Биотехнология: история, состояние и перспективы

Со второй половины ХХ века научный прогресс получает стремительное развитие. За этот период были созданы две технологии, коренным образом изменившие мир, в котором мы живем. Это - ядерная технология и электроника. За последние три десятилетия в нашу жизнь входит новая третья технология – современная биотехнология, основанная на открытиях в области микробиологии, иммунологии, биофизики, молекулярной биологии, генетики, биоорганической химии, а также таких наук как физика, химия и технология.

Корни биотехнологии уходят в далёкое прошлое и связаны с хлебопечением, виноделием и другими способами приготовления пищи, известными человеку еще в древности. Например, такой биотехнологический процесс, как брожение с участием микроорганизмов, был известен и широко применялся еще в древнем Вавилоне, о чем свидетельствует описание приготовления пива, дошедшее до нас в виде записи на дощечке, обнаруженной в 1981 г. при раскопках Вавилона. Историю становления биотехнологии условно подразделяют на пять основных периодов:

1. Допастеровский период (до 1865 г.). В этот период биотехноло­гическими методами получали пиво, вино, сыр, хлеб, йогурт, ке­фир, разного рода ферментированную пищу;

2. Пастеровский период (1865—1940 гг.). Стали известны микроор­ганизмы-продуценты, и это позволило создать производства этанола, бутанола, ацетона, глицерина, лимонной кислоты, многих вакцин, организовать процессы биологической очистки стоков аэробными микроорганизмами;

3. Период антибиотиков (1940—1960 гг.). Были открыты пени­циллин, стрептомицин и многие другие антибиотики, разработа­на технология культивирования клеток животных и получение вирусных вакцин, технология биотрансформации стероидных гормонов;

4.Период управляемого биосинтеза (1960—1975 гг.). Созданы техно­логии получения аминокислот, микробиологического белка на парафинах нефти, а также ферментов, используемых в стиральных порошках; внедрены в производство методы иммобилизации ферментов (закрепления их на носителях) для получения глюкозо-фруктозных сиропов; разработана технология анаэробной обработки твердых отходов с получением биогаза; открыт микробиологический спо­соб получения полисахаридов (начиная от ксантана для увеличе­ния вязкости раствора нефтяных скважин до жевательной резин­ки); начато использование микроорганизмов для получения витаминов В3 и B12, а также микопротеина — мицелиального микроскопического гри­ба, используемого как заменитель мяса; ученые научились куль­тивировать изолированные растительные клетки, что положило начало биотехнологическому производству многих ценных лекар­ственных веществ с использованием огромного потенциала лекар­ственных растений; создана основа биометаллургии — бактериального выщелачивания меди и цинка из руд; и др.;

5. Период современной биотехнологии(после 1975г.). Характеризуется разработкой генной инженерии, что позволило разработать микробиологическую технологию производства человечес­кого инсулина, интерферона, соматотропного и ростовых гормо­нов и многого другого; создана гибридомная технология производства моноклональных антител – мощного «инструмента» в разработке огромного раз­нообразия диагностических препаратов; появились, так называе­мые «трансгенные» растения и животные, в которых осуществля­лось целенаправленное конструирование генома; и др.

