Znaczenie genetyki dla zdrowia i życia człowieka.

TEMAT: Znaczenie genetyki dla zdrowia i życia człowieka.




Genetyka to nauka o zmienności i dziedziczeniu u organizmów żywych. Zajmuje się między innymi badaniem i wyjaśnianiem informacji genetycznej DNA. W zależności od zakresu badanych problemów wyróżnia się m.in. genetykę klasyczną, molekularną, biochemiczną, cytogenetykę, genetykę lekarską. Ludzie od tysiącleci zmieniali strukturę genetyczną roślin, zachowując nasiona z najlepszych zbiorów na lata następne i krzyżując odmiany, by uzyskiwane płody rosły większe, były słodsze i psuły się później. Tak przekształciliśmy dziki pomidor Lycopersicon, dający owoce wielkości landrynki, w dzisiejszą gigantyczną malinówkę. Z chwastu teozinte o 2 cm wiesze wywodzi się kukurydza z kolbami długości 30 cm . W ciągu ostatnich 50 lat dokonał się kolosalny postęp w zakresie badań podstawowych w biologii i medycynie. Jest on bez porównania większy niż ten, który nastąpił od czasów starożytnych aż do połowy XX wieku. Wprowadzenie przed około 25 laty technik inżynierii genetycznej, a także rozwój różnych dziedzin biotechnologii pozwala na manipulacje genomami bakterii, roślin i zwierząt, co doprowadziło do praktycznego zastosowania tych metod w medycynie. Wykorzystuje się je obecnie szeroko, a w bliskiej przyszłości można oczekiwać nowych, jeszcze nieprzewidywalnych zastosowań. Postęp ten może też być przyczyną zagrożeń nie tylko dla człowieka, ale dla całej biosfery.
Za ojca genetyki uważany jest: Mendel Gregor Johann -ur. 1822, zm.1884, czeski przyrodnik, zakonnik, twórca teoretycznych podstaw współczesnej genetyki, które ustalił doświadczalnie (na grochu siewnym) i sformułował w 1866. Niedocenione przez współczesnych, ponownie odkryte w 1900 przez C. Corrensa, E. Tschermaka i H. de Vriesa (niezależnie od siebie) znane pod nazwą praw Mendla.. W XIX wieku Mendel miał do dyspozycji tylko pędzelek, którym zapylał groch. W dzisiejszych czasach możliwości jest o wiele więcej. Naukowcy wciąż szukają nowych sposobów na wprowadzanie genów o szczególnych właściwościach do DNA roślin i zwierząt. Przejawem tego w codziennym życiu jest zmutowana żywność – dziedzina ogromnie obiecująca, ale i przedmiot sporów. Nowy, wspaniały świat inżynierii genetycznej – mutowanie żywności to prawdziwy róg obfitości. Specjaliści w produktach tej nowej biotechnologii roztaczają taką wizję: pomidory pękają z przepełnienia przeciwrakowymi związkami chemicznymi, a zbiory bogatego w witaminy ryżu( np. „złoty ryż” z witaminą A), patatów i manioku pomagają wyżywić biednych. Widzą również pszenicę, soje i orzeszki ziemne wolne od alergenów, banany w których podaje się szczepionkę, oleje roślinne zawierające tyle składników leczniczych, że lekarze przepisują je pacjentom zagrożonym nowotworem lub chorobą serca. Choć wizje te są piękne, to niektórzy widzą w inżynierii genetycznej niepewność, a nawet zagrożenie. Krytycy obawiają się, że jej produkty wprowadzane są na rynek w pośpiechu, przed pełnym rozpoznaniem ich oddziaływania.
Ponad 60 % przetworzonych artykułów spożywczych na półkach amerykańskich supermarketów zawiera składniki pochodzące z genetycznie modyfikowanego ziarna sojowego, kukurydzy lub rzepaku, uprawianych już na 53 mln. hektarów w 13 krajach, m.in. w Argentynie, Kanadzie, Chinach, RPA, Australii, Niemczech, Hiszpanii. Ponad 50 nowych, „zaprojektowanych” odmian roślin przeszło już procedurę opiniującą władz federalnych USA. Uczeni stworzyli już transgeniczne zwierzęta. Łosoś atlantycki zimą rośnie wolniej, ale łosoś transgeniczny „podrasowany” hormonami wzrostu pobranymi z innych ryb, osiąga wielkość rynkową w czasie o połowę krótszym od normalnego. Wprowadza się też obce geny do organizmów owiec i krów, tak by wytwarzały w mleku farmaceutki, ale nie pojawiły się one jeszcze na rynku.
System kontroli żywności modyfikowanej działa dość dobrze, to jednak czasami coś może prześlizgnąć się przez sieć bezpieczeństwa. Istnieje możliwość pojawienia się nowego białka z właściwościami uczulającymi w żywności biotechnologicznej, tak jak może się to zdarzyć z żywnością konwencjonalną i ewentualność, że nie zostanie to w porę wykryte. W 2000 roku okazało się, że kukurydza StarLink przeznaczona tylko na paszę dla zwierząt znalazła się w chipsach i innych produktach. Usunięto wtedy tę odmianę z rynku. W dyskusjach o wpływie nowej żywności na zdrowie często pomija się fakt, że przy spełnieniu pewnych warunków kukurydza uodporniona na owady może zwiększyć bezpieczeństwo odżywiania się ludzi i zwierząt. Kukurydza zaatakowana przez owady często zawiera duże ilości fumonizyn, toksyn wytwarzanych przez grzyby przenoszone na ciałach owadów. Grzyby te rozrastają się w uszkodzonych miejscach rośliny. Analizy wykazały związek fumonizyn z rakiem u zwierząt. Substancje te mogą spowodować nowotwór u człowieka. Wśród ludzi jedzących dużo kukurydzy notuje się dużo zachorowań na raka typu esophageal, który naukowcy łączą z fumonizynami. Tymczasem w kukurydzy Bt jest ich mniej niż na roślinach na których żerują owady.
