Klonovanie ľudských tkanív a orgánov. Klony na transplantáciu sú už realitou Klonovanie jednotlivých orgánov a tkanív

Žijete vo svete, kde môžete klonovať zvieratá, flirtovať s virtuálnymi dievčatami a hrať sa s robotickými bábikami, ktoré je čoraz ťažšie rozoznať od človeka. Keď sa jedného dňa vrátiš domov s darčekom pre svoju dcéru, nájdeš svoju kópiu. Váš klon, ktorý zaujal vaše miesto a vzal vám život. Ak je prvá veta celkom v súlade s realitou, tak ďalšie sú dejom filmu „6. deň“ s Arnoldom Schwarzeneggerom. Cítite, ako preniká táto hranica medzi realitou a fantáziou?

Krátky. O čom to je

V januári tohto roku o tom informovali vedci z Čínskej akadémie vied úspešné klonovanie primátov pomocou rovnakej metódy jadrovej transplantácie, ktorá klonovala legendárnu ovcu Dolly. Zomrela v roku 2003 a mnohí z mojich rovesníkov sledovali správy o tejto udalosti s neskrývaným prekvapením, potešením a trochou strachu.

Klonované ovce. Je to vtip! V tínedžerskom vedomí sa zmenila na niečo porovnateľné s mimozemským kyborgom, ôsmym divom sveta v organickej škrupine. Koniec koncov, internet sa v tých rokoch vydával v extrémne obmedzených a drahých častiach, a preto nebolo ľahké zistiť informácie o zvierati, ale v televízii hovorili dosť všeobecne a nejasne ...

Vo všeobecnosti odvtedy veda nestála nad mŕtvolou naklonovanej ovce, ktorá sa stala svetovou celebritou. Ľudstvo pokročilo od pokusov s pulcami k primátom a ľudským embryám. Ale prvé veci.

Kto sú klony?

Klony sú výsledkom klonovania, bez ohľadu na to, ako prekvapivo to môže znieť. Na začiatok možno dokonca aj jednovaječné dvojčatá bezpečne nazvať klonmi, pretože sa vyvinuli z rovnakého oplodneného vajíčka. Bunky mnohobunkových organizmov sú tiež klony a dokonca aj rastliny, ktoré boli získané ako výsledok vegetatívneho (nepohlavného) rozmnožovania: odrezky, hľuzy, cibule, pakorene atď. Ide o pomerne starý nástroj šľachtenia rastlín, vďaka ktorému jeme prijateľnú zeleninu. a ovocie.

Ale ak je všetko jasné s rastlinami, potom osoba alebo krava nemôžu byť množené žiarovkou. Od našich rodičov sme dostali súbor génov, tieto súbory sú rôzne, keďže máme rozdielne mamy a oteckov. Preto nie sme rovnakí ako len otec alebo iba mama. Každý z nás je jedinečný! Z genetického hľadiska, samozrejme. A to je úžasné: čím viac Iný ľudia, čím širšia je rozmanitosť druhov a tým silnejšie je chránený pred akýmikoľvek environmentálnymi otrasmi.

Ako vytvoriť klon pomocou ovce Dolly ako príklad

Dolly sa narodila 5. júla 1996 v Škótsku. Stalo sa to v laboratóriu Jana Wilmutha a Keitha Campbella v Roslyn Institute. Narodila sa ako najobyčajnejšia ovca. Jej matka však bola v čase jej narodenia už dávno mŕtva. Dolly pochádza z jadra somatickej bunky vo vemene jej genetickej matky. Tieto bunky boli zmrazené tekutý dusík. Celkovo bolo použitých 227 vajíčok, z ktorých 10 % nakoniec dorástlo do stavu embryí. Iba jednému sa však podarilo prežiť.

Vyrastal v tele svojej náhradnej matky, do ktorej sa dostal transplantáciou bunkového jadra od darcu do cytoplazmy vajíčka jeho budúceho nosiča, oslobodeného od jadra. Subjekt dostal dvojitú sadu chromozómov iba od svojej matky, ktorej genetickou kópiou bola.

