§ 89. Роль генетичної інженерії в сучасних біотехнологіях і медицині

Поміркуйте

Чому розвиток генетичної інженерії розпочався лише у другій половині XX століття?

Згадайте

Які методи використовує сучасна біотехнологія?

Проблеми та перспективи використання технології генетичної інженерії

Питання про перспективу використання генетичної інженерії під час вирощування сільськогосподарської сировини продовжує дискутуватися з-поміж дослідників/дослідниць і споживачок/споживачів. Серед позитивних аргументів — підвищена врожайність, екологічні переваги, захист від шкідників. З іншого боку, непевність споживацької частини щодо безпечності нових технологій.

Теоретично негативний вплив, наприклад, трансгенних рослин на інші організми можливий через наявність в організмі рослин біологічно активних речовин (інсектициди, фунгіциди та ін.). Уплив цих речовин може бути прямої або опосередкованої дії через трофічні ланцюги. Однак до сьогодні достовірних експериментальних даних про негативну дію трансгенних рослин, стійких до шкідників, на нецільові організми не отримано. Також за 30 років досліджень немає достовірних даних щодо негативного впливу ГМО на тих, хто споживав їх у їжу.

У Європі модифіковані рослини сої та кукурудзи для виготовлення харчових продуктів дозволено з 1997 року, а харчові ферменти, добавки, одержані в результаті генної інженерії, використовують понад двадцять років. Слід зазначити, що ГМО-продукти є дешевшими, ніж продукти звичайної селекції, і можуть містити корисні для людей сполуки.

Виробництво лікарських препаратів

Без генетично модифікованих організмів, які виробляють лікарські препарати, наразі важко уявити сучасну медицину. Деякі препарати просто неможливо отримати в інший спосіб. Використовують такі ліки вже досить давно. З 1982 року розпочалося масове застосування інсуліну, виробленого генетично модифікованою бактерією.

Крім інсуліну, за допомогою генетично модифікованих організмів виробляють гормон росту, інтерферон, препарати для лікування інфаркту міокарда, препарати для лікування муковісцидозу, низки форм раку та інших захворювань.

Діагностика захворювань

Для діагностики захворювань лікарі активно використовують технології генетичної інженерії. Діагностувати таким чином можна інфекційні, спадкові захворювання, а також різні форми раку. Ця діагностика ґрунтується на розпізнаванні специфічних ділянок нуклеїнових кислот — ДНК або РНК. Такий метод має дуже велику чутливість і високу надійність.

Генна терапія

Генна терапія це сукупність технологій, яка забезпечує внесення змін у генетичний апарат соматичних клітин людини. Головне її призначення — лікування спадкових захворювань. Основна ідея — замінити дефектний ген у клітинах на нормальний. Для цього з організму спочатку виділяють клітини, вводять у них здоровий ген і поміщають клітини назад (мал. 89.1). Таку терапію проводять, наприклад, для гена тимідинкінази в людей із тяжкою формою імунодефіциту.

Мал. 89.1. Схема технології генної терапії

Генна терапія вже має приклади успішного застосування, але поки що всі ці дослідження є експериментальними.

Використання в сільському господарстві

У сільському господарстві генетично модифіковані рослини в комерційних масштабах використовують із 1994 року. Основний напрям використання — отримання рослин із підвищеною стійкістю до захворювань, шкідників або природних умов. Важливим напрямом є також отримання плодів із покращеною здатністю до зберігання та з підвищеним умістом потрібних речовин (мал. 89.2). А найбільш перспективним напрямом використання у тваринництві є отримання молока від генно модифікованих тварин.

Мал. 89.2. Золотий рис (генетично модифікований сорт рису з підвищеним умістом бета каротину)

Ключова ідея

Найбільш перспективними напрямами використання генетичної інженерії в сучасних біотехнології й медицині є виробництво лікарських препаратів, генна терапія, діагностика захворювань і виробництво сільськогосподарської продукції. Трансгенні організми можуть мати велике значення для підвищення ефективності сільського господарства та під час досліджень у галузі молекулярної біології.

Перевірте свої знання

1. Як досягнення генетичної інженерії використовують: а) у наукових дослідженнях; б) у медицині; в) у сільському господарстві? 2. Порівняйте технології класичної селекції і технології створення ГМО. Про які переваги чи недоліки можна говорити? 3*. Які біологічні та екологічні проблеми можуть виникнути через використання ГМО? Обговоріть це в групі і підготуйте питання для дискусії на цю тему. 4*. Чи може людство обійтися без використання технологій генетичної інженерії? Відповідь обґрунтуйте.

Зміст