și tulpina, este aceeași. Celulele diferitelor organe și țesuturi, cum ar fi celulele osoase și celule nervoase, diferă doar în ce gene sunt pornite și care sunt oprite, adică prin reglarea expresiei genelor, de exemplu, prin metilarea ADN-ului. În diferite organe și țesuturi ale unui organism adult, există celule stem parțial mature, gata să se maturizeze rapid și să se transforme în celule de tipul dorit. Se numesc celule blastice. De exemplu, celulele creierului parțial mature sunt neuroblaste, oasele sunt osteoblaste și așa mai departe. Diferențierea poate fi începută ca cauze interne, precum și cele externe. Orice celulă reacționează la stimuli externi, inclusiv la semnale speciale ale citokinelor. De exemplu, există un semnal (substanță) care servește ca semn de supraaglomerare. Dacă există o mulțime de celule, atunci acest semnal inhibă diviziunea. Ca răspuns la semnale, celula poate regla expresia genelor
Un interes deosebit în contextul bioetic este problema clonării.
Metode de clonare
manipularea celulelor stem;
transplantul nucleului celular.
Unicitatea celulelor stem constă în faptul că, atunci când intră în zonele afectate ale diferitelor organe, ele se pot transforma exact în tipul de celule care sunt necesare pentru repararea țesuturilor (mușchi, oase, nervi, ficat etc.). Adică, folosind tehnologia de clonare, este posibil să crească organele umane necesare „la comandă”. Adevărata fantezie, totuși, este de unde să obținem celule stem?
Surse de biomaterial pentru clonare
material avortiv în timpul însămânțării naturale și artificiale;
extragerea celulelor stem din colțurile creierului, măduvă osoasăși foliculii de păr ai unui organism adult și a altor țesuturi;
sânge din cordonul ombilical;
grăsime pompată;
dintii de lapte pierduti.
Studiul celulelor stem adulte este cu siguranță încurajator și nu ridică probleme etice, spre deosebire de celulele stem embrionare. Este în general acceptat că cea mai bună sursă de celule stem pentru clonarea terapeutică (adică obținerea de celule stem embrionare) sunt embrionii. Cu toate acestea, în acest sens, nu ar trebui să închideți ochii la potențiale pericole. Grupul European de Etică a evidențiat problema drepturilor femeilor, care poate fi supusă unei presiuni intense. În plus, experții notează problema consimțământului voluntar și informat pentru donator (precum și anonimatul) și pentru primitorul de celule. Problemele riscului acceptabil, aplicarea standardelor etice în cercetarea umană, siguranța și securitatea băncilor de celule, confidențialitatea și protecția naturii private a informațiilor genetice, problema comercializării, protecția informațiilor și a materialului genetic atunci când se deplasează hotarul etc raman discutabile.
În majoritatea țărilor lumii, există o interdicție totală sau temporară a clonării umane cu reproducere.
Declarația universală UNESCO privind genomul uman și drepturile omului (1997) interzice practicarea clonării în scopul reproducerii individului uman.
O altă metodă de clonare este transferul nuclear. În acest moment s-au obținut în acest fel multe clone ale diverselor specii de animale: cai, pisici, șoareci, oi, capre, porci, tauri etc. Oamenii de știință afirmă că șoarecii clonați trăiesc mai puțin și sunt mai predispuși la diferite boli. Cercetările privind clonarea ființelor vii continuă.
Probleme bioetice ale tehnologiilor de inginerie genetică
Pentru o perioadă lungă de timp, biotehnologia a fost înțeleasă ca procese microbiologice. ÎN în sens larg termen « biotehnologiei» se referă la utilizarea organismelor vii pentru producerea de hrană și energie. Anul trecut Secolul XX a fost marcat de mari realizări în biologia moleculară și genetică. Au fost dezvoltate metode pentru izolarea materialului ereditar (ADN), crearea de noi combinații folosind manipulări efectuate în afara celulei și transferul de noi construcții genetice la organismele vii. Astfel, a devenit posibilă obținerea de noi rase de animale, soiuri de plante, tulpini de microorganisme cu trăsături care nu pot fi selectate prin creșterea tradițională.