По мере развития биотехнологии появлялись различные определения самого термина. Причем, до сегодняшнего дня нет четкого, всеобъемлющего определения науки «биотехнология». Наиболее удачным, на наш взгляд, является определение академика В.С.Шевелухи (2003). Он рассматривает биотехнологию, как науку, в двух временных и сущностных измерениях: современном и традиционном, т.е. классическом. Новейшая биотехнология, по определению академика, - это наука о генно-инженерных и клеточных методах и технологиях создания и использования генетически трансформированных (модифицированных) растений, животных и микроорганизмов в целях интенсификации производства и получения новых видов продуктов различного назначения. В традиционном, классическом смысле биотехнологию он определяет как науку о методах и технологиях производства, транспортировки, хранения и переработки сельскохозяйственной и другой продукции с использованием обычных, нетрансгенных (природных и селекционных) растений, животных и микроорганизмов, в естественных и искусственных условиях. Тем не менее, и эти определения не в полной мере отражают сущность как новейшей, так и классической биотехнологии. Во-первых, целью новейшей биотехнологии, в первую очередь, является достижение доступности для потребителей уже известных продуктов, а не «получение новых видов продуктов». Во-вторых, продуцентами полезных продуктов могут быть не только «растения, животные и микроорганизмы», но и изолированные растительные и животные клетки. Например, «мощное оружие» иммунологов – моноклональные антитела, синтезируются штаммами плазмоцитомы мыши, крысы и др. млекопитающих, получаемых методами клеточной инженерии. Судя по определению акад. В.С.Шевелухи, традиционной или классической биотехнологии можно отнести получение не только полезных метаболитов микроорганизмов, но и производство любой продукции животноводства или растениеводства. Ни один из вышеназванных периодов развития биотехнологии не имеет никакого отношения к технологиям производства молока, зерновых культур и др. сельскохозяйственных продуктов, за исключением ее современного периода. Однако, в данном случае речь идет об использовании продуктов трансгенных животных и растений. В литературе немало примеров, когда отдельные разработки в сфере растениеводства и животноводства представляются как биотехнологические. С этой точки зрения заслуживает внимание определение биотехнологии как целенаправленное получение ценных продуктов, в процессе которого используется биохимичес­кая деятельность микроорганизмов, изолированных клеток или их компонентов (Д.А.Васильев и соавт., 2005). Обосновывая это определение авторы пишут, что получение пшеницы из воды и удобрений на пер­вый взгляд — биотехнология. Однако здесь используется биохи­мическая деятельность не изолированных клеток, а целого расте­ния, макроорганизма, относящегося к высшим, многоклеточным организмам. Это, как справедливо подчеркивают авторы, — не биотехнология, а растениеводство. Точно так же получение лекарства из корня женьшеня — не биотехнология. А вот когда из этого корня берут отдельные клет­ки, отделяя их с помощью ферментов от многоклеточной расти­тельной ткани, и разводят эти отдельные, изолированные клетки на специальном питательном растворе, как дрожжи, получая биомас­су изолированных клеток женьшеня, из которой путем настаива­ния можно получить столь же ценное лекарство, как из целого корня, — это уже биотехнология. Другой пример — производство молока. Молоко получают от коровы, овцы или другого млекопитающего животного, т. е. это — работа макроорганизма. Значит, это не биотехнология. А вот полу­чение из молока кефира, йогурта или другого кисломолочного продукта основано на биохимической деятельности молочнокислых бактерий это вполне легитимная биотехнология. В производстве глюкозы из крахмала есть процесс гидролиза: раствор крахмала подкисляют, нагревают до определенной тем­пературы и выдерживают некоторое время. В результате крах­мал распадается на глюкозу, получается гидролизат — грязнова­тый раствор глюкозы с примесями. Это — химичес­кий, а не биотехнологический процесс. Есть другой процесс — процесс ферментативного гидролиза крахмала. В этом случае к суспензии крахмала добав­ляют фермент, и под его действием также происходит расщеп­ление крахмала до глюкозы, но в гораздо более мягких условиях и без образования нежелательных примесей, с меньшими поте­рями. Ферменты — это выделенные из клетки белковые веще­ства, компоненты клетки. Следовательно, по определению, этот процесс — биотехнология.

Во всех приведенных примерах в качестве основания для отне­сения процесса к биотехнологии или к химической технологии мы рассматривали то, посредством каких воздействий осуществляется обработка продукта.

Иногда обращают внимание на другое: какое сырье обрабатыва­ется — химическое или биологическое. Например, очень часто производство мясных продуктов отно­сят к биотехнологии, обосновывая это тем, что исходное сырье — туши забитых животных, сырое мясо и так далее — являются про­дуктами биологического происхождения. С этой точки зрения, например, приготовление котлет — это биотехнология, хотя рабочий процесс заключается в измельче­нии мяса и затем в его тепловой обработке, т. е. нет биохимичес­кой деятельности микроорганизмов или клеток, а значит, это не биотехнология. А вот обработка мясного фарша определенными заквасками и последующий режим созревания, используемый при приготовлении дорогих сортов колбас, — это, конечно, био­технология.

