biotechnologia to szczególna dziedzina nauki, gospodarki narodowej oraz techniki. Do podstawowych zadań badań naukowych w tej dziedzinie należy badanie struktury materii pod względem molekularnym. Dzięki biotechnologii możliwe jest sprzedawanie na rynku " ulepszonych" materiałów konsumpcyjnych.

rozwojowi biotechnologii sprzyja przede wszystkim zapotrzebowanie rynku i konsumenta.

Bardzo dużym zainteresowaniem na rynku cieszy się ostatnio klonowanie oraz żywność modyfikowana genetycznie. Żywność tą w skrócie określa się jako żywność GM. badania nad produktami wzbogaconymi genetycznie trwają nadal badania, prowadzone w wielu ośrodkach naukowych. Polska opinia co do takich produktów jest wciąż negatywnie nastawiona, aczkolwiek istnieje całą rzesza ludzi, którzy przychylają się do produkcji takich produktów żywnościowych.

Artykuły GM to produkty zawierające zmodyfikowany pod względem genetycznym materiał, zazwyczaj w postaci zmienionego białka oraz kwasów nukleinowych. "Żywność GM" powstaje także w wyniku działania organizmów zmodyfikowanych genetycznie.

Według przepisów Unii Europejskiej żywność GM, posiada nie więcej niż 1 % komponentów zmodyfikowanych genetycznie. tak wiec, piwo produkowane przez drożdże GM czy też cukier wytwarzany w burakach GM nie należą już do produktów GM i nie musza posiadać odpowiedniego oznakowania.

Żywność genetycznie modyfikowana.

Z nowoczesną biotechnologią wiążą się obecnie liczne sukcesy a także liczne afery nie mające końca.

rozwój tej dziedziny nauki spotyka się ze społeczną akceptacją, ale nadal istnieje wielu sceptyków i krytyków tej dziedziny.

biotechnologia niesie ze sobą wiele zalet oraz budzi liczne kontrowersje. Wiele krajów i władców państw, podejmuje różnego rodzaju decyzje dotyczące głównych zagadnień biotechnologicznych. Nawet Książe Karol wyraził swój stosunek do klonowania, publikując na stronach rządowych królestwa artykuł, w którym jasno stwierdza, że modyfikacją genomu może zajmować się tylko Bóg. Książe Karol wyraził także dezaprobatę dla żywności GM. Jego opinia okazała się nieco zadziwiająca, gdyż Wielka Brytania jest jednym z głównych producentów takiej żywności.

Według prezydenta J. Cartera zaprzestanie produkcji żywność modyfikowanej genetycznie odbije się na najbiedniejszych. Według Cartera biotechnologia niesie za sobą szczególne korzyści dla najbiedniejszych mieszkańców Ziemni, gdyż jej osiągnięcia pozwolą na zwiększenie produkcji leków, produktów żywnościowych oraz dzięki niej będzie możliwa ochrona środowiska.

Geny orzeszków ziemnych, przeniesione do genomu soi powodują alergie.

Soja jest rośliną niezwykle cenną pod względem zawartości białka . Stanowi większość upraw występujących na Ziemi. jedyna jej wada jest bardzo mała zawartość aminokwasów siarkowych. Związki te bardzo licznie występują natomiast w orzeszkach ziemnych. Naukowcom udało się przenieść te geny do genomu soi i otrzymać soje z aminokwasami siarkowymi. Jednakże okazało się, że zmodyfikowana soja jest przyczyna solnej alergii, dlatego zaprzestano dalszych prac i nie doszło do jej komercjalizacji.

Nieczyszczony tryptofan powoduje choroby.

Tryptofan jest aminokwasem, który w USA posiada dużą popularność jako substancja odżywcza. Sprzedaje się go bez recepty w wielu aptekach. Wszystkie produkty na bazie tryptofanu produkuje tylko jedna firma spośród firm działających na rynku amerykańskim. Wykorzystuje ona odpowiednie szczepy bakteryjne, wytwarzające znaczne ilości tryptofanu.

