — tzw. transplantacja jąder; z tak zmienionej komórki jajowej rozwijała się (bez zapłodnienia) kijanka, jej materiał genet. był identyczny z materiałem genet. osobnika rodzicielskiego. Obecnie są opracowywane metody klonowania innych zwierząt, m.in. ssaków, opierają się one gł. na rozdziale wczesnych zarodków (4–8-komórkowych) na komórki; metoda transplantacji jąder w przypadku ssaków jest stosowana od niedawna; jej przykładem jest sklonowanie owcy (1996); metoda ta polega na wprowadzeniu jądra pochodzącego z diploidalnej, dorosłej komórki gruczołu mlekowego owcy do oocytu pozbawionego jądra; otrzymana „zygota” po 6 dniach hodowli in vitro została wprowadzona do macicy zastępczej matki, a po upływie okresu ciąży urodziło się jagnię (owieczka Dolly) posiadające identyczne geny jak jej naturalna matka. Inną metodą k.o. jest wykorzystywanie transformowanych genetycznie fibroblastów płodowych; w ten sposób uzyskano m.in. młode makaki. K.o. znajduje zastosowanie m.in. w hodowli zwierząt, zwł. transgenicznych, w badaniach naukowych.


Klonowanie - co dalej?

Kilka lat temu urodziła się owieczka Dolly - pierwszy ssak stworzony przez naukowców na drodze klonowania, czyli kopiowania materiału genetycznego komórki somatycznej dorosłego organizmu. Od tej pory biologom udało się sklonować inne zwierzęta (np. krowy i kozy) oraz trochę udoskonalić szczegóły techniczne, ale czy naprawdę rozumiemy, na czym polega klonowanie? I czy rzeczywiście chcemy wykorzystać klonowanie w biotechnologii i medycynie?

Klonowanie ciągle jest wielką zagadką biologiczną. Ciągle nie wiemy, dlaczego niektóre gatunki zwierząt są szczególnie oporne na klonowanie. Japońscy naukowcy już dwa lata temu sklonowali myszy, ale do dzisiaj nikomu nie udało się sklonować szczura... Nie mamy też pojęcia, co na poziomie molekularnym dzieje się z klonowanymi genami - przecież komórka jajowa musi je jakoś przeprogramować, żeby mogły pokierować rozwojem zarodka... Naukowcy jeszcze nie rozumieją tych wszystkich zjawisk i dlatego klonowanie zwierząt ciągle ma bardzo niewielką wydajność. Techniczne ulepszanie procesu klonowania odbywa się na oślep i większość osiągnięć wynika ze szczęśliwego zbiegu okoliczności.
Owca Dolly powstała z komórki sztucznie wprowadzonej w tzw. fazę cyklu życiowego - fazę uśpienia, w której komórka przestaje się dzielić. Komórki jajowe też znajdują się w podobnym stadium uśpienia... Ale kilka lat temu Ian Wilmut wcale o tym nie myślał - po prostu bezskutecznie próbował klonować różne komórki i w końcu z rozpaczy wpadł na pomysł, żeby wykorzystać komórki hodowane w pożywce zawierającej mało czynników wzrostowych (takie komórki przestają się dzielić i wycofują się w fazę cyklu życiowego). Tak rozpoczęła się historia klonowania...
Do czego wykorzystamy klonowanie, kiedy prędzej czy później uda się pokonać kłopoty techniczne? Według Iana Wilmuta naukowcy nie zdecydują się w ten sposób leczyć bezpłodności, bo prościej jest udoskonalić już istniejące metody leczenia, które nie budzą takich wątpliwości etycznych (np. ICSI - wstrzyknięcie plemnika do komórki jajowej przy pomocy mikromanipulatora). Czy klonowanie pozwoli przywrócić do życia dziecko, które zginęło w wypadku samochodowym? Też nie: osobowość człowieka nie zależy tylko od genów. Większe znaczenie praktyczne będzie miało klonowanie transgenicznych zwierząt.

Wilmut twierdzi, że klonowanie ludzkich komórek powinno zostać wykorzystane przez lekarzy do produkcji zastępczych narządów, które można byłoby wszczepić pacjentom czekającym np. na przeszczep wątroby albo serca. Narządy stworzone na drodze klonowania nie byłyby odrzucane przez organizm biorcy, bo sklonowana komórka wytwarzałaby dokładnie takie same białka jak organizm, z którego została pobrana. Takie zastępcze narządy byłyby wytwarzane w laboratorium z pojedynczych komórek - oczywiście nie ma mowy o żadnym wytwarzaniu płodów przeznaczonych tylko do pobrania tkanek; wszystko przypominałoby zwykłą hodowlę komórkową. Czy klonowanie ludzkich komórek w celu ratowania życia śmiertelnie chorych pacjentów jest usprawiedliwione moralnie?
Kiedy genetycy lekceważą granice reprodukcji wyznaczone przez prawa natury, narażają na zniszczenie naszą genetyczną encyklopedię, bogactwo naszej naturalnej, biologicznej różnorodności i tworzą coś na wzór "genetycznej zupy". Co to oznacza dla przyszłości naszego ekosystemu, nikt z nas nie wie.


Odkrycie genów

Dziedziczenie cech z pewnością intrygowało naszych przodków już w zamierzchłych czasach. Bogactwo otaczającego ich życia, a więc drzewa rodzące drzewa, ptaki – ptaki i ludzie rodzący nowych ludzi, wszystko to zmuszało ich do zastanawiania się: dlaczego? Dowody ich zdziwienia odnajdujemy dziś w starożytnych mitach. W przeszłości odleglejszej niż mity nasi przodkowie nie tylko dziwili się, ale i eksperymentowali wykorzystując dziedziczenie dla własnych celów. Spadkiem, jaki w efekcie tego otrzymaliśmy, są udomowione rośliny i zwierzęta, które do dziś stanowią dla nas podstawę wyżywienia i wytwarzania odzieży, a także drożdże używane do produkcji chleba, wina i piwa. I w tym dziedzictwie odnajdujemy początki badań (tak, właśnie naukowych badań) w dziedzinie zwanej dzisiaj genetyką.

Z historycznego punktu widzenia, ogromna różnorodność form życia przeszkadzała w odkryciu ogólnych praw biologii, a w szczególności praw dziedziczenia. Niełatwo dostrzec związki łączące drzewo i konia. Wielkie idee dojrzewały powoli, bywało, że o niektórych dobrych pomysłach zapominano, aby odkryć je ponownie setki lat później. W V wieku p.n.e. greccy filozofowie, pomimo silnej presji kulturowej, aby potwierdzić dominację mężczyzn, doszli do wniosku, który dziś wydaje się oczywisty, że obie płcie muszą mieć udział w formowaniu nowego osobnika, ponieważ potomstwo jest podobne do obojga rodziców. Wierzyli również, że ów udział jest rodzajem informacji zebranej z części dojrzałych osobników, by uformować „nasienie” męskie i żeńskie. Demokryt dowodził, że informacja jest przenoszona w postaci cząstek, których kształt, wielkość i wzajemne ułożenie wpływają na cechy potomstwa; jednak nie wszyscy ten pogląd podzielali. Teofrast, uczeń Arystotelesa, jako pierwszy dostrzegł podobieństwa między rozmnażaniem się zwierząt i roślin i zaproponował, by pojęć „męski” i „żeński” („samiec” i „samica”) używać na określenie uczestników rozrodu płciowego.

Poważne badania genetyczne rozpoczęły się w XIX wieku. Badano dziedziczenie zmiennych cech, widocznych na pierwszy rzut oka, na przykład koloru kwiatów groszku czy ludzkich oczu. W wyniku tych badań powstało abstrakcyjne pojęcie niepodzielnego genu jako podstawowej jednostki dziedziczenia. Przypuszczano, że jeden z genów determinuje barwę kwiatu groszku, inny wysokość całej rośliny i tak dalej. Natura genu oraz sposób, w jaki decyduje o określonych cechach, pozostawały całkowicie nie znane.

Badania nad chemiczną istotą genów i mechanizmami rządzącymi dziedziczeniem rozpoczęły się dopiero w połowie XX wieku, kiedy to grzyby, bakterie i wirusy zastąpiły w roli obiektów doświadczalnych rośliny i zwierzęta. To dzięki tym stosunkowo prostym formom życia stwierdzono, że kwas deoksyrybonukleinowy (DNA), kwas rybonukleinowy (RNA) oraz białka to uniwersalne czynniki określające cechy istot żywych. Szybko czyniono wielkie postępy w wyjaśnieniu mechanizmów dziedziczenia u grzybów, bakterii i wirusów, ponieważ cechy biologiczne tych organizmów ułatwiały analizę ich podłoża genetycznego. Wnioskiem płynącym z tych badań była koncepcja genu jako informacji – takiej, która rządzi wzrostem i zachowaniem istot żywych oraz decyduje o ich cechach. Koncepcja ta zakładała zarazem, że wszystkie żywe istoty dysponują mechanizmem rozszyfrowującym albo „odczytującym” informację genetyczną, a geny przechowują stale tę informację, aby rodzice mogli przekazać ją swemu potomstwu.

Ponieważ metody analityczne umożliwiające badania bardziej złożonych organizmów wówczas jeszcze nie były dostępne, wniosków tych nie dawało się uogólnić, by odnieść je także do zwierząt i roślin. Dopiero na początku lat siedemdziesiątych rewolucyjny rozwój nowych metod badawczych przełamał bariery techniczne i pojęciowe utrudniające poznanie złożonych systemów genetycznych. Tym samym nasze spojrzenie na strukturę, organizację i funkcję genów uległo gruntownej przebudowie. To nowe spojrzenie radykalnie zmieniło rozległe obszary biologii. Żeby ocenić postęp, jaki się już dokonał, warto prześledzić od początku rozwój i kolejne rewizje fundamentalnych koncepcji dziedziczenia.


Inżynieria genetyczna polega na wykorzystaniu przez naukowców technik laboratoryjnych do zmiany DNA żywych organizmów. DNA to projekt indywidualizmu żywego organizmu. Każdy organizm determinowany jest informacją przechowywaną w jego DNA. Informacja ta wykorzystywana jest do zarządzania wszystkimi procesami biochemicznymi - życie, wzrost i unikalne cechy organizmu zależą od jego DNA. Segmenty DNA, które kojarzone są ze specyficznymi cechami lub funkcjami organizmu nazywane są genami.
Biologia molekularna odkryła wiele enzymów, które zmieniają strukturę DNA. Niektóre z nich mogą rozbijać, inne łączyć elementy DNA. Naukowcy, wykorzystując takie enzymy, uczą się wyodrębniania z DNA określonych genów, wykorzystywanych do tworzenia pożądanych struktur genetycznych. Genetycy wierzą, że mogą udoskonalić spożywaną przez ludzi żywność. Na przykład pomidory - w większości odmian - są wrażliwe na mróz. Ta cecha znacznie skraca okres ich uprawy. Z kolei niektóre gatunki ryb potrafią przetrwać w bardzo zimnej wodzie. Naukowcy, mając na uwadze te uwarunkowania, zidentyfikowali specyficzny gen, który umożliwia flądrze skuteczne opieranie się zimnu i użyli inżynierii genetycznej do przeniesienia "anty-mrozowego" genu do DNA pomidorów. W ten sposób znacznie wydłużono okres uprawy pomidorów. Na pierwszy rzut oka takie osiągnięcie może ekscytować wiele osób. Jednakże głębsze rozważania ujawniają poważne wątpliwości.
Korzyści, jak i zagrożenia związane z żywnością transgeniczną można rozpatrywać w następujących kategoriach:
- potencjalne zagrożenie dla ludzkiego zdrowia i życia,
- bezpieczeństwo środowiska naturalnego,
- uregulowania prawne i społeczne zaangażowanie,
- socjo-ekonomiczne i etyczne uwarunkowania,
- pozostałe.
Zagrożenia dla ludzkiego zdrowia
Genetycy zmieniają charakter żywności - bez długich i dokładnych testów nie można jednoznacznie stwierdzić, czy zmodyfikowane pożywienie jest w pełni bezpieczne. Wśród ewentualnych zagrożeń dla ludzkiego zdrowia wymienić należy:
a) toksyczność,
W 1983 roku setki Hiszpanów zmarło po spożyciu będącego efektem manipulacji genetycznych oleju rzepakowego. Ten olej, badany uprzednio na szczurach, nie wykazywał toksycznych właściwości. Dr. Parke (School of Bilogical Sciences, University of Surrey, UK) ostrzega, że obecnie stosowane procedury testowania genetycznie zmienionej żywności, włączając w to testy na gryzoniach, nie dowodzą jej bezpieczeństwa dla ludzkości. Zaproponował nawet wprowadzenie moratorium na wytwarzanie genetycznie zmodyfikowanych organizmów, żywności i leków.
b) wzrost ryzyka zachorowalności na nowotwory,
c) alergie spowodowane obecnością w żywności modyfikowanej obcych protein,
Szacuje się, że wśród dorosłych około 2% populacji, a wśród dzieci 5% cierpi na alergie wywołane przez żywność. Większość alergenów pochodzących z żywności to białka.
d) przeniesienie genu z roślin zmodyfikowanych genetycznie.
Największe obiekcje dotyczą ewentualnego przeniesienia nowego genu przez system trawienny i spowodowanie jego ekspresji w obcym układzie (np. nieprzewidziany transfer tzw. genów markerów warunkujących odporność na antybiotyki, które często są stosowane do genetycznej modyfikacji roślin).
e) mniejsza wartość odżywcza.