Dolly žila ako obyčajná ovca. Pravdaže, väčšinu času trávila zamknutá a preč od svojich príbuzných. Stále je to laboratórium. Vo veku šiestich rokov sa u oviec vyvinula artritída a neskôr retrovírusové ochorenie pľúc. Zvyčajne tieto zvieratá žijú až 10-12 rokov, ale Dolly sa rozhodla pre eutanáziu v polovici, čo vyvolalo veľa klebiet v médiách.

Niektorí vedci, rovnako ako médiá, špekulovali, že príčinou skorá smrť ovce by sa mohli klonovať. Faktom je, že ako základný materiál pre Dolly bola zvolená bunka dospelého jedinca s už skrátenými telomérmi. Sú to zakončenia chromozómov, ktoré sa pri každom delení skracujú. Tento proces sa nazýva jednou z hlavných príčin starnutia.

Ale dobre, nech vedci uspejú na niektorých Zemách v mnohých paralelných vesmíroch. Čo bude ďalej? A čo vajíčko? Kde môžete nájsť príbuzný druh dostatočne blízko v štruktúre, ktorý môže niesť budúce dinosaury? A môžu vôbec existovať v dnešnom prostredí? Niektorí ľudia neznesú prestavbu miestnosti a úbohé dinosaury budú musieť dýchať vzduch, ktorý je okysličený na 21% namiesto obvyklých 10-15% spred miliónov rokov.

Preto sa oplatí pozrieť si pohľady, ktoré sú nám na časovej osi bližšie. Napríklad posledný nádherný vták dodo opustil tento krutý svet ešte v 17. storočí, ale vedia o tom aj školáci (nie sú si istí, či dnes). To všetko vďaka karikovanému autoportrétu Lewisa Carrolla z Alice v krajine zázrakov.

Niekoľko exemplárov tohto vtáka v podobe vypchatých zvieratiek sa zachovalo v rôznych múzeách. Tiež sa zachovali mäkkých tkanív, a medzi príbuznými je holubica nikobarská, ktorá by mohla porodiť potomka doda. Pravda, zatiaľ sú to všetko len reči.

Medzi známe, no, žiaľ, neúspešné pokusy o oživenie mŕtvych druhov patrí kozorožec pyrenejský, ktorý zmizol pomerne nedávno – v roku 2000. V roku 2009 sa zrodil jeho klon, ktorý žil len sedem minút.

Prečo potrebujem klon?

Zatiaľ čo teoreticky, ale nie vždy v praxi, sa diskutuje o dvoch typoch ľudského klonovania: terapeutické a reprodukčné. Prvý zahŕňa klonovanie buniek určitých tkanív (nie orgánov) na účely transplantácie. Takto získané tkanivá telo pacienta neodmietne, pretože sú v podstate jeho vlastné. Užitočná vec.

Ako to funguje? Pacientke sa odoberie bunka, ktorej jadro sa transplantuje do cytoplazmy (vnútorného prostredia) vajíčka, ktoré už o jadro prišlo. Toto vajíčko sa množí, vyvinie sa z neho rané embryo staré päť dní. Potom sa v Petriho miskách výsledné kmeňové bunky premenia na tkanivá potrebné pre vedcov a lekárov.

Kto môže potrebovať reprodukčný klon? Ľudia, ktorí stratili svojich blízkych a chcú ich takto vrátiť? Klony sa však nerodia v správnom veku. Toto sa deje len v sci-fi.

Etika

Klonovanie má stále príliš veľa nevyriešených etické problémy. A práca s embryami, aj keď vo veľmi ranom štádiu ich vývoja, vedie k vlnám kritiky voči genetikom. Najmä z náboženských organizácií. Napriek tomu nemôžu schváliť umelé vytváranie života a asimiláciu bohov.

Navyše, ľudské reprodukčné klonovanie je v mnohých krajinách sveta priamo zakázané a hrozí trestnoprávna zodpovednosť. Áno, metódy vypracované na zvieratách existujú a vedci nevidia žiadne prekážky pri klonovaní ľudí, okrem tých morálnych. Problémom však je, že zvieratá nie sú jednotlivci. Nie, milujem a rešpektujem zvieratá (nie všetky), ale faktom zostáva: sú zabudované v našom tráviacom reťazci. A nikto sa nepýta klonu kravy na jej názor na to, ako uvariť steak.

