a kmeň, je rovnaký. Bunky rôznych orgánov a tkanív, ako sú kostné bunky a nervové bunky, sa líšia len tým, ktoré gény sú zapnuté a ktoré vypnuté, teda reguláciou génovej expresie, napríklad metyláciou DNA. V rôznych orgánoch a tkanivách dospelého organizmu sa nachádzajú čiastočne zrelé kmeňové bunky, pripravené rýchlo dozrieť a premeniť sa na bunky požadovaného typu. Nazývajú sa blastické bunky. Napríklad čiastočne zrelé mozgové bunky sú neuroblasty, kosti sú osteoblasty atď. Diferenciáciu možno začať ako vnútorné príčiny, ako aj externé. Každá bunka reaguje na vonkajšie podnety, vrátane špeciálnych cytokínových signálov. Napríklad existuje signál (látka), ktorý slúži ako znak preplnenosti. Ak je buniek veľa, potom tento signál brzdí delenie. V reakcii na signály môže bunka regulovať génovú expresiu
V bioetickom kontexte je obzvlášť zaujímavý problém klonovania.
Metódy klonovania
manipulácia s kmeňovými bunkami;
transplantácia bunkového jadra.
Jedinečnosť kmeňových buniek spočíva v tom, že keď sa dostanú do poškodených oblastí rôznych orgánov, dokážu sa premeniť presne na ten typ buniek, ktoré sú potrebné na opravu tkaniva (sval, kosť, nerv, pečeň atď.). To znamená, že pomocou technológie klonovania je možné vypestovať potrebné ľudské orgány „na objednávku“. Skutočnou fantáziou však je, kde získať kmeňové bunky?
Zdroje biomateriálu na klonovanie
abortívny materiál počas prirodzenej a umelej inseminácie;
extrakcia kmeňových buniek zo zákutí mozgu, kostná dreň a vlasové folikuly dospelého organizmu a iných tkanív;
krv z pupočnej šnúry;
čerpaný tuk;
stratené mliečne zuby.
Štúdium dospelých kmeňových buniek je určite povzbudzujúce a nevyvoláva etické problémy, na rozdiel od embryonálnych kmeňových buniek. Všeobecne sa uznáva, že najlepším zdrojom kmeňových buniek na terapeutické klonovanie (tj získanie embryonálnych kmeňových buniek) sú embryá. V tomto ohľade však netreba zatvárať oči pred potenciálnymi nebezpečenstvami. Európska etická skupina upozornila na otázku práv žien, ktoré sa môžu dostať pod silný tlak. Okrem toho odborníci upozorňujú na problém dobrovoľného a informovaného súhlasu pre darcu (ako aj anonymitu) a pre príjemcu buniek. Problémy prijateľného rizika, uplatňovanie etických štandardov v ľudskom výskume, bezpečnosť a ochrana bunkových bánk, dôvernosť a ochrana súkromnej povahy genetických informácií, problém komercializácie, ochrana informácií a genetického materiálu pri pohybe diskutabilná zostáva hranica atď.
Vo väčšine krajín sveta platí úplný alebo dočasný zákaz reprodukčného klonovania ľudí.
Všeobecná deklarácia UNESCO o ľudskom genóme a ľudských právach (1997) zakazuje klonovanie za účelom reprodukcie ľudského jedinca.
Ďalšou metódou klonovania je prenos jadra. V súčasnosti sa týmto spôsobom získalo mnoho klonov rôznych živočíšnych druhov: kone, mačky, myši, ovce, kozy, ošípané, býky atď. Vedci uvádzajú, že klonované myši žijú menej a sú náchylnejšie na rôzne choroby. Výskum klonovania živých bytostí pokračuje.
Bioetické problémy technológií genetického inžinierstva
Biotechnológie boli dlhé obdobie chápané ako mikrobiologické procesy. IN široký zmysel termín « biotechnológie» označujú využitie živých organizmov na výrobu potravín a energie. Posledné roky Dvadsiate storočie sa vyznačovalo veľkými úspechmi v molekulárnej biológii a genetike. Boli vyvinuté metódy na izoláciu dedičného materiálu (DNA), vytváranie jeho nových kombinácií pomocou manipulácií vykonávaných mimo bunky a prenos nových genetických konštruktov do živých organizmov. Tak bolo možné získať nové plemená zvierat, odrody rastlín, kmene mikroorganizmov so znakmi, ktoré nemožno selektovať pomocou tradičného šľachtenia.