Transgeniczne pożywienie bardzo często stwarza pozory świeżości tym samym wprowadza w błąd konsumentów. Soczyście wyglądający, rześki pomidor w rzeczywistości może mieć kilka tygodni oraz niewielką wartość odżywczą.
Zagrożenia dla środowiska naturalnego
Podstawową słabością inżynierii genetycznej jest nieprecyzyjna technologia - genetyk przesuwa geny z jednego organizmu do innego. Gen może być stosunkowo precyzyjnie wyodrębniony z DNA organizmu, ale inżynieria genetyczna w wielu wypadkach nie ma pojęcia, w którym miejscu DNA drugiego organizmu wstawić wyselekcjonowany gen. Jeżeli nawet operacja przeniesienia genu wypadnie pomyślnie, zdarzyć się może, ż nowy element powodować będzie zakłócenia w funkcjonowaniu innych, istotnych dla życia organizmu genów. Dlatego też inżynieria genetyczna porównywana jest często do wykonywania operacji na otwartym sercu przy pomocy niezbyt precyzyjnych narzędzi. Jest to więc zabieg niezwykle ryzykowny. Naukowcy nie posiadają wystarczającej wiedzy aby modyfikować DNA bez ryzyka stworzenia mutacji, które mogą być szkodliwe dla środowiska i naszego zdrowia. Przeprowadzają oni eksperymenty z wrażliwymi, ale ciągle potężnymi siłami natury, nie wiedząc jakie będą konsekwencje tych działań.



Klonowanie człowieka

Klonowanie człowieka to kontrowersyjny temat z gazet. Tak zwaną „klonową burzę” rozpętała sekta, która wyjawiła światu, że sklonowała człowieka. Jednakże do tej pory nie dostarczyła ona dowodów na istnienie tego rzekomego, ludzkiego klona
Według lekarzy sklonowanie człowieka w czasach dzisiejszych jest jeszcze mało prawdopodobne, wręcz niemożliwe, ponieważ ich wiedza w tym zakresie nie jest jeszcze wystarczająca. Liczne próby sklonowania zwierząt czy roślin kończyły się niepowodzeniami. Tak, więc orzeczenie sekciarzy jest jawnym kłamstwem.
Klonowanie może być wykorzystywane zarówno w dobrym jak i złym celu. Genetyka nie jest zagrożeniem, ze względu na to, że ludzkie możliwości wpływania na genetyczne wyposażenie człowieka są jeszcze bardzo ograniczone. A gdyby nawet były one wystarczające to możliwość stworzenia drugiego Hitlera czy Elvisa Presleya nie są możliwe. Podobnie jest również z odzyskiwaniem utraconych osób czy zapewnieniem sobie nieśmiertelności. Ingerencja w geny to nie wszystko, zbyt wiele rzeczy wpływa na to kim jesteśmy i jak wyglądamy.
Mózg każdego z nas jest inny i nie da się go sklonować. Nawet gdyby udało się sklonować czyjeś geny, to zapoczątkowałoby to życie zupełnie nowej, innej osoby. Każdy człowiek ma prawo do swojej genetycznej, własnej tożsamości, dlatego trzeba uszanować jego wolę do bycia jedyną w swoim rodzaju osobą.
Klonowanie przekracza granicę, która nie powinna być przekraczana tak z etycznego, jak i społecznego punktu widzenia. Klonowanie to nic innego jak produkcja czy hodowla klonów, która nie ma nic wspólnego z przekazywaniem życia godnego człowieka. Skoro mamy do czynienia z hodowlą to następuje sprowadzenie wartości egzystencji człowieka do zwierzęcia, a produkcja zaś to zrównanie człowieka z przedmiotem. Jednak samo powołanie kogoś do życia poprzez klonowanie nie musi prowadzić do jego uzwierzęcenia czy uprzedmiotowienia. Tak jak w przypadku leczenia bezpłodności, byłoby uzasadnione.
Klonowanie można uznać za zamach na ludzkie życie, warto jednak pamiętać, że już od ponad 20 lat tego rodzaju zamachy są faktem. Metody leczenia bezpłodności m.in. in vitro zakładają tworzenie wielu embrionów z których większość zginie. Jednakże metody te stosuje się często i nie zamierza się ich zaprzestać.
Sklonowanie ludzkiego zarodka posłużyłoby też do stworzenia grupy komórek macierzystych potrzebnych do leczenie ludzi. Oznacza to, że zaistniałaby możliwość wyleczenia ludzi cierpiących na nieuleczalne choroby takie jak: nowotwory, chorobę Parkinsona, Alzheimera, choroby serca, a nawet AIDS.
Pomimo tych wielu zalet klonowanie już zostało zabronione w wielu krajach. Jednym z powodów takiej decyzji może być to, że jak przestrzegają naukowcy wytworzenie większej ilości osobników zachwiałoby ideę różnorodności genetycznej osobników w przyrodzie. Jednak weźmy pod uwagę, że to byłoby problemem jedynie wówczas, gdy zachodziłoby na skalę masową, co jest obecnie niemożliwe ( i nie będzie możliwe przez najbliższe parę lat ) ze względu na wysokie koszty.
Jednak klonowanie to również nadzieja. Nadzieja dla tych, którzy w wyniku nieszczęśliwego wypadku lub z innych powodów zostali unieruchomieni i znaleźli się na wózku z uszkodzonym kręgosłupem. Oni liczą, że dzięki klonowaniu będą mogli uzyskać komórki niezbędne do odbudowy ich rdzenia kręgowego. Zatem czy warto odbierać im tę nadzieję? Bo przecież każdy ma prawo do marzeń, a jeśli klonowanie miałoby pomóc w ich realizacji z całych sił będę je popierać. I choć jeszcze dziś klonowanie wzbudza strach i nieufność, ale też nadzieję na lepsze życie to z czasem stanie się tak powszechne jak choćby zapładnianie metodą in vitro.


Klonowanie organizmów

Klonowanie to obecnie bardzo kontrowersyjny temat. Posiada bardzo wielu zwolenników i nie mniej przeciwników. Po tym jak w 1996 urodziła się owieczka Dolly - pierwszy ssak „stworzony” przez naukowców (zespól pod kierownictwem I. Wilmuta z Roslin Institute w Wielkiej Brytanii) na drodze klonowania - momentalnie pojawiło się pytanie czy realnym będzie sklonowanie człowieka. Budzi ono obawy a zarazem daje perspektywy na ogromne możliwości ratowania życia. Jednak czy ludzie na prawdę rozumieją, na czym polega klonowanie organizmów? Jakie korzyści i zagrożenia mogą z niego wypływać? Czy będzie to zgodne z etyką...
Klonowanie to stworzenie kopii organizmu po przez przeniesienie jądra komórki somatycznej (wszystkie kom. oprócz gamet) jednego osobnika do pozbawionej jądra komórki jajowej innego osobnika. Proces ten w przypadku Dolly składał się z siedmiu etapów. Najpierw pobrano komórki somatyczne od jednego osobnika i hodowano je in vitro (tak żeby pozostawały w spoczynku). Następnie, pobraną od innego osobnika komórkę jajową, pozbawiono jądra komórkowego. Obie komórki połączone zostały impulsem elektrycznym (elektrofuzja). Wtedy nowe jądro przejęło funkcje tego usuniętego wcześniej. Na skutek podziałów mitotycznych tej komórki, powstał zarodek, który potem został wprowadzony do macicy innej samicy. W rezultacie, powstała owca będąca kopia genetyczną osobnika, z którego pobrano komórkę somatyczną.
W kilka miesięcy po sklonowaniu owcy, naukowcom udało się również w podobny sposób „otrzymać” mysz. Jednak klonowanie nadal pozostaje zagadką biologiczną gdyż wiele organizmów wykazuje na nie oporność. Na przykład do dziś nikt nie sklonował szczura. Naukowcy jeszcze nie rozumieją wielu zjawisk i dlatego klonowanie zwierząt ciągle ma bardzo niewielką wydajność. Techniczne ulepszanie procesu odbywa się na „chybił trafił” i większość osiągnięć wynika ze szczęśliwych zbiegów okoliczności.

