Genski inženiring

V Nemčiji trpi več kot 300,000 ljudi sladkorna bolezen. Oni rabijo insulina, hormon, ki ga zdaj proizvaja genski inženiring. insulin proizvajajo ga Langerhansovi otočki v trebušni slinavki; to ureja sladkorja ravni. Če hormon odpove, to vodi v klinično sliko sladkorna bolezen. Človek insulina je prvo zdravilo, proizvedeno z genskim inženiringom. V zadnjih 15 letih je bilo mogoče proizvajati hormon, ki je ključnega pomena za to sladkorna bolezen obolelih, ne da bi ga morali izvleči iz trebušne slinavke zaklanega goveda ali prašičev. S pomočjo genskega inženiringa je bil inzulinski načrt izoliran iz človeških celic in prenesen v bakterije ali kvasovke. V velikih mešanih rezervoarjih, imenovanih fermentatorji, se mikroorganizmi množijo in proizvajajo humani inzulin. Gensko spremenjeni inzulin torej brez patogenov živali.

Težki izrazi: gen, genom in genski inženiring.

O gen je najmanjša enota dednega materiala (dednemu materialu pravimo tudi genom, torej celota vseh genov organizma). Naš genom vsebuje med 30,000 in 40,000 genov; to je le približno 300 genov več kot miška in približno dvakrat toliko kot sadna muha. Ugotovljenih je bilo že približno 9,000 človeških genov. Genski inženiring zajema vse biološko-tehnične procese, ki posebej spreminjajo genski material celice. Genetske informacije so shranjene v gigantski molekuli, imenovani deoksiribonukleinska kislina, za katero se je okrajšava DNA uveljavila v znanstveni uporabi (po angleškem izrazu deoksiribonukleidna kislina); v nemščini se sicer imenuje DNK. Načelo genskega inženiringa: Odseki tuje DNA se vnesejo v celico, da bi tam dosegli določene spremembe. Znan primer je zdravilo humani inzulin proizvedeni na ta način. V genskem inženiringu droge, geni, ki kodirajo terapevtsko koristne snovi, se prenesejo v celice, ki jih je čim enostavneje gojiti. Bakterije so v ta namen idealne, redkeje pa celice kvasovk in sesalcev. Genski inženiring je privedel do razvoja novega droge kot humani inzulin, cepiva kot je zdravljenje za hepatitis B in diagnostiko, ki je že v uporabi po vsem svetu. Odobritev zdravil, proizvedenih s pomočjo gensko spremenjenih organizmov, urejata nemški zakon o zdravilih in nemški zakon o živalskih boleznih. Poleg tega je treba pridobiti odobritev v skladu z Zakonom o genskem inženiringu. Glavna naloga raziskav človeškega genoma je ugotoviti, kateri geni so vključeni v razvoj bolezni in kako. Od tega znanstveniki pričakujejo nove koncepte za zdravljenje na primer bolezni srca in ožilja, rak, nalezljive bolezni ali bolezni živčni sistem kot Parkinsonova bolezen, multipla skleroza or Alzheimerjeva bolezen bolezen.

Klonirana ovca

Škotskim znanstvenikom je leta 1996 uspelo klonirati ovco, potem ko so šestletni ovci odstranili celico vimena in jo vstavili v prej enuklirano jajčece. Dolly, kopija druge ovce, čudežne živali znanosti, umetnega izdelka iz mesa in kri je bil ustvarjen iz genskega materiala telesne celice. Toda sredi leta 1999 je bilo opaziti, da je bil Dollyin genetski material videti nenavadno star - Dolly so pred kratkim morali evtanazirati. Pri kloniranju pa ne pride do sprememb genskega materiala. Kloniranje se na splošno razume kot umetna proizvodnja gensko enakih živih bitij. Naravno genetsko enaki so na primer vsi bakterije kolonije, pri ljudeh kot posebnem primeru enojajčni dvojčki.

Zeleni genski inženiring

Eno področje uporabe tako imenovanega zelenega genskega inženiringa je proizvodnja hrane. Strokovnjaki ocenjujejo, da je v Nemčiji med 50 in 70 odstotkov naše hrane prišlo v stik z genskim inženiringom. Začenši z encimi in arome za naše kruh do paradižnika proti blatu, rdečega vina, odpornega proti glivam, in krav molznic z izboljšano zmogljivostjo se širi spekter gensko spremenjenih izdelkov. Izvajajo se raziskave uporabe genskih sprememb, na primer pri biološkem zatiranju škodljivcev z uporabo gensko spremenjenih virusi, ali za izboljšanje kakovosti rastlinskih proizvodov, kot so živila, da se izboljša rok uporabnosti, rok trajanja, toleranca, hranilna vrednost in ključi. Gensko spremenjene niso samo živali in rastline, ki neposredno služijo kot hrana, ampak tudi mikroorganizmi, ki modificirajo in prečiščajo hrano. Primeri so klasični biološki procesi pridelave piva in vina ali zorenja sira.

Upam, da genska terapija

Gene terapija uporablja vse postopke, ki se uporabljajo za neposreden vpliv na genetsko sestavo za medicinske cilje. Gene terapija se že uporablja za zdravljenje dednih bolezni in rak. Tu obstajajo velika upanja, čeprav previdno zasnovana v daljšem časovnem obdobju, saj lahko to razumevanje uporabimo za boljše zdravljenje določenih bolezni. Na primer, če je mogoče identificirati gene, ki sodelujejo pri razvoju bolezni, je idealno novo droge bi lahko razvili vzroke in ne le simptome.

Zdravljenje z matičnimi celicami v maternici

Kalifornijskim znanstvenikom je z zdravljenjem z matičnimi celicami v maternici prvič uspelo ozdraviti dedno bolezen pred rojstvom. Imunodeficienca je bolezen, pri kateri novorojenčki nimajo obrambe pred bakterijami in morajo zato prvih nekaj let življenja živeti v šotru brez mikrobov. V ta namen zdrave matične celice iz popkovina kri drugega dojenčka so injicirali v nerojenega otroka pred 16. tednom nosečnost. Matične celice so predhodnice diferenciranih in s tem specializiranih celic. V kostni mozegna primer obstajajo izvorne celice za celice, najdene v kri, Kot je limfociti. Matične celice zarodkov se lahko razvijejo v celovit organizem (takrat se govori o totipotenciji). Matične celice zelo nizke zrelosti najdemo, čeprav v zelo majhnem številu, tudi v odraslih tkivih, kot je jetra, ledvice, možganov, ali celo v popkovina kri novorojenčka bi lahko služila kot alternativa zarodnim matičnim celicam - to je trenutno predmet raziskav. S presaditev matičnih celic, je raziskovalcem prvič uspelo ozdraviti imunsko pomanjkanje že v maternici. Zato lahko vbrizgane zdrave celice zavzamejo mesto lastnih celic telesa. Ko se zdrave celice naselijo v otrokovem telesu, nadomesti manjkajoči encim in napaka se odpravi. Človeški genom je bil večinoma dekodiran. To velja za mejnik v zgodovini človeštva. Toda prav tu se postavljajo nove zahteve na področju znanosti, politike in etike. Etika se izziva, da bi pokazala, ali in kako te ugotovitve lahko odgovorno uporabimo na tako raznolikih področjih, kot sta medicina in kmetijstvo.