הנדסה גנטית

יותר מ -300,000 אנשים בגרמניה סובלים סוכרת. הם צריכים אינסולין, הורמון המיוצר כיום על ידי הנדסה גנטית. אינסולין מיוצר על ידי האיים של לנגרהאנס בלבלב; זה מווסת סוכר רמות. אם ההורמון נכשל, זה מוביל לתמונה הקלינית של סוכרת. בן אנוש אינסולין היא התרופה הראשונה שיוצר בהנדסה גנטית. במשך 15 השנים האחרונות ניתן לייצר את ההורמון החיוני עבורו סוכרת הסובלים, מבלי שיהיה צורך לחלץ אותו מהלבלב של בקר או חזירים שחוטים. בעזרת הנדסה גנטית, תכנית האינסולין בודדה מתאי האדם והועברה לתוכה בקטריה או שמרים. במיכלים גדולים מעורבים הנקראים תסיסים, המיקרואורגניזמים מתרבים ומייצרים אינסולין אנושי. אינסולין מהונדס גנטית הוא לפיכך נטול פתוגנים מבעלי חיים.

מונחים קשים: גן, גנום והנדסה גנטית.

אל האני גֵן היא היחידה הקטנה ביותר של חומר תורשתי (חומר תורשתי נקרא גם גנום, כלומר מכלול כל הגנים של אורגניזם). הגנום שלנו מכיל בין 30,000 ל -40,000 גנים; זה רק כ -300 גנים יותר מהעכבר וכפי שניים מזבוב הפירות. כ -9,000 גנים אנושיים כבר זוהו. הנדסה גנטית כוללת את כל התהליכים הביולוגיים-טכניים המשנים באופן ספציפי את החומר הגנטי של התא. המידע הגנטי נשמר במולקולה ענקית הנקראת חומצה דאוקסיריבונוקלאית, שעבורו התבסס הקיצור DNA בשימוש מדעי (על שם המונח האנגלי deoxyribonucleid acid); בגרמנית, זה מכונה אחרת DNA. עקרון ההנדסה הגנטית: קטעי DNA זר מוחדרים לתא במטרה לחול שם שינויים מוגדרים. הדוגמא הידועה היא התרופה אינסולין אנושי מיוצר בדרך זו. בהנדסה הגנטית של תרופות, גנים המקודדים חומרים שימושיים טיפולית מועברים לתאים שקל לטפח אותם ככל האפשר. בַּקטֶרִיָה הם אידיאליים למטרה זו, ולעתים נדירות יותר תאי שמרים ויונקים. הנדסה גנטית הובילה לפיתוח חדש תרופות כמו אינסולין אנושי, חיסונים כגון טיפול עבור צהבת B, ואבחון שכבר נמצא בשימוש ברחבי העולם. אישור התרופות המיוצרות בעזרת אורגניזמים מהונדסים גנטית מוסדר בחוק התרופות הגרמני ובחוק מחלות בעלי חיים בגרמניה. בנוסף, יש לקבל אישור בהתאם לחוק ההנדסה הגנטית. משימה עיקרית של מחקר הגנום האנושי היא לזהות אילו גנים מעורבים בהתפתחות מחלות וכיצד. מכאן, מדענים מצפים למושגים חדשים לטיפול, למשל, במחלות לב וכלי דם, סרטן, מחלות זיהומיות או מחלות של מערכת העצבים כמו מחלת פרקינסון, טרשת נפוצה or אלצהיימר המחלה.

הכבשה המשובטת

מדענים סקוטים הצליחו לשכפל כבשה בשנת 1996 לאחר שהסירו את תא העטין של כבשה בת שש והכניסו אותה לביצית שקדמה לה בעבר. דולי, העתק של כבשה אחרת, חיית פלא של המדע, התוצר המלאכותי של בשר ו דם נוצר מהחומר הגנטי של תא גוף. אך באמצע 1999 הבחינו כי החומר הגנטי של דולי נראה ישן בצורה יוצאת דופן - לאחרונה היה צריך להרדים את דולי. אולם בשיבוט לא מתרחש שינוי בחומר הגנטי. בדרך כלל מבינים שיבוט כייצור מלאכותי של יצורים חיים זהים גנטית. באופן טבעי זהים גנטית הם, למשל, כולם בקטריה של מושבה, בבני אדם כמקרה מיוחד התאומים הזהים.