Niedawno udowodniono, że klonowanie jest najskuteczniejsze, jeśli klonowana komórka jest w tej samej fazie cyklu komórkowego, co komórka jajowa, do której wprowadza się materiał genetyczny. Owca Dolly powstała z komórki sztucznie wprowadzonej w tzw. fazę „G0” cyklu życiowego - fazę uśpienia, w której komórka przestaje się dzielić. Wilmut wcale o tym nie myślał. Po prostu bezskutecznie próbował klonować różne komórki i w końcu wpadł na pomysł, żeby wykorzystać komórki hodowane w pożywce zawierającej mało czynników wzrostowych (takie komórki przestają się dzielić i wycofują się w fazę „G0”). Tak rozpoczęła się historia klonowania...
Poruszając temat klonowania nie można zapomnieć o wymienieniu korzyści, jakie płyną z tego nadzwyczajnego odkrycia. Do czego można je wykorzystać? Według Iana Wilmuta, naukowcy nie będą w ten sposób leczyć bezpłodności, ponieważ istnieją łatwiejsze sposoby szerzej dostępne i nastręczające mniej wątpliwości natury moralnej. Wbrew pozorom, nie będzie możliwe wrócenie życia osobie, która powiedzmy, że zginęła w wypadku, gdyż na przykład osobowość człowieka nie zależy od genów. Bardzo dobrym rozwiązaniem byłoby natomiast wykorzystanie klonowania do produkcji zastępczych narządów, które można było by wszczepiać pacjentom czekającym na dawcę. Narządy takie z pewnością nie byłyby odrzucane przez organizm, gdyż komórka otrzymana na drodze klonowania posiadałaby identyczne białka jak organizm, z którego została pobrana. Organy wytwarzano by w przeznaczonych do tego laboratoriach. Na przekór temu, co mogą twierdzić inni, nie byłoby mowy o „produkcji” płodów przeznaczonych tylko do pobierania tkanek. Przypominałoby to mniej więcej „farmę komórek”. Biotechnolodzy twierdzą też, iż klonowanie może być sposobem na zwiększenie populacji ginących gatunków zwierząt. Przeprowadzano już taki eksperyment z udziałem gaura (zagrożony gatunek wołu), który miał się urodzić z matki-krowy (z samicy nie jego gatunku). Sposób można by wypróbować też w przypadku misiów panda, koali czy kangurów. Recepta na klonowanie gatunków jest taka sama, jak odbyło się to z owieczką Dolly. Z pewnością klonowanie przynosiłoby zyski ekonomiczne. Może to stanowić pewne nie bezpieczeństwo ze względu na możliwość przerodzenia się sensu tegoż odkrycia w sposób na zarabianie pieniędzy przez ogromne korporacje.
Klonowanie z pewnością mogłoby uratować życie wielu, nieuleczalnie chorym. Jednak, gdy pojawia się problem klonowania ludzi, często słyszymy sprzeciwy. Chodzi głownie o moralny aspekt całej sprawy. Oponenci tej metody przeciwstawiają się jej, gdyż uważają, że jest to pogwałcenie praw człowieka. Odebranie mu racji do „naturalnego” rozmnażania się, postrzegają jako pozbawienie go godności. Jest to w pewnym sensie podważenie wiary w to, że to Bóg stworzył życie, bo jeśli człowiek też potrafi...Twierdzą, że nie udzie nie powinni się mieszać w to, co należy do Boga i natury.
Sklonowanie istoty ludzkiej, może mieć różne konsekwencje. Za najważniejsze z nich uważam biologiczne, psychologiczne i społeczne. Klonowanie ogranicza zmienność organizmów i zdolności przystosowawcze do środowiska zewnętrznego. Wykluczając wymianę informacji genetycznej, eliminuje prawdopodobieństwo wystąpienia mutacji. Klony żyją też o wiele krócej niż organizmy macierzyste. Z tytułu tego, że jedną z propozycji zastosowania klonowania u ludzi jest powielanie „wybitnych jednostek”, następstwem psychologicznym byłoby pozbawienie takiego klona poczucia własnej tożsamości. Stanowiłby on tylko kopię już istniejącego człowieka... Społecznym rezultatem klonowania może być wzrost roli prawa do ustalania na przykład stosunków rodzinnych. „Ponadto, jako instrument eugeniki, mogłoby zostać wykorzystane do stworzenia społeczeństwa składającego się z "planowanych ludzi". Zjawisko "klonizmu" i "klonowości" stałoby się nową formą ostracyzmu społecznego, lub mogłoby zostać wykorzystane do osiągnięcia elitaryzmu genetycznego, które decydowałoby o rolach i funkcjach społecznych.” Osobiście uważam, że jeśli skutki klonowania miałyby wyglądać tak jak w powieści (fantastycznej, co prawda) Michaela Smitha Marshala, „Zmieniaki”, powinno ono być zakazane. Jednak naukowcy, jak już wcześniej wspomniałam, wykluczają taką formę (pobieranie tkanek od przeznaczonych do tego płodów). Oczywiście biotechnolodzy nie mogą brać odpowiedzialności za, na przykład szaleńców, którzy zechcieliby wykorzystać to odkrycie do celów złych, gdyż „odegraliby wtedy rolę Nobla, który nie wiedział, że wynaleziony przez niego dynamit zostanie użyty w walce.
Klonowanie umożliwia „otrzymanie” kopii danego organizmu. Może to budzić obawę, gdyż świat nie chciałby chyba drugiego okrutnego Hitlera czy też bezwzględnego Stalina. Tutaj znowu pojawia się tkzw. strach przed nieznanym. Przecież osobowość człowieka to nie geny. Jest ona kształtowana przez szereg czynników zewnętrznych, zupełnie nie powiązanych z DNA. Naturalnie genetyka mówi nam o dziedziczeniu cech. Sądzę, że na przykład rodzina, otoczenie, środowisko rówieśników, w którym się dorasta, odgrywa istotną rolę. Jednak gdyby klonowanie ludzi został kiedyś zalegalizowane, wywołałoby to na pewno duży zamęt w społeczeństwie. Eliminuje ono rodzinę jako instytucje powołaną do przekazywania życia. Laboratorium zamiast rodziny... Można negować sens ludzkiej płciowości. Klonowanie mocno ingeruje w jedyność i niepowtarzalność osoby ludzkiej. W pewnym sensie odrzuca prawo o samostanowieniu.
Klonowanie to w naszych czasach źródło sporów, kontrowersyjny temat dla wielu grup społecznych. Jedni nakłaniają do zaakceptowania ich przekonań w imię nauki i ułatwienia ratowania życia ludzkiego, inni zaś bronią moralności. Moim zdaniem klonowanie jest dobrym odkryciem, ale pod warunkiem, że będzie ono stosowane z poszanowaniem praw człowieka. Tak jak w przypadku każdego „wynalazku” należy się liczyć z różnymi jego „skutkami ubocznymi”. Jednak uważam, że jeśli badania nad klonowaniem nie rzucałyby cienia na zasady etyki, powinny być przeprowadzane, gdyż w przyszłości ich rezultaty mogą pomóc wielu ludziom.



Klonowanie organizmów to kontrowersyjny problem ludzkości

Genetyka na pierwszy rzut oka może wydawać się nauką, która niesie ze sobą wyłącznie pozytywne efekty. Któż nie słyszał dziś o ogromnych możliwościach stojących przed medycyną, właśnie dzięki genetyce i jej osiągnięciom na przestrzeni kilkunastu ostatnich lat. Któż z nas nie chciałby wyhodować sobie nowego serca, zaplanować dokładnie wygląd swojego domowego kota, pozbyć się wszelkich wrodzonych oraz nabytych wad genetycznych czy też określić wygląd i cechy swojego własnego syna. Jednak im bardziej genetyka wkracza w inne dziedziny nauki, tym więcej niebezpieczeństw ze sobą niesie. Genetyką świetnie można by porównać do broni jądrowej, jednego z największych wynalazków XX wieku. Broń ta posiada niezwykłą moc, która może zostać albo spożytkowana do produkcji energii, albo posłużyć do zagłady całych narodów. To jak ten potencjał zostanie wykorzystany, zależy tylko i wyłącznie od człowieka. Podobnie rzecz ma się z genetyką. Kto zagwarantuje, że zdolność klonowania nie zostanie wykorzystana w sposób negatywny?

Jednym z najbardziej kontrowersyjnych tematów poruszanych ostatnio w mediach jest klonowanie człowieka. Sama technologia klonowania nie stanowi większego problemu, jednak proces ten ingeruje w podstawowe zasady etyki i godności człowieka. Klonowanie wyeliminowałoby rodzinę jako instytucję powołaną do przekazywania życia i jego wychowania, rodzina jest tutaj zastępowana przez laboratorium. Następuje zanegowanie sensu ludzkiej płciowości. Zjawisko to stałoby się nową formą koniunkturalizmu społecznego, lub mogłoby zostać wykorzystane do osiągnięcia elitaryzmu genetycznego, które decydowałoby o rolach i funkcjach społecznych. Klonowanie mogłoby doprowadzić do masowej produkcji „bezosobowych niewolników”, wykorzystywanych do niewolniczej pracy lub morderczej walki. Osoba ludzka ma przecież prawo do ochrony swojej godności, co oznacza również niepoddawanie jej szalonym eksperymentom. Ciekawy obraz klonowania pokazano w filmie, pt: „The sixth day”, w którym główny bohater wraca do domu i doznaje szoku, widząc w domu swojego własnego klona. Zostaje pozbawiony osobowości, stając się nikim. Przede wszystkim został pozbawiony niepowtarzalności!

Odwiecznym marzeniem człowieka jest przezwyciężenie śmierci, co teraz staje się możliwe, właśnie poprzez inżynierię genetyczną. Zniknie smutek po stracie bliskiej osoby, obawa przed chorobami, a w przyszłości nawet może zanikną wszelkie choroby poprzez pośmiertne usunięcie tkanki chorobotwórczej z informacji genetycznej chorej osoby i przywracanie jej do życia zupełnie zdrowej. Dzięki inżynierii genetycznej możemy przezwyciężyć smutek, choroby, a nawet śmierć. Należy tutaj jednak zadać pytanie, kiedy człowiek stanie się mutantem, tworząc nowy gatunek. Narodziny, choroby i śmierć to nieodzowne elementy życia ludzkiego. Czy nie uważasz, drogi czytelniku, że zanik tych czynników wyeliminuje również powszechnie rozumiane pojęcie „człowieka”?


Źródła, z których korzystałem
- http://www.biologia.pl
- http://www.retina-forum.pl
- http://republika.pl/
- http://www.apologetyka.katolik.pl
- http://wo.and.pl
- http://www.sciaga.pl
- http://www.racjonalista.pl
- http://www.dzieci.ramtel.pl
- http://republika.pl/nat_alia/
- http://wiem.onet.pl
- Solmon, Berg, Martin, Villee – „Biologia”, wydanie II, MULTICO, Warszawa 1998
- Wielka Encyklopedia PWN, Warszawa 2001
- Seria „Świat Wiedzy”, Warszawa 1999
- „Jak to jest”, Przegląd Readers Digest, Warszawa 1998
Wykorzystanie genetyki

Kilka lat temu urodziła się owieczka Dolly (notabene niedawno zmarła) - pierwszy ssak stworzony przez naukowców na drodze klonowania. Od tamtego czasu ten dział nauki rozwija się w błyskawicznym tempie. Postaram się teraz w przejrzysty sposób wymienić podstawowe zastosowania klonowania:

- Klonowane organizmy będą mogły posłużyć za bank organów dla człowieka ciężko chorego, dla którego przeszczep organów takich jak nerka, wątroba, serce czy płuca będzie jedyną szansą na przeżycie. Z pewnością będzie możliwe wytwarzanie samych organów, przez co nie zostanie naruszona etyka. Niewątpliwie wzbogaci się przez to medycyna, której konwencjonalne metody zapobiegania chorobom są ograniczone.

- Terapia genowa to nowa forma medycyny niekonwencjonalnej, umożliwiająca leczenie chorób o podłożu genetycznym. Dzięki terapii genowej pozbylibyśmy się wrodzonych lub nabytych wad genetycznych. Ponadto dogłębne poznanie ludzkiego genomu stałoby się podstawą do stworzenia genetycznej osłony przed największymi chorobami ludzkości, takimi jak AIDS czy rak. Życie z pewnością wydłużyłoby się.

- Nowoczesna genetyka umożliwiłoby otrzymywanie dużych zwierząt z defektami genetycznymi naśladującymi ludzkie choroby, co byłoby podstawą do tworzenia nowoczesnych leków. Prowadzono już jednak podobne eksperymenty na myszach, ale badania te ze względu na ich ograniczoną efektywność nie pomogły w opracowaniu konkretnych środków przeciw-chorobowych.

- Dzięki klonowaniu dałoby się także stworzyć stada bydła bez genu białka prionu, czyli bez podatności na zakażenie prionami powodującymi gąbczaste zapalenie mózgu u krów (BSE). Ponieważ wiele leków zawiera żelatynę lub inne produkty pochodzące od bydła, istnieją obawy, że priony z chorych zwierząt mogłyby zakażać pacjentów. Za pomocą klonowania dałoby się uzyskać stada, które pozbawione genu białka prionu byłyby źródłem składników do produkcji niezakażonych prionami leków.

- Klonowanie może stanowić olbrzymią szansę na wskrzeszenie wymarłych gatunków zwierząt i roślin, a także służyć do „ożywienia” mumii egipskich, zamarzniętych przed tysiącami lat „ludzi lodu”, co miałoby służyć poszerzeniu naszej ogólnej wiedzy historycznej. Sklonować można by również słynnych ludzi tego świata, naukowców, muzyków (Elvis odżyje!), polityków i przywódców.

- Ingerowanie w DNA zwierząt z pewnością polepszyłoby ich odporność na choroby oraz jakość produktów. Dla przykładu - mleko można by wzbogacić o hamujące rozwój chorób nowotworowych proteiny, wełna owcza byłaby bardziej puszysta i mocniejsza a zwierzę żyłoby znacznie dłużej.

- Genetycznie modyfikowane uprawy zbóż i roślin, w niektórych krajach już dzisiaj powszechnie stosowane, znacznie polepszają jakość ziarna. Zboże jest wyższa, rośnie relatywnie szybko i jest bardziej odporne na choroby, przy czym nie wymaga zwiększenia ilości podawanego nawozu. Genetycznie zmodyfikowany kwiat bawełny posiada specjalne owadobójcze substancje, a sama bawełna jest o wiele mocniejsza. Warzywa i owoce nie ulegają tak szybko procesom gnijnym tak, jak ich naturalni odpowiednicy, i co więcej - są ładniejsze. Ponadto inżynieria genetyczna umożliwia krzyżowanie gatunków zbóż i innych roślin, czego efektem jest np. pszenżyto.

