İnsan doku ve organlarının klonlanması. Transplantasyon için klonlar zaten bir gerçektir Bireysel organ ve dokuların klonlanması

Hayvanları klonlayabileceğiniz, sanal kızlarla flört edebileceğiniz ve insandan ayırt edilmesi giderek zorlaşan robot bebeklerle oynayabileceğiniz bir dünyada yaşıyorsunuz. Bir gün kızınız için bir hediye ile eve dönerken, kendinizin bir kopyasını bulacaksınız. Yerinizi alan ve canınızı alan klonunuz. İlk cümle gerçeklikle oldukça tutarlıysa, sonrakiler Arnold Schwarzenegger ile "6. Gün" filminin konusu. Gerçekle hayal arasındaki bu çizginin nasıl sızdığını hissediyor musunuz?

Kısa boylu. Neyle ilgili

Bu yılın Ocak ayında, Çin Bilimler Akademisi'nden bilim adamları şunları bildirdi: başarılı klonlama efsanevi koyun Dolly'yi klonlayan aynı nükleer nakil yöntemini kullanan primatlar. 2003'te öldü ve akranlarımdan çoğu bu olayla ilgili haber bültenlerini açık bir şaşkınlık, keyif ve biraz da korkuyla izledi.

Klonlanmış koyun Bu bir şakamı! Ergen bilincinde, organik bir kabuğun içindeki dünyanın sekizinci harikası olan uzaylı bir cyborg ile karşılaştırılabilir bir şeye dönüştü. Ne de olsa, o yıllarda İnternet son derece sınırlı ve pahalı porsiyonlarda yayınlandı ve bu nedenle hayvan hakkında bilgi edinmek kolay olmadı, ancak televizyonda oldukça genel ve belirsiz bir şekilde konuştular ...

Genel olarak, o zamandan beri bilim, dünyaca ünlü hale gelen klonlanmış bir koyunun cesedi üzerinde durmadı. İnsanlık iribaşlarla yapılan deneylerden primatlara ve insan embriyolarına kadar ilerledi. Ama önce ilk şeyler.

Klonlar kimlerdir?

Klonlar, kulağa ne kadar şaşırtıcı gelse de, klonlamanın sonucudur. Başlangıç ​​olarak, aynı döllenmiş yumurtadan geliştikleri için tek yumurta ikizlerine bile güvenli bir şekilde klon denilebilir. Çok hücreli organizmaların hücreleri de