Главная >> Медицинские статьи >> Генетика

Новые технологии

Андрианов Александр
www.sandrianov.ru

Генная инженерия возникла в 1973 г. и с тех пор бурно развивается. Уже сегодня можно говорить об определенных достижениях в области производства генно-инженерных лекарств, генетически модифицированных источников питания, средств гигиены и т.д. Успехи генной инженерии переводят человечество в новое состояние. Если можно из обычной клетки вырастите овцу - то можно вырастить и человека? А что принесет уже недалекая возможность оживлять динозавров или неандертальцев? А оживлять каждого из нас? Генная инженерия бросила человечеству уникальный вызов. Что будет, когда человек научиться побеждать боль, страх, старость, смерть в конце-концов? Что несет нам генная инженерия, счастье или беду?

Продукты из научных лабораторий

О возможной опасности генетически измененных продуктов для здоровья человека трубит уже весь мир. Однозначного и единого мнения ученых по этому поводу нет. Одни считают, что генная инженерия спасет человечество от голодной смерти, другие - что из бутылки выпущен неуправляемый джинн, который погубит все живое на земле вместе с человеком. Ученые и фирмы, занимающиеся этим, утверждают, что генетически измененные растения более урожайны, более устойчивы к ядохимикатам, экономически выгоднее обычных. Поэтому за ними будущее. Однако специалисты, не связанные с производителями данного товара, далеки от оптимизма. Всестороннее изучение безопасности подобной пищи требует баснословных денег, а предугадать отдаленные последствия, которые могут наступить в результате потребления генетически измененной продукции, на данный момент вообще невозможно.

Относительно спокойно относятся к ГМ- продуктам (генетически модифицированным) - в США, где выращивается сегодня около 80 процентов всех генетических культур. Европа же относится к этому крайней негативно. Под натиском общественности и организаций потребителей, которые хотят знать, что они едят, в некоторых странах введен мораторий на ввоз таких продуктов (Австрия, Франция, Греция, Великобритания, Люксембург). В других принято жесткое требование маркировать генетически измененное продовольствие, что, естественно, очень не понравилось поставщикам. 1 июля 2000 года в России была запрещена продажа генетически измененных продуктов без специальной предупредительной надписи на упаковке.

Одним из первых ученых, забивших тревогу о потенциальной опасности ГМ- продуктов, был британский профессор Арпад Пуштай. Он назвал их "пищей для зомби". Такие выводы позволили сделать результаты опытов на крысах, которых кормили генетически модифицированной пищей. У животных возник целый набор серьезных изменений желудочно-кишечного тракта, печени, зоба, селезенки. Наибольшее беспокойство вызвал тот факт, что у крыс уменьшился объем мозга. Сначала власти Великобритании не придали должного внимания предупреждениям ученого. Однако позже аналогичный эксперимент был проведен в Абердинской медицинской школе. Крыс кормили ГМ- картофелем, и уже через несколько дней у них обнаружилось увеличение стенок желудка и его деформация. После этого министр сельского хозяйства Великобритании поставил вопрос о запрещении продажи ГМ- продуктов до всестороннего исследования и специального разрешения.

Соя - пока единственная трансгенная культура, разрешенная к применению в России. Прежде чем дать добро, медики "прокрутили" ее по всем доступным проверке параметрам: по химическому составу, аминокислотному, витаминному, проверили на аллергенность, токсичность, провели клинические испытания на добровольцах... На подходе - трансгенный картофель, кукуруза и сахарная свекла. Ученые полагают, что с помощью генетически измененных растений можно сократить потери урожая. Сегодня в России завершаются испытания американского картофеля, устойчивого к колорадскому жуку. Возможно, уже в этом году будет получено разрешение на его промышленное производство. Есть у подобных сортов одно существенное "но". Когда получают растение с резко повышенной устойчивостью к какому-либо вредителю, через два-три поколения этот вредитель приспособится к растению и будет пожирать его с еще большим остервенением. Следовательно, устойчивый картофель может породить таких агрессивных вредителей, с которыми мир еще не сталкивался.