Д.А.Васильев и соавт. (2005) также обращает внимание еще на одно важное слово в своем определении биотехнологии — «целенаправленно». Действительно, с точки зре­ния человека микроорганизмы работают в природе не всегда целе­направленно. Например, многие болезни вызываются действием микроорганизмов, и наоборот, многие микроорганизмы, населяю­щие человеческое тело, полезны. Вспомните, что после лечения антибиотиками, когда эти полезные микроорганизмы уничтожаются наряду с вредными, возникает та­кое заболевание, как дисбактериоз, которое приходится лечить вве­дением в организм бактерий (например, бифидобактерий или молочнокислых бактерий). Это не биотехнология, а медицина. Существует биогеохимическая деятельность бактерий, в ре­зультате чего происходит переработка растительности и деревьев в торф, уголь, нефть, выщелачивание металлов и многие другие гло­бальные процессы. Эти процессы нельзя называть биотехнологическими, потому что они нецеленаправленные. Или, например, можно заметить, как после загрязнения почвы нефтью происходит естественное (не организованное человеком, т. е. не целенаправ­ленное) биовосстановление — через 5-10 лет под воздействием микроорганизмов почва самоочищается. А вот когда мы специаль­но организовываем технологию очищения почвы, вводя в нее до­полнительные микроорганизмы или усиливая питание естествен­ных почвенных микроорганизмов, — это уже биотехнология, био­технология очистки почвы от загрязнений.

В лекцияхД.А.Васильев и соавт. (2005) дано общее определение биотехнологии, без разделения ее на традиционную (классическую) и современную. Но оно справедливо лишь для биотехнологии прокариотных и эукариотных клеток, и не учитывает производство полезных веществ трансгенными макроорганизмами. Причем, не всегда ценные продукты образуются в результате «биохимической деятельности» клеток. Например, белки и гормоны, синтезируемые клетками, в том числе модифицированными, не относятся к продуктам их ферментативной активности. Обобщая вышеизложенное, биотехнологию следует определить как науку об использовании природных и модифицированных прокариотных и эукариотных клеток, а также трансгенных растений и животных для производства ценных продуктов.

Генная и клеточная инженерия - являются важнейшими методами (инструментами), лежащими в основе современной биотехнологии. Методы клеточной инженерии направлены на конструирование клеток нового типа. Они могут быть использованы для воссоздания жизнеспособной клетки из отдельных фрагментов разных клеток, для объединения целых клеток, принадлежавших различным видам с образованием клетки, несущей генетический материал обеих исходных клеток, и других операций.

Генно-инженерные методы направлены на конструирование новых, не существующих в природе сочетаний генов. В результате применения генно-инженерных методов можно получать рекомбинантные (модифицированные) молекулы РНК и ДНК, для чего производится выделение отдельных генов (кодирующих нужный продукт), из клеток какого-либо организма. После проведения определенных манипуляций с этими генами осуществляется их введение в другие организмы (бактерии, дрожжи и млекопитающие), которые, получив новый ген (гены), будут способны синтезировать конечные продукты с измененными, в нужном человеку свойствами. Иными словами, генная инженерия позволяет получать заданные (желаемые) качества изменяемых или генетически модифицированных организмов или так называемых «трансгенных» растений и животных. Наибольшее применение генная инженерия нашла в сельском хозяйстве и в медицине.

Люди всегда задумывались над тем, как можно научиться управлять природой, и искали способы получения, например, растений с улучшенными качествами: с высокой урожайностью, более крупными и вкусными плодами или с повышенной холодостойкостью. С давних времен основным методом, который использовался в этих целях, была селекция. Она широко применяется до настоящего времени и направлена на создание новых и улучшение уже существующих сортов культурных растений, пород домашних животных и штаммов микроорганизмов с ценными для человека признаками и свойствами.