Reprodukčné klonovanie človeka predpokladá, že nepôjde o jednoduchý súbor orgánov, ale v priebehu rokov sa vyformuje do osobnosti, ktorá sa môže radikálne líšiť od originálu (toto demonštrujú najmä dvojčatá). A právne postavenie klonu bude neurčité: aké práva a povinnosti by mal vôbec mať? Ako by mala interagovať s originálom? Pre koho bude vnukom alebo dedičom?

Čo sa týka terapeutického klonovania, aj to je v mnohých krajinách sveta zakázané. Hoci na vedecké účely môžu vždy urobiť výnimku.

Hovorila o klonovaní ľudí a OSN. Negatívne. V Deklarácii o klonovaní ľudí z roku 2005 organizácia uviedla, že aplikácia výdobytkov biologických vied by mala slúžiť na zmiernenie utrpenia a zlepšenie zdravia jednotlivca a ľudstva ako celku. Dokument požaduje zákaz všetkých foriem klonovania ľudí v rozsahu, v akom sú nezlučiteľné s ľudskou dôstojnosťou a ochranou ľudského života.

Napriek tomu sa nesmelo, hanblivo, ale neúprosne, stále viac výskumných ústavov púšťa do štúdia terapeutického klonovania. Keď príde čas, ľudstvo bude musieť stále zvážiť pre a proti, odstrániť etické otázky a vyriešiť morálne dilemy. Pretože pokrok sa dá oddialiť, ale nie zvrátiť.

Správy o povolení práce na klonovaní ľudských orgánov, ktoré sa mihali v médiách, znejú pútavo fantasticky. Zdá sa, že každý je zvyknutý na klonované žaby a ovce. Je razenie pečene, obličiek, srdca a pľúc naozaj na ceste? Poďme na to.

Na to, aby v laboratóriu vypestovali napríklad ľudskú obličku a úspešne ju transplantovali pacientovi, treba vyriešiť dva problémy. Prvým je problém odmietnutia cudzích buniek a tkanív. Prečo vyrábať umelý orgán, keď si môžete vziať prírodný. Žiaľ, vysoká úmrtnosť vo svete na všetky druhy nehôd poskytuje materiál na takéto transplantácie. Problém je v tom, že imunitný systém príjemcu (teda človeka, ktorý dostal transplantovaný orgán) zareaguje na cudzie bunky rovnako, ako na vírusy chrípky alebo rubeoly – tieto bunky zabije. Nebudeme teraz zachádzať do jemností, prečo sa to deje. Na túto tému sa toho napísalo veľa. populárne články a knihy. Existujú tri spôsoby, ako obísť problém odmietnutia.

Je možné potlačiť imunitný systém príjemcu špeciálne lieky- imunosupresíva. Nie je to zlé na prevenciu odmietnutia, ale v tomto prípade bude pacient trpieť nežiaducim vedľajšie účinky. Najmä ak je imunitný systém „vypnutý“, aktivujú sa všetky druhy patogénnych mikroorganizmov, ktorých je v tele každého človeka dostatok. Každý z nás je skutočná chodiaca zoologická záhrada, kde v bunkách sedia rôzne baktérie, vírusy, všetky druhy húb. Sú neustále pod kontrolou imunitným systémom.

Druhou možnosťou je vybrať orgán od darcu, ktorého bunky sa budú v mnohých smeroch podobať bunkám príjemcu. Inými slovami, musíte nájsť dvojitý orgán. Pre toto v rozvinuté krajiny po celom svete vznikajú celé databanky. Šance na úspech sú stále malé. Biológovia majú desiatky parametrov, podľa ktorých dokáže imunitný systém rozlíšiť „nás“ od „ich“. Červené krvinky majú iba dva proteíny, ktorých prítomnosť alebo neprítomnosť vytvára štyri hlavné krvné skupiny. Len málo laikov vie, že v skutočnosti sa na povrchu buniek našlo už mnoho desiatok takýchto proteínov a náhodná zhoda ich individuálnej kombinácie je nepravdepodobná. Preto môžete roky stáť v rade na obličku, ktorú potrebujete na transplantáciu.