- Wielką zaletą genetyki jest możliwość określania tożsamości przestępców, właśnie dzięki ich kodowi genetycznemu. Już jeden maleńki włos czy kropelka krwi może stanowić potencjalny dowód popełnienia danego przestępstwa. Dzięki DNA można także ustalać tożsamość niezidentyfikowanych ofiar.


Klonowanie zwierząt

Narodziny dwóch jagniąt w moim Roslin Institute w Midlothian niedaleko Edynburga w Szkocji latem 1995 roku zapowiadały, jak wierzyło wielu naukowców, okres rewolucyjnych możliwości biologii i medycyny. Megan i Morag, obie urodzone przez zastępczą matkę, nie powstały w wyniku połączenia się plemnika i komórki jajowej. Ich materiał genetyczny pochodził z hodowanych komórek otrzymanych z dziewięciodniowego zarodka. Jagnięta były więc jego genetycznymi kopiami, czyli klonami.



Zanim przyszły na świat Megan i Morag, naukowcy potrafili już tworzyć owce, bydło, a także inne zwierzęta metodą genetycznego kopiowania komórek żmudnie izolowanych z zarodków we wczesnych stadiach rozwoju (tzw. wczesnych zarodków). Wyniki naszych badań pozwalają żywić nadzieję, że klonowanie stanie się o wiele bardziej praktyczne, ponieważ stosunkowo łatwo jest pracować z hodowlami komórkowymi. Dzięki Megan i Morag dowiedziono, że choć komórki takie są częściowo zróżnicowane, czyli wyspecjalizowane, to mogą zostać przeprogramowane genetycznie, tak by funkcjonowały jak komórki wczesnego zarodka. Większość biologów uważała, że nie jest to możliwe.

Następnie przystąpiliśmy do powielania zwierząt z hodowanych komórek otrzymanych z 26-dniowego zarodka i z dojrzałej owcy. Komórki owcy dały początek Dolly, pierwszemu ssakowi sklonowanemu z dorosłego organizmu. Ogło- szenie przez nas narodzin Dolly w lutym 1997 roku wzbudziło olbrzymie zainteresowanie prasy, prawdopodobnie dlatego, że fakt ten zwrócił uwagę na teoretyczną możliwość klonowania także ludzi. Mam nadzieję, że nigdy do tego nie dojdzie. Ale umiejętność tworzenia klonów z hodowanych komórek pochodzących z łatwej do uzyskania tkanki powinno przynieść zarówno wiele praktycznych korzyści w hodowli zwierząt oraz naukach medycznych, jak i odpowiedzi na niezwykle istotne pytania w biologii.



Jak klonować



Jest to proces oparty na przenoszeniu (transferze) jąder komórkowych – tej samej technice, którą od wielu lat stosują naukowcy do kopiowania zwierząt z komórek zarodkowych. W tym celu potrzebne są dwie komórki. Pierwsza z nich – biorca – jest na ogół nie zapłodnionym oocytem pobranym od zwierzęcia tuż po owulacji. Takie komórki jajowe powinny rozwijać się po odpowiedniej stymulacji. Drugą z nich jest dawca jądra. To ona ma zostać skopiowana. Badacz, patrząc w silnie powiększający mikroskop, przytrzymuje oocyt dzięki przyssaniu go do końca małej pipety i za pomocą niezwykle cienkiej mikropipety usuwa z niego chromosomy, twory w kształcie parówki, zawierające DNA komórki (w tym stadium nie znajdują się one w wyodrębnionym jądrze). Następnie komórka-dawca wraz ze swoim jądrem jest łączona z oocytem. Niektóre ze zrekonstruowanych w ten sposób oocytów zaczynają się rozwijać tak jak normalne zarodki i jeśli przeszczepi się je do macicy matki zastępczej, urodzą się młode.

W naszych doświadczeniach z hodowanymi komórkami podjęliśmy odpowiednie kroki, by dawca i biorca do siebie pasowali. Przede wszystkim staraliśmy się skoordynować cykle duplikacji DNA i produkcji mRNA, cząsteczki, która powstaje na matrycy DNA i steruje wytwarzaniem białek. Zdecydowaliśmy się wykorzystać komórki-dawców, których DNA nie ulegał replikacji w chwili transferu [ramka na stronie 36]. Dlatego też pracowaliśmy na komórkach, które zmusiliśmy do wejścia w fazę spoczynkową, obniżając stężenia składników odżywczych w podłożu hodowlanym. Dodatkowo dostarczaliśmy impulsy prądu elektrycznego do oocytu po przeniesieniu komórki dawcy, aby zachęcić komórki do zlania się oraz by pobudzić oocyt do rozwoju, naśladując stymulację, którą w normalnych warunkach zapewnia plemnik.

Zaraz po tym jak narodziny Megan i Morag dowiodły, że potrafimy wytworzyć żywe klony wywodzące się z hodowli komórkowych otrzymanych z zarodków, złożyliśmy zgłoszenia patentowe i rozpoczęliśmy kolejne eksperymenty. Chcieliśmy się przekonać, czy możliwe jest uzyskanie kopii z bardziej zróżnicowanych komórek hodowanych. Współpracując z PPL Therapeutics, także z okolic Edynburga, przebadaliśmy fibroblasty płodowe (komórki występujące licznie w tkance łącznej) i komórki pobrane z wymienia owcy, która była w połowie czwartego miesiąca ciąży. Wybraliśmy taką samicę, ponieważ w tym stadium ciąży obserwuje się gwałtowny wzrost komórek gruczołu mlecznego, co oznacza, że mogą przeżyć i namnażać się dobrze w hodowli. Ponadto fakt, iż mają one stabilny układ chromosomów, wskazuje z kolei, że zachowają całą swoją informację genetyczną. Zakończone sukcesem klonowanie Dolly z hodowanych komórek pochodzących z gruczołu mlecznego owcy oraz innych jagniąt z hodowli fibroblastów dowiodło, że metoda opracowana w Roslin Institute jest solidna i powtarzalna.





Wszystkie sklonowane w naszych eksperymentach osobniki wyglądały, czego się zresztą spodziewaliśmy, raczej jak owca, od której pochodziło jądro komórkowe, a nie jak matki zastępcze czy dawczynie oocytu. Dzięki testom genetycznym udowodniliśmy w sposób nie budzący żadnych wątpliwości, że Dolly rzeczywiście jest klonem dorosłego zwierzęcia. Najprawdopodobniej pochodzi ona od w pełni zróżnicowanej komórki gruczołu mlecznego. Nie możemy mieć co do tego jednak całkowitej pewności, ponieważ hodowle zawierały także nieco mniej zróżnicowanych komórek spotykanych w niewielkich ilościach w gruczole mlecznym. Tymczasem w innych laboratoriach zastosowano podobną w zasadniczych punktach technikę do stworzenia zdrowych klonów bydła i myszy z hodowanych komórek, w tym również pochodzących od samic nie będących w ciąży.





Choć klonowanie metodą przenoszenia jąder komórkowych jest powtarzalne, ma także pewne ograniczenia. Niektóre otrzymane w ten sposób cielęta i jagnięta są niezwykle duże, ale zjawisko to występuje także, gdy zarodki hoduje się in vitro przed ciążą. Co ważniejsze, transfer jąder nie jest techniką wydajną. John B. Gurdon, pracujący obecnie w University of Cambridge, przeprowadzając prawie 30 lat temu doświadczenia nad przenoszeniem jąder komórkowych u żab, stwierdził, że liczba zarodków przeżywających do stadium kijanki była mniejsza, gdy komórki-dawców pobierano od zwierząt znajdujących się w bardziej zaawansowanym stadium rozwoju. Uzyskaliśmy podobne wyniki w naszych pierwszych eksperymentach na ssakach. We wszystkich dotychczas opisanych badaniach nad klonowaniem notuje się konsekwentnie bardzo duży odsetek zgonów w czasie rozwoju zarówno zarodkowego, jak i płodowego. Dane pochodzące z różnych laboratoriów wskazują, że zaledwie 1–2% osobników przeżywa do porodu. Niestety, nawet te zwierzęta, które przetrwały do swoich narodzin, giną wkrótce po nich.





Transgeniczne klony

Przyczyny tych strat nie są znane, ale mogą odzwierciedlać złożoność procesu przeprogramowania genetycznego niezbędnego, by urodziło się zdrowe potomstwo. Jeżeli nawet tylko jeden gen kodujący istotne białko wykazuje w krytycznym okresie nieodpowiednią ekspresję lub wcale ona nie zachodzi, to skutek czasami bywa fatalny. Przeprogramowanie może jednak wymagać regulacji tysięcy genów w procesie, który do pewnego stopnia byłby przypadkowy. Usprawnienia techniczne takie jak stosowanie różnych komórek-dawców mogą poprawić wyniki.

Umiejętność tworzenia zwierząt z hodowanych komórek pozwala na zastosowanie niektórych stosunkowo prostych sposobów do uzyskiwania zwierząt genetycznie zmodyfikowanych, czyli transgenicznych. Są one nie tylko istotne dla badań naukowych, ale mogą też produkować ludzkie białka cenne z medycznego punktu widzenia. Standardowa technika otrzymywania zwierząt transgenicznych jest niesłychanie powolna i niewydajna. Obejmuje ona mikroiniekcję konstruktu genetycznego – sekwencji DNA zawierającej pożądany gen – do olbrzymiej liczby zapłodnionych oocytów. Tylko niewiele z nich pobierze ten DNA i będzie on ulegał ekspresji u otrzymanego w ten sposób potomstwa. Następnie zwierzęta krzyżuje się, by przekazywały konstrukt dalej [patrz: William H. Velander, Henryk Luboń, William N. Drohan, „Transgeniczne zwierzęta jako fabryki leków"; Świat Nauki, marzec 1997].

W przypadku komórek w hodowli wystarcza prosty zabieg chemiczny, aby pobrały one konstrukt DNA. Gdy wykorzysta się je następnie jako dawców jąder, to całe sklonowane potomstwo będzie zawierało ów konstrukt. Badacze w Roslin Institute i PPL Therapeutics wykorzystali już tę metodę do tworzenia transgenicznych zwierząt w sposób bardziej wydajny, niż jest to możliwe z zastosowaniem mikroiniekcji.

Wprowadziliśmy do genomu owcy ludzki gen kodujący czynnik IX, białko biorące udział w procesie krzepnięcia krwi i stosowane w leczeniu hemofilii typu B. W doświadczeniu tym przenieśliśmy gen oporności na antybiotyk do komórek dawcy wraz z genem kodującym czynnik IX, by po dodaniu do hodowli śmiertelnej dawki antybiotyku neomycyny można było zabić tylko te komórki, które nie pobrały DNA. Jednak mimo tego dodatkowego genu odsetek zarodków, które po przeniesieniu jądra rozwijały się do momentu narodzin, był podobny do uzyskiwanego przez nas poprzednio.





Pierwsza transgeniczna owca wyprodukowana w ten sposób, Polly, narodziła się latem 1997 roku. Podobnie jak inne transgeniczne klony Polly wydziela ludzkie białko do swojego mleka. Obserwacje te wskazują, że gdy techniki pozyskiwania komórek jajowych z różnych gatunków zwierząt zostaną udoskonalone, klonowanie pozwoli na wprowadzanie precyzyjnych zmian do genomu dowolnego ssaka i stworzenie wielu jego kopii mających daną modyfikację.





Komórki z hodowli pochodzące z gruczołu mlecznego mogą mieć szczególną przewagę nad innymi, jeśli wykorzysta się je jako dawców. Do niedawna jedynym praktycznym sposobem oceny, czy konstrukt DNA spowoduje wydzielanie białka do mleka, było wprowadzenie go do samic myszy, a następnie zbada- nie ich mleka. Powinno się jed-nak udać sprawdzanie komórek gruczołu mlecznego bezpośrednio w hodowli. To przyspieszy proces znaj- dowania dobrych konstruktów i komórek, do których się one włączyły, czego efektem jest wydajna sekrecja pożądanego białka.