Istoricul utilizării organismelor modificate genetic (OMG) în practică este mic. În acest sens, există un element de incertitudine cu privire la siguranța OMG-urilor pentru sănătatea umană și pentru mediu. Prin urmare, asigurarea siguranței lucrărilor de inginerie genetică și a produselor transgenice este una dintre problemele urgente în acest domeniu.
Siguranța activităților de inginerie genetică, sau biosecuritatea, prevede un sistem de măsuri care vizează prevenirea sau reducerea la un nivel sigur a efectelor adverse ale organismelor modificate genetic asupra sănătății umane și asupra mediului în cursul activităților de inginerie genetică. Biosecuritatea ca nou domeniu de cunoaștere include două domenii: dezvoltarea, aplicarea metodelor de evaluare și prevenire a riscului de efecte adverse ale organismelor transgenice și sistemul de reglementare de stat a siguranței activităților de inginerie genetică.
Inginerie genetică este o tehnologie pentru obținerea de noi combinații de material genetic prin manipularea moleculelor de acid nucleic în afara celulei și transferul constructelor genice create într-un organism viu. Tehnologia de obținere a organismelor modificate genetic extinde posibilitățile de reproducere tradițională.
Productietransgenicpreparate medicale- o direcție promițătoare a activităților de inginerie genetică. Dacă mai devreme, de exemplu, transfuziile frecvente erau considerate un tratament eficient pentru anemie. sânge donat(o procedură riscantă și costisitoare), astăzi microorganismele modificate și culturile de celule animale sunt folosite pentru a produce medicamente transgenice. Eficacitatea utilizării organismelor transgenice în medicină poate fi văzută în mai multe exemple de rezolvare a problemelor de sănătate umană. Potrivit OMS, în lume există aproximativ 220 de milioane de oameni cu diabet. Pentru 10% dintre pacienți este indicată terapia cu insulină. Este imposibil să se ofere tuturor celor care au nevoie de insulină animală (probabilitate de transfer de virusuri de la animale la om; medicamente scumpe). De aceea, dezvoltarea tehnologiei pentru sinteza biologică a hormonului în celulele microorganismelor este soluția optimă a problemei. Insulina obținută la o fabrică microbiologică este identică cu insulina umană naturală, mai ieftină decât preparatele de insulină animală și nu provoacă complicații.
O încetinire pronunțată a creșterii copiilor, care duce la apariția piticilor, piticii, este o altă problemă de sănătate umană asociată cu perturbarea glandelor endocrine (lipsa hormonului de creștere somatotropină, care este produs de glanda pituitară). Anterior, această boală era tratată prin injectarea de preparate cu hormoni de creștere izolate din glanda pituitară a persoanelor decedate în sângele pacienților. Totuși, aici au apărut o serie de probleme tehnice, medicale, financiare și etice. Astăzi această problemă este rezolvată. Gena care codifică formarea hormonului de creștere uman este sintetizată și integrată în materialul genetic al E. coli.
slide 2
Biotehnologie
Clonarea (clonarea engleză din alt limba greacă κλών - „cremură, lăstar, urmaș”) - în chiar sens general- reproducerea exactă a oricărui obiect de N ori. Obiectele rezultate în urma clonării se numesc clone. Și atât individual, cât și întreaga serie.
slide 3
Tehnologia clonării
Tehnologia clonării constă în îndepărtarea nucleului din ovul folosind o operație microchirurgicală și în locul acesteia se introduce nucleul unei celule somatice a altui individ (donator), care conține genele doar ale organismului donor. Diferențele dintre genomurile organismului părinte și ale clonei sale variază de la 0,05% la 0,1%. A doua versiune a tehnologiei este enuclearea unei celule somatice și introducerea unui nucleu de ou în ea. Datorită faptului că diferențe, deși minime, există, în sensul strict al cuvântului, clona nu este absolut identică cu organismul părinte.
