В эмбриологии, например, тоже известны методы получения клонов. Если зародыш морского ежа на стадии раннего дробления искусственно разделить на составляющие его клетки - бластомеры, то из каждого разовьется целый организм. В ходе последующего развития зародышевые клетки теряют эту способность и становятся все более и более специализированными. Можно также использовать ядра так называемых стволовых эмбриональных клеток от какого-нибудь конкретного раннего эмбриона, которые еще не являются очень специализированными (таковым будет их потомство). Эти ядра пересаживаются в яйцеклетки, из которых удалено собственное ядро, и такие яйцеклетки, развиваясь в новые организмы, опять-таки могут образовать клон генетически идентичных животных. У человека известны случаи своеобразного «естественного» клонирования - это так называемые однояйцовые близнецы, которые возникают благодаря редко встречающемуся естественному разделению оплодотворенной яйцеклетки на два отделяющихся друг от друга и в последующем самостоятельно развивающихся бластомера. Они очень похожи друг на друга, но все же не идентичны.
Обратимся к истории генетики и первым опытам по клонированию живых организмов, ставших известными широкой публике.
Все началось с опытов российского эмбриолога Г.В. Лопашова, который ещё в 40-х гг. разработал метод пересадки (трансплантации) ядер в яйцеклетку лягушки. Но огласки опыты не получили (в то время советская биология была подвластна печально известному Трофиму Лысенко), и только десятилетие спустя американские и английские биологи начали выполнять опыты на основе работ Лопашова. Они добились развития яйцеклеток с чужим ядром до достаточно поздних стадий. И вот 1 - 2 процента особей проходили стадию метаморфоза и превращались во взрослых лягушек. Впрочем, такие лягушки оказывались не без дефектов, да и выглядели более хилыми по сравнению со своим «родителем» (донором ядра), так что даже в этом случае едва ли можно говорить об абсолютно точном копировании.
Тогда и заговорили о клонировании млекопитающих и человека: если можно клонировать лягушку, почему бы не попробовать то же самое на других объектах. Первый форум, на котором всерьез рассматривалась проблема клонирования животных, был Международный генетический конгресс в Беркли (США) в августе 1973 года.
Примерно в то же время была опубликована статья Карла Иллмензее, из которой следовало, что ему удалось получить клон из трех мышек. После создания авторитетной комиссии на работе Иллмензее был поставлен крест: ее признали недостоверной. Таким образом, по самой проблеме был нанесен весьма болезненный удар, оказалась под сомнением ее разрешимость.
Внимание к клонированию, таким образом, ослабло на некоторое время. Но появилось сообщение о рождении овечки Долли, что вызвало небывалый интерес к этому вопросу. Только тогда мало кто обратил внимание на то, что в экспериментах Яна Вильмута, «автора» Долли, процент выхода рожденных животных оказался ничтожно мал - всего одна овечка из 236 попыток.