Klonowanie daje wiele innych możliwości. Jedną z nich jest tworzenie genetycznie zmodyfikowanych narządów zwierzęcych nadających się na przeszczepy dla ludzi. Obecnie umierają rokrocznie tysiące pacjentów, którzy oczekują na transplantację serca, wątroby czy nerki. Narząd pochodzący od świni przeszczepiony człowiekowi zostanie szybko zniszczony przez „supersilną" reakcję immunologiczną. Jest ona wywoływana przez białka znajdujące się na powierzchni komórek świni po uprzednim zmodyfikowaniu ich przez enzym zwany transferazą a-galaktozylu. To pozwala sądzić, że przeszczep narządu genetycznie zmienionej świni pozbawionej tego enzymu byłby tolerowany, jeśli lekarze dodatkowo podawaliby pacjentom leki działające hamująco na inne, mniej nasilone reakcje immunologiczne.



Inną obiecującą dziedziną jest bardzo szybkie otrzymywanie dużych zwierząt z defektami genetycznymi naśladującymi ludzkie choroby, takie jak mukowiscydoza. Choć prace prowadzone na myszach dostarczyły pewnych informacji, ich związane z mukowiscydozą geny znacznie różnią się od ludzkich. Uważa się, że owce będą bardziej przydatne w badaniach tego schorzenia, gdyż ich płuca są budową bardziej zbliżone do ludzkich. Co więcej, ponieważ owce żyją przez wiele lat, naukowcy mogą oceniać długoterminowe efekty terapii.

Tworzenie zwierząt z uszkodzeniami genetycznymi stwarza problemy natury etycznej. Wydaje się jednak jasne, że społeczeństwo na ogół popiera badania na zwierzętach pod warunkiem, że prace dotyczą poważnej choroby i dba się, by stworzenia te niepotrzebnie nie cierpiały.

Zwierzęta z precyzyjnie zaaranżowaną konstytucją genetyczną można by także wykorzystać w bezpośredni sposób, czyli w opar-tych na komórkach terapiach po-ważnych chorób, m.in. choroby Parkinsona, cukrzycy i dystrofii mię- śniowej. Nie znamy obecnie w pełni skutecznego leczenia owych chorób. W każdym z tych schorzeń w wyniku patologicznego procesu zostają zniszczone specyficzne populacje komórek, które same nie mogą się naprawić ani odnowić. Dlatego też bada się kilka nowych metod, które pozwoliłyby na dostarczenie nowych komórek – albo pobranych od pacjenta i następnie hodowanych, albo też ofiarowanych przez innych ludzi czy wyizolowanych ze zwierząt.



Aby były użyteczne, dostarczane komórki nie mogą przenosić chorób i powinny być dobrze dopasowane do fizjologii pacjenta. Każda wywołana przez nie reakcja immunologiczna musi zostać zahamowana. Sklonowane zwierzęta mające precyzyjne modyfikacje genetyczne, które maksymalnie zmniejszają reakcję ludzkiego układu odpornościowego, stanowiłyby bogate źródło nadających się do przeszczepów komórek. Odpowiednio zmienione zwierzęta produkowałyby nawet komórki o specjalnych właściwościach, choć każda modyfikacja wiąże się z ryzykiem wywołania silniejszej reakcji immunologicznej.

Dzięki klonowaniu dałoby się także stworzyć stada bydła bez genu białka prionu, który sprawia, że zwierzęta te są podatne na zakażenie prionami, czynnikami powodującymi gąbczaste zapalenie mózgu u krów (BSE), tzw. chorobę wściekłych krów. Ponieważ wiele leków zawiera żelatynę lub inne produkty pochodzące od bydła, istnieją obawy, że priony z chorych zwierząt mogłyby zakażać pacjentów. Za pomocą klonowania dałoby się uzyskać stada, które pozbawione genu białka prionu byłyby źródłem składników do produkcji atestowanych, nie zakażonych prionami leków.





Metoda ta ograniczyłaby także transmisję chorób genetycznych. Wielu naukowców pracuje obecnie nad terapiami, dzięki którym udałoby się uzupełnić lub zastąpić uszkodzone geny w komórkach. Jednakże nawet z powodzeniem leczeni nimi pacjenci nadal będą przekazywać takie geny swoim dzieciom. Jeśli para zdecydowałaby się na stworzenie in vitro zarodka, który dałoby się wyleczyć dzięki zaawansowanej terapii genowej, to jądra uzyskane ze zmodyfikowanych komórek zarodka można by przenieść do komórki jajowej i w rezultacie urodziłyby się dzieci całkowicie zdrowe.

Niektóre z obecnie rozważanych, najbardziej ambitnych projektów medycznych stwarzają szansę na produkcję uniwersalnych ludzkich komórek-dawców. Naukowcy wiedzą już, jak izolować z zarodków mysich znajdujących się na bardzo wczesnym etapie rozwoju niezróżnicowane komórki macierzyste, z których powstają wszystkie tkanki dojrzałego organizmu. Tego typu komórki daje się wyizolować także z innych gatunków zwierząt i prawdopodobnie człowiek nie stanowiłby tu wyjątku. Badacze uczą się, jak różnicować komórki macierzyste w hodowlach, prawdopodobnie więc otrzymywanie odpowiednich komórek w celu naprawiania lub zastępowania uszkodzonych chorobą tkanek stanie się rzeczywistością.Ludzkie komórki macierzyste

Komórki macierzyste właściwie dobrane do danego pacjenta moglibyśmy uzyskać, tworząc zarodek metodą przeniesienia jądra komórkowego. Wykorzystuje się w tym celu jedną z komórek pacjenta jako dawcę oraz ludzką komórkę jajową jako biorcę. Zarodkowi pozwolono by rozwijać się tylko do stadium, w którym dałyby się wyizolować z niego, a następnie hodować komórki macierzyste (ludzkie komórki macierzyste uzyskano już w listopadzie ub. r. – przyp. tłum.). Na tym etapie rozwoju ma on tylko kilkaset komórek, które nie rozpoczęły jeszcze procesu różnicowania. Co najważniejsze, ponieważ nie zaczął się również rozwój układu nerwowego, zarodek w żaden sposób nie jest w stanie odczuwać bólu czy też odbierać bodźców z otoczenia. Komórki pochodzące od zarodka można by wykorzystać do leczenia wielu poważnych chorób powstałych w wyniku uszkodzenia komórek, prawdopodobnie AIDS, choroby Parkinsona, dystrofii mięśniowej i cukrzycy.

Scenariusze obejmujące hodowanie ludzkich zarodków po to, by uzyskać z nich komórki, są dla wielu osób bardzo niepokojące, ponieważ zarodki te stałyby się przecież ludźmi. Należy szanować poglądy tych, którzy uważają, że życie stanowi świętość już od poczęcia, ale chciałbym też przedstawić odmienny punkt widzenia. Zarodek jest skupiskiem komórek, które zaczyna cokolwiek odczuwać dopiero na znacznie późniejszym etapie rozwoju, tak więc nie jest jeszcze osobą. W Wielkiej Brytanii Human Genetics Advisory Commission rozpoczęła poważną dyskusję ze społeczeństwem, która pozwoli ocenić jego stosunek do takiego zastosowania klonowania.

Stworzenie zarodka w celu leczenia konkretnego pacjenta pewnie będzie kosztowne, tak więc bardziej praktyczne okaże się przypuszczalnie wyprodukowanie stałych, stabilnych linii ludzkich pierwotnych komórek zarodkowych ze sklonowanych zarodków. Komórki te można by pobudzić do różnicowania zależnie od potrzeby. Po implantacji wprawdzie nie byłyby one idealnie dopasowane pod względem genetycznym do pacjenta, ale przypuszczalnie dawałoby się kontrolować jego reakcję immunologiczną. Na dłuższą metę naukowcy mogliby opracować metody produkcji genetycznie dopasowanych do chorego komórek macierzystych uwzględniające bezpośrednie ich „odróżnicowanie", odstępując tym samym od metod, w których wykorzystywano zarodki.



Kilku komentatorów i naukowców sugerowało, że czasem sklonowanie istniejących osób byłoby z etycznego punktu widzenia do przyjęcia. Według jednego ze scenariuszy można by zastąpić umierającego krewnego. Wszystkie takie pomysły wywołują jednak obawy, że traktowano by klon jako niepełnowartościową jednostkę – byłby on prawdopodobnie poddany ograniczeniom, a także musiałby sprostać oczekiwaniom rodziny opartym na znajomości genetycznego „bliźniaka". Wymagania takie być może nie są słuszne, gdyż osobowość człowieka jest tylko częściowo determinowana przez geny. Klon ekstrawertyka mógłby się zupełnie inaczej zachowywać niż jego „oryginał". Kopie sportowców, gwiazd filmu, przedsiębiorców czy naukowców pewnie także wybrałyby inne ka- riery zawodowe ze względu na odmienne wydarzenia, które zaszły wewczesnym okresie ich życia.

Inni zwolennicy klonowania zaś wskazują, że pary, w których jedna osoba jest bezpłodna, wybierałyby możliwość stworzenia kopii jednego z partnerów. Jednak społeczeństwo powinno wziąć pod uwagę, że nie jest wykluczone, iż taka para nie traktowałaby w sposób naturalny dziecka będącego kopią tylko jednego z rodziców". Ponieważ dostępne są inne sposoby leczenia wszystkich znanych typów bezpłodności, ich wykorzystanie wydaje się bardziej odpowiednie. Żadne z sugerowanych zastosowań klonowania do tworzenia kopii istniejących osób jest moim zdaniem nie do przyjęcia z etycznego punktu widzenia, gdyż nie przyniesie to korzyści powstającemu dziecku. Oczywiście jestem przeciwny zezwalaniu na rozwój ludzkich zarodków po to, by stały się dawcami narządów.

Niemniej jednak wydaje się jasne, że klonowanie z hodowanych komórek będzie stwarzać istotne możliwości dla medycyny. Przewidy-wania dotyczące nowych techno- logii są zwykle błędne: stosunek społeczeństwa do różnych rzeczy się zmienia, zdarzają się również nieoczekiwane odkrycia. Czas pokaże, co się wydarzy. Naukowcy zaś zajmujący się możliwościami klonowania mają przed sobą jeszcze dużo pracy.







Klonowanie człowieka

- możliwości i zagrożenia inżynierii genetycznej

Motto:

"Początkiem mądrości jest bojaźń Pana;

Wszyscy, którzy ją okazują, są prawdziwie mądrzy.

Chwała Jego trwa na wieki".

(Ps. 111,10)



W marcu 1997 roku środki masowego przekazu podały wiadomość z dziedziny inżynierii genetycznej o rewolucyjnym znaczeniu: wyklonowano pierwszego ssaka z dorosłej komórki. Dokonał tego zespół brytyjskich genetyków z Roslin Institute w Edynburgu pod kierownictwem dra Jana Wilmuta. Dotychczas klonowanie wykorzystywano w przypadku roślin użytkowych, aby osiągnąć lepsze rezultaty w rolnictwie.

Klon stanowi wierną kopię żywego lub martwego organizmu, a istota klonowania polega na wszczepieniu jądra komórki (z informacją genetyczną) z dowolnej części ciała danego osobnika do pozbawionej jądra żeńskiej komórki jajowej. Owca Dolly, która faktycznie przyszła na świat 5 lipca 1996 roku, wyprodukowana przez brytyjskich genetyków, powstała z połączenia jądra komórki pobranej z sutka dorosłej owcy z komórką jajową drugiej owcy, a następnie wszczepienia tego zarodka matce zastępczej. Metoda ta pozwala na wyhodowanie nieograniczonej liczby replik (identycznych egzemplarzy) danego organizmu. Szkoccy odkrywcy przyznają, iż na tej samej zasadzie klonowanie ludzi jest teoretycznie możliwe.