Ze względów oszczędnościowych w pewnym momencie skrócono procedurę wytwarzania tego związku.

Spowodowało to pozostanie w sprzedawanym produkcie toksycznych substancji, które okazały się szkodliwe a w niektórych przypadkach zabójcze dla organizmu. Nieoszyszczony preparat sprzedawany na rynku stał się przyczyną wystąpienia wielu chorób oraz zgonów. Wbrew pozorom tragedie spowodowały substancje zanieczyszczające preparat a nie transgeniczne mikroorganizmy.

Motyle giną liczniej na polu kukurydzy Bt?

Według komunikatu podanego przez Cornell University, na polu kukurydzy modyfikowanej genetycznie dochodzi do częstszej śmierci motyli. Po pewnym czasie ta sama uczelnia opublikowała inne badania, tym razem zawierające próbę kontrolną. Na polu gdzie rosła kukurydza naturalna, gdzie stosowano środki chemicznej ochrony roślin, motyle padały znacznie częściej, niż na polu z kukurydza transgeniczna.

Genami Bt z rzepaku modyfikowanego genetycznie zalegają w układach pokarmowych pszczół?

W układzie pokarmowym niektórych pszczół, znaleziono geny zmodyfikowanego transgenicznie białka. Pszczoły pomimo, iż żerowały na rzepaku transgenicznym posiadały w układzie pokarmowym geny kukurydzy.

Sądzi się ,że przyczyna tego zjawiska jest bardzo banalna. tuz po konsumpcji w narządach układu pokarmowego znajdują się związki, a tym samym geny, pochodzące ze spożytego pokarmu. Nie są one bowiem tak szybko trawione i wydalane.

Czy spożywanie żywności genetycznej niesie za sobą ryzyko?

Z inżynierią genetyczną stosowaną do produkcji żywności oraz w rolnictwie wiąże się znaczny wpływ na różnorodność biologiczną, środowisko oraz na zdrowie ludzkie.

Dokładne określenie bezpieczeństwa pod względem biologicznym polegać musi wiec na określeniu wpływu organizmów transgenicznych na środowisko a także określenie ryzyka, które wiążę się z wprowadzeniem żywności GM na rynki spożywcze.

Istnieją trzy rodzaje zagrożeń związanych z produktami modyfikowanymi genetycznie. Żywność taka może posiadać obniżoną wartość pokarmowa, może zawierać różnego rodzaju toksyny a także może wywoływać liczne i często groźne alergie.

Jakie produkty nazywamy genetycznie modyfikowanymi?

Produkty modyfikowane genetycznie to wszelkiego rodzaju żywność, składniki żywności, suplementy pokarmowe oraz dodatki żywnościowe, które produkowane są w wyniku technologii polegających na zastosowaniu w nich zrekombinowanego DNA.

Niebezpieczeństwa jakie niesie żywność GM , można określić na podstawie organizmów niezmodyfikowanych, które były podstawą do wytworzenia modyfikacji. Określenie potencjalnego działania modyfikowanych produktów może polegać także na określeniu źródła genów, które zostały użyte do utworzenia organizmu, dzięki działaniom inżynierii genetycznej. Przykładowo gen, znajdujący się w orzeszkach ziemnych, stanowiący silny alergen, wprowadzony do genomu innej rośliny, będzie powodował także reakcje uczuleniowe.

Niemniej jednak zawsze istnieje ryzyko, związane z metodą rekombinacji DNA. Metody stosowane obecnie jak i te , które będzie się wykorzystywało w przyszłości, będą ze sobą nieść ryzyko w niewłaściwym funkcjonowaniu i strukturze organizmów produkujących produkty żywnościowe.

Bardzo często zdarza się , że modyfikowana żywność ma dodatkowe działanie, zupełnie przypadkowe i nie zamierzone. Niektóre niespodziewane zmiany mogą wykazywać szkodliwe działanie na konsumenta.