Napokon, tretí spôsob, najsľubnejší a najmenej rozvinutý, je vytvorenie orgánu z buniek, ktoré imunitný systém neodmietne. Takéto bunky existujú. Toto sú niektoré bunky plodu. Ešte nestihli získať špecifické znamienka, podľa ktorých ich môže rozpoznať ich vlastný aj cudzí imunitný systém. Ak nakreslíme veľmi vzdialenú analógiu, potom ide o detské bunky, ktoré prijíma akýkoľvek dospelý imunitný systém. Na možnosť pestovania takýchto buniek, prijaté nanajvýš skoré štádia vývoj embrya, a uskutočňovala sa hlavne v nedávne časy diskusia vo vedeckých a blízkych vedeckých kruhoch. Medzi rastom takýchto buniek v hmote a získaním orgánu z nich je však vzdialenosť približne rovnaká ako od prvých taviacich pecí po kozmickú loď.

Mimochodom, v tele dospelého človeka sú bunky „neviditeľné“ pre imunitný systém. Napríklad hlboké kožné bunky. Môžu byť izolované a pestované na živných médiách. Vďaka tomu sa získavajú tenké fľaky „umelej“ kože, ktoré sa úspešne používajú v terapii proti popáleniu u nás aj v zahraničí.

Myšlienka, že ak nie je možné získať orgán na transplantáciu, treba ho vyrobiť, bola vyslovená už koncom 80. rokov minulého storočia. Riaditeľ programu transplantácií pečene v Bostonskej detskej nemocnici Dr. Charles Vacanti. Orgán je však veľmi zložitý systém: zahŕňa mnoho rôznych tkanív, prestupujú ním krvné cievy a nervy. Ako znovu vytvoriť tento systém a ako reprodukovať požadovaný tvar orgánu v laboratóriu? Ide o druhý a doteraz prakticky neriešený problém na ceste vytvárania (klonovania) orgánov pre transplantácie.

Niektoré prístupy k jeho riešeniu sú však načrtnuté. Vezmite si napríklad nos a uši. Ich tvar vytvára chrupavka a chrupavka je celkom jednoduchá. Nemá žiadne krvné cievy ani nervové zakončenia. Ak chcete získať umelé ucho, postupujte takto. Požadovaný tvar sa odleje z pórovitého polyméru a „osadí“ ho chondrocytmi – bunkami, ktoré vytvárajú prirodzenú chrupavku. Samotné chondrocyty môžu byť pestované mimo tela, ale uši a nosy nerastú v plastových pohároch. Chondrocyty samé osebe nedokážu vytvoriť také zložité priestorové formy. Dá sa im však pomôcť ich rozmiestnením v priestore podľa potreby. Po určitom čase sa polymérne vlákna, z ktorých bola šablóna vyrobená, rozpustia a získa sa „živá“ chrupavka požadovaného tvaru.

Súhlasíte, to už je niečo, hoci od obličiek alebo pečene je to ešte ďaleko. Pozostávajú z rôznych tkanív a je nepravdepodobné, že z nich bude možné tieto orgány „poskladať“, tak ako sa auto skladá z jednotlivých častí na dopravnom páse. Tu sa ľudská a biologická technológia rozchádzajú. Ľudská technológia je postavená na montáži zložitých agregátov z blokov, ktoré sú vytvorené vopred a samostatne. Biologická technológia je založená na postupnom, postupnom „vyrastaní“ štruktúr z vyvíjajúcich sa primordií. Neexistujú žiadne vopred vytvorené časti. Všetky sa formujú v procese vývoja. Ak sa vedcom podarí prinútiť izolované bunky, aby konali rovnakým spôsobom, potom bude šanca, aj keď vzdialená, získať zložité umelé orgány ako pečeň alebo obličky.

Napokon existuje aj iný spôsob rozvoja transplantológie. Všimli ste si, že ľudstvo sa naučilo lietať, no robí to úplne iným spôsobom ako vtáky. Lietadlá nemávajú krídlami. To je možné aj v medicíne. Navyše sa už postupne implementuje. Zariadenie bolo vytvorené a funguje umelá oblička". Zatiaľ čo v ňom nie sú žiadne živé bunky. Možno však v budúcnosti bude možné vytvoriť akéhosi "kentaura" - orgán naplnený elektronikou, ktorý bude obsahovať živé tkanivá. Nebude to kópia prirodzenej obličky, ale svoje funkcie bude plniť dokonale.

Zatiaľ je všetko povedané len vzdialená perspektíva, ktorú však možno načrtnúť s opatrným optimizmom. Pred "klonovaním", t.j. masová produkcia tak zložitých orgánov, akými sú obličky, pečeň či slezina, je ešte ďaleko. Tak sa starajte o svoje zdravie!