slide 4
Clonarea naturală (în natură) în organisme complexe
La plante, clonarea naturală are loc atunci când diferite căi reproducerea vegetativă. Clonarea este larg răspândită în natură în diferite organisme.
slide 5
Clonarea animalelor
La animale, clonarea are loc în timpul partenogenezei ameiotice și diferite forme poliembrioni. Astfel, printre vertebrate sunt cunoscute specii de șopârle cu reproducere clonală constând doar din femele partenogenetice. O variantă unică a clonării naturale a fost descoperită recent la furnici - furnica mică de foc (Wasmannia auropunctata) ai cărei masculi și femele sunt clonați independent, astfel încât bazinele de gene ale celor două sexe să nu se amestece. În unele ouă fertilizate de masculi, toți cromozomii mamei sunt distruși, iar masculii se dezvoltă din astfel de ouă haploide.
slide 6
La om, clonele naturale sunt gemeni monozigoți.
Slide 7
Clonarea moleculară
Clonarea moleculară - clonarea moleculelor, cu alte cuvinte - timpul de operare un numar mare molecule de ADN identice folosind organisme vii. Aceasta este o tehnologie pentru clonarea celor mai mici obiecte biologice - molecule de ADN, părțile lor și chiar gene individuale. Pentru clonarea moleculară, ADN-ul este introdus într-un vector (de exemplu, o plasmidă bacteriană sau un genom de bacteriofag). În reproducere, bacteriile și fagii înmulțesc cantitatea de ADN introdus, păstrându-i exact structura. O astfel de clonare este necesară pentru studiul moleculelor biologice, identificarea lor, rezolvarea problemelor clonării tisulare etc.
Slide 8
Clonarea organismelor pluricelulare
Clonarea atrage cea mai mare atenție a oamenilor de știință și a publicului organisme pluricelulare posibilă prin succes Inginerie genetică. Există clonări complete (reproductive) și parțiale ale organismelor. Cu una completă, întregul organism este recreat, cu unul parțial, organismul nu este complet recreat (de exemplu, doar unul sau altul dintre țesuturile sale).
Slide 9
În 1997, clonarea a fost revoluționată când Ian Wilmuth și colegii de la Institutul Roslyn din Edinburgh, Scoția, au clonat cu succes o oaie pe nume Dolly. Dolly a fost primul mamifer clonat. Wilmut și colegii săi au transplantat nucleul din celulă glanda mamara Oaia lui Finn Dorsett într-un anumit ovul scoțian de oaie Blackface. Combinația ou-nucleu a fost stimulată cu electricitate pentru a le aduce împreună și a stimula diviziunea celulară. Noua celulă s-a despărțit și a fost plasată în uterul unei oi negre pentru a se dezvolta. Dolly s-a născut câteva luni mai târziu. Dolly a crescut de atunci și a dat naștere mai multor indivizi prin metoda sexuală obișnuită. Acest lucru sugerează că clona lui Dolly este absolut sănătoasă.
Slide 10
Clonare umană
Clonarea umană este o acțiune care constă în formarea și cultivarea unor ființe umane fundamental noi, reproducându-se cu acuratețe nu doar extern, ci și la nivel genetic al unuia sau altuia individ, existent în prezent sau existent anterior. PENTRU CONTRA
diapozitivul 11
Clonarea reproductivă umană
Clonarea reproductivă umană – presupune că un individ născut ca urmare a clonării primește un nume, drepturi civile, educație, educație, într-un cuvânt – duce aceeași viață ca toți oamenii „obișnuiți”. Clonarea reproductivă se confruntă cu multe probleme etice, religioase, legale care nu au încă o soluție evidentă astăzi. În unele state, clonarea reproductivă este interzisă prin lege.