Amerykański embriolog John Gearhart z John Hopkins University w stanie Maryland hoduje w laboratorium długo żyjące komórki pobrane z ludzkiego embrionu usuniętego podczas aborcji. Są to tzw. komórki niezróżnicowane, dzięki którym w trakcie dalszego rozwoju powstają różne tkanki. Istnieją zatem możliwości, a jednocześnie nieznane do końca zagrożenia manipulowania ludzkim dziedzictwem genetycznym.



Granice inżynierii genetycznej



Brytyjski naukowiec Jonathan Slack wyhodował embriona żaby bez głowy, blokując geny kontrolujące rozwój tej części ciała. Uczony zapowiada, że te same metody zmian genetycznych można zastosować również wobec ludzkich embrionów i planuje w przyszłości hodowanie na "części zamienne" ludzkich klonów bez głów, a więc pozbawionych mózgu i centralnego układu nerwowego. Ludzki embrion uzyskany w wyniku klonowania, w którym od samego początku zablokowane zostałyby geny odpowiedzialne za powstanie mózgu, nie byłby według niego człowiekiem, lecz tylko zespołem żywych organów do transplantacji.

Gdzie jest zatem dopuszczalna granica manipulacji genetycznych? Czy istnieją jakieś bariery natury etyczno-moralnej? Czy powoływanie do życia embrionów dla celów eksperymentalnych jest uzasadnione? Jak prawnicy czy etycy zakwalifikują istotę bez głowy, swoisty "worek z wybranymi organami"?

Inżynieria genetyczna stanowi dziedzinę, która stale się rozwija i nieuchronnie, także w sposób pozytywny, wkracza w nasze życie. Badania i stosowane techniki zmian genetycznych obejmują: terapię genową (polegającą na zastosowaniu genetycznie zmienionych komórek somatycznych w leczeniu chorych z nieprawidłowościami pojedynczego genu, np. hemoglobinopatie, wrodzone niedobory immunologiczne), diagnostykę defektów genetycznych zarodka przed wszczepieniem w macicy. Umożliwiają również "wymianę" patologicznych genów zarodka, zastosowanie "produktów genowych" (obecnie używanych), np. insulina, czynnik VIII krzepnięcia, hormon wzrostu.

Wątpliwości natomiast mogą budzić inne eksperymenty genetyczne, jak klonowanie oraz chimeryzm, polegający na połączeniu gamety ludzkiej ze zwierzęcą.



Etyczny opór



Wszystkie eksperymenty naukowców w zakresie inżynierii genetycznej, niezależnie od korzyści praktycznych, jakie mogłyby z tego wynikać, wywołują burzliwe dyskusje w różnych środowiskach. W wielu krajach liczące się opinie na te tematy pochodzą od specjalistów zasiadających w narodowych komitetach etyki.

Prof. David Shapiro z Komitetu Bioetyki w Londynie dementował sugestie o rychłym klonowaniu ludzi, powołując się na podpisany w 1990 roku akt (Human Fertilisation and Embriology Act) zakazujący stosowania tej technologii w przypadku ludzi. Prezydent USA Bill Clinton zażądał rozpatrzenia etycznych aspektów takich eksperymentów i zapowiedział zakaz klonowania człowieka. Przedstawiciele 22 krajów nie należących do Rady Europy, w dniu 12 stycznia 1998 roku podpisali w Paryżu dokument zakazujący klonowania ludzi.

Niestety, doświadczenie uczy, że człowiek nie zawsze wykorzystuje odkrycia we właściwy sposób. Nie wszyscy naukowcy rozróżniają w swojej praktyce między: można coś robić a powinno się to robić. Brak pewności co do nieskazitelnej postawy etycznej niektórych badaczy rodzi wątpliwości, czy zakazy prawne zapobiegną klonowaniu ludzi.

W Polsce nie ma żadnego publicznego forum dla przedstawienia i omówienia tych problemów, choć poświęcone były im posiedzenia Komitetu Etyki w Nauce (Polska Akademia Nauk). Powinny one stać się przedmiotem debaty nie tylko w środowisku naukowców i lekarzy.



Dlaczego klonowanie jest kuszące?



Według zwolenników, klonowanie stwarza źródło immunologicznie zgodnych organów do transplantacji, obiecuje "zastąpienie" umierającego dziecka, daje ostatnią możliwość w przypadku niepłodności, zapowiada "produkcję" geniuszy, artystów, bohaterów, parom homoseksualnym daje nadzieję na "własne" dziecko.

Przeciwnicy prób klonowania argumentują następująco:

Nie wiemy, kto w przyszłości będzie potrzebował organów do transplantacji. Czy w takim wypadku naukowcy zamierzają klonować każdego po urodzeniu i zamrażać embriony? Czy zamrożone embriony powinny urosnąć do użytecznych rozmiarów?

Opracowanie nowych technik klonowania ludzi będzie związane z dużą liczbą straconych embrionów (praca dra Wilmuta jest rezultatem 176 śmiertelnych prób), jakkolwiek ci, którzy nie uznają życia embrionalnego jako życia ludzkiego, będą mogli prowadzić doświadczenia na zarodkach w imię postępu.

"Produkowanie" zupełnie identycznych osobników wydaje się nieprawdopodobne, gdyż następnie są oni kształtowani przez różne środowiska.

W czasie klonowania istnieje możliwość i niebezpieczeństwo mutacji czy przeniesienia rzadkich chorób genetycznych.



Z biblijnej perspektywy



Ludzie wierzący szukają biblijnych wskazówek, aby zająć jasne i jednoznaczne stanowisko wobec klonowania ludzi, zanim sytuacja będzie tego wymagała.

Po pierwsze, biblijny obraz człowieka jako jedności ciała, duszy i ducha (I Tes. 5,23) wskazuje, że każdy z nas jest czymś więcej niż tylko sumą swoich genów. Sam zapis genetyczny jest planem dla człowieka, ale nie jest jeszcze człowiekiem. Dusza (intelekt, emocje, wola, uczucia, myśli, świadomość własnej tożsamości), w rozwoju której leży sens ludzkiej egzystencji, prawdziwa esencja naszego istnienia, nie może być klonowana.

Wartość życia ludzkiego wynika z faktu, że jest on istotą stworzoną przez samego Boga, na Jego wyobrażenie i podobieństwo (I Moj. 1,27; 5,1); jest zależny od Boga i nie może w swoich uprawnieniach próbować dorównać Bogu. Boży plan dla ludzkiego rozmnażania zawiera się w słowach wypowiedzianych do pierwszej pary: "Rozradzajcie się i rozmnażajcie się, i napełniajcie ziemię, i czyńcie ją sobie poddaną..." (I Moj. 1,28). "Jako mężczyznę i niewiastę stworzył ich" (I Moj. 1,27b) do seksualnej reprodukcji, która owocuje połączeniem gamety żeńskiej i męskiej, oraz do formowania nowej, niepowtarzalnej indywidualności. Dla osiągnięcia tego celu Bóg poświęca fizyczną jedność mężczyzny i kobiety, przeznaczonych jedno drugiemu jako mąż i żona: "Dlatego opuści mąż ojca swego i matkę swoją i złączy się z żoną swoją, i staną się jednym ciałem" (I Moj. 2,24). Natomiast przy klonowaniu potrzeba takiej jedności jest wyeliminowana. Bóg czyni nas moralnie odpowiedzialnymi za nasze genetyczne potomstwo. Klonowanie zaburza i narusza Boży plan. Faktycznie, klonowanie nie jest reprodukcją, ale "powielaniem", "kopiowaniem", próbą stworzenia osobnika na wzór już istniejącego. Przez ingerencję w Boży plan, człowiek może doprowadzić do nieprzewidywalnych i katastrofalnych skutków.

Człowiek jest zaplanowanym dziełem Boga (Ps. 139,16b), indywidualnie niepowtarzalnym, dla którego Bóg ma określony plan (Ef. 1, 11-12; 2,10) i oczekuje jego wypełnienia za pomocą tych zdolności i talentów, którymi go obdarował. Klonowanie ludzi zaburza naturalną różnorodność i indywidualne prawo do niepowtarzalności, traktuje i używa ludzi raczej jako środki, a nie cele. Klonowanie jest wyzwaniem dla biblijnej i społecznej koncepcji struktury rodziny, pochodzenia, rodowodu. Znosi potrzebę ojcostwa, lekceważy fundamentalną ważność rodziny i stabilizacji w społeczeństwie.

Jedynie Bóg jest suwerenny i najwyższy (V Moj. 32,39), ponad życiem i śmiercią: "Biorę dziś przeciwko wam na świadków niebo i ziemię. Położyłem dziś przed tobą życie i śmierć, błogosławieństwo i przekleństwo. Wybierz przeto życie, abyś żył, ty i twoje potomstwo" (V Moj. 30,19). Dlatego nasze pole działania powinno być podporządkowane Bożym nakazom. Często jednak człowiek chce być niezależny w swoich poszukiwaniach i ludzki wybór uważa za najwyższe dobro, zapominając o roli Stwórcy.

Nauka w sporze z Bogiem

Współcześni naukowcy nie są pierwszymi w otwartym sporze z Bogiem, próbując stworzyć porządek niezgodny z Jego wolą. Najwcześniejszym wyrazem zbiorowego wysiłku osiągnięcia takiego zamiaru była wieża Babel.

W dziedzinie zwyczajów nasze pokolenie łączy wiele z przodkami z wieży Babel: swoboda komunikowania się, pycha wynikająca z ludzkich zdolności i technologii, determinacja w pragnieniu zastąpienia Boga. Rezultatem tego jest jednoczesny rozwój metod podtrzymujących życie i sposobów zabijania. Opracowano metodę zapłodnienia in vitro, czyli poza organizmem matki (pierwsze takie dziecko Luiza Brown urodziła się w 1978 roku), i równocześnie nowe środki poronne. Medycyna może "utrzymywać przy życiu" faktycznie martwe osoby na czas nieokreślony, a jednocześnie szuka się wciąż nowych sposobów zabijania żyjących ludzi. Potencjalna możliwość klonowania ludzi, eutanazja i aborcja są próbą panowania nad życiem i śmiercią.

Bóg traktował surowo poszczególnych ludzi i całe narody, kiedy próbowali znieważać Jego autorytet. Gdy "rzekli: Nuże, zbudujmy sobie miasto i wieżę, której szczyt sięgałby aż do nieba, i uczyńmy sobie imię, abyśmy nie rozproszyli się po całej ziemi" (I Moj. 11,4), Bóg odpowiedział: "Oto jeden lud i wszyscy mają jeden język, a to dopiero początek ich dzieła. Teraz już dla nich nic nie będzie niemożliwe, cokolwiek zamierzą uczynić. Przeto zstąpmy tam i pomieszajmy ich język, aby nikt nie rozumiał języka drugiego! I rozproszył ich Pan stamtąd po całej ziemi..." (I Moj. 11,6-9). Babilońscy budowniczowie chcieli odrzucić Boże polecenia i wpłynąć na swoją przyszłość według własnych zamierzeń. Wieża Babel - wyzwanie rzucone Bogu - stała się symbolem pychy i fałszywej jedności celów przeciw Bogu.

Posłuszeństwo wobec Stwórcy

Czy rodząca niepokój i wątpliwości zapowiedź klonowania człowieka nie jest współczesną wieżą Babel, a powiedzenie: "stwórzmy człowieka na podobieństwo swoje" - współczesną wersją Bożych słów: "Uczyńmy człowieka na obraz nasz" (I Moj. 1,26a)?

Nieustanny rozwój nauki, w tym również inżynierii genetycznej, rodzi nowe nadzieje na leczenie wielu chorób. Najważniejsze jest jednak, aby przyjąć właściwy kierunek w sferze zastosowania osiągnięć naukowych.

