Генная инженерия - медицина будущего

Генная инженерия как наука возникла в 1973 году, и с этого времени ее прогресс превысил все мыслимые пределы - воистину, сейчас это самое развивающееся направление деятельности человечества.

За последние десять лет добрая половина всех глобальных открытий связано с ней. Из этой науки за это время успели вырасти целые промышленные отросли, а ее достижения стали причиной множества споров, новых законов, создания общественных организаций.
Так чем же занимается эта наука перевернувшая мир на рубеже тысячелетий. Все очень просто - генная инженерия подобна строительству, или, даже вернее, архитектуре. Ученые используя маленькие кирпичики - гены - создают новые здания - организмы растений и животных. Сегодня разработаны технологии, позволяющие им из ДНК, хранилища информации о строении любого организма, выделять гены, кусочки, ответственные за определенные признаки, свойства, строение органов, а потом комбинируя их получать нечто совершенно новое, или изменять уже существующее, руководствуясь поставленной задачей. Используя генную инженерию можно легко обойти межвидовые барьеры (как известно любое скрещивание животных или растений разных видов не принесет потомства, а если такое потомство появится, то оно обязательно будет бесплодным) и соединять информацию от совершенно несвязанных между собой в природе видов.

Как это происходит.

Так, например, можно поселить в клетки помидоров ген, кодирующий белок, препятствующий замерзанию тканей рыбы, и они станут морозоустойчивые, или в клетки клубники - ген бактерий, кодирующий смертельный для насекомых токсин, и вредители больше не будут угрожать урожаю, можно гены человека пересадить свинье, чтобы потом использовать органы свиньи для ксенотрансплантации (пересадке их человеку).

Тут генетики столкнулись с проблемой: ген рыбы не будет просто так работать в помидоре до тех пор, пока он не будет снабжен опознавательным знаком, который бы узнали молекулы и ферменты клеток помидора и активировали его. И этот контрольный участок генов должна быть либо цепочкой из генома помидора, либо - очень схожего с нем. Потребовались бы годы для того чтобы подробно изучить механизмы клеточной регуляции для каждого организма и создать соответствующий контрольный участок, но ученые нашли выход из этой сложной ситуации. Для этого были использованы свойства вирусов встраиваться в чужие ДНК. Например вирус герпеса содержится в ДНК большинства человечества, и уж точно его туда никто не звал, однако он успешно живет и размножается. Комбинировав, в случае нашего примера ген рыбы и вируса, ученые получили генетическую конструкцию, которую можно без особых усилий заставить работать в клетках помидора. По такому принципу создается большинство генетически модифицированных организмов.

Лечение болезней.

Если в ДНК содержатся информация о строении и свойствах организма, то почему бы там же не храниться информации о болезнях? Придя к такому выводу ученые-генетики совместно с врачами стали проводить исследования, они искали то ключевое изменение в ДНК, которое было бы свойственно больным данной болезнью. Результаты таких исследований не заставили себя долго ждать - на данный момент уже известны специфические гены для огромного количества заболеваний, и этот список продолжает пополняться каждый день. Рак, астма, гипертоническая болезнь, сахарный диабет, язва желудка, шизофрения - каждая болезнь "отмечена" в ДНК своим геном.

Теперь, когда найдена причина болезни, легко будет ее вылечить, для этого надо удалить этот ген, или сделать его "немым", то есть не активным. На словах это выглядит очень просто, но на практике это сложный процесс, требующий подробных исследований. Пока ученые не могут применить своих знаний на людях, но некоторые исследования уже подошли к финальным стадиям и методы лечения проходят испытания на животных.

Так, например, ученые из США внедрили в практику метод лечения рака у собак, суть его в том, что если ген вируса герпеса ввести в клетки злокачественной опухоли, то она становится очень чувствительной к воздействию антибиотика и погибает. Во внедрении гена в клетки опухоли помогли все те же вирусы-посредники.

А если зная какими болезнями больны родители, попытаться убрать их гены из клеток эмбриона? Так недолго дойти и до создания "идеально здорового" человека.

Здесь мы подходим к еще одной весомой части генной инженерии - клонированию.

Клонирование (это слово произошло от греческого clon - побег, веточка) это процесс, в ходе которого на основе генетической информации, взятой из единственной клетки живого существа, создается другое живое существо, абсолютно подобное первому.

Происходит это так - из любой клетки тела организма-донора (неважно какой, ведь ДНК одинакова во всех клетках, различие только в активизации определенных ее участках) берется генетическая информация. Она подсаживается в яйцеклетку, из которой предварительно убрали всю генетическую информацию. В последствии из этой яйцеклетки развивается организм - абсолютная копия организма - донора генома.

В этой статье автор не ставил задачу показать все "плюсы" и "минусы" генной инженерии, это тема для долгих и жарких споров, автор хотел донести до читателя суть самой науки - что это такое генная инженерия.

Консультант профессор биологии Захаров В. Б.