slide 12
Clonarea umană terapeutică
Clonarea umană terapeutică - presupune că dezvoltarea embrionului se oprește în decurs de 14 zile, iar embrionul în sine este folosit ca produs pentru obținerea de celule stem. Legislatorii din multe țări se tem că legalizarea clonării terapeutice va duce la tranziția acesteia la reproducere. Cu toate acestea, în unele țări (SUA, Marea Britanie) este permisă clonarea terapeutică.
diapozitivul 13
Obstacole în calea clonării
Dificultăți și limitări tehnologice Cea mai fundamentală limitare este imposibilitatea repetării conștiinței, ceea ce înseamnă că nu putem vorbi despre identitatea completă a indivizilor, așa cum se arată în unele filme, ci doar despre identitatea condiționată, a cărei amploare și limite sunt încă supuse cercetare, dar pentru suport identitatea este luată ca bază gemeni identici. Incapacitatea de a atinge 100% puritate a experienței provoacă o oarecare neidentitate a clonelor, din acest motiv valoarea practică a clonării este redusă.
Slide 14
Aspect social și etic
Temerile sunt cauzate de momente precum un procent mare de eșecuri în clonare și posibilitatea asociată a apariției unor persoane inferioare. La fel și întrebări de paternitate, maternitate, moștenire, căsătorie și multe altele.
diapozitivul 15
Aspect etico-religios
Din punctul de vedere al principalelor religii mondiale, clonarea umană este fie un act problematic, fie un act care depășește dogmele și impune teologilor să justifice clar una sau alta poziție a ierarhilor religioși.
slide 16
Motivul principal Clonarea plantelor și animalelor înseamnă a produce organisme cu anumite calități de care oamenii au nevoie, cum ar fi o orhidee prețioasă, sau inginerie genetică, cum ar fi o oaie care este crescută pentru a furniza insulină umană. Dacă oamenii de știință s-ar baza doar pe reproducerea sexuală (sexuală) pentru a crește aceste animale, ar risca ca calitățile de care aveau nevoie să dispară, deoarece reproducere sexuală(sexual) rearanjează codul genetic în blocuri. Alte motive pentru clonare ar putea fi animalele de companie pierdute sau decedate sau animalele care sunt pe cale de dispariție. Oricare ar fi motivele, noile tehnologii de clonare au stârnit multe controverse etice în rândul oamenilor de știință. Unele state au luat în considerare sau au adoptat o legislație pentru a încetini, restricționa sau interzice experimentele de clonare. Este clar că clonarea va face parte din viețile noastre în viitor, dar viitorul acestei tehnologii nu a fost încă determinat.
Vizualizați toate diapozitivele
De la vremea existenței sale rezonabile, omul s-a străduit să fie tânăr, sănătos și să trăiască mult și mai bine - pentru totdeauna. Nu numai vrăjitorii antici, șamanii și vindecătorii au căutat să descopere secretul viata eterna, să inventeze, dar și medicii sovietici au lucrat la crearea tăbliței nemuririi de la Kremlin. Din păcate, până acum, o persoană este neputincioasă în această problemă. Dar extinderea vieții devine destul de reală. Odată cu apariția și dezvoltarea ingineriei genetice, aceasta devine posibilă clonarea organelor vii care în sine este o piatră de temelie spre sănătate și longevitate.
Ce este clonarea, cred că toată lumea știe. Clonarea organisme multicelulare sau organe medicale - o reproducere exactă, nașterea unor organisme vii în mod artificial (fără reproducere sexuală) sau crearea părților sale prin anumite efecte asupra nucleului celular.
Prin crearea anumitor condiții și influențarea nucleului celular, este posibil să-l forțezi să se dezvolte în direcția corectă până la reproducerea completă a organismului decedat în prezența materialului său genetic. Și astăzi astfel de lucrări nu mai sunt un secret.
Lumea științifică s-a îndreptat spre mare: clonarea umană după nașterea fără precedent dintr-o eprubetă în 1996 a binecunoscutei oaie scoțiane pe nume Dolly.