Селекция строится на отборе животных (растений) с выраженными благоприятными признаками и дальнейшем скрещивании таких организмов, в то время как генная инженерия позволяет непосредственно вмешиваться в генетический аппарат клетки. Важно отметить, что в ходе традиционной селекции получить гибриды с искомой комбинацией полезных признаков весьма сложно, поскольку к потомству передаются очень большие фрагменты геномов каждого из родителей, в то время как генно-инженерные методы позволяют работать чаще всего с одним или несколькими генами. В результате, не теряя других полезных свойств растения, удается добавить еще один или несколько полезных признаков, что весьма ценно для создания новых сортов и новых форм растений. Стало возможным изменять у растений, например, устойчивость к климату и стрессам, или их чувствительность к насекомым или болезням, распространённым в определённых регионах, к засухе и т.д. Ведутся широкие исследования по улучшению пищевой ценности различных сельскохозяйственных культур, таких как кукуруза, соя, картофель, томаты, горох и др.

Исторически, выделяют «три волны» в создании генно-модифицированных растений. Первая волна (конец 1980-х годов) - создание растений с новыми свойствами устойчивости к вирусам, паразитам или гербицидам. В растениях «первой волны» дополнительно вводили всего один ген и заставляли его «работать», то есть синтезировать один дополнительный белок, «Полезные» гены «брали» либо у вирусов растений (для формирования устойчивости к данному вирусу), либо у почвенных бактерий (для формирования устойчивости к насекомым, гербицидам). Вторая волна (начало 2000-х годов) - создание растений с новыми потребительскими свойствами: масличные культуры с повышенным содержанием и измененным составом масел, фрукты и овощи с большим содержанием витаминов, более питательные зерновые и т.д. В наши дни ученые создают растения «третьей волны», которые в ближайшие годы появятся на рынке: растения-вакцины, растения-биореакторы для производства промышленных продуктов (компонентов для различных видов пластика, красителей, технических масел и т.д.), растения - фабрики лекарств и т.д.

Генно-инженерные работы в животноводстве имеют другую задачу. Вполне достижимой целью при современном уровне технологии является создание трансгенных животных с определённым целевым геном. Например, трансгенные козы, в результате введения соответствующего гена, могут вырабатывать специфический белок - фактор VIII, который препятствует кровотечению у больных, страдающих гемофилией, или фермент - тромбокиназу, способствующий рассасыванию тромба в кровеносных сосудах, что актуально для профилактики и терапии тромбофлебита у людей. Трансгенные животные вырабатывают эти белки намного быстрее, а сам способ значительно дешевле традиционного.

Другим, не менее важным, направлением современной биотехнологии является “клеточная инженерия”, занимающаяся получением новых клеток с заданными свойствами путем слияния родительских клеток. В 1960 году французские ученые (Барски, Сорьель и Корнефор) установили, что при совместном культивировании двух линий опухолевых клеток мыши образуется новый тип клеток. Они отличались от родительских по морфологическим характеристикам и особенностям роста. Ядра новых клеток содержали число хромосом, являющееся суммарным числом хромосом родительских клеток. В нем также обнаруживали хромосомные маркеры родительских клеток. Позднее эти наблюдения получили свои подтверждения на нормальных клетках мыши. Эффективность слияния заметно возрастала в случае воздействия на родительские клетки японского гемагглютинирующего вируса (ЯГВ). Причем, Окаде и Тадокора (1962) доказали возможность использования вируса, полностью инактивированного ультрафиолетовыми лучами. В 1965 году Харис и Уоткинс для слияния клеток HeLa человека с опухолевыми клетками мыши использовали вирус Сендай, похожего на вирус ЯГВ. Позднее для получения соматических гибридов вместо вируса Сендай начал применяться полиэтиленгликоль. Причем была доказана возможность слияния клеток позвоночных, принадлежащих к различным отрядам, гибридизация растительных клеток разных видов и даже животных клеток с растительными.