Żywność modyfikowana może być swobodnie dostępna na rynku, powinna być jednak specjalnie znakowana, by klienci mieli prawo wyboru.
Temat, który budzi najwięcej kontrowersji z działów genetyki to klonowanie. Na naszej planecie pojawił się pierwszy ssak stworzony na drodze klonowania - słynna owieczka Dolly. Klonowanie polega na tworzeniu nowego organizmu na podstawie informacji zakodowanej w materiale genetycznym pojedynczej komórki innego, dorosłego organizmu, a biologiczny wiek komórki w dużym stopniu zależy od stanu DNA, dlatego niektórzy naukowcy ciągle zastanawiają się, czy komórki Dolly są pełnowartościowe pod względem genetycznym i czy sklonowane zwierzęta nie będą starzeć się w przyspieszonym tempie albo częściej chorować. Krótko mówiąc, nie wiadomo, czy komórki sklonowanych zwierząt nie są biologicznie starsze od tych zwierząt. Między innym dlatego trudno jest w tej chwili myśleć o zastosowaniu klonowania w medycynie. Nawet gdyby można było wyhodować zastępczą nerkę z jednej komórki chorego człowieka, to w tej chwili żaden lekarz nie odważyłby się wszczepić jej swojemu pacjentowi. Jeśli sklonowane komórki naprawdę są biologicznie niepełnowartościowe, to sklonowana nerka mogłaby przedwcześnie się zestarzeć i przestać działać. Mogłoby się też okazać, że w takich sklonowanych narządach łatwiej powstają nowotwory. A przecież podstawowa zasada medycyny mówi: przede wszystkim nie szkodzić... Za szybkie starzenie się sklonowanych zwierząt uniemożliwiłoby też wykorzystanie klonowania w biotechnologii.
Diagnostyka molekularna, czyli badania genu, znacznie bardziej wnikliwe i szczegółowe, zaczęła się w latach 70., a na dużą skalę w 90. . Przewiduje się, że w najbliższych latach zostanie poznana struktura całego genomu człowieka, a więc wszystkie geny zostaną opisane. Poznanie jest pierwszym krokiem do stwierdzenia, który gen pełni jaką rolę w konkretnej chorobie. Dopiero wtedy możemy przejść do diagnostyki chorób przyporządkowanych poszczególnym genom, i dalej - do prac nad korekcją danego zaburzenia, żeby w samym genie (tzw. terapia genowa) albo w jego otoczeniu wprowadzić zmiany, które opóźnią rozwój choroby, osłabią jej przebieg lub zupełnie usuną zagrożenie. Z badań genetycznych prowadzonych w ostatnich latach wypływa istotny wniosek: chorób uwarunkowanych genetycznie jest znacznie więcej niż wcześniej przewidywano. Stwierdzono np., że duża liczba nowotworów powstaje na skutek mutacji genów. Należą do nich nowotwory tak często występujące, jak rak sutka, jajnika, jelita grubego. Z badań wynika, że od 500 tys. do 1 mln Polaków (czyli co 40. mieszkaniec naszego kraju) jest nosicielami zaburzeń genowych, związanych z predyspozycją do nowotworu. Nosiciel ma nawet 80-procentowe ryzyko zachorowania w którymś momencie życia. Pierwszym osiągnięciem genetyki jest to, że tę zależność odkryliśmy. Drugim zaś fakt, że dla wielu chorób genetycznie uwarunkowanych opracowano już schematy postępowania diagnostycznego i terapeutycznego, których zastosowanie pozwala przedłużyć, średnio o 15 lat, życie pacjentom zagrożonym chorobą, i to wcale nie kosztem dramatycznego obniżenia jego jakości. Ale genetyka w dalszym ciągu jest w tej kłopotliwej sytuacji, potrafi bowiem więcej zdiagnozować, niż leczyć czy zapobiegać chorobom. Możemy już jednak identyfikować osoby mające zaburzenia genowe, wdrożyliśmy np. system diagnozowania testów DNA przy raku sutka i jajnika.
Produkcja leków i szczepionek to chyba największe zadanie inżynierii genetycznej. Ma ono na celu zapewnienie zdrowia zażywającym dany specyfik. Takie leki i szczepionki nie powodują skutków ubocznych. Jako przykłady możemy wziąć insulinę podawaną chorym na cukrzycę, hormon wzrostu, czynnik krzepnięcia krwi; szczepionki wirusowe i bakteryjne.
Postępy w inżynierii genetycznej stwarzają nowe możliwości w diagnostyce medycznej oraz leczeniu chorób przewlekłych, w tym dermatologicznych. Podstawowa trudność w terapii genowej polega na wprowadzeniu nowego genu (bądź materiału genetycznego) do komórki gospodarza i znalezieniu dla niego idealnego nośnika, tzw. Wektora. Na świecie prowadzonych jest w tej chwili kilka tysięcy zaawansowanych badań klinicznych, które - jak sądzą naukowcy - w bliskiej przyszłości doprowadzą do włączenia terapii genowych do grupy rutynowych i powszechnie stosowanych metod klinicznych.
We współczesnym świecie genetyka jest wszędzie. Musimy dowiedzieć się o niej jak najwięcej, by znać jej możliwości – i zagrożenia jakie może nam przynieść.