Следует также помнить, что даже строжайшее соблюдение технологии возделывания генетически измененных культур не гарантирует от глобальной экологической катастрофы. Есть абсолютно реальная возможность переноса пыльцы трансгенных растений на соседние обычные растения с непредсказуемыми последствиями для всей экосистемы. Но это еще цветочки по сравнению с тем, какие самопроизвольные скрещивания и мутации в экосистеме могут произойти с выходом на поля культур с несколькими встроенными генами.

Можно ли воскресить динозавров и людей?...

Настоящей находкой стал для генетиков стал янтарь, ископаемая древесная смола. В доисторические времена в ней часто застывали насекомые, цветочная пыльца, споры грибов, остатки растений. Текучая смола герметично обволакивала своих пленников, и биологический материал в целости и сохранности поджидал современных исследователей. И вот в 1990 году Джордж О.Пойнар из Калифорнийского университета сделал сенсационное открытие. Изучая термитов, попавших в янтарь 40 миллионов лет назад, он нашел хорошо сохранившуюся генетическую информацию. Позднее Пойнару удалось выделить из янтаря ДНК долгоносика, жившего 120 миллионов лет назад! Сейчас многие ученые работают над тем, чтобы воскресить динозавров, древних ящеров, мамонтов. И это уже не кажется фантастикой, как было всего лишь несколько лет назад.

Однако, ученые не намерены останавливаться на воскрешении животных. Если можно воскресить их, следовательно, то же самое можно проделать и с людьми. Генетики уже довольно давно изучают человека. Девять лет назад американский исследователь Аллан Уилсон попробовал с позиций генетики описать хронику человечества. Он воспользовался тем, что митохондрии всегда наследуются материнской яйцеклеткой. Прослеживая генетическую эволюцию Homo sapiens по материнской линии, Уилсон определил, когда жила прародительница всего нынешнего населения Земли. Результат анализа стал сенсацией. Ева оказалась негритянкой, жившей 200 000 лет назад в африканской саванне. Все современные люди, будь то пигмеи, тибетцы или индейцы, произошли именно от нее. В 1995 году американские исследователи сообщили, что "всеобщий праотец" родился около 270 000 лет назад, причем срок жизни, отпущенный ему, был очень короток.

Не так давно ученые решились на совсем безумный эксперимент. Группа американских бизнесменов задумала клонировать Дракулу, а точнее валашского воеводу Влада Цепеша, который послужил прототипом для легенды о знаменитом трансильванском вампире. Бизнесмены, желающие пока оставаться инкогнито, уже связались с сотрудниками Рослинского института в Шотландии, которые в 1997 году произвели на свет всемирно известную овечку Долли. Как заверяют бизнесмены, возродить Дракулу они хотят исключительно в научных целях: якобы проверить теорию о том, что вампиризм - это болезнь. С трудом, конечно, верится, что американскими бизнесменами движет исключительно научный интерес. Скорее всего, у них другие мотивы - взглянуть на "возрожденного" Дракулу в Румынию ринутся сотни тысяч туристов, а это попахивает миллионами долларов. Но, как бы там ни было, идея оформилась. Дело теперь за малым - раскопать могилу Влада и заполучить пару-другую генов.
Также появилась информация, что некое сообщество генетиков намерено вскоре воскресить одну из исторических фигур. Выбор пал на Адольфа Гитлера. Эти ученые . не неонацисты, скорее . наоборот. Копия бесноватого, по их замыслу, должна стать материалом для исследования вопроса: откуда же берутся такие злодеи? Затем двойник фюрера предстанет перед судом и ответит за преступления оригинала. Смахивает на наивный голливудский боевик? Все гораздо серьезнее. Уже оживились поклонники Гитлера, сразу же возрос болезненный интерес к этой зловещей фигуре. Кто знает, как поведут себя правые радикалы, да и просто безумцы, как только в пробирки будет помещен "исходный материал"... Экстремисты с "желтого Востока" с той же мистической целью разыскивают прах Чингисхана...