Cu toate acestea, Convenția ONU privind interzicerea clonării umane, adoptată în 2005, a suspendat orice activitate în această direcție pentru o perioadă nedeterminată din considerente socio-etice și etico-religioase. Da, iar Dolly însăși a fost eutanasiată în 2003 din cauza unei boli.
Apropo, animalul de pluș al lui Dolly este expus la Muzeul Național Scoțian.
În Rusia, Legea federală „Cu privire la interzicerea temporară a clonării umane” din 20 mai 2002 Nr. 54-FZ este în vigoare.
Cu toate acestea, nu toate țările au semnat Convenția, una dintre ele a fost China. Chiar ieri, 18 septembrie 2015, oamenii de știință de la Institutul din Londra din Marea Britanie au cerut permisiunea autorității de reglementare a statului pentru a modifica genele embrionilor umani. Dacă se obține permisiunea, Marea Britanie va deveni a doua țară după China, unde se vor desfășura astfel de lucrări.
Este vorba despre clonarea umană. Cu toate acestea, activitatea științifică în domeniul celulelor stem continuă cu succes în întreaga lume și astăzi.
Ce sunt celulele stem?
ÎN corpul uman Există două tipuri de celule stem: comun celule care toată viața îndeplinesc doar rolul care le este atribuit în reproducerea țesuturilor și există acelea care sunt capabile să se transforme în alte tipuri de celule, se numesc universal. Primele trăiesc într-un organism adult, dar cele din urmă pot fi luate doar dintr-un embrion și apoi crescute într-o eprubetă. Iată aceste celule și modalități de a înlocui celulele afectate (celulele bolnave) din organism. Cu toate acestea, prima problemă este că s-ar putea să nu se potrivească fiecărui organism. În al doilea rând, există cazuri în experimente când celulele stem embrionare introduse în organism încep să se dividă necontrolat, formând tumori teratom.
Aceste probleme au fost rezolvate de medicii japonezi în cadrul unui important studiu științific pe care l-au efectuat în 2012, pentru care au primit Premiul Nobel. stabilit, noi toți, teoretic, indiferent de vârstă, putem fi clone pentru noi înșine, adică pentru organele noastre. Cea mai mică bucată de piele, păr sau chiar sânge poate servi ca material pentru obținerea acelor celule universale cele mai valoroase, care vor servi drept bază pentru orice organ, fie că este os, cartilaj sau pupila ochiului.
Desigur, toate acestea sunt încă dezvoltări pur științifice, vor dura ani de zile pentru ca biomaterialul să fie ușor de crescut în orice laborator. centru de tratamentși la fel de ușor s-a întors înapoi în trupul lui. Înainte de astfel de operațiuni, este posibil să înlocuiți „bolnavii” sau complet nefuncționale organe umane, sunt multe întrebări intermediare de rezolvat. Dar decizia lor nu este departe! Și apoi orice deteriorare genetică a celulelor bolnave va fi corectată cu ușurință.
Și mă bucur că cercetarea științifică asupra celulelor stem se dezvoltă cu succes și în Rusia. Așadar, la Institutul Rus de Genetică Generală Vavilov, sângele a fost obținut recent din celule stem ale pielii, rudimentul unui ochi, au fost primii care au crescut o mini-inimă și continuă munca pentru a o îmbunătăți...
Olandezii au crescut intestinul, japonezii - germenul dintelui și puțin mai devreme au obținut celule retiniene, acum se lucrează pentru a crea celule care produc insulină. Sarcina este foarte dificilă. Dar imaginați-vă câți oameni din lume vor fi scutiți de o boală gravă - Diabet, bolile Alzheimer și Parkinson.
Și chiar dacă teoria este foarte departe de practică, faptul unei dezvoltări atât de rapide a clonării ca ramură a biomedicinei și posibilitatea de a salva viețile oamenilor, în special a copiilor mici, este încă plăcut.
Legendă imagine În timpul studiului, embrionii clonați au fost utilizați pentru a obține celule stem.