Клонированная овца Долли родилась в 1996 г., а 23 февраля 1997 года создатели клонированной овцы огласили факт ее существования. В 1999 году исследователи заметили, что клетки Долли выглядят более старыми, чем у ее сверстников, рожденных естественным путем. Уже тогда некоторые генетики предположили, что при клонировании вместе с генами передается и «возраст». Сейчас эта гипотеза получает весомое подтверждение. Дело в том, что "генетической матери" Долли овечки на момент клонирования было 6 лет. Чуть более наукоподобное объяснение тому, что клонированные животные умирают в расцвете сил, дает журнал Newscientist. Как утверждает издание, у первых клонированных овец цепочка ДНК была короче, чем у животных, появившихся на свет естественным путем. Из нее были исключены гены группы теломеров (telomeres), отвечающие за так называемые "генетические часы", которые определяют запрограммированную природой продолжительность жизни организма. Теоретически подобная операция должна была продлить жизнь клонам, но на практике был выявлен обратный эффект. Впрочем, цепочка ДНК нормальной длины также не способна продлить жизнь клонированным животным. Японские ученые под руководством профессора Atsuo Ogura клонировали 12 мышей. Клоны полностью соответствовали своим суррогатным родителям по всем генетическим и биологическим показателям, казались активными и здоровыми, развивались совершенно нормально. В то же время, к 800 дню наблюдений 10 из двенадцати животных были уже мертвы. В группе обычных мышей к тому времени умерли только трое... Таким образом, дать внятного объяснения феномена преждевременной смертности клонов пока не может никто. Ученые говорят, что в ближайшие годы технология клонирования должна оставаться исключительно на уровне лабораторных экспериментов. Говорить о ее промышленном использовании и тем более - о применении клонирования в медицине человека, пока преждевременно. Чучело овечки Долли навеки займет свое место в музее шотландского Института Рослина (Roslin Institute). Парадоксально, но факт: именно такой эффект наблюдают сейчас ученые, проводящие эксперименты на мышах: каждое новое поколение потомков клонированных животных живет все меньше и меньше... Сегодня особый интерес вызывают опыты группы ученых из университета в Гонолулу во главе с Риузо Янагимачи. Авторы сумели усовершенствовать метод Вильмута: они отказались от электрической стимуляции слияния донорской соматической клетки с яйцеклеткой и изобрели такую микропипетку, с помощью которой удалось «безболезненно» трансплантировать ядро (опыты проводились на мышах). Кроме того, они использовали в качестве донорских ядра клеток, окружающих яйцеклетку. Процент «выхода» рожденных мышат (их извлекали с помощью кесарева сечения) был в разных сериях от 2 до 2,8. Молекулярные исследования, как и в случае с Долли, подтвердили: мышата - продукт клонирования. Таким образом, по крайней мере в некоторых случаях доказана способность ядер соматических клеток обеспечивать нормальное развитие млекопитающих.
Манипуляции с генетическим кодом требуют крупномасштабных экспериментов с эмбрионом человека, с его последующим уничтожением. Использование человеческого эмбриона в экспериментальных целях вступает в серьезное противоречие с моральными и этическими установками иудейской и христианской традиций. Если мы видим в человеческом эмбрионе не сгусток биомассы, а потенциального члена человеческого общества, будущую личность, требующую уважения к себе, то мы не имеем права допускать эксперименты над ним. Поэтому ВСЦ (Высшая церковь) предлагает запретить эксперименты над человеческим зародышем и призывает к строгому контролю над опытами генной инженерии в сфере замещения клеток, вызванными применением генов, которые считаются “дефектными”. В настоящее время мы переживаем драматическую революцию в области репродуктивной технологии, то есть выбор пола ребенка до зачатия и определение пола после зачатия, искусственное осеменение, применение лекарств и полный диапазон “пробирочной” технологии: оплодотворение in vitro, замещение эмбриона, его перенос, приживление, замораживание; дошли даже до вегетативного размножения и искусственной плаценты. Многие из этих технологий разрабатывались с целью решения проблемы бесплодия. Но слишком мало исследованы глубокие медицинские, социальные и этические последствия таких биологических опытов, как “пробирочные дети”, “замещение материнства” или “искусственное осеменение”. ВСЦ, осознавая потенциальную опасность и выгоды многих видов биотехнологии, призывает Церкви-члены принять необходимые действия в своих странах для того, чтобы вынести эти вопросы на суд общественности и помочь правительствам, ученым, университетам, больницам и корпорациям разработать меры безопасности и контроля. В связи с этим ВСЦ предлагает наложить на сегодняшнем этапе запрет на эксперименты в области генной инженерии человеческого зародыша и создать систему этических взглядов, необходимых для выработки генеральной линии в этой области, призывает к строгому контролю над экспериментами в области генной инженерии соматических клеток, уделяя внимание возможным злоупотреблениям этими технологиями, применяя их в качестве средства дискриминации против тех людей, которые считаются “дефективными”; призывает к запрещению коммерческого подхода к рождению детей, то есть к частичному или полному замещению материнского организма, а также коммерческой продажи яйцеклеток, эмбрионов или каких-либо частей плода, спермы; советует правительствам наложить запрет на исследование эмбрионов, связанное с проведением каких-либо экспериментов, и если и давать согласие на их проведение, то только при строго оговоренных условиях.