Клонирование

Информация об овечке Долли, клонированной из клеток другой особи, обошла практически все газеты. Исследователи Университета Рослин (США) сообщили об успехах, не акцентируя внимание публики на сотнях неудачах, которые были до этого. Долли не была первым клоном животного, но стала самой знаменитой. Вскоре после Долли, Рослин породил Полли - клонированного ягненка, несущего ген человеческого белка в каждой клетке тела. Как и в случае с Долли, особо не афишировался тот факт, что успеху предшествовало множество неудач, в результате которых погибло много животных.

Клонирование - это серьезный риск для здоровья. У крупных млекопитающих, таких как овцы и коровы, исследователи находят, серьезные нарушения, включая специфические дефекты сердца, легких и других органов, ведущие к смертности. Не так давно два из трех последних оставшихся в живых клонированных теленка умерли на экспериментальной ферме Калифорнийского университета. Изначально "клонированное стадо" состояло из 28 телят. За три недели, прошедшие после их "рождения", остались в живых лишь три теленка. Теперь ветеринары пытаются спасти жизнь последнего из них, и шансов на удачный исход немного - теленок хворает. Причиной мора стали не ящур и не коровье бешенство. Как сообщил декан факультета сельского хозяйства Калифорнийского университета Чарльз Крабб, телята вымерли из-за банальной проблемы с иммунными системами.

Клонированная овца Долли явила миру технологию получения из взрослой клетки точной копии животного. А значит, принципиально возможным стало получить точную копию человека. Если вспомнить про трансплантацию органов, которая позволяет заменить одну или несколько "запчастей", то клонирование теоретически позволяет обеспечить полную замену "агрегата" под названием человеческий организм. Социальные последствия такого изменения глубоки. Это будет новая эра человеческой истории, в которой генетическая конституция человечества в целом станет предметом воздействия рыночных стихий. Одним из возможных последствий, судя по дороговизне технологии, будет то, что богатые смогут получить дополнительные преимущества для своих детей, ведущие к генетическому улучшению правящей элиты. Ли Сильвер, биолог из Принстонского университета, сказала, что элита может стать практически отдельным видом.

Российское законодательство устанавливает весьма жесткие ограничения на использование человеческого материала. Так, в предлагаемой медиками поправке к проекту "Закона о репродуктивных правах граждан и гарантиях их осуществления" содержится такай пункт: "Человеческий эмбрион не может быть целенаправленно получен или клонирован в научных, фармакологических или лечебных целях".
Вообще, дискуссии по этому поводу в мире идут достаточно бурные. Если американские эксперты из федеральной комиссии по биотехнологиям еще только начинают изучать правовые и этические аспекты этого открытия и представлять его на суд законодателей, то Ватикан остался верен своей прежней позиции, заявив о неприемлемости вмешательства человека в процессы репродукции и вообще - в генетический материал человека и животного. Исламские теологи выражают озабоченность тем, что клонирование людей нарушит и без того разрываемый противоречиями институт брака

Между тем, некоторые организации в открытую заявляют о своих намерениях клонировать человека. В Америке из-за этого вспыхнул настоящий скандал. Как сообщил журнал US news and world report, в частной лаборатории в Сиракузах (штат Нью-Йорк) осуществлялась попытка клонирования умершего 11-месячного младенца, сына одного из членов законодательного собрания штата Нью-Йорк. Родители заплатили за возможность "воскрешения" ребенка более 500 тысяч долларов. На своем интернет-сайте компания предлагает самые разные услуги: от клонирования человека, начиная от суммы в 200 тысяч долларов, до уже ставшего обычным оплодотворения яйцеклетки за 5 тысяч долларов. Как пишет журнал, лаборатория была обнаружена рядом с домом Брижит Буасселье, одной из высших руководителей последователей известного в США и Франции "уфологического" религиозного культа. Его члены верят, что путем генной инженерии люди смогут бесконечно воссоздавать себя и жить вечно.