הנדסה גנטית ירוקה

תחום יישום אחד של מה שמכונה הנדסה גנטית ירוקה הוא ייצור המזון. מומחים מעריכים כי בגרמניה בין 50 ל -70 אחוז מהמזון שלנו בא במגע עם הנדסה גנטית. החל מה- אנזימים ו חומרי טעם וריח עבורנו לחם לעגבניות נגד בוץ, יין אדום עמיד לפטריות ופרות חלב משופרות ביצועים, טווח המוצרים המהונדסים גנטית. נערך מחקר על השימוש בשינויים גנטיים, למשל בהדברה ביולוגית באמצעות מהונדס גנטית וירוסים, או לשיפור איכות המוצרים הצמחיים, כגון מוצרי מזון לשיפור חיי המדף, חיי האחסון, הסובלנות, הערך התזונתי מפתחות. לא רק בעלי חיים וצמחים המשמשים ישירות כמזון הם מהונדסים גנטית, אלא גם מיקרואורגניזמים המשנים ומעדנים מזון. דוגמאות לכך הן התהליכים הביולוגיים הקלאסיים של ייצור בירה ויין או הבשלת גבינה.

מקווה טיפול גנטי

גֵן תרפיה משתמש בכל הליכים המשמשים להשפעה ישירה על ההרכב הגנטי למטרות רפואיות. גֵן תרפיה כבר משמש לטיפול במחלות תורשתיות ו סרטן. יש כאן תקוות גדולות, אם כי נוצרו בזהירות לאורך תקופה ארוכה, בהתבסס על היכולת להשתמש בהבנה זו לטיפולים טובים יותר של מחלות ספציפיות. לדוגמא, אם ניתן לזהות גנים המעורבים בהתפתחות מחלה, באופן אידיאלי תרופות ניתן לפתח העוסקים בסיבות ולא רק בתסמינים.

טיפול בתאי גזע ברחם

עם טיפול בתאי גזע ברחם, מדענים מקליפורניה הצליחו לראשונה לרפא מחלה תורשתית לפני הלידה. חסר חיסוני היא מחלה בה לתינוקות אין הגנה מפני חיידקים ולכן עליהם לחיות באוהל נטול חיידקים בשנים הראשונות לחייהם. לשם כך, תאי גזע בריאים מה- חבל הטבור דם של תינוק אחר הוזרק לילד שטרם נולד לפני השבוע ה -16 של הֵרָיוֹן. תאי גזע הם מבשרי תאים מובחנים ובכך מתמחים. בתוך ה מח עצם, למשל, ישנם תאי גזע לתאים הנמצאים ב דם, כמו לימפוציטים. תאי גזע של עוברים יכולים להתפתח לאורגניזם שלם (ואז מדברים על פוטנציאל מוחלט). תאי גזע בעלי בשלות נמוכה מאוד נמצאים גם אם במספרים קטנים מאוד ברקמות של מבוגרים כמו כבד, כליה, מוֹחַ, או אפילו ב חבל הטבור דם של היילוד יכול לשמש אלטרנטיבה לתאי גזע עובריים - זה כרגע נושא למחקר. עם השתלת תאי גזעהחוקרים הצליחו לרפא לראשונה מחסור בחיסון כבר ברחם. לכן, התאים הבריאים המוזרקים יכולים לתפוס את מקומם של תאי הגוף עצמו. כאשר התאים הבריאים מתיישבים בגופו של התינוק, מוחלף האנזים החסר ומוסר את הפגם. הגנום האנושי פותח במידה רבה. זה נחשב לאבן דרך בתולדות האנושות. אך דווקא כאן מוצבות דרישות חדשות למדע, פוליטיקה ואתיקה. האתיקה מאותגרת להראות האם וכיצד ניתן להשתמש בממצאים אלה באחריות באזורים מגוונים כמו רפואה וחקלאות.