Генетична інженерія і клонування
Напевно, зайве говорити про те, які перспективи малювали перед людством відкриття структури ДНК, розшифровка генетичного коду, можливість синтезувати РНК і так далі. Починаючи з 1960-х рр. письменники-фантасти (та й самі вчені) вправлялися у прогнозах: створення фантастичних істот, знешкодження вірусів, програмування врожайності та зовнішнього вигляду рослин за бажанням селекціонера! Але чим глибше дослідники впроваджувалися в секрети генетики, тим голосніше звучали голоси противників надмірного втручання в таємниці природи. Багато з них пояснювали свій протест релігійними мотивами: мовляв, негоже людині коригувати божественний задум.
Але і серед переконаних атеїстів чимало тих, хто закликає вкрай обережно ставитися до відкривається перед вченими можливостям. Де межа, що відокремлює бажання допомогти людству від прагнення задовольнити цікавість дослідника, часом приймає небезпечні форми? Наприклад, багато списів було зламано в XX ст. навколо питань євгеніки – вчення про селекцію людини. Якщо перші євгенічні суспільства ще у 1920-ті рр. просто закликали сприяти відтворенню людей з високим інтелектом та іншими позитивними задатками, то надалі, як нам відомо, бажання поліпшити породу людини і позбутися від “неповноцінних” примірників брало на рідкість потворні форми. А можливість за своїм розсудом впливати на підлогу і зовнішність майбутніх дітей, створювати нові види тварин, комбінувати клітини, як дитина складає кубики? Чи Не призведе це до непередбачуваних наслідків? “Навряд чи можна розділити ентузіазм тих, хто шукає на шляху генетичного контролю спосіб вирішення соціальних і людських проблем… Сьогодні гуманізм вченого, позбавлений конкретно-історичної та соціально-етичної перспективи, виявляється або чимось ефемерним, чисто словесним, або навіть – саме внаслідок його абстрактності – небезпечним своєю протилежністю, антигуманізмом”, – писав В. Т. Фролов (“Філософія та історія генетики. Пошуки і дискусії”). Втім, ми не збираємося лякати читача – моральний вибір у будь-якому випадку кожен робить самостійно. Про проблеми етики стосовно до науки ми заговорили лише потім, щоб нагадати – дискусія триває. А що друга половина XX ст. знаменується все новими і новими проривами в науці, до єдиної думки філософи і вчені, напевно, прийдуть ще дуже нескоро…
Але давайте повернемося власне до генетики та всьому, що з нею пов’язано.
Вже багато років цілком звичними для нас стали слова і словосполучення “трансген”, “генетична інженерія”. Успіхи генетиків дозволяють не обмежуватися схрещуванням у спробах вивести високорослий сорт пшениці або морозостійку полуницю. Для цього використовується методика перенесення в геном рослини або організму чужого гена, який повинен надати йому нові якості. Господарю вводять певну послідовність ДНК, взяту у носія, якості якого бажають передати трансгенному організму. У результаті клітини трансгенного організму будуть, як і годиться, виробляти білок і використовувати його як будівельний матеріал. Але він отримає нові властивості. Зрозуміло, все це виглядає просто лише на папері, насправді це найтонший складний процес. Поняття “трансгенний організм” часто плутають з “генетично модифікованим організмом”, але останнім насправді дещо ширше. Воно включає в себе не тільки трансгени, тобто організми, які було запроваджено чужий ген, але і ті, в яких в принципі було здійснено яке-небудь втручання в геном.
З чого ж почалася ера генетичної інженерії (саме так прийнято називати всілякі маніпуляції з виділенням, копіюванням, перенесенням генів)?
У 1973 р. американці Герберт Бойєр (1936 р.) і Стенлі Норман Коен (1935 р.) перенесли в бактерію, ген вірусу, попередньо вирізавши” потрібний шматочок ДНК. Молекули ДНК, які в результаті маніпуляцій вчених придбали фрагменти різного походження, стали іменувати рекомбінантними. Цікаво, що незабаром після успішного завершення своїх експериментів вчені самі звернулися в Національну академію наук США з пропозицією створити спеціальний міжнародний комітет для оцінки ймовірних загроз у результаті створення рекомбінантних ДНК. У разі визнання потенційної небезпеки Бойєр і Коен були згодні на мораторій в області подібних експериментів. Результатом стало створення у 1974 р. Консультативного комітету з рекомбінантних ДНК (Recombinant DNA Advisory Committee, або RAC). Дослідження продовжилися.
Зараз за допомогою методів генної інженерії в галузі сільського господарства створюють сорти рослин, стійкі до шкідників і пестицидів, не бояться морозів; у світі створено і успішно застосовуються кілька десятків генно-інженерних лікарських препаратів. У 1990 р. методи генної інженерії були застосовані для лікування дівчинки по імені Ашанті де Сільва, страждала від важкого імунодефіциту. В клітини крові Ашанті були вбудовані гени, що сприяли синтезу відсутніх елементів. Правда, в даний час подібні дослідження припинені – з’ясувалося, що в ряді випадків генна терапія людини сприяє утворенню ракових клітин. Зараз ведуться роботи по зниженню онкогенного ефекту.