História využívania geneticky modifikovaných organizmov (GMO) v praxi je malá. V tejto súvislosti existuje určitý prvok neistoty, pokiaľ ide o bezpečnosť GMO pre ľudské zdravie a životné prostredie. Preto je zaistenie bezpečnosti práce genetického inžinierstva a transgénnych produktov jedným z naliehavých problémov v tejto oblasti.
Bezpečnosť činností genetického inžinierstva, alebo biologická bezpečnosť, ustanovuje systém opatrení zameraných na predchádzanie alebo zníženie na bezpečnú úroveň nepriaznivých účinkov geneticky upravených organizmov na ľudské zdravie a životné prostredie pri činnostiach genetického inžinierstva. Biologická bezpečnosť ako nová oblasť poznania zahŕňa dve oblasti: vývoj, aplikáciu metód hodnotenia a prevencie rizika nežiaducich účinkov transgénnych organizmov a systém štátnej regulácie bezpečnosti činností genetického inžinierstva.
genetické inžinierstvo je technológia na získavanie nových kombinácií genetického materiálu manipuláciou s molekulami nukleových kyselín mimo bunky a prenosom vytvorených génových konštruktov do živého organizmu. Technológia získavania geneticky upravených organizmov rozširuje možnosti tradičného šľachtenia.
Výrobatransgénnelekárske prípravky- perspektívny smer aktivít genetického inžinierstva. Ak sa predtým napríklad časté transfúzie považovali za účinnú liečbu anémie. daroval krv(riskantný a nákladný postup), dnes sa na výrobu transgénnych liekov používajú modifikované mikroorganizmy a kultúry živočíšnych buniek. Efektívnosť využitia transgénnych organizmov v medicíne možno vidieť na niekoľkých príkladoch riešenia problémov ľudského zdravia. Podľa WHO je na svete asi 220 miliónov ľudí s cukrovkou. U 10 % pacientov je indikovaná inzulínová terapia. Nie je možné poskytnúť všetkým potrebným živočíšny inzulín (pravdepodobnosť prenosu vírusov zo zvierat na ľudí; drahé lieky). Preto je vývoj technológie na biologickú syntézu hormónu v bunkách mikroorganizmov optimálnym riešením problému. Inzulín získaný v mikrobiologickej továrni je identický s prírodným ľudským inzulínom, je lacnejší ako zvieracie inzulínové prípravky a nespôsobuje komplikácie.
Výrazné spomalenie rastu detí, ktoré vedie k výskytu trpaslíkov, trpaslíkov, je ďalším problémom ľudského zdravia spojeným s narušením činnosti žliaz s vnútornou sekréciou (nedostatok rastového hormónu somatotropínu, ktorý je produkovaný hypofýzou). Predtým sa toto ochorenie liečilo injekčným podávaním preparátov rastového hormónu izolovaných z hypofýzy zosnulých ľudí do krvi pacientov. Vzniklo tu však množstvo technických, medicínskych, finančných a etických problémov. Dnes je tento problém vyriešený. Gén kódujúci tvorbu ľudského rastového hormónu je syntetizovaný a integrovaný do genetického materiálu E. coli.
snímka 2
Biotechnológia
Klonovanie (anglické klonovanie z iného gréckeho κλών – „vetvička, výhonok, potomstvo“) – v samom všeobecný význam- presná reprodukcia akéhokoľvek objektu N-krát. Objekty, ktoré sú výsledkom klonovania, sa nazývajú klony. A to ako jednotlivo, tak aj celú sériu.
snímka 3
Technológia klonovania
Technológia klonovania spočíva v odstránení jadra z vajíčka pomocou mikrochirurgickej operácie a namiesto neho sa zavedie jadro somatickej bunky iného jedinca (darcu), ktorá obsahuje gény len organizmu darcu. Rozdiely v genómoch rodičovského organizmu a jeho klonu sa pohybujú od 0,05 % do 0,1 %. Druhou verziou technológie je enukleácia somatickej bunky a zavedenie jadra vajíčka do nej. Vzhľadom na to, že rozdiely, aj keď minimálne, existujú, v užšom zmysle slova nie je klon absolútne identický s rodičovským organizmom.
