Inżynieria genetyczna - na czym polega, przyklady jej wykorzystania oraz własna ocena

Słowo inżynieria oznacza, że dochodzi do skonstruowania czegoś całkiem nowego. W przypadku inżynierii genetycznej, naukowcy wykorzystują części żywych organizmów, jako podstawowy materiał budulcowy do tworzenia nowych lub zmian już istniejących organizmów żywych.
Pojęcie ,,inżynieria genetyczna” ma bardzo krótką historię. Pojawiło się dopiero w połowie lat 70-tych, gdy po raz pierwszy stało się możliwe ukierunkowane otrzymywanie genów. Materiałem genetycznym wszystkich organizmów jest kwas deoksyrybonukleinowy - DNA, w którym zapisana jest informacja o wszystkich białkach obecnych w danym organiźmie. Zapis dotyczący jednego białka nazywany jest genem. Odkrycia biologii począwszy od lat 50-tych doprowadziły do tak dobrego poznania struktury DNA, że stało się możliwe klonowanie, mające olbrzymie znaczenie poznawcze i praktyc zne.

U człowieka istnieje kilka tysięcy zaburzeń, zwanych chorobami genetycznymi, wynikającymi ze zmian w ludzkich genach. Zmiany te noszą nazwę mutacji oraz powodują one brak produkcji danego białka. Większość tych chorób można leczyć tylko objawowo, bo nie jest możliwe ich usunięcie. Dla pewnej grupy chorób (np. zaburzenia zwiazane z brakiem hormonu wzrostu) jedynym sposobem leczenia jest podawanie białka identycznego z obecnym w ludzkim organizmie. Z tego względu należałoby pozyskać taki produkt, lecz niestety jest to wielki problem. Niektóre z nich uzyskiwano dawniej z krwi ochotników, lecz obecnie raczej się unika krwi z powodu przypadków zakażenia wirusem HIV. Inżynieria genetyczna rozwiązała te problemy przez umożliwienie klonowania genów kodujących pożądane białka. Są obecnie na świecie bakterie produkujace insulinę, czynniki krzepliwości krwi i hormon wzrostu, które można otrzymywać łatwo, w dużych ilościach, i które nie powodują ludzkich chorób. Na półkach aptek pojawia się coraz więcej leków przyrządzanych techikami inżynierii genetycznej, z których najbardziej chyba znana jest szczepionka przeciwko wirusowemu zapaleniu wątroby typu B. Niedlugo będzie też możliwe leczenie przyczyny choroby poprzez podawanie pacjentom cierpiącym na choroby genetyczne zdrowych genów, które umożliwią im produkcję brakujących białek. Podobne metody terapeutyczne są obecnie na różnych poziomie badań, tak jak metody leczenia raka, m. in. przez wprowadzanie genów. Możliwe jest również, dla szeregu chorób występujących w rodzinach, ustalenie kto odziedziczył geny danej choroby. W przypadku niektórych chorób, np. nowotworów, daje to szansę na wczesne wykrycie i wyleczenie.

Dotychczas opisałam tylko klonowanie genów, lecz istnieje również możliwość klonowania organizmów, czyli uzyskanie pewnej ilości genetycznie takich samych osobników. Można to uzyskać przez podział zarodka na pojedyncze komórki we wczesnych stadiach rozwoju lub możliwy jest też inny typ klonowania - jak dotychczas uwieńczony tylko jeden raz sukcesem w przypadku ssaków - wzięcie jądra komórkowego z jednej komórki dojrzałego organizmu i przeniesienia jej do niezpłodnionej komórki jajowej. Jeśli z tego rozwinie się osobnik, będzie on genetycznie identyczny z osobnikiem, od którego pobrano komórkę. Tak powstała owca Dolly i jak dotychczas żaden inny ssak, choć podobno dalsze doświadczenia nad krowami są w toku. Jeśli coś takiego jest możliwe, istnieje pewne niebezpieczeństwo, że ktoś zechce sklonować człowieka! Na szczęście owca Dolly była jednym udanym doświadczeniem zwierzęcym spośród trzystu ale pojawiły się już doniesienia w prasie na pewnego fizyka o nazwisku Seed. Chciał on otworzyć klinikę umożliwiającą bezpłodnym parom posiadanie sklonowanego potomstwa, lecz to nie jest jeszcze możliwe ze względów technicznych.