Wobec tego, zanim taką żywność wprowadzi się na rynek konieczne jest staranne jej przetestowanie i upewnienie się, że jest ona wolna od wszelkiego rodzaju alergenów oraz z toksyn oraz czy jej wartość pokarmowa pozostaje ta sama.

Najczęściej stosuje się pewne strategie testowania.

Związki podrażniające i toksyny zawarte w żywności zmodyfikowanej genetycznie.

Substancje, zawarte żywności GM obecne są jedynie w śladowych ilościach. jednakże kumulacja tych składników może znacznie zmienić biologiczna i pokarmową jakość żywności.

Zmodyfikowane białko oprócz działania silnie alergennego może czasem wykazywać dodatkowe właściwości. Jeśli nastąpi zmodyfikowanie enzymów, to może dojść do wyprodukowania składników o innej aktywności biologicznej niż normalnie. Substancje takie mogą wykazywać działanie toksyczne lub podrażniające. Enzymy te mogą oprócz funkcji zmieniać poziom na którym funkcjonują. Dochodzi bardzo często do naruszenia innych procesów fizjologicznych.

Istnieje pewna klasa żywności, która została zmodyfikowana celem produkcji czynników, biorących udział w zwalczaniu owadów. Przykładem może być rodzina związków służących likwidacji owadów. Każda z pośród enterotoksyn Bt, wykazuje specyficzność dla określonej grupy owadów.

Przez wiele lat stosowano w rolnictwie substancję, która niszczył owady, ale powodowała także znaczne skutki u konsumentów. Toksyna Btk, ma dużą biologiczną skuteczność w niszczeniu owadów, ale wykazuje także toksyczne działanie wobec odległych rzędów, jak kręgowce.

Działanie toksyny ujawnia się w momencie spożywania jej w znacznych ilościach. Podobna sytuacja może pojawić się w przypadku żywności GM. Zwierzęta i człowiek spożywający żywność modyfikowaną biotechnologicznie mogą wykazywać znaczny poziom toksyny w ustroju.

Toksyna Bt stosowana powierzchniowo, ulega degradacji do niezauważalnego poziomu. Niszczą ją promienie słoneczne oraz ultrafioletowe w ciągu nawet kilku dni. Rośliny GM, wytwarzają taką toksynę stale i jej poziom z reguły pozostaje wysoki. toksyna znajduje się wewnątrz oraz na powierzchni rośliny. Toksyna wewnątrz pozostaje trwalsza, gdyż narażenie na działanie promieniowania ultrafioletowego jest mniejsze.

Rezultatem tego jest spożywanie przez konsumentów znacznej ilości toksyny wraz ze zmodyfikowaną żywnością niż ma to miejsce w przypadku roślin, które traktuje się toksyną powierzchniowo.

Klonowanie.

Klonowanie jest to proces polegający na produkcji kilku lub jednego zwierzęcia, które jest pod względem genetycznym identyczne jak zwierze macierzyste.

klonowanie jest dość szerokim terminem, obejmuj trzy różne techniki, których cele mogą być bardzo odmienne.

Większość mieszkańców naszego globu odnosi się do klonowania w bardzo sceptyczny sposób. Przyczyna takiego myślenia jest zapewne błędne pojecie możliwości tego procesu. Mają oni w pamięci " wyimaginowane" epizody z filmów i książek grozy, które zupełnie nie pokrywają się z prawdą . rzeczywiste korzyści płynące z klonowania są olbrzymie. Zazwyczaj podaje się możliwość " przywrócenia" życia gatunkom wymarłym.

Rodzaje klonowania:

- klonowanie reproduktywne ( klonowanie osobników dorosłych),

- klonowanie embrionalne,

- klonowanie terapeutyczne ( klonowanie organów).