snímka 4
Prirodzené klonovanie (v prírode) v zložitých organizmoch
V rastlinách dochádza k prirodzenému klonovaniu, keď rôznymi spôsobmi vegetatívne rozmnožovanie. Klonovanie je v prírode rozšírené v rôznych organizmoch.
snímka 5
Klonovanie zvierat
U zvierat dochádza ku klonovaniu počas ameiotickej partenogenézy a rôzne formy polyembryá. Medzi stavovcami sú teda známe klonálne sa rozmnožujúce druhy jašteríc pozostávajúce len z partenogenetických samíc. U mravcov bol nedávno objavený unikátny variant prirodzeného klonovania – malý mravec ohnivý (Wasmannia auropunctata), ktorého samček a samička sa klonujú nezávisle, aby sa nemiešali genofondy oboch pohlaví. V niektorých vajíčkach oplodnených samcom sú zničené všetky matkine chromozómy a z takýchto haploidných vajíčok sa vyvinú samčekovia.
snímka 6
U ľudí sú prirodzené klony jednovaječné dvojčatá.
Snímka 7
Molekulárne klonovanie
Molekulárne klonovanie – klonovanie molekúl, inými slovami – operačný čas Vysoké číslo identické molekuly DNA pomocou živých organizmov. Ide o technológiu na klonovanie najmenších biologických objektov – molekúl DNA, ich častí a dokonca aj jednotlivých génov. Na molekulárne klonovanie sa DNA zavedie do vektora (napr. bakteriálneho plazmidu alebo bakteriofágového genómu). Rozmnožujúce sa baktérie a fágy znásobujú množstvo zavedenej DNA, pričom presne zachovávajú jej štruktúru. Takéto klonovanie je nevyhnutné pre štúdium biologických molekúl, ich identifikáciu, riešenie problematiky klonovania tkanív atď.
Snímka 8
Klonovanie mnohobunkových organizmov
Najväčšiu pozornosť vedcov a verejnosti priťahuje klonovanie mnohobunkové organizmy vďaka úspechu genetické inžinierstvo. Existuje úplné (reprodukčné) a čiastočné klonovanie organizmov. Pri úplnej sa pretvorí celý organizmus, pri čiastkovej sa organizmus úplne nepretvorí (napríklad len jedno alebo druhé jeho tkanivo).
Snímka 9
V roku 1997 došlo k revolúcii v klonovaní, keď Ian Wilmuth a kolegovia z Roslyn Institute v Edinburghu v Škótsku úspešne naklonovali ovcu Dolly. Dolly bola prvým klonovaným cicavcom. Wilmut a jeho kolegovia transplantovali jadro z bunky mliečna žľaza Ovečku Finna Dorsetta na špecifické škótske ovčie vajíčko Blackface. Kombinácia vajíčka a jadra bola stimulovaná elektrinou, aby sa obe spojili a stimulovali delenie buniek. Nová bunka sa rozdelila a bola umiestnená do maternice čiernej ovce, aby sa vyvinula. Dolly sa narodila o pár mesiacov neskôr. Dolly odvtedy vyrástla a porodila niekoľko jedincov obvyklou sexuálnou metódou. To naznačuje, že Dollyin klon je absolútne zdravý.
Snímka 10
Klonovanie ľudí
Klonovanie ľudí je činnosť, ktorá spočíva vo formovaní a kultivácii zásadne nových ľudských bytostí, ktoré sa presne reprodukujú nielen navonok, ale aj na genetickej úrovni jedného alebo druhého jedinca, aktuálne existujúceho alebo predtým existujúceho. ZA PROTI
snímka 11
Ľudské reprodukčné klonovanie
Ľudské reprodukčné klonovanie – predpokladá, že jedinec narodený v dôsledku klonovania dostane meno, občianske práva, vzdelanie, výchovu, jedným slovom – vedie rovnaký život ako všetci „obyčajní“ ľudia. Reprodukčné klonovanie čelí mnohým etickým, náboženským a právnym problémom, ktoré dnes ešte nemajú jednoznačné riešenie. V niektorých štátoch je reprodukčné klonovanie zakázané zákonom.