Transplantáciami orgánov sa každý rok na celom svete zachráni tisíce životov. Ale desaťtisíce pacientov zomierajú kvôli tomu, že nedostali darcovské orgány. Transplantológia sa v poslednom desaťročí veľmi rýchlo rozvíjala, ale hlavná otázka stále nie je rozhodnuté: kde získať orgány na transplantáciu?

Existuje niekoľko možností:
- odobrať orgán od darcu a potlačiť imunitu takmer na celý život pacienta, aby sa prekonalo odmietnutie orgánu;
- nahradiť umelým analógom (v prípadoch, keď je to možné);
- pestovať nový "orgán v skúmavke".
Samozrejme, orgán zo skúmavky vyrieši veľa problémov: telo ho prijme za svoj, čo znamená, že nedôjde k odmietnutiu, zatiaľ čo bude úplne funkčný orgán, a nie "protéza", ktorá len čiastočne dopĺňa funkcie. To znamená, že pacient, ktorý dostal takýto orgán, sa s väčšou pravdepodobnosťou vráti do plnohodnotného života.
Vynikajúce riešenie, ale ako si takýto orgán vypestovať a aké orgány sa všeobecne dajú pestovať „v skúmavke“? A moderná veda S týmito problémami bojujem už dlhé roky.
Klonovanie orgánov
Pravdepodobne si veľa ľudí pamätá ovcu Dolly, ktorá bola klonovaná v Roslyn Institute v Škótsku neďaleko Edinburghu v roku 1996. Potom sa v tlači veľa hovorilo o možnosti klonovania orgánov. Vedecká komunita sa však ponáhľala vyvrátiť možnosť klonovania jednotlivých ľudských orgánov, keďže somatické (nie zárodočné) bunky celého organizmu majú rovnakú genetickú sadu.
Samozrejme, môžete si urobiť klon - toho istého plnohodnotného človeka, ktorý navyše musí najprv vyrásť, a len preto mu možno odobrať orgány. Ale to by bolo prinajmenšom neetické. Jedinou perspektívnou cestou je získanie orgánov in vitro (mimo živého organizmu).
bunkových kultúr pomoc pri hľadaní Vedci už dlhú dobu využívajú bunkové kultúry pri svojej bežnej práci na výskumné účely. Bunkové kultúry sú ľudské alebo zvieracie bunky, ktoré rastú na špeciálnych živných médiách. Spočiatku sa ako médium používala plazma alebo alantoická kvapalina, ale postupom času boli vynájdené médiá konštantného zloženia. Hlavnými požiadavkami na médiá sú udržanie určitej úrovne kyslosti (zvyčajne Ph6 – 7,5), osmotického tlaku a dostupnosti základných živín.
Kultivačné médiá môžu mať rôzne zloženie. Na živnom médiu sa kultivačné bunky začnú aktívne deliť. Po určitom čase bunky pokrývajú celý povrch kultivačnej platne. Potom vedci bunky zozbierajú, rozdelia na časti a umiestnia ich na nové platne. Proces presúvania buniek do nových platní sa nazýva subkultúra a môže sa opakovať mnohokrát počas mnohých mesiacov.
Cyklus prechodu buniek sa nazýva pasáž. Takéto udržiavanie buniek v kultúre je však typické pre transformované (pozmenené) bunky, ktoré sa už často nepodobajú tým, z ktorých boli získané. Bežné somatické bunky dospelého jedinca majú veľmi obmedzenú schopnosť reprodukovať sa, a čím je bunka špecializovanejšia, tým menej generácií buniek môže poskytnúť. Inými slovami, je prakticky nemožné vziať obyčajné bunky a vypestovať z nich čokoľvek (ani celý orgán).
A predsa sú v našom tele bunky, ktoré môžu dať mnoho generácií potomkov: sú to kmeňové bunky (v kostnej dreni, tukovom tkanive, mozgu atď.). Obrovským prelomom bol objav kmeňových buniek v tele dospelého človeka.
K dnešnému dňu je známych veľa kmeňových buniek Ľudské telo. S ich pomocou tiež dúfajú, že čoskoro vyliečia mnohé ľudské choroby, avšak, podobne ako inde vo fyziológii a medicíne, aj v tejto perspektíve existuje veľa úskalí, jednou z nich je napríklad nebezpečenstvo vzniku nádorov. Ale ak sa tieto bunky použijú na vytvorenie bioinžinierskych orgánov, „orgánov zo skúmavky“, potom sa tomuto riziku možno vyhnúť.
Orgány sú celé systémy buniek rôznych typov, ktoré sa navzájom ovplyvňujú, majú určitú priestorovú štruktúru a vykonávajú určitú funkciu. Preto nestačí len vedieť pestovať bunky na živnom médiu, je potrebné ich aj „prinútiť“ k interakcii, tvorbe štruktúry.
A tieto otázky sa snaží vyriešiť metóda „orgánovej kultúry“. Na živných médiách už možno spolu kultivovať niekoľko typov buniek, ktoré interagujú a vytvárajú určité štruktúry. A predsa, orgánové kultúry nie sú orgány, ale iba bunkové systémy Veda v hľadaní V súčasnosti mnohí vedci na celom svete hľadajú možnosti rastu ak nie celých orgánov, tak aspoň „organel“, ktoré môžu vykonávať časť funkcií orgán . Sú to technológie budúcnosti, pretože sú založené na využívaní technológií na kultiváciu tkanív potrebných pre človeka z kmeňových buniek, čo je v súčasnosti problém, ktorý je aj v štádiu vedeckého výskumu a vývoja.