Новые исследования могут похоронить спорт

Не так давно Международный олимпийский комитет утвердил специальную программу по борьбе с генными видами допинга, которые медленно, но верно приходят на смену биостимуляторам. Причем, в отличие от анаболических стероидов, генный допинг не поддается стандартным тестам. Олимпийские чиновники с опаской ждут игр 2012 года - по мнению ученых, именно тогда спортивное движение всерьез столкнется с проблемой генного допинга и генетически обработанных спортсменов.

Как известно, количество эритроцитов в крови регулируется гормоном эритропоэтином, который образуется в почках. Организм вырабатывает его в больших количествах, когда кислорода в крови оказывается слишком мало, например, в условиях высокогорья. Многие спортсмены добиваются искусственного повышения данного гормона путем инъекций. Благодаря этому, скорость бега увеличивается примерно на двадцать процентов. По мнению экспертов, генная инженерия вскоре позволит вводить человеку не эритропоэтин, а ген, увеличивающий его выработку. Работу в этом направлении ведут сейчас многие научные лаборатории. Как полагают специалисты, нужно лишь "прицепить" нужный геном к вирусу и ввести его человеку. Подобные эксперименты уже проводились на обезьянах и мышах. После этого содержание эритроцитов в их крови выросло почти вдвое. У мышей эффект держался более года, у обезьян - 12 недель.

Другое возможное применение генной инженерии в спорте связано с так называемым инсулиноподобным фактором роста (ИФР). Наверняка, каждый из нас испытывал сильные мышечные боли на следующий день после интенсивных физических упражнений. Они связаны с накоплением молочной кислоты и микроповреждениями мышечных волокон. Для того, чтобы восстановить старые мышечные волокна и нарастить новые, организм включает синтез особого белка, инсулиноподобного фактора роста. Группа ученых из Кельнского университета давно работает над применением одной из форм ИФР для лечения мышечной дистрофии. Метод уже испробован на обезьянах. Мускулы подопытных животных, которым ввели ген ИФР, увеличились через три недели после инъекции на 20 процентов, и обезьяны почти лишились запасов жира. То есть, эффект был таким же, как будто они на протяжении долгих месяцев усиленно тренировались в беге или подъеме тяжестей.

Казалось бы, в таких видах спорта, как шахматы, стимуляторы не могут применяться по определению. Но генная инженерия готова "прийти на помощь" и в этом случае. После расшифровки генома человека, ученым не составит труда повлиять на гены, отвечающие за умственную активность и память. Это позволит сделать средненького шахматиста гроссмейстером высочайшего класса, который будет держать в памяти миллионы возможных ходов и комбинаций.

А если попытаться с помощью генов улучшить координацию движений? Теоретически, такое вполне возможно. Спортсмены научаться идеально управлять собственным телом, а в таких видах спорта, как гимнастика и фигурное катание, подобные знания будут весьма кстати. Во время сложных акробатических этюдов у спортсменов не будет осечек. Можно будет забросить утомительные тренировки и всего лишь ввести в организм необходимый ген.

Поскольку вычленить чужеродные гены в организме невозможно, доказать , что привело спортсмена к победе, упорные тренировки или одна инъекция также представляется затруднительным. Можно, конечно, попробовать найти внешние следы от использования запрещенных препаратов, но попробуйте-ка найти на теле след от одного укола. Думаю, эта задача не из легких. Уже сейчас одна проба на существующие биостимуляторы стоит около 250 долларов. Затраты на медицинский контроль во время крупных международных чемпионатов давно превысили стоимость их организации. Разработка методов генного контроля за состоянием спортсменов увеличит затраты на допинг-тесты в несколько десятков раз. Олимпийскому комитету придется привлечь и потратить сотни миллиардов долларов дополнительных ассигнований. Но даже при этом полной гарантии чистоты олимпийского спорта дать невозможно. Поэтому никто не удивится, если вместо хорошего и опытного тренера спортсмен через несколько лет будет отдавать предпочтение шустрому врачу с чемоданчиком, содержащим набор генетических препаратов на все случаи жизни.

04.08.2005