Також 1970-ті рр. ознаменувалися ще кількома важливими відкриттями. Фредерік Сенгер (1918-2013 рр.) ще на початку 1950-х рр. займався вивченням структури білків та нуклеїнових кислот. Йому належать фундаментальні дослідження інсуліну – гормону, без якого в буквальному сенсі неможлива життя мільйонів людей, які страждають діабетом. (У 1958 р. за роботи в цій області Сенгер отримав свою першу Нобелівську премію.) Потім учений зацікавився визначенням послідовності в ланцюгах ДНК. Як вже говорилося, будь-яка ДНК відрізняється неймовірною довжиною, і навіть просте опис її структури являє собою важка копітка праця. Ще за кілька років до дослідів з ДНК Сенгер запропонував позначати елементи ДНК і РНК, призначені для дослідження, радіоактивними ізотопами. Це дозволило скоротити кількість експериментальних матеріалів. Що ж стосується його методу читання послідовностей ДНК, то він був заснований на поділі ланцюгів на фрагменти і подальшому встановленні закономірностей у цих фрагментах. Визначення нуклеотидної послідовності ДНК одержало назву секвенування. Фредерік Сенгер і його колеги в 1977 р. наочно продемонстрували переваги свого методу, описавши послідовність ДНК вірусу Епштейна-Барр. Вона складалася з 5375 підстав! У 1980 р. Сенгер отримав другу Нобелівську премію з хімії разом з Уолтером Гілбертом (1932 р.) і Підлогою Бергом (1926 р.), ставши єдиним в історії британцем, який удостоївся цієї премії двічі.
Ще одна важлива галузь науки, пов’язана з генетикою, – клонування. Так само, як і генні модифікації, відтворення клонів бурхливо обговорюється і стає основою для сміливих теорій і фантастичских фільмів.
Що таке клон з точки зору біології? Це організм, повністю подібний, з таким же набором генів, отриманий шляхом безстатевого розмноження. Як не дивно це звучить, але більшість з нас неодноразово займалися відтворенням клонів, навіть не замислюючись про це. Як? Згадайте, напевно вам доводилося, наприклад, взяти листочок від вподобаної вам фіалки або іншої рослини, укоренити його і через деякий час милуватися новим квіткою. А адже це і є примітивний приклад клонування! Сам термін “клонування” походить від грецького “втеча”, “нащадок” – подібний спосіб розмноження рослин був відомий людям з глибокої давнини. Але як можна клонувати тварину чи людину? Та і чи можливо? У XX ст. виявилося, що можливо. Після відкриття структури ДНК хромосом, структури ядра клітин були розпочаті дослідження в цій області.
Ще до Другої світової війни проводилися дослідження з пересадки ядра з однієї клітини в іншу. У 1962 р. професор Оксфордського університету Джон Гердон (1933 р.) пересадив ядро клітини жаби в незапліднене яйце другий жаби і дочекався появи пуголовка. На наступний рік слово “клон” увійшло в наукову практику, і досліди продовжилися. Зокрема, було доведено, що можна клонувати цілий організм, використовуючи ізольовані клітини: спроба виростити цілу моркву з клітин кореневища увінчалася успіхом.
Незабаром почалися досліди з ссавцями. У 1979 р. Карл Илменси (1939 р.) заявив про успішне клонування миші. У 1996 р. з’явилася на світ овечка Доллі – перше в світі тварина, клонована з клітини дорослої особини.
Слід сказати, що, на думку багатьох дослідників, клонування досі залишається цікавим, але невигідним і в науковому, і в фінансовому плані напрямком: дуже високий відсоток невдалих спроб (у випадку з Доллі їх було більше 270!), крім того, клони тварин часто страждають серйозними патологіями. Але багатьох зараз спокушає перспектива шляхом клонування відтворити вимерлих тварин – наприклад, мамонта.
А що ж з клонуванням людини? Звичайно, інтерес до нього виник після перших же вдалих дослідів 1960-х рр. У перспективи “людських клонів” відразу з’явилися і люті противники, і переконані прихильники. В даний час всі питання, пов’язані з клонуванням людини, в більшості країн регулюються законодавчо, і багато держав забороняють роботи в цьому напрямку. У більшості випадків мова поки йде про терапевтичному клонуванні – відтворення окремих тканин або формуванні клону до ранньої ембріональної стадії: в межах декількох десятків клітин. Згодом взяті з цього ембріона так звані стовбурові клітини використовуються для лікування самого донора: їх головна перевага в тому, що вони не будуть відторгатися його імунною системою.
(2 votes, average: 2.50 out of 5)