Разработка методов слияния соматических клеток дала возможность исследователям искать новые пути решения актуальных проблем медицины, ветеринарии и сельского хозяйства. В частности появился новый подход в получении однородных (гомогенных) антител против возбудителей инфекционных болезней или других антигенов, имеющих большую диагностическую значимость. Метод получения однородных антител получил название гибридомной техники. Суть ее заключается в следующем. В организме на определенное чужеродное вещество (антиген) образуются защитные тела - антитела, неоднородные по своим физико-химическим и биологическим свойствам. Антитела продуцируются разными линиями В-лимфоцитов и направлены к различным участкам (детерминантам) антигена. Если бы одну клетку лимфоцита можно было выделить и растить in vitro, то полученный клон вырабатывал бы один тип антител - моноклональные антитела. Однако, лимфоциты не могут расти вне организма. В то же время существуют злокачественные опухоли - миеломы, клетки которых продуцируют большое количество аномальных иммуноглобулинов. Они способны к неограниченному росту и синтезируют иммуноглобулины сходные по всем параметрам. Таким образом, исследования по получению клеток-гибридов, способных вырабатывать моноклональные антитела в условиях in vitro имели теоретическую основу. В конце 1974 года Келеру и Милстейну удалось получить гибридому путем слияния клеток миеломы и лимфоцитов из селезенки мыши, иммунизированной эритроцитами барана. Они сумели изолировать клоны клеток, продуцирующие определенный тип молекул антител и расти в питательной среде вне организма. Клетки-химеры, названные гибридомами, наследовали способность к неограниченому росту в культуре и одновременно вырабатывать антитела идентичной специфичности, т.е. моноклональные антитела. Последние становятся мощным инструментом в разработке высокоэффективных методов диагностики и лечения болезней.

Другой из методов клеточной инженерии - клонирование находит свое применение в животноводстве. Клонирование – это способ получения идентичных потомков при помощи бесполого размножения. Иначе клонирование можно определить как процесс воспроизводства генетически идентичных копий отдельного организма. В природе клонирование широко распространено у различных организмов. У растений естественное клонирование происходит при различных способах вегетативного размножения, у животных - при партеногенезе и различных формах полиэмбрионии (полиэмбриония: от «поли-» и греч. embrion - «зародыш» - образование у животных нескольких зародышей (близнецов) из одной зиготы в результате ее неправильного деления вследствие воздействия случайных факторов). У людей примером полиэмбрионии может служить рождение однояйцевых близнецов, которые являются естественными клонами. Широко распространено клональное размножение среди ракообразных и насекомых.

Первым искусственно клонированным многоклеточным организмом стала в 1997 г. овца Долли. Сутью техники «ядерного переноса», используемой при клонировании, является замена собственного клеточного ядра оплодотворенной яйцеклетки на ядро, извлеченное из клетки организма, точную генетическую копию которого планируется получить. К настоящему времени разработаны не только методы воспроизведения того организма, из которого клетка была взята, но и того, от которого был взят генетический материал. Появилась потенциальная возможность воспроизведения умершего организма, даже в том случае, когда от него остались минимальные части - необходимо только, чтобы из них можно было выделить ДНК.

Клонирование открывает новые перспективы в сельском хозяйстве и животноводстве. Путём клонирования можно получать животных с высокой продуктивностью яиц, молока, шерсти или таких животных, которые выделяют нужные человеку ферменты (инсулин, интерферон и др.). Комбинируя методы генной инженерии с клонированием, можно вывести трансгенные сельскохозяйственные растения, которые смогут сами себя защищать от вредителей или будут устойчивы к определённым болезням. Здесь были перечислены только некоторые из возможностей, которые открываются, благодаря применению этой новейшей технологии. Однако, при всех своих достоинствах и перспективах, столь важных для решения многих проблем человечества, клонирование является одной из самых обсуждаемых областей науки и медицинской практики. Это связано с нерешенностью целого комплекса морально-этических и правовых аспектов, связанных с манипуляциями с половыми и стволовыми клетками, судьбой эмбриона и клонированием человека.