Człowiek jest istotą śmiertelną (I Moj. 3,19; Ps. 89,49) i jest to fakt dotyczący każdego z nas: "...jego dni są ustalone, a liczba jego miesięcy postanowiona u Ciebie, gdy Ty wyznaczyłeś mu kres, którego nie może przekroczyć..." (Joba 14,5). Nie można zatem za cenę wartości najwyższych próbować panowania nad życiem i śmiercią. Manipulacje materiałem genetycznym mogą mieć dalsze konsekwencje dla medycyny, biologii i następnych pokoleń. Człowiek, całkowicie różny od innych gatunków, ma wielki potencjał dla mądrego postępowania z troską o bliźnich, w harmonii z otoczeniem i w posłuszeństwie wobec Stwórcy.

Słowo Boże wymaga od nas odrzucenia spekulacji, "gdyż oręż nasz, którym walczymy, nie jest cielesny, lecz ma moc burzenia warowni dla sprawy Bożej; nim też unicestwiamy złe zamysły" (II Kor. 10,4).

Klonowanie jest niezgodne z Bożym planem dla człowieka. Nie tylko strach przed "science fiction" z ludzką chimerą jest argumentem w publicznym formułowaniu takiego stanowiska. Istotne jest szukanie z modlitwą duchowego rozróżniania w tej kwestii, zgodnie z biblijnymi zasadami, aby kiedyś nie powiedziano: "Mienili się mądrymi, a stali się głupi, i zamienili chwałę nieśmiertelnego Boga na obrazy przedstawiające śmiertelnego człowieka, a nawet ptaki, czworonożne zwierzęta i płazy" (Rzym. 1,22-23).


Klonowanie.

Jak Klonować?
Jest to proces oparty na przenoszeniu (transferze) jąder komórkowych na tej samej technice, którą od wielu lat stosują naukowcy do kopiowania zwierząt z komórek zarodkowych. W tym celu potrzebne są dwie komórki. Pierwsza z nich to biorca i jest na ogół nie zapłodnionym oocytem pobranym od zwierzęcia tuż po owulacji. Takie komórki jajowe powinny rozwijać się po odpowiedniej stymulacji. Drugą z nich jest dawca jądra. To ona ma zostać skopiowana. Badacz, patrząc w silnie powiększający mikroskop, przytrzymuje oocyt dzięki przyssaniu go do końca małej pipety i za pomocą niezwykle cienkiej mikropipety usuwa z niego chromosomy, twory w kształcie parówki, zawierające DNA komórki (w tym stadium nie znajdują się one w wyodrębnionym jądrze). Następnie komórka-dawca wraz ze swoim jądrem jest łączona z oocytem. Niektóre ze zrekonstruowanych w ten sposób oocytów zaczynają się rozwijać tak jak normalne zarodki i jeśli przeszczepi się je do macicy matki zastępczej, urodzą się młode.
Choć klonowanie metodą przenoszenia jąder komórkowych jest powtarzalne, ma także pewne ograniczenia. Niektóre otrzymane w ten sposób cielęta i jagnięta są niezwykle duże, ale zjawisko to występuje także, gdy zarodki hoduje się in vitro przed ciążą. Co ważniejsze, transfer jąder nie jest techniką wydajną. John B. Gurdon, pracujący obecnie w University of Cambridge, przeprowadzając prawie 30 lat temu doświadczenia nad przenoszeniem jąder komórkowych u żab, stwierdził, że liczba zarodków przeżywających do stadium kijanki była mniejsza, gdy komórki-dawców pobierano od zwierząt znajdujących się w bardziej zaawansowanym stadium rozwoju. Uzyskano podobne wyniki w pierwszych eksperymentach na ssakach. We wszystkich dotychczas opisanych badaniach nad klonowaniem notuje się konsekwentnie bardzo duży odsetek zgonów w czasie rozwoju zarówno zarodkowego, jak i płodowego. Dane pochodzące z różnych laboratoriów wskazują, że zaledwie 12% osobników przeżywa do porodu. Niestety, nawet te zwierzęta, które przetrwały do swoich narodzin, giną wkrótce po nich. Przyczyny tych strat nie są znane, ale mogą odzwierciedlać złożoność procesu przeprogramowania genetycznego niezbędnego, by urodziło się zdrowe potomstwo. Jeżeli nawet tylko jeden gen kodujący istotne białko wykazuje w krytycznym okresie nieodpowiednią ekspresję lub wcale ona nie zachodzi, to skutek czasami bywa fatalny. Przeprogramowanie może jednak wymagać regulacji tysięcy genów w procesie, który do pewnego stopnia byłby przypadkowy. Usprawnienia techniczne takie jak stosowanie różnych komórek-dawców mogą poprawić wyniki.



Transgeniczne Klony
Umiejętność tworzenia zwierząt z hodowanych komórek pozwala na zastosowanie niektórych stosunkowo prostych sposobów do uzyskiwania zwierząt genetycznie zmodyfikowanych, czyli transgenicznych. Są one nie tylko istotne dla badań naukowych, ale mogą też produkować ludzkie białka cenne z medycznego punktu widzenia. Standardowa technika otrzymywania zwierząt transgenicznych jest niesłychanie powolna i niewydajna. Obejmuje ona mikroiniekcję konstruktu genetycznego sekwencji DNA zawierającej pożądany gen do olbrzymiej liczby zapłodnionych oocytów. Tylko niewiele z nich pobierze ten DNA i będzie on ulegał ekspresji u otrzymanego w ten sposób potomstwa. Następnie zwierzęta krzyżuje się, by przekazywały konstrukt.
W przypadku komórek w hodowli wystarcza prosty zabieg chemiczny, aby pobrały one konstrukt DNA. Gdy wykorzysta się je następnie jako dawców jąder, to całe sklonowane potomstwo będzie zawierało ów konstrukt. Badacze w Roślin Institute i PPL Therapeutics wykorzystali już tę metodę do tworzenia transgenicznych zwierząt w sposób bardziej wydajny, niż jest to możliwe z zastosowaniem mikroiniekcji.
Wprowadzono do genomu owcy ludzki gen kodujący czynnik IX, białko biorące udział w procesie krzepnięcia krwi i stosowane w leczeniu hemofilii typu B. W doświadczeniu tym przenieśliśmy gen oporności na antybiotyk do komórek dawcy wraz z genem kodującym czynnik IX, by po dodaniu do hodowli śmiertelnej dawki antybiotyku neomycyny można było zabić tylko te komórki, które nie pobrały DNA. Jednak mimo tego dodatkowego genu odsetek zarodków, które po przeniesieniu jądra rozwijały się do momentu narodzin, był podobny do uzyskiwanego przez nas poprzednio.


Pierwszy sklonowany ssak…
Narodziny dwóch jagniąt w moim Roslin Institute w Midlothian niedaleko Edynburga w Szkocji latem 1995 roku zapowiadały, jak wierzyło wielu naukowców, okres rewolucyjnych możliwości biologii i medycyny. Megan i Morag, obie urodzone przez zastępczą matkę, nie powstały w wyniku połączenia się plemnika i komórki jajowej. Ich materiał genetyczny pochodził z hodowanych komórek otrzymanych z dziewięciodniowego zarodka. Jagnięta były więc jego genetycznymi kopiami, czyli klonami.
Zanim przyszły na świat Megan i Morag, naukowcy potrafili już tworzyć owce, bydło, a także inne zwierzęta metodą genetycznego kopiowania komórek żmudnie izolowanych z zarodków we wczesnych stadiach rozwoju (tzw. wczesnych zarodków). Wyniki naszych badań pozwalają żywić nadzieję, że klonowanie stanie się o wiele bardziej praktyczne, ponieważ stosunkowo łatwo jest pracować z hodowlami komórkowymi. Dzięki Megan i Morag dowiedziono, że choć komórki takie są częściowo zróżnicowane, czyli wyspecjalizowane, to mogą zostać przeprogramowane genetycznie, tak by funkcjonowały jak komórki wczesnego zarodka. Większość biologów uważała, że nie jest to możliwe.
Następnie przystąpiono do powielania zwierząt z hodowanych komórek otrzymanych z 26-dniowego zarodka i z dojrzałej owcy. Komórki owcy dały początek Dolly, pierwszemu ssakowi sklonowanemu z dorosłego organizmu.
W cichy letni wieczór, 5 lipca, o piątej po południu przyszło na świat, wystawiając najpierw pyszczek pyszczek przednie nogi, najsłynniejsze Jagnie w historii. Urodziło się w stajni nieopodal drogi wiodącej do Instytutu Roslin w szkockim mieście Roślin, gdzie zostało stworzone. Do dziś twórca Ian Wilmut- cichy, łysiejący pięćdziesięciodwuletni embriolog- nie pamięta , gdzie był, gdy usłyszał, że narodziła się owieczka imieniem Dolny. Nie przypomina sobie nawet telefonu od Hojna Brackena- naukowca doglądającego ciężarnej owcy, która wydała na świat Dolly- z informacją, że Dolly jest żywa, zdrowa i waży 6,6 kilograma.

W marcu 1997 roku środki masowego przekazu podały wiadomość z dziedziny inżynierii genetycznej o rewolucyjnym znaczeniu: wyklonowano pierwszego ssaka z dorosłej komórki. Dokonał tego zespół brytyjskich genetyków z Roslin Institute w Edynburgu pod kierownictwem dra Jana Wilmuta. Dotychczas klonowanie wykorzystywano w przypadku roślin użytkowych, aby osiągnąć lepsze rezultaty w rolnictwie.
Klon stanowi wierną kopię żywego lub martwego organizmu, a istota klonowania polega na wszczepieniu jądra komórki (z informacją genetyczną) z dowolnej części ciała danego osobnika do pozbawionej jądra żeńskiej komórki jajowej. Owca Dolly, która faktycznie przyszła na świat 5 lipca 1996 roku, wyprodukowana przez brytyjskich genetyków, powstała z połączenia jądra komórki pobranej z sutka dorosłej owcy z komórką jajową drugiej owcy, a następnie wszczepienia tego zarodka matce zastępczej. Metoda ta pozwala na wyhodowanie nieograniczonej liczby replik (identycznych egzemplarzy) danego organizmu. Szkoccy odkrywcy przyznają, iż na tej samej zasadzie klonowanie ludzi jest teoretycznie możliwe.
Amerykański embriolog John Gearhart z John Hopkins University w stanie Maryland hoduje w laboratorium długo żyjące komórki pobrane z ludzkiego embrionu usuniętego podczas aborcji. Są to tzw. komórki niezróżnicowane, dzięki którym w trakcie dalszego rozwoju powstają różne tkanki. Istnieją zatem możliwości, a jednocześnie nieznane do końca zagrożenia manipulowania ludzkim dziedzictwem genetycznym.


Teraz świnki…

Urodzone w USA sklonowane miniaturowe świnki dzięki genetycznej modyfikacji są dobrymi dawcami narządów do przeszczepu - informuje najnowsze "Science". Klonowania dokonali naukowcy z University of Missouri -Columbia i firmy Immerge BioTherapeutics Inc.
Nie są to pierwsze sklonowane świnie, ale pierwsze, których wyłączono gen odpowiedzialny za odrzucenie ich narządów przez ludzki organizm. Dzięki temu ich narządy mogą być przeszczepione bez ryzyka niepowodzenia.
Na razie planowane jest zastosowanie świńskich organów w leczeniu cukrzycy u ludzi - aby otrzymać i przeszczepić komórki trzustki wytwarzające insulinę. Świńskie organy mogłyby dać szansę na przeszczep tysiącom ludzi, którzy umierają przedwcześnie z powodu uszkodzenia ważnych narządów. Na przykład serce świni jest tej samej wielkości, co u człowieka. Ludzkie narządy są trudno dostępne - pochodzą od przedwcześnie zmarłych, młodych osób.
Jednak wciąż wielu specjalistów sprzeciwia się przeszczepianiu organów od zwierząt, obawiając się nowych rodzajów chorób wywołanych na przykład przez typowe dla świń wirusy.