KLONOWANIE REPRODUKTYWNE

Ta technika klonowania polega na uzyskiwaniu repliki żywego zwierzęcia lub człowieka. Tę technikę wykorzystano już w celu sklonowania ssaków. Bardzo znanym przykładem jest pierwsza sklonowana owca o imieniu Dolly. Jak dotychczas pomimo licznych doniesień, nie udało się sklonować człowieka . Według doniesień dr Severino Aninori usiłować sklonować człowieka . Eksperymentu tego jednak nie udowodniono. W przypadku gdyby się powiódł, otrzymano by "klona" istniejącego już człowieka. Udane eksperymenty klonowania w wielu przypadkach, dowodzą ,że powstające w ten sposób organizmy posiadają liczne defekty.

Technika klonowania reproduktywnego.

W każdej komórce organizmu znajduje się identyczny zestaw genów, który zapisany jest w kodzie genetycznym. Wyjątkiem w organizmie są tylko komórki rozrodcze ( komórka jajowa i plemnik). Wiele mechanizmów czuwa nad ekspresją określonych tylko genów w komórce. Inna funkcja charakteryzuje bowiem komórkę nerwową czy mięśniową.

Wiele osób nie wierzyło, że peta chemiczne komórek da się zniwelować i zmusić komórkę do innego funkcjonowania.

Przebieg klonowania owcy Dolly.

Od owcy, będącej dawcą pobrano materiał genetyczny oraz komórki jajowe. Dna z komórki jajowej usunięto i wprowadzono do niej materiał genetyczny wyizolowany z komórki somatycznej. Taką " hybrydę" komórkową poddano następnie działaniu impulsów elektrycznych.

Na 227 prób powiodło się 29. Tak powstałe embriony wszczepiono następnie do macic owiec nosicielek. Na 29 wszczepionych embrionów tylko u 13 owiec doszło do pojawienia się ciąży. Według niektórych badaczy, okres życia powstałego organizmu może się znacznie skrócić, gdyż DNA zostało pobrane od sześcioletniej owcy, a wiec mogło posiadać już nagromadzone mutacje. jak dotychczas te obawy nie potwierdziły się i owca Dolly ma się dobrze.

Pod koniec 1998 roku naukowcy z Korei podali, że pozytywnie przeprowadzili próbę klonowania człowieka. W komórce jajowej 30- letniej kobiety umieszczono jej materiał genetyczny. Na etapie czterech komórek , embrion umieszczono w macicy matki nosicielki. Klonowanie reproduktywne wiąże się z licznymi wątpliwościami moralnymi i krytyką.

Do końca 2000 roku sklonowano osiem różnych gatunków zwierząt, wśród nich były myszy, rezusy, krowy, świnie czy szczury. Wiele błędów może wynikać prawdopodobnie z bardzo szybkim tempem z jakim musi nastąpić przeprogramowanie komórki.

KLONOWANIE EMBRIONALNE

W wyniku tego procesu dochodzi do powstania identycznych genetycznie bliźniaków, trojaczków itd.

metoda ta polega na pobieraniu z rozwijającego się embrionu kilku komórek. Każda z nich rozwija się następnie osobno i tworzy identyczną kopię embrionu. Eksperymenty takie jak dotąd przeprowadzano tylko u zwierząt.

Na embrionach ludzkich wykonano jak dotąd niewiele badań. jest to bowiem sztuczny sposób ' tworzenia" bliźniaków. Sytuacja taka ma miejsce w naturze, kiedy to średnio na 75 ciąż, jedna jest bliźniacza.

Moralnie nurtującym pytaniem jest to czy bliźniaki powstałe w sposób sztuczny różnią się od tych, które powstały w wyniku klonowania. Jest to pytanie o naturze naukowej i religijnej, dlatego, że powstały klon jest pełnoprawnym człowiekiem.

Technika klonowania embrionalnego.

W pierwszej fazie procesu dochodzi do połączenia komórki jajowej z plemnikiem. Proces ten prowadzi się oczywiście "in vitro". Po zapłodnieniu zygota dzieli się kilkakrotnie. Jeśli osiągnie już stadium kilkukomórkowe, to do zlewki, w której się znajduje dodaje się substancje chemiczną, powodującą rozpuszczenie otoczki spajającej. Płyn ten zawiera także substancje pokarmowe, które stymulują podziały komórek. Powstałe komórki rozdziela się następnie do różnych zlewek i hoduje do momentu aż osiągną stadium kilkukomórkowe. W tym momencie " zlepki" takich komórek wprowadza się do macicy matki zastępczej. Badan takich nie prowadzono jak dotąd na ludziach. Wszelkie manipulacje embrionami budzą bowiem znaczne kontrowersje i obawy. Praca nad embrionem ludzkim ingeruje bowiem w naruszenie życia ludzkiego.

Od końca lat osiemdziesiątych prowadzi się badania klonowania embrionalnego u myszy. Badania nad innymi zwierzętami zaczęto prowadzić znacznie później. Identyczne embriony uzyskane w czasie rozdziału pierwotnego embrionu wprowadzano do macicy matki zastępczej, w celu uzyskania nowych organizmów.

Stosowanie tych metod związane było z występowaniem wielu protestów, szczególnie w krajach Zachodnich oraz w Stanach Zjednoczonych. Na skutek licznych sprzeciwów zakazano eksperymentowania na embrionach ludzkich. W czasie kadencji Regana a także Busha badania takie były całkowicie zakazane. Przepis ten zniósł Bill Clinton.

Badania nad klonowaniem embrionalnym prowadzone były szczególnie intensywne na bydle oraz owcach. Podanie pierwszego eksperymentu ze sklonowaniem embrionu ludzkiego może stanowić problem, gdyż nieoficjalne firmy medyczne prześcigają się w osiągnięciu celu, za który zamożni i rozkapryszeni ludzi są w stanie zapłacić grube miliony. eksperymenty takie przeprowadza się zazwyczaj w tajemnicy, gdyż prawo zabrania pracy na materiale embrionalnym ludzkim.

KLONOWANIE TERAPEUTYCZNE

Pierwsze etapy tego klonowania są podobne do klonowani reproduktywnego. celem tego klonowania jest

" wytworzenie" określonego narządu, który może zostać wszczepiony osobie, od której komórki stanowiące dawców materiału genetycznego zostały pobrane.

Technika ta jest znacznie skuteczniejsza od tradycyjnego przeszczepiania narządów, gdyż pacjent otrzymuje organ, który jest identyczny pod względem zgodności tkankowej. Ryzyko odrzucenia takiego przeszczepu jest wiec tu bardzo znikome. w wyniku takiego klonowania może dojść do powstania nieograniczonej liczby narządów. ta technika mogła by uratować życie wielu osobom czekający na przeszczep, a nie mających żadnych szans ze względu na znaczne kolejki ludzi czekających na nowy narząd.

Technika klonowana narządów.

Metoda ta polega na pobraniu jajeczka od dowolnej pod względem genetycznym kobiety. Materiał genetyczny tej komórki usuwa się i w zamian za niego wprowadza się materiał genetyczny pochodzący od chorego. Komórkę taką poddaje się następnie działaniu impulsów elektrycznych, które powodują jej pobudzenie i dalszy rozwój. kiedy dojdzie już do rozwinięcia się embrionu, to pobiera się z niego odpowiednie komórki tzw. hemoctyoblasty. Komórki te są pluripotencjalne, co oznacza, że może z nich powstać dowolna tkanka i organ ludzkiego organizmu.

Po określonym czasie, organ ten może być użyty do przeszczepu. W żadnej z klinik światowych nie udało się jeszcze pozytywnie przeprowadzić klonowania terapeutycznego i dokonać przeszczepu. Zaawansowane techniki wykorzystywane obecnie do metod manipulacji genomem sprawia, że klonowanie organów jest tylko kwestią niedługiego odstępu czasu.