Клонирование организмов может быть полным или частичным. При полном клонировании воссоздаётся весь организм целиком, а при частичном - воссоздаются лишь те или иные ткани организма. Технология воссоздания целого организма крайне перспективна в случае необходимости сохранения редких видов животных или для восстановления исчезнувших видов. Частичное клонирование - может стать важнейшим направлением в медицине, поскольку клонированные ткани могут компенсировать недостаток и дефекты собственных тканей организма человека и, что особенно существенно, они не отторгаются при трансплантации. Такое терапевтическое клонирование изначально не предполагает получение целого организма. Его развитие сознательно останавливают на ранних стадиях, а получившиеся клетки, которые называются эмбриональные стволовые клетки (эмбриональные или зародышевые стволовые клетки - самые примитивные клетки, возникающие на ранних стадиях развития эмбриона, способные развиться во все клетки взрослого организма), используют для выработки нужных тканей или других биологических продуктов. Экспериментально доказано, что терапевтическое клонирование может быть также с успехом применено для лечения некоторых заболеваний человека, до сих пор считающихся неизлечимыми (болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, инфаркт, инсульт, диабет, рак, лейкемия и др.), позволит избежать рождения детей с синдромом Дауна и другими генетическими заболеваниями. Ученые видят возможность успешного использования методов клонирования в борьбе со старением и для увеличения продолжительности жизни. Важнейшим приложением этой технологии является и область репродукции - при бесплодии, как женском, так и мужском. Массовое внедрение в медицинскую практику и коммерциализация принципиально новых технологий в области генной инженерии и клонирования, привело также к необходимости создания соответствующей правовой базы, регулирующей все юридические аспекты деятельности в этих направлениях. Современная биотехнология создает огромные возможности вмешательства в жизнедеятельность живых организмов и неизбежно ставят человека перед нравственным вопросом: до какого предела допустимо вторжение в природные процессы? Практика, существующая в современных демократических обществах, показывает, что эти дискуссии абсолютно необходимы не только для более полного понимания всех «плюсов» и «минусов» применения методов, вторгающихся в личную жизнь человека уже на уровне генетики. Они позволяют также обсудить морально-этические аспекты и определить отдаленные последствия применения биотехнологий, что, в свою очередь, помогает законодателям создавать адекватную правовую базу, регулирующую данную сферу деятельности в интересах защиты прав личности.

Остановимся на тех направлениях в биотехнологических исследованиях, которые напрямую связаны с высоким риском нарушения прав личности и вызывают наиболее острую дискуссию по поводу их широкого применения: пересадка органов и клеток в терапевтических целях и клонирование. В последние годы резко возрос интерес к изучению и применению в биомедицине эмбриональных стволовых клеток человека и техники клонирования с целью их получения. Как известно, эмбриональные стволовые клетки способны трансформироваться в разные типы клеток и тканей (кроветворные, половые, мышечные, нервные и др.). Они оказались перспективными для применения в генной терапии, трансплантологии, гематологии, ветеринарии, фармакотоксикологии, при тестировании лекарств и пр.

Выделение этих клеток производят из эмбрионов и плодов человека 5-8 недель развития, полученных при медицинском прерывании беременности (в результате аборта), что порождает многочисленные вопросы относительно этической и юридической правомерности проведения исследований на эмбрионах человека. Все эти вопросы решались бы гораздо проще, если бы существовало универсальное понимание, что такое «начало жизни», с какого момента можно говорить о «личности, нуждающейся в защите прав» и что подлежит защите: половые клетки человека, эмбрион с момента оплодотворения, плод с какого-то определенного этапа внутриутробного развития или человек с момента его появления на свет? У каждого из вариантов есть свои сторонники и противники, и вопрос о статусе половых клеток и эмбриона не нашел своего окончательного решения еще ни в одной стране мира.