Мировое сообщество чувствует свою ответственность за то, что происходит в сфере биотехнологий, об этом говорит принятая ЮНЕСКО в конце 1997 года "Всеобщая декларация о геноме человека и правах человека".
Многие люди считают, что большие деньги, требуемые для работ по клонированию сельскохозяйственных животных, лучше использовать на поддержку исследований по получению трансгенных животных, обладающих полезными свойствами и признаками, генотерапии (лечения путем искусственного введения нормальных генов, исправляющих дефекты в обмене веществ), геному человека, генной инженерии.
Безусловно, есть потребность в разработке определенного кодекса биологической и медицинской этики, который исключал бы проявления неоправданной жестокости при постановке биологических или медицинских экспериментов. Составлять его должны ведущие специалисты в этой области и знающие предмет юристы.
3. Другие применения генной инженерии
Несмотря на успехи ученых в генной инженерии в таких отраслях, как создание генно-модифицированных продуктов и клонировании животных и человека, они на этом не останавливаются.
В целях сохранения военного потенциала многие страны заинтересованы в создании так называемого биологического оружия.
За двадцать лет до того, как начала производить измененные продукты питания, компания Monsanto занимались совсем другим.
Во время вьетнамской войны она поставляла вооружённым силам США химическое оружие-дефолиант agent orange. Его распыляли на джунгли, после чего буйная растительность погибала, и американцы легко выслеживали и уничтожали отряды противника. Оставшихся в живых тоже ждала мучительная смерть. Agent orange вызывала необратимые изменения в организме человека - у людей деформировалась голова. Выпадали волосы, обнаруживались неизлечимые заболевания - от диабета до рака. Пострадали от agent orange не только вьетнамцы, но и американцы. В США разразился страшный скандал. Правительственная комиссия, проведя расследование, выяснила: компания Monsanto скрывала от военных, что в состав agent orange входил диоксин - вещество, вызывающее генные мутации. Стараниями военных и руководства Monsanto скандал удалось замять, а ужасные последствия применения agent orange предложили считать непрогнозируемыми побочными эффектами. Именно на результаты "экспериментов" времён вьетнамской войны опирались специалисты Monsanto, выводя генно-модифицированные растения. Первые посадки трансгенных злаков были сделаны в 1988-м году. А в 1993-м продукты с генно-модифицированные компонентом появились в продаже. Сейчас Monsanto - крупнейший в мире поставщик трансгенные продуктов. В списке продуктов с измененными компонентами, разрешённых к продаже в России, более половины позиций принадлежат продукции Monsanto.
Подобное развитие науки в пользу увеличения военной мощи государств вызывает большое количество споров.Церковь призывает все страны мира прекратить использование генной инженерии в рамках военных программ по созданию биологических и химических видов оружия и вновь созвать конвенцию, но химическому и биологическому оружию с целью выработки новых действенных соглашений, которые запретят их разработку, производство и использование.
Несмотря на явную пользу от генетических исследований и экспериментов, само понятие «генная инженерия» породило различные подозрения и страхи, стало предметом озабоченности и даже политических споров.
Генетические исследования ведутся серьезными и ответственными учеными, а методы, позволяющие свести к минимуму возможность случайного распространения потенциально опасных микробов, все время совершенствуются. Оценивая возможные опасности, которые эти исследования в себе таят, следует сопоставлять их с подлинными трагедиями, вызванными недоеданием и болезнями, губящими и калечащими людей.
У генетики множество аспектов, имеющих выход в социальную, политическую и этическую сферы. Например, вопрос об использовании достижений этой науки в целях улучшения человеческой «породы». Всерьез задумывались об этом нацистские руководители и преданные им представители биологии в Германии в 30-е годы, усиленно разрабатывавшие расовую теорию. Однако подобные идеи, которым несправедливо присвоили название «евгеника», были чужды мировому генетическому сообществу, воспитанному в гуманистическом и демократическом духе.