Inżynieria genetyczna obejmuje swym działaniem również rośliny, których co najmniej 38 różnych gatunków zostało już genetycznie zmodyfikowanych. Przetestowane zostały kwiaty, podobnie jak genetycznie zmodyfikowane ryby, owce, wirusy i bakterie. Użycie genetycznie zmodyfikowanych pomidorów, soi, bawełny, kukurydzy, rzepaku, winogron i ziemniaków odbywa się bez żadnych ograniczeń w Stanach Zjednoczonych. W Europie dopuszczono na rynek genetycznie zmodyfikowany tytoń, rzepak i kukurydzę. Genetycznie zmodyfikowany przecier pomidorowy znajduje się w sprzedaży w supermarketach a genetycznie zmodyfikowana soja jest importowana z USA i stosowana w naszej żywności. W laboratoriach ludzki gen został dodany do łososia, pstrąga i ryżu, gen kurczaka do ziemniaków, geny myszy do tytoniu a geny bakterii i wirusów do ogórków i pomidorów. Obecnie sprzeciw wobec żywności transgenicznej jest znaczny. Ludzie żądają "prawdziwej" żywności, bez genetycznej modyfikacji. Jeżeli przemysłowi uda się rozpowszechnić na naszym rynku pierwsze produkty, z następnymi będzie już dużo łatwiej. Jak dotąd tylko soja i kukurydza trafiły na rynek międzynarodowy. Jeżeli wystarczająca liczba ludzi będzie protestować, możliwe jest powstrzymanie następnych zmodefikowanych produktów od wejścia na rynek i do naszego życia.

Według ekspertów rozwój inżynierii genetycznej stwarza możliwość otrzymywania bezpiecznej żywności, umożliwia uprawę owoców i warzyw o przedłużonej trwałości i pożądanym składzie. Powstałe w ten sposób rośliny uprawne będą w sposób naturalny uodpornione na choroby powodowane przez bakterie i wirusy, będą w stanie samodzielnie ochronić się przed atakiem szkodliwych owadów, lepiej przetrwać niekorzystne oddziaływanie klimatu takie jak susza czy przymrozki. Korzyściami płynącymi z uprawy roślin transgenicznych są przede wszystkim możliwość pozyskania żywności o większej wartości odżywczej oraz nie potrzebującej środków ochrony roślin i nawozów sztucznych. Roślina taka byłaby więc korzystna dla ludzkości, zarówno ze względów zdrowotnych, jak i ekonomicznych. Jej produkcja byłaby bardziej opłacalna, co z kolei mogłoby się przyczynić m.in. do rozwiązania problemu głodu na świecie. Inną opinię natomiast ma dr MichaelAntoniou – Senior Lecturer w dziedzinie Biologii Moekularnej w Londynie: "To jest niedoskonała technologia niosąca ze sobą zagrożenia. – mówi - Najbardziej przerażający jest fakt, że efekty jej wprowadzenia są nieprzewidywalne.” Uważa on, że produkowanie genetycznie zmodyfikowanej żywności na skalę światową może powodować mnóstwo problemów dotyczących zarówno środowiska, jak i zdrowia człowieka i zwierząt. Rośliny o datkowych genach mogą także nieodwracalnie zmienić środowisko, poprzez przekazywanie swoich genów roślinom rosnącym w pobliżu. Skutkiem tego może być przekształcenie roślin w super-chwasty a owadów w super-szkodniki a zwalczenie ich nie będzie możliwe bez użycia silnych środków chemicznych. Rośliny przekształcone, produkujące własne trucizny owadobójcze, mogą także przynieść śmierć np. ptaków i motyli. eksci sugerują, że działanie takich rośliny będzie ograniczone tylko do obszaru, na którym są uprawiane, jednak uważam, że może wystąpić o wiele więcej skutków ubocznych. Wiemy, że zmiana jednego elementu środowiska powoduje efekt domina, wywołujący zmiany w całym ekosystemie. Dzieje się tak, ponieważ organizmy genetycznie zmodyfikowane są żywe, a to oznacza, że mogą się rozmnażać oraz przemieszczać z innymi żywymi organizmami i może to trwać wiele pokoleń.

Uważam, że inżynieria genetyczna jak najbardziej przydaje się człowiekowi. Wniosła bardzo dużo do ratowania zdrowia i życia pacjentów, do profilaktyki zdrowotnej (szczepionki) oraz do hodowli roślin użytkowych. Niezależnie od tego isnieją również obawy co do konsekwencji jakie niosą ze sobą genetycznie zmodyfikowane organizmy. Nie możemy być pewni czy zmiany wprowadzone w dziedzictwo z pokolenia na pokolenie człowieka – choćby najdrobniejsze i niewinne – nie spowodują o wiele poważniejszych, nieodwracalnych skutków negatywnych. Dalszy postęp badań zapewne w istotny sposób może pomóc cierpiącym jak i wywołać niekorzystne zmiany. Prawdopodobnie nie dowiemy się, jaki dokładnie będzie wpływ genetycznie zmodyfikowanych organizmów na naszą przyszłość ani nie możemy przewidziec związenych z tym problemów. Uważam jednak, że pomimo wad i zalet inżynierii genetycznej, warto zainwestować w tę dziedzinę rozwoju techniki, która może wyjaśnić wiele zagadek dotyczących naszego zdrowia, a nawet życia. Największą wartością człowieka jest zdrowie, czasami tak niedoceniane przez zdrowych ludzi, natomiast nieosiągalne dla ludzi chorych nieuleczalnie. Myślę, że rozwój tej dziedziny byłby małym światełkiem w tunelu, które zaświeciłoby właśnie dla nich, a ludzkość, która przyjdzie po nas oceni czy był to krok w dobrym kierunku.