snímka 12
Terapeutické klonovanie ľudí
Terapeutické klonovanie človeka – predpokladá, že vývoj embrya sa zastaví do 14 dní a samotné embryo sa použije ako produkt na získanie kmeňových buniek. Zákonodarcovia v mnohých krajinách sa obávajú, že legalizácia terapeutického klonovania povedie k jeho prechodu na reprodukčné. V niektorých krajinách (USA, Spojené kráľovstvo) je však terapeutické klonovanie povolené.
snímka 13
Prekážky klonovania
Technologické ťažkosti a obmedzenia Najzásadnejším obmedzením je nemožnosť opakovania vedomia, čo znamená, že nemôžeme hovoriť o úplnej identite jednotlivcov, ako to ukazujú niektoré filmy, ale iba o podmienenej identite, ktorej rozsah a hranice sú stále predmetom výskum, ale pre podporu sa za základ berie identita identické dvojičky. Neschopnosť dosiahnuť 100% čistotu skúseností spôsobuje určitú neidentitu klonov, z tohto dôvodu je znížená praktická hodnota klonovania.
Snímka 14
Sociálny a etický aspekt
Strach vyvolávajú také momenty, ako je vysoké percento neúspechov pri klonovaní a s tým spojená možnosť vzhľadu menejcenných ľudí. Rovnako ako otázky otcovstva, materstva, dedenia, manželstva a mnohé iné.
snímka 15
Eticko-náboženský aspekt
Z pohľadu hlavných svetových náboženstiev je klonovanie ľudí buď problematickým činom, alebo činom, ktorý presahuje dogmu a vyžaduje od teológov jednoznačné zdôvodnenie toho či oného postoja náboženských hierarchov.
snímka 16
hlavný dôvod klonovanie rastlín a zvierat znamená produkciu organizmov s určitými vlastnosťami, ktoré ľudia potrebujú, ako je napríklad vzácna orchidea, alebo genetické inžinierstvo, ako je napríklad chov oviec na poskytovanie ľudského inzulínu. Ak by sa vedci pri chove týchto zvierat spoliehali iba na sexuálnu (sexuálnu) reprodukciu, riskovali by, že vlastnosti, ktoré potrebovali, zmiznú, pretože sexuálnej reprodukcie(sexuálne) preusporiadava genetický kód v blokoch. Ďalšími dôvodmi klonovania môžu byť stratené alebo mŕtve domáce zvieratá alebo zvieratá, ktoré sú na pokraji vyhynutia. Nech už sú dôvody akékoľvek, nové technológie klonovania vyvolali medzi vedcami množstvo etických sporov. Niektoré štáty zvážili alebo prijali legislatívu na spomalenie, obmedzenie alebo zákaz klonovacích experimentov. Je jasné, že klonovanie bude v budúcnosti súčasťou našich životov, no budúcnosť tejto technológie ešte nie je určená.
Zobraziť všetky snímky
Od čias svojej rozumnej existencie sa človek snažil byť mladý, zdravý a žiť dlho a lepšie - navždy. Nielen starí čarodejníci, šamani, liečitelia sa snažili odhaliť tajomstvo večný život, vynájsť, ale aj sovietski lekári pracovali na vytvorení kremeľskej tabuľky nesmrteľnosti. Žiaľ, zatiaľ je človek v tomto probléme bezmocný. Ale predlžovanie života sa stáva celkom reálne. S príchodom a rozvojom genetického inžinierstva je to možné klonovanie živých orgánovčo je samo o sebe odrazovým mostíkom k zdraviu a dlhovekosti.
Čo je klonovanie, myslím, že každý vie. Klonovanie mnohobunkové organizmy alebo lekárske orgány - presné rozmnožovanie, zrod živých organizmov umelo (bez pohlavného rozmnožovania) alebo vytváranie jeho častí určitými účinkami na bunkové jadro.
Vytvorením určitých podmienok a ovplyvnením bunkového jadra je možné prinútiť ho, aby sa vyvíjal správnym smerom až po úplné rozmnoženie mŕtveho organizmu za prítomnosti jeho genetického materiálu. A dnes už takéto diela nie sú tajomstvom.
