Концепции современного естествознания. Шпаргалки

Огромные перспективы имеет применение иммобилизованных ферментов в медицине для лечения дегенеративных, генетических и некоторых других болезней, требующих введение в организм отсутствующего в нем фермента, необходимого для нормальной работы органов. Прежде вводили чужеродные бактериальные ферменты, что нередко приводило к аллергическим реакциям или не было достаточно эффективным (чужеродные ферменты быстро разлагаются). Применение иммобилизованных ферментов позволило проблему решить: такие ферменты стабильны и не вступают в противодействие с иммунной системой человека. Они используются для проведения диализа (аппарат «искусственная почка»), для растворения тромбов в сосудах и т. п. С каждым годом расширяется область их применения.

102. Перспективы развития генной инженерии

К XXI в. на первый план вышли новые открытия в биологии, связанные с генетическими исследованиями, которые породили развитие генной инженерии и генной терапии.

Под генной инженерией понимается изменение хромосомного набора клеток с помощью биохимических и генетических методик и «переделка» наследственного материала в тех или иных целях. Генную инженерию называют иначе технологией рекомбинантных ДНК. Молекула ДНК является материально-информационной структурой клетки, где записаны параметры существующего организма. В генной инженерии происходит изоляция участков ДНК, соединение их в новых комбинациях, перенос из одной клетки в другую, замена «испорченных» участков и т. п., в результате чего достигается изменение данного генома.

Генная инженерия берет определенный участок ДНК у одного вида живых существ и внедряет в клетки другого вида, получая животное или растение с другими качествами. Ученые научились разрезать ДНК произвольно или в определенных участках гена, выделять сегменты ДНК, размножать или склеивать с ДНК других клеток и организмов, то есть создавать живые существа, которые принято называть химерами . Это позволяет преодолевать невозможность получения потомства от разных видов естественным путем, включая животные виды с растительными добавками, растительные с животными, а также растительные или животные виды с включениями ДНК микробов или вирусов. Для переноса информации используется прямой перенос нужного гена в яйцеклетку, перенос с помощью вируса, использование неспециализированных стволовых клеток эмбриона. Животные или растения, полученные в результате такой процедуры, называются трансгенными . В некоторых случаях осуществляется и перенос ДНК человека для получения необходимых в медицине белков, антител, ферментов. Разработаны методики внедрения нужных генов при помощи инъекции или генной пушки, синтеза генов и внедрения их в бактерии и т. п. При помощи разнообразных методов были получены плохо синтезируемые обычным способом вещества – инсулин человека и противовирусный препарат интерферон. Новая технология имеет большие перспективы применения в медицине (создание вакцин, лечение болезней) и в сельском хозяйстве (новые сорта растений, устойчивых к засухе, холоду, болезням, вредителям).

103. Опасности развития генной терапии

Под генной терапией понимается система методов, позволяющая вводить участки здоровой ДНК в организм больного человека для лечения и профилактики ряда патологических процессов. Этим способом пытаются найти способ лечения рака, СПИДа и прочих болезней, не поддающихся успешному излечению. Существуют как сторонники, так и ее яростные противники. Противники считают, что генную терапию могут использовать нечистоплотные дельцы или террористы, заинтересованные в создании новых генетически модифицированных микроорганизмов, вызывающих новые заболевания. Они опасаются и того, что человек еще плохо понимает специфику генетического материала и генная терапия может принести вместо пользы вред. Особенные опасения вызывает самый распространенный и простой способ переноса участка ДНК с помощью вируса, ориентированного на перенос информации и саморепликацию в теле «хозяина», используется обычно измененный вирус иммунодефицита с удаленным участком, ответственным за размножение.

Противники генной терапии боятся, что на каком-то этапе вирус выйдет из-под контроля, начнет не переносить нужный ген, а реплицировать самого себя в огромных количествах, и вместо получения безотказного метода исправления генетических ошибок можно получить надежный метод уничтожения человечества. Пока это проблема будущего, потому что вирус способен переносить нужную информацию, но иммунная система воспринимает его как врага и начинает уничтожать «исправленные» клетки, так что ученые бьются над проблемой избирательного выключения иммунитета на время лечения.