Двадцать первый век, не успев начаться, поставил человечество перед глобальным выбором. И, кажется, ни на что хорошее рассчитывать не приходится, поскольку выбирать придется между маленьким злом и большим. В то время, когда мировая общественность размышляет - разрешить клонирование человека или подождать еще лет сто, во всем мире продолжают бурно развиваться трансгенные технологии.
Заключение
Я выбрала именно эту тему для своего реферата, потому что мне кажется, что будущее человечества напрямую зависит от того, как дальше будет развиваться генная инженерия.
Борьба с голодом, получение дешевых и доступных лекарств, интенсификация сельского хозяйства ради недопущения дальнейшего разрушения природных экосистем - все эти задачи острейшим образом стоят перед современным человечеством, которое на данный момент на самом деле столкнулось с той ситуацией, когда люди вынуждены выбирать между плохим и худшим, чтобы выжить. И только высокий профессионализм ученых, высокий уровень ответственности и осведомленности всего общества способны помочь на каждом следующем этапе делать верный выбор.
Генная инженерия - это наука сегодняшнего и завтрашнего дня. Несмотря на возможные опасности, связанные с появлением в реальности результатов экспериментов ученых в этой области, уже сейчас в мире трансгенными растениями засеваются десятки миллионов гектаров, создаются новые лекарственные препараты, новые продуценты полезных веществ. Со временем генная инженерия станет все более мощным инструментом для новых достижений в области медицины, ветеринарии, фармакологии, пищевой промышленности и сельском хозяйстве.
Хотя мнения разных людей неоднозначны на этот счет, я считаю, что только исследования в области генетики способны дать человеку ответы на волнующие его вопросы: каково средство от неизлечимых болезней, можно ли создать идентичную копию человека, может ли человек жить вечно, как прокормить огромное население Земли, можно ли спасти мир от нищеты и голода, можно ли людям выбирать себе ребенка до его рождения, как устранить проблему надвигающейся экологической катастрофы.
Мне кажется, что, налагая запреты на развитие этой науки, правительства многих стран лишают себя возможности, как можно быстрее получить ответы на эти вопросы. Но даже, несмотря на такие меры со стороны властей, наука будет неизбежно развиваться и прогрессировать.
Что касается клонирования людей, то это очень противоречивая, на мой взгляд, деятельность. До тех пор, пока ученые не смогут качественно и правильно, без вреда для здоровья, клонировать животных, о подобных опытах на человеке не может быть и речи. Если же все сложится благополучно, то это будет, наверное, самым масштабным и значимым научным достижением современности.
Подводя итоги, я хочу сказать, что, на мой взгляд, сегодня просто необходимо развивать генетику и все ее отрасли, и что в этом развитии - залог будущего всего человечества.
Использованные источники
1. Газета «Коммерсант Клиент» № 05 2000 г. "Продукты мутанты на нашем столе".
2. [электронный ресурс] режим доступа: http:// www.greenpeece.ru
3. [электронный ресурс] режим доступа: http:// www.product.ru 4. [электронный ресурс] режим доступа: http:// www.kuraev.ru (Врачи и Учёные против генетически Модифицированных продуктов питания)
5. [электронный ресурс] режим доступа: http:// www.coins.power.ru (аккумулятор новостей)
6. Журнал «Newscientist»
7. Журнал Московской Патриархии, 1990, № 12, стр. 53-55.
8. Английская газета «Independent»
9. Английская газета «Guardian».
10. С.Г. Мамонтов, В.Б. Захаров, В.И. Сивоглазов. Биология. Общие закономерности. Учебник для 10-11 классов общеобразовательных учебных заведений. Москва: Школа-Пресс, 1996 г.
11. Ф. Айла, Дж. Кайгер. Современная генетика: Т. 1-3. Москва: Мир, 1987 г.
12. Общая биология. Учебник для 10-11 классов средней школы. Под редакцией Ю.И. Полянского. Москва: Просвещение, 1992 г.
Приложение
Рис. 1 - Потомство стандартно откормленных грызунов
Рис. 2 - Потомство грызунов, которых в течение некоторого времени откармливали трансгенной соей
Рис. 3 - Разница между обыкновенной крысой и той, которая питалась генно-модифицированными продуктами