Jedna z metód blízka aplikácii možno považovať za patentovanú v roku 1999. spôsob obnovenia integrity hyalínovej chrupavky kĺbov zavedením suspenzie autológnych prekurzorových buniek stromálnej kostnej drene pestovaných in vitro do kĺbu. (Patent na vynález č.: 2142285 Autor: Chailakhyan R. K.) V tomto prípade sa nepoužíva celý orgán, v tomto prípade chrupavka, ale iba kultivácia prekurzorových buniek chrupavky, ktoré sa potom vstrekujú do kĺbu.
V súčasnosti už metóda liečby osteoartrózy s transplantáciou buniek prechádza klinickými skúškami. Táto metóda spočíva v odstránení zrelých buniek chrupavky (chondrocytov) pacienta a ich kultivácii za špecifických podmienok in vitro. Keď sa počet buniek zvýši, pacientovi sa podá chirurgický zákrok na implantáciu buniek kolenný kĺb. Implantované chondrocyty neskôr pomôžu pri tvorbe zdravej chrupavky. Na rozdiel od predchádzajúcej metódy sa v tomto prípade bunky zavádzajú nie vo forme suspenzie, ale na substrát, čo si vyžaduje chirurgická intervencia poskytuje však lepšie prežitie buniek.
V rokoch 2005-2006 sa objavili informácie o možnosti vypestovať si kosť-zubný ekvivalent, teda zub. Experimenty sa uskutočňovali na potkanoch a ošípaných (keď sa kostno-dentálny ekvivalent prasaťa pestoval v tkanivách potkanov). Základy molárov boli získané od ošípaných vo veku 6 mesiacov. Bunky boli z nich izolované a vysadené na špeciálnych matriciach zo syntetických polymérov. Výsledné konštrukty sa umiestnili do omenta atymických potkanov (atymické potkany sú zvieratá so zníženou imunitou na zníženie pravdepodobnosti odmietnutia umiestneného konštruktu), to znamená, že potkany sa použili ako živné médium.
Súčasne sa vytvoril ekvivalent kostného tkaniva. Na to slúžia osteoblasty (bunky, z ktorých sa vyvíjajú kostných buniek) tých istých zvierat. Ekvivalent kostného tkaniva sa kultivoval v rotačnom bioreaktore počas 10 dní. Po 4 týždňoch sa zubný ekvivalent odstránil z omenta a spojil sa s ekvivalentom kostného tkaniva. Výsledný konštrukt sa opäť umiestnil do omenta nahých potkanov na 8 týždňov.
Výsledkom je, že ekvivalent zuba umiestnený v omentu potkanov histologické vyšetrenie mal štruktúru charakteristickú pre normálny zub po 4 mesiacoch. Zloženie kostného tkaniva s ekvivalentom zuba pri histologickom vyšetrení malo štruktúru hubovitej kosti a do nej integrovaný zub pozostával z dentínu, skloviny a drene s cievami, ako plnohodnotného orgánu. Podobné štúdie s ľudskými tkanivami však ešte neboli vykonané.
Okrem toho sa teraz veľa práce objavuje novým smerom: ide o druh syntézy darcovského orgánu a buniek príjemcu. K tomu je potrebné odstrániť všetky bunky z darcovského orgánu pomocou špeciálnych chemických prostriedkov. Zároveň sú zachované všetky extracelulárne štruktúry. Zostávajúca „kostra“ orgánu je potom osídlená bunkami príjemcu. Takto sa rieši problém so zachovaním architektonického riešenia orgánu a prekonaním imunitného odmietnutia darcovského orgánu.
Podľa tohto princípu už boli získané orgány ako pečeň a pľúca, ale všetky testy sa stále vykonávajú na zvieratách. Objavila sa publikácia amerických výskumníkov, v ktorej opísali vytvorenie bioinžinierskej pečene. Toto je štruktúra podobná orgánu, ktorá môže vykonávať funkcie pečene. Je však ešte príliš skoro hovoriť o vytvorení plnohodnotnej pečene v kultúre, aj keď je to už nepochybne veľký krok v tomto smere.
Len nedávno vyšiel nový článok, v ktorom autori hovoria o vytvorení bioinžinierskych pľúc, simulácia bola vykonaná na potkanoch pomocou ľudských buniek. Výsledný orgán bol transplantovaný potkanovi a vykonával funkcie pľúc. Štúdie na primátoch, a ešte viac na ľuďoch, sa však ešte neuskutočnili.
„Orgány zo skúmavky“ sú teda nepochybne technológiami budúcnosti, ktoré sa už dnes môžu stať realitou. Avšak, ako každý nový vývoj, pokiaľ ide o jednotlivé modely, stoja veľké a fyzické a finančné náklady(ako, povedzme, unikátne ručne vyrábané autá), jedného dňa sa však stanú technológiou montážnej linky.