В ряде стран запрещены любые исследования на эмбрионах (например, в Австрии, Германии). Во Франции права эмбриона защищаются с момента его зачатия. В Великобритании, Канаде и Австралии, хотя создание эмбрионов для исследовательских целей не запрещено, но разработана система законодательных актов, регулирующая и контролирующая подобные исследования. Ученые стараются четко разграничивать "репродуктивное" клонирование, цель которого - создание клона, то есть целого живого организма, идентичного другому организму по генотипу, и "терапевтическое" клонирование, применяемое для выращивания колонии стволовых

 

клеток. В случае стволовых клеток проблемы статуса эмбриона и клонирования приобретают новое измерение. Это связано с мотивацией данного рода научных исследований, а именно применение их для поиска новых, более эффективных способов лечения тяжелых и даже неизлечимых заболеваний. Поэтому в некоторых странах (США, Канада, Англия), где до последнего времени считалось недопустимым использовать эмбрионы и технологии клонирования в терапевтических целях, происходит изменение позиции общества и государства в сторону допустимости их применения в целях лечения таких заболеваний, как рассеянного склероза, болезней Альцгеймера и Паркинсона, постмиокардиального инфаркта, недостаточности регенерации костной или хрящевой ткани, при черепно-лицевых травмах, диабете, миодистрофии и др.

В то же время терапевтическое клонирование многими рассматривается как первый шаг к репродуктивному клонированию, которое встречает крайне негативное отношение во всем мире, и на него повсеместно наложен запрет. Клонирование человека в настоящее время официально нигде не осуществляется. Опасность в его применении в репродуктивных целях видят в том, что техника клонирования исключает естественное и свободное слияние генетического материала отца и матери, что воспринимается как вызов достоинству человека. Нередко говорится о проблемах самоидентификации клона: кого он должен считать родителями, почему он является генетической копией кого-то другого? Кроме того, клонирование сталкивается с некоторыми техническими препятствиями, которые подвергают опасности здоровье и благополучие клона. Есть факты, свидетельствующие о быстром старении клонов, возникновении у них многочисленных мутаций. В соответствии с техникой клонирования, клон вырастает из взрослой - не половой, а соматической клетки, в генетической структуре которой на протяжении многих лет происходили так называемые соматические мутации. Если при естественном оплодотворении мутировавшие гены одного родителя компенсируются нормальными аналогами другого родителя, то при клонировании такой компенсации не происходит, что значительно увеличивает для клона риск заболеваний, вызываемых соматическими мутациями, и многих тяжелых заболеваний (рака, артрита, иммунодефицитов). Помимо прочего, у некоторых людей возникает страх перед клонированным человеком, перед его возможным превосходством в физическом, моральном и духовном развитии.

В лекции приведены только некоторые из многочисленных проблем, которые возникают в связи с бурным развитием биотехнологий и вторжением их в жизнь человека. Безусловно, прогресс науки остановить нельзя и вопросы, которые она ставит, возникают быстрее, чем общество может на них найти ответы. Справиться с этим положением дел можно лишь понимая, насколько важно широко обсуждать в обществе этические и правовые проблемы, которые появляются по мере развития и внедрения в практику биотехнологий. Наличие колоссальных идеологических расхождений по этим вопросам вызывает осознанную необходимость серьезного государственного регулирования в этой сфере.

Предлагаемая дисциплина рассматривает современные проблемы ветеринарной медицины и животноводства (иммуно- и генодиагностика, новое поколение вакцин, производство лекарственных и кормовых препаратов, создание трансгенных животных, эмбриоинженерия, биотехнология и безопасность), которые решаются и впредь могут быть успешно решены с использованием методов современной биотехнологии.

Контрольные вопросы: 1.Перечислите основные периоды развития биотехнологии; 2. Дайте определения классической и современной биотехнологии; 3.Назовите направления современной биотехнологии; 4. Какие задачи ставят перед собой генетическая инженерия в сфере животноводства? 5. Перспективные задачи клеточной инженерии в ветеринарии и животноводстве.

 

Лекция №2








Дата добавления: 2018-03-01; просмотров: 1638; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2022 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.015 сек.