Utilizarea cunoștințelor despre clonarea umană pentru a crea embrioni a fost o „piatră de hotar majoră” pentru medicină, au spus oamenii de știință din SUA.
Embrionii clonați au fost folosiți pentru a produce celule stem, care pot fi apoi folosite pentru a crea mușchi al inimii, oase, țesut cerebral și orice alt tip de celulă din corpul uman.
Totuși, cercetătorii cred că celulele stem pot fi obținute din alte surse - mai ieftine, mai simple și nu la fel de controversate din punct de vedere etic.
Oponenții metodei cred că nu este etic să experimentezi pe embrioni umani și cer interzicerea acestui lucru.
Celulele stem sunt una dintre principalele sperante ale medicinei. Capacitatea de a crea țesuturi noi poate ajuta, de exemplu, la tratarea consecințelor infarct sau leziuni ale măduvei spinării.
Ieșire - în clonare?
Cercetările sunt deja în desfășurare folosind celule stem prelevate din embrioni pentru a restabili vederea.
Dar astfel de celule sunt străine pacientului, așa că organismul le respinge pur și simplu. Clonarea rezolvă această problemă.
Procesul se bazează pe tehnologia de transfer nuclear al celulelor somatice, binecunoscută de când Oaia Dolly a devenit primul mamifer clonat în 1996.
Celulele pielii au fost prelevate de la un adult, iar informația genetică obținută de la ele a fost plasată într-un ovul donator, din care a fost îndepărtat anterior propriul ADN. Apoi, cu ajutorul descărcărilor electrice, a fost stimulată dezvoltarea oului până la embrion.
Cu toate acestea, cercetătorii nu au reușit să reproducă acest lucru cu un ou uman, care a început să se divizeze, dar nu s-a dezvoltat peste stadiul de 6-12 celule.
Omul de știință sud-coreean Hwang Woo-seok a susținut că a fost capabil să creeze celule stem din embrioni umani clonați, dar s-a dovedit că a manipulat faptele.
veziculă germinativă
Legendă imagine O echipă de oameni de știință din Oregon a reușit să aducă dezvoltarea embrionului la stadiul veziculei germinaleÎn studiul actual, o echipă de oameni de știință de la Universitatea de Sănătate și Știință din Oregon a reușit să aducă dezvoltarea embrionului la stadiul veziculei germinale (aproximativ 150 de celule). Acest lucru este suficient pentru a obține celule stem.
Dr. Shukhrat Mitalipov, liderul echipei de cercetare, a declarat: „O analiză amănunțită a celulelor stem obținute folosind această tehnologie a arătat capacitatea lor de a se transforma în tipuri diferite celule, inclusiv celule nervoase, celule hepatice și celule ale inimii”.
„Deși există încă multă muncă de făcut pentru a crea un proces sigur și eficient de tratament cu celule stem, suntem încrezători că am făcut un pas semnificativ în crearea de celule care pot fi folosite în medicina regenerativă”, a adăugat el.
"Pare real"
Chris Mason, profesor de medicină regenerativă la University College London, a declarat că studiul pare plauzibil. „Au făcut cam ceea ce au făcut frații Wright (pentru avioane). Au luat tot ce făcuseră anterior de către alte grupuri de cercetare și au reunit totul”, a spus Meissen.
Cercetarea celulelor stem embrionare ridică întrebări cu privire la etica acestor celule lucrări științifice. Există și problema lipsei de ovule donatoare.
Noua tehnologie folosește și celulele pielii, dar le transformă cu ajutorul proteinelor în celule stem pluripotente induse.
Criticii noii metode cred că toți embrionii, fie că sunt artificiali sau naturali, se pot dezvolta într-o persoană cu drepturi depline, așa că experimentarea cu aceștia este imorală. Ei cred că este necesar să se obțină celule stem din țesuturile adulților.
Dar susținătorii noii metode susțin că embrionii obținuți cu ajutorul ei nu vor putea niciodată să se dezvolte într-o persoană cu drepturi depline.
Se încarcă...