V bioetickom kontexte je obzvlášť zaujímavý problém klonovania.

Metódy klonovania

manipulácia s kmeňovými bunkami;

transplantácia bunkového jadra.

Jedinečnosť kmeňových buniek spočíva v tom, že keď vstupujú do poškodených oblastí rôzne orgány, potom sa dokážu premeniť na presne ten typ buniek, ktoré sú potrebné na opravu tkaniva (sval, kosť, nerv, pečeň atď.). To znamená, že pomocou technológie klonovania je možné vypestovať potrebné ľudské orgány „na objednávku“. Skutočnou fantáziou však je, kde získať kmeňové bunky?

Zdroje biomateriálu na klonovanie

abortívny materiál počas prirodzenej a umelej inseminácie;

extrakcia kmeňových buniek zo zákutí mozgu, kostnej drene a vlasových folikulov dospelého organizmu a iných tkanív;

krv z pupočnej šnúry;

čerpaný tuk;

stratené mliečne zuby.

Štúdium dospelých kmeňových buniek je určite povzbudzujúce a nevyvoláva etické problémy, na rozdiel od embryonálnych kmeňových buniek. Všeobecne sa uznáva, že najlepším zdrojom kmeňových buniek na terapeutické klonovanie (tj získanie embryonálnych kmeňových buniek) sú embryá. V tomto smere by sa však nemalo zatvárať oči pred potenciálnymi nebezpečenstvami. Európska etická skupina upozornila na otázku práv žien, ktoré sa môžu dostať pod silný tlak. Okrem toho odborníci upozorňujú na problém dobrovoľného a informovaného súhlasu pre darcu (ako aj anonymitu) a pre príjemcu buniek. Problémy prijateľného rizika, uplatňovanie etických štandardov v ľudskom výskume, bezpečnosť a ochrana bunkových bánk, dôvernosť a ochrana súkromnej povahy genetických informácií, problém komercializácie, ochrana informácií a genetického materiálu pri pohybe diskutabilná zostáva hranica atď.

Vo väčšine krajín sveta platí úplný alebo dočasný zákaz ľudského reprodukčného klonovania.

Všeobecná deklarácia UNESCO o ľudskom genóme a ľudských právach (1997) zakazuje klonovanie za účelom reprodukcie ľudského jedinca.