Vedecký svet sa prehupol do veľkého: klonovania ľudí po bezprecedentnom narodení známej škótskej ovce Dolly zo skúmavky v roku 1996.
Dohovor OSN o zákaze klonovania ľudí, prijatý v roku 2005, však všetky práce v tomto smere pozastavil na dobu neurčitú zo spoločensko-etických a eticko-náboženských úvah. Áno, a samotná Dolly bola usmrtená v roku 2003 kvôli chorobe.
Mimochodom, plyšové zvieratko Dolly je vystavené v Škótskom národnom múzeu.
V Rusku je v platnosti federálny zákon „O dočasnom zákaze klonovania ľudí“ z 20. mája 2002 č. 54-FZ.
Nie všetky krajiny však dohovor podpísali, jednou z nich bola Čína. Práve včera, 18. septembra 2015, požiadali vedci z Londýnskeho inštitútu Veľkej Británie o povolenie od štátneho regulátora na úpravu génov ľudských embryí. Ak sa získa povolenie, Spojené kráľovstvo sa stane po Číne druhou krajinou, kde sa budú takéto práce vykonávať.
Ide o klonovanie ľudí. Vedecká práca v oblasti kmeňových buniek však dnes úspešne pokračuje na celom svete.
Čo sú to kmeňové bunky?
IN Ľudské telo Existujú dva typy kmeňových buniek: obyčajný bunky, ktoré celý život plnia iba úlohu, ktorá im bola pridelená pri reprodukcii tkanív, a existujú také, ktoré sa dokážu premeniť na iné typy buniek, tzv. univerzálny. Prvý z nich žije v dospelom organizme, ale druhý môže byť odobratý iba z embrya a potom pestovaný v skúmavke. Tu sú tieto bunky a spôsoby, ako nahradiť postihnuté (chorobné bunky) v tele. Prvým problémom však je, že nemusia vyhovovať každému organizmu. Po druhé, pri pokusoch sa vyskytujú prípady, keď sa embryonálne kmeňové bunky zavedené do tela začnú nekontrolovateľne deliť a vytvárajú teratómové nádory.
Tieto problémy vyriešili japonskí lekári v rámci dôležitej vedeckej štúdie, ktorú vykonali v roku 2012, za ktorú získali nobelová cena. založený, každý z nás, teoreticky, bez ohľadu na vek, môžeme byť klonmi pre seba, teda pre svoje orgány. Najmenší kúsok kože, vlasu alebo aj krvi môže slúžiť ako materiál na získanie tých najcennejších univerzálnych buniek, ktoré poslúžia ako základ pre akýkoľvek orgán, či už ide o kosť, chrupavku alebo očnú zrenicu.
Samozrejme, toto všetko je stále čisto vedecký vývoj, bude trvať roky, kým sa biomateriál ľahko vypestuje v akomkoľvek laboratóriu. liečebné centrum a rovnako ľahko sa vrátil späť do svojho tela. Pred takými operáciami je možné nahradiť "chorých" alebo úplne mimo prevádzky ľudské orgány, je potrebné vyriešiť veľa prechodných otázok. Ich rozhodnutie však nie je ďaleko! A potom sa akékoľvek genetické poškodenie v chorých bunkách ľahko napraví.
A som rád, že vedecký výskum kmeňových buniek sa úspešne rozvíja aj v Rusku. Takže vo Vavilovovom ruskom inštitúte všeobecnej genetiky bola nedávno získaná krv z kožných kmeňových buniek, základu oka, ako prví si vypestovali mini-srdce a stále sa pracuje na jeho zlepšovaní ...
Holanďanom vypestovali črevo, Japoncom - zárodok zuba a o niečo skôr získali bunky sietnice, teraz sa pracuje na vytvorení buniek, ktoré produkujú inzulín. Úloha je veľmi ťažká. Ale predstavte si, koľko ľudí na svete bude ušetrených od vážnej choroby - cukrovka, Alzheimerova a Parkinsonova choroba.
A aj keď je teória od praxe veľmi vzdialená, fakt tak rýchleho rozvoja klonovania ako odvetvia biomedicíny a možnosti zachraňovať životy ľudí, najmä malých detí, stále poteší.