24 KLONY W U.S.A
24 krowy, które są efektem sklonowania przez zajmującą się tym firmę w USA i które siągnęły dorosły wiek, wykazują wszelkie oznaki normalności - twierdzą naukowcy, którzy je stworzyli i wyhodowali.
Według raportu przygotowanego do publikacji w periodyku "Science" i streszczonego w piątek w prasie amerykańskiej, krowy sklonowane przez uczonych z Advanced Cell Technology w Worcester w stanie Massachussets przeszły pozytywnie wszelkie testy medyczne, mają zdolność reprodukcji i nie wykazują wad genetycznych.
Przedstawione ustalenia zdają się przeczyć dotychczasowym twierdzeniom naukowców, którzy zeznając na wiosnę przed komisją Kongresu utrzymywali, że sklonowane zwierzęta mają mnóstwo wad wrodzonych. Ich zdaniem, ryzyko wad genetycznych to także jeden z powodów, dlaczego nie należy zezwolić na klonowanie ludzi.
Naukowcy z Advanced Cell Technology pod kierunkiem dra Roberta P. Lanzy stworzyli przez klonowanie 500 embrionów krów, z czego tylko 30 przetrwało do chwili urodzenia, a 24 przeżyły do wieku dorosłego.
Przenieśli oni komórki z tkanki skórnej płodów cieląt do pozbawionych materiału genetycznego komórek jajowych krów. Powstałe z jaj embriony, rozwijające się według instrukcji genetycznych "podyktowanych" z komórek skórnych, zostały następnie przeszczepione krowom, które służyły jako matki zastępcze.


ZALETY KLONOWANIA
Klonowanie daje wiele innych możliwości. Jedną z nich jest tworzenie genetycznie zmodyfikowanych narządów zwierzęcych nadających się na przeszczepy dla ludzi. Obecnie umierają rokrocznie tysiące pacjentów, którzy oczekują na transplantację serca, wątroby czy nerki. Narząd pochodzący od świni przeszczepiony człowiekowi zostanie szybko zniszczony przez „super silną" reakcję immunologiczną. Jest ona wywoływana przez białka znajdujące się na powierzchni komórek świni po uprzednim zmodyfikowaniu ich przez enzym zwany transferazą agalaktozylu. To pozwala sądzić, że przeszczep narządu genetycznie zmienionej świni pozbawionej tego enzymu byłby tolerowany, jeśli lekarze dodatkowo podawaliby pacjentom leki działające hamująco na inne, mniej nasilone reakcje immunologiczne. W mleku owiec znajdują się proteiny zwalczające pewną odmianę raka. Opracowanie techniki klonowania ma też znaczenie w biotechnologii. Pozwala na stworzenie stada hodowlanego z umiejętnie dobrych osobników.
Prawdopodobnie mało kto zdaje sobie sprawę, ile ras zwierząt gospodarskich, takich jak bydło, konie, owce, świnie i kozy, już wyginęło lub jest zagrożonych wymarciem. Według listy zagrożonych zwierząt spośród 1433 ras zwierząt gospodarskich, których liczebność populacji jest znana, 390 czyli 27%, jest zagrożone wyginięciem.
Dzięki klonowaniu być może uda się wskrzesić także niektóre już wymarłe gatunki i podgatunki, na przykład bucardo - żyjącego do niedawna w Hiszpanii nominotypowego podgatunku koziorożca pirenejskiego. Ostani jego przedstawiciel, samica, zginęła na początku ub.r., gdy upadające drzewo zmiażdżyło mu głowę. Naukowcom hiszpańskim udało się na szczęście zachować niektóre z tkanek tego zwierzęcia. Osiągnięcia w klonowaniu stworzają szansę na zwiększenie liczby osobników, zwłaszcza tych ginących gatunków ssaków, które trudno rozmażają się w ogrodach zoologicznych. Prawdopodobnie w ten sposób uda się zachować je do chwili odtworzenia ich naturalnych środowisk u przeprowadzenia skuteczej reprodukcji.
Najistotniejszą zaletą klonowania jest umożliwienie naukowcom wprowadzenie genów do puli genowej gatunków, które liczą już niewiele osobników.
Inną obiecującą dziedziną jest bardzo szybkie otrzymywanie dużych zwierząt z defektami genetycznymi naśladującymi ludzkie choroby, takie jak mukowiscydoza. Choć prace prowadzone na myszach dostarczyły pewnych informacji, ich związane z mukowiscydozą geny znacznie różnią się od ludzkich. Uważa się, że owce będą bardziej przydatne w badaniach tego schorzenia, gdyż ich płuca są budową bardziej zbliżone do ludzkich. Co więcej, ponieważ owce żyją przez wiele lat, naukowcy mogą oceniać długoterminowe efekty terapii.
Tworzenie zwierząt z uszkodzeniami genetycznymi stwarza problemy natury etycznej. Wydaje się jednak jasne, że społeczeństwo na ogół popiera badania na zwierzętach pod warunkiem, że prace dotyczą poważnej choroby i dba się, by stworzenia te niepotrzebnie nie cierpiały.
Zwierzęta z precyzyjnie zaaranżowaną konstytucją genetyczną można by także wykorzystać w bezpośredni sposób, czyli w opar-tych na komórkach terapiach po-ważnych chorób, m.in. choroby Parkinsona, cukrzycy i dystrofii mięśniowej. Nie znamy obecnie w pełni skutecznego leczenia owych chorób. W każdym z tych schorzeń w wyniku patologicznego procesu zostają zniszczone specyficzne populacje komórek, które same nie mogą się naprawić ani odnowić. Dlatego też bada się kilka nowych metod, które pozwoliłyby na dostarczenie nowych komórek albo pobranych od pacjenta i następnie hodowanych, albo też ofiarowanych przez innych ludzi czy wyizolowanych ze zwierząt.
Aby były użyteczne, dostarczane komórki nie mogą przenosić chorób i powinny być dobrze dopasowane do fizjologii pacjenta. Każda wywołana przez nie reakcja immunologiczna musi zostać zahamowana. Sklonowane zwierzęta mające precyzyjne modyfikacje genetyczne, które maksymalnie zmniejszają reakcję ludzkiego układu odpornościowego, stanowiłyby bogate źródło nadających się do przeszczepów komórek. Odpowiednio zmienione zwierzęta produkowałyby nawet komórki o specjalnych właściwościach, choć każda modyfikacja wiąże się z ryzykiem wywołania silniejszej reakcji immunologicznej.
Dzięki klonowaniu dałoby się także stworzyć stada bydła bez genu białka prionu, który sprawia, że zwierzęta te są podatne na zakażenie prionami, czynnikami powodującymi gąbczaste zapalenie mózgu u krów (BSE), tzw. chorobę wściekłych krów. Ponieważ wiele leków zawiera żelatynę lub inne produkty pochodzące od bydła, istnieją obawy, że priony z chorych zwierząt mogłyby zakażać pacjentów. Za pomocą klonowania dałoby się uzyskać stada, które pozbawione genu białka prionu byłyby źródłem składników do produkcji atestowanych, nie zakażonych prionami leków.
Metoda ta ograniczyłaby także transmisję chorób genetycznych. Wielu naukowców pracuje obecnie nad terapiami, dzięki którym udałoby się uzupełnić lub zastąpić uszkodzone geny w komórkach. Jednakże nawet z powodzeniem leczeni nimi pacjenci nadal będą przekazywać takie geny swoim dzieciom. Jeśli para zdecydowałaby się na stworzenie in vitro zarodka, który dałoby się wyleczyć dzięki zaawansowanej terapii genowej, to jądra uzyskane ze zmodyfikowanych komórek zarodka można by przenieść do komórki jajowej i w rezultacie urodziłyby się dzieci całkowicie zdrowe.
Niektóre z obecnie rozważanych, najbardziej ambitnych projektów medycznych stwarzają szansę na produkcję uniwersalnych ludzkich komórek-dawców. Naukowcy wiedzą już, jak izolować z zarodków mysich znajdujących się na bardzo wczesnym etapie rozwoju niezróżnicowane komórki macierzyste, z których powstają wszystkie tkanki dojrzałego organizmu. Tego typu komórki daje się wyizolować także z innych gatunków zwierząt i prawdopodobnie człowiek nie stanowiłby tu wyjątku. Badacze uczą się, jak różnicować komórki macierzyste w hodowlach, prawdopodobnie, więc otrzymywanie odpowiednich komórek w celu naprawiania lub zastępowania uszkodzonych chorobą tkanek stanie się rzeczywistością.
Komórki macierzyste właściwie dobrane do danego pacjenta moglibyśmy uzyskać, tworząc zarodek metodą przeniesienia jądra komórkowego. Wykorzystuje się w tym celu jedną z komórek pacjenta jako dawcę oraz ludzką komórkę jajową jako biorcę. Zarodkowi pozwolono by rozwijać się tylko do stadium, w którym dałyby się wyizolować z niego, a następnie hodować komórki macierzyste (ludzkie komórki macierzyste uzyskano już w listopadzie ub. r. – przyp. tłum.). Na tym etapie rozwoju ma on tylko kilkaset komórek, które nie rozpoczęły jeszcze procesu różnicowania. Co najważniejsze, ponieważ nie zaczął się również rozwój układu nerwowego, zarodek w żaden sposób nie jest w stanie odczuwać bólu czy też odbierać bodźców z otoczenia. Komórki pochodzące od zarodka można by wykorzystać do leczenia wielu poważnych chorób powstałych w wyniku uszkodzenia komórek, prawdopodobnie AIDS, choroby Parkinsona, dystrofii mięśniowej i cukrzycy.
Scenariusze obejmujące hodowanie ludzkich zarodków po to, by uzyskać z nich komórki, są dla wielu osób bardzo niepokojące, ponieważ zarodki te stałyby się przecież ludźmi. Należy szanować poglądy tych, którzy uważają, że życie stanowi świętość już od poczęcia, ale chciałbym też przedstawić odmienny punkt widzenia. Zarodek jest skupiskiem komórek, które zaczyna cokolwiek odczuwać dopiero na znacznie późniejszym etapie rozwoju, tak więc nie jest jeszcze osobą. W Wielkiej Brytanii Human Genetics Advisory Commission rozpoczęła poważną dyskusję ze społeczeństwem, która pozwoli ocenić jego stosunek do takiego zastosowania klonowania.
Stworzenie zarodka w celu leczenia konkretnego pacjenta pewnie będzie kosztowne, tak więc bardziej praktyczne okaże się przypuszczalnie wyprodukowanie stałych, stabilnych linii ludzkich pierwotnych komórek zarodkowych ze sklonowanych zarodków. Komórki te można by pobudzić do różnicowania zależnie od potrzeby. Po implantacji wprawdzie nie byłyby one idealnie dopasowane pod względem genetycznym do pacjenta, ale przypuszczalnie dawałoby się kontrolować jego reakcję immunologiczną. Na dłuższą metę naukowcy mogliby opracować metody produkcji genetycznie dopasowanych do chorego komórek macierzystych uwzględniające bezpośrednie ich „odróżnicowanie", odstępując tym samym od metod, w których wykorzystywano zarodki.


Wady klonowania
Pomimo tych wielu zalet klonowanie już zostało zabronione w wielu krajach. Jednym z powodów takiej decyzji może być to, że jak przestrzegają naukowcy wytworzenie większej ilości osobników zachwiałoby ideę różnorodności genetycznej osobników w przyrodzie. Jednak weźmy pod uwagę, że to byłoby problemem jedynie wówczas, gdy zachodziłoby na skalę masową, co jest niemożliwe obecnie ( i nie będzie możliwe przez najbliższe parę lat) ze względu na wysokie koszty. Głównym argumentem przeciwników klonowania jest to, że jak głoszą oficjalne publikacje nie ma fizycznego problemu sklonować człowieka. Czy mamy prawo ingerować w dzieło stworzenia człowieka, manipulacji jego cechami w celu wytworzenia kopii Religia i moralność zapewne zabrania nam tego.
Niemniej jednak wydaje się jasne, że klonowanie z hodowanych komórek będzie stwarzać istotne możliwości dla medycyny. Przewidy-wania dotyczące nowych techno- logii są zwykle błędne: stosunek społeczeństwa do różnych rzeczy się zmienia, zdarzają się również nieoczekiwane odkrycia. Czas pokaże, co się wydarzy. Naukowcy zaś zajmujący się możliwościami klonowania mają przed sobą jeszcze dużo pracy.