Ďalšou metódou klonovania je prenos jadra. Zapnuté tento moment týmto spôsobom sa získalo mnoho klonov rôznych živočíšnych druhov: kone, mačky, myši, ovce, kozy, ošípané, býky atď. Vedci uvádzajú, že klonované myši žijú menej a sú náchylnejšie na rôzne choroby. Výskum klonovania živých bytostí pokračuje.

Bioetické problémy technológií genetického inžinierstva

Biotechnológia sa dlho chápala ako mikrobiologické procesy. V širšom zmysle pojem « biotechnológie» označujú využitie živých organizmov na výrobu potravín a energie. Posledné roky Dvadsiate storočie sa vyznačovalo veľkými úspechmi v molekulárnej biológii a genetike. Boli vyvinuté metódy na izoláciu dedičného materiálu (DNA), vytváranie jeho nových kombinácií pomocou manipulácií vykonávaných mimo bunky a prenos nových genetických konštruktov do živých organizmov. Tak bolo možné získať nové plemená zvierat, odrody rastlín, kmene mikroorganizmov so znakmi, ktoré sa nedajú vybrať pomocou tradičného šľachtenia.

História využívania geneticky modifikovaných organizmov (GMO) v praxi je malá. V tejto súvislosti existuje určitý prvok neistoty, pokiaľ ide o bezpečnosť GMO pre ľudské zdravie a životné prostredie. Preto je zaistenie bezpečnosti práce genetického inžinierstva a transgénnych produktov jedným z naliehavých problémov v tejto oblasti.

Bezpečnosť činností genetického inžinierstva, alebo biologická bezpečnosť, stanovuje systém opatrení zameraných na prevenciu alebo zníženie na bezpečnú úroveň nepriaznivých účinkov geneticky upravených organizmov na ľudské zdravie a životné prostredie pri vykonávaní činností genetického inžinierstva. Biologická bezpečnosť ako nová oblasť poznania zahŕňa dve oblasti: vývoj, aplikáciu metód hodnotenia a prevencie rizika nežiaducich účinkov transgénnych organizmov a systém štátnej regulácie bezpečnosti činností genetického inžinierstva.

genetické inžinierstvo je technológia na získavanie nových kombinácií genetického materiálu manipuláciou s molekulami nukleových kyselín mimo bunky a prenosom vytvorených génových konštruktov do živého organizmu. Technológia získavania geneticky upravených organizmov rozširuje možnosti tradičného šľachtenia.

Výrobatransgénnelekárske prípravky- perspektívny smer aktivít genetického inžinierstva. Ak sa predtým napríklad častá transfúzia darcovskej krvi (riskantný a nákladný postup) považovala za účinný spôsob liečby anémie, dnes sa na výrobu transgénnych liekov používajú modifikované mikroorganizmy a kultúry živočíšnych buniek. Efektívnosť využitia transgénnych organizmov v medicíne možno vidieť na niekoľkých príkladoch riešenia problémov ľudského zdravia. Podľa WHO je na svete asi 220 miliónov ľudí s cukrovkou. U 10 % pacientov je indikovaná inzulínová terapia. Nie je možné poskytnúť všetkým potrebným živočíšny inzulín (pravdepodobnosť prenosu vírusov zo zvierat na ľudí, drahé lieky). Preto je vývoj technológie na biologickú syntézu hormónu v bunkách mikroorganizmov optimálnym riešením problému. Inzulín získaný v mikrobiologickej továrni je identický s prírodným ľudským inzulínom, je lacnejší ako zvieracie inzulínové prípravky a nespôsobuje komplikácie.

Výrazné spomalenie rastu detí, ktoré vedie k výskytu trpaslíkov, trpaslíkov, je ďalším problémom ľudského zdravia spojeným s narušením žliaz s vnútornou sekréciou (nedostatok rastového hormónu somatotropínu, ktorý je produkovaný hypofýzou). Predtým sa toto ochorenie liečilo injekčným podávaním preparátov rastového hormónu izolovaných z hypofýzy zosnulých ľudí do krvi pacientov. Vzniklo tu však množstvo technických, medicínskych, finančných a etických problémov. Dnes je tento problém vyriešený. Gén kódujúci tvorbu ľudského rastového hormónu je syntetizovaný a integrovaný do genetického materiálu E. coli.