Popis obrázku Počas štúdie boli na získanie kmeňových buniek použité klonované embryá.
Využitie poznatkov o klonovaní ľudí na vytvorenie embryí bolo "hlavným míľnikom" pre medicínu, uviedli americkí vedci.
Klonované embryá sa použili na produkciu kmeňových buniek, ktoré sa potom môžu použiť na vytvorenie srdcového svalu, kostí, mozgového tkaniva a akéhokoľvek iného typu buniek v ľudskom tele.
Vedci sa však domnievajú, že kmeňové bunky možno získať aj z iných zdrojov – lacnejšie, jednoduchšie a nie také eticky kontroverzné.
Odporcovia metódy sa domnievajú, že experimentovať na ľudských embryách je neetické a žiadajú ich zákaz.
Kmeňové bunky sú jednou z hlavných nádejí medicíny. Schopnosť vytvárať nové tkanivá môže pomôcť napríklad pri liečbe následkov infarkt alebo poranenie miechy.
Ukončiť - pri klonovaní?
Výskum už prebieha pomocou kmeňových buniek odobratých z embryí na obnovenie zraku.
Ale takéto bunky sú pre pacienta cudzie, takže ich telo jednoducho odmieta. Klonovanie tento problém rieši.
Tento proces je založený na technológii prenosu jadra somatických buniek, ktorá je dobre známa od doby, keď sa ovca Dolly v roku 1996 stala prvým klonovaným cicavcom.
Dospelému človeku odobrali kožné bunky a z nich získanú genetickú informáciu umiestnili do darcovského vajíčka, z ktorého bola predtým odstránená jeho vlastná DNA. Potom sa pomocou elektrických výbojov stimuloval vývoj vajíčka k embryu.
Vedci to však nedokázali replikovať s ľudským vajcom, ktoré sa začalo deliť, ale neprekročilo štádium 6-12 buniek.
Juhokórejský vedec Hwang Woo-seok tvrdil, že dokázal vytvoriť kmeňové bunky z klonovaných ľudských embryí, no ukázalo sa, že zmanipuloval fakty.
zárodočná vezikula
Popis obrázku Tímu vedcov z Oregonu sa podarilo doviesť vývoj embrya do štádia zárodočného vezikulaV aktuálnej štúdii sa tímu vedcov z Oregonskej univerzity zdravia a vedy podarilo priviesť vývoj embrya do štádia zárodočného vezikula (asi 150 buniek). To stačí na získanie kmeňových buniek.
Vedúci výskumného tímu Dr. Shukhrat Mitalipov povedal: „Dôkladná analýza kmeňových buniek získaných pomocou tejto technológie ukázala ich schopnosť premeniť sa na odlišné typy bunky vrátane nervových buniek, pečeňových buniek a srdcových buniek."
„Aj keď je potrebné urobiť ešte veľa práce na vytvorení bezpečného a efektívneho procesu liečby kmeňovými bunkami, sme si istí, že sme urobili významný krok pri vytváraní buniek, ktoré možno použiť v regeneratívnej medicíne,“ dodal.
"Vyzerá skutočne"
Chris Mason, profesor regeneratívnej medicíny na University College London, povedal, že štúdia vyzerá vierohodne. "Urobili skoro to, čo bratia Wrightovci (pre lietadlá). Zobrali všetko najlepšie, čo predtým urobili iné výskumné skupiny, a dali to dokopy," povedal Meissen.
Výskum embryonálnych kmeňových buniek vyvoláva otázky o etike takýchto buniek vedeckých prác. Problémom je aj nedostatok darcovských vajíčok.
Nová technológia využíva aj kožné bunky, no pomocou proteínov ich transformuje na indukované pluripotentné kmeňové bunky.
Kritici novej metódy veria, že všetky embryá, či už umelé alebo prirodzené, sa môžu vyvinúť v plnohodnotného človeka, takže experimentovanie s nimi je nemorálne. Veria, že je potrebné získať kmeňové bunky z tkanív dospelých jedincov.
Priaznivci novej metódy ale tvrdia, že z embryí získaných s jej pomocou sa nikdy nepodarí vyvinúť plnohodnotného človeka.
Načítava...