Istotą inżynierii genetycznej jest wprowadzanie do nici DNA jednego organizmu genów pochodzących od innego organizmu. Geny te są dobierane pod kątem użyteczności i pożądanych przez nas cech. W ten sposób otrzymuje się organizm, u którego gen na daną cechę ulega ekspresji znacznie efektywniej niż w swoim organizmie macierzystym.
Eksperymenty i badania genetyczne wymagają skomplikowanych technik i drogiego sprzętu laboratoryjnego, lecz rozwijają się bardzo prężnie, stwarzając ogromne możliwości w różnych dziedzinach.
Medycyna
W medycynie szczególną uwagę zwraca tzw. terapia genowa. Dotyczy ona leczenia chorób genetycznych, do tej pory nieuleczalnych. Polega na wprowadzaniu do komórki pobranej od chorego genu działającego prawidłowo. Ten prawidłowy gen niweluje działanie genu uszkodzonego, odpowiedzialnego za chorobę. Można też wprowadzać geny do narządów pacjenta za pośrednictwem wektorów wirusowych. Metodą terapii genowej można leczyć takie choroby ja białaczka czy hemofilia oraz wiele innych. Cały czas trwają prace nad udoskonalaniem metod, aby osiągać jak najlepsze i najszybsze efekty.
Farmaceutyka
Inżynieria genetyczna jest bardzo szeroko wykorzystywana do produkcji leków i innych substancji leczniczych, m.in. insuliny, czynnika krzepnięcia krwi, hormonu wzrostu, substancji antywirusowych i antybiotyków. Zwykle organizmami produkującymi leki są bakterie. Przykładowo pałeczka okrężnicy po wszczepieniu ludzkiego genu insuliny wytwarza ten hormon, który jest pełnowartościowy i z powodzeniem wykorzystywany w leczeniu cukrzycy, zamiast insuliny produkowanej wcześniej z trzustek zwierząt.
Leki można produkować w taki sposób, by odpowiadały indywidualnym potrzebom każdego z pacjentów.
Mikroorganizmy wykorzystuje się tez do produkcji bezpiecznych szczepionek, m.in. przeciwko wirusowemu zapaleniu wątroby typu B - tutaj zastosowano drożdże. Obecnie trwają prace nad szczepionką przeciw chorobie Alzheimera - trwają badania na zwierzętach.
Oczywiście wszystkie nowe leki i szczepionki, podlegają surowym kontrolom i badaniom, aby były skuteczne i nie wywoływały powikłań. Tylko po spełnieniu wszystkich wymogów, lek może zostać użyty do leczenia chorych.
Rolnictwo
Organizmy roślinne i zwierzęce, niosące w sobie obce geny nazywa się organizmami transgenicznymi. Wprowadzanie do komórek roślin nowych genów ma na celu zwiększenie plonów lub poprawę ich jakości. W ten sposób otrzymuje się nowe odmiany smakowe owoców czy kolorystyczne kwiatów, np. bardzo słodkie jabłka lub niebieskie róże. Nie wiadomo do końca, jakie skutki może mieć spożywanie roślin transgenicznych. Z tego względu istnieją zarówno zwolennicy, jak i przeciwnicy tak modyfikowanej żywności.
Hodowla
Otrzymuje się również transgeniczne zwierzęta hodowlane. Pierwszym udanym doświadczeniem tego typu było otrzymanie myszy z chromosomu szczurzego w roku 1990. Badania laboratoryjne dostarczają ważnych informacji na temat funkcjonowania organizmów: pracy układu odpornościowego czy chorobach genetycznych. W hodowli rolniczej zwierzęta "wzbogaca" się głównie w geny zwiększające odporność na choroby lub przyrost masy ciała. Otrzymuje się też krowy dające więcej mleka i kury znoszące większe jajka.
Szczególnie kontrowersyjną dziedziną inżynierii genetycznej jest klonowanie. W 1997 roku sklonowano pierwsze zwierzę - owcę Dolly. Pobrano przy tym komórkę od jednego zwierzęcia i wszczepiono jej jądro komórkowe innego. Narodzona owieczka jednak bardzo szybko się zestarzała, ponieważ okazało się, że jej organizm był biologicznie w tym samym wieku, co organizm "matki". Prace nad klonowaniem mają na celu m.in. usunięcie białek odpornościowych z narządów zwierząt, dzięki czemu mogłyby zostać użyte do przeszczepów dla ludzi.
Najwięcej problemów i kontrowersji budzi jednak klonowanie komórek ludzkich. Jest to ogromna szansa dla leczenia wielu chorób, perspektywy są ogromne. Lecz ogromne są też wątpliwości natury etycznej i moralnej. Z tego powodu w niektórych krajach zabroniono tego typu badań na ludzkich komórkach.
Źródła:
- Multimedialna Encyklopedia Powszechna, FOGRA wyd. Optimus Pascal
- Encyklopedia człowieka- Ciało ludzkie bez tajemnic wyd. Optimus Pascal
- Podręcznik do biologii dla 2 klasy gimnazjum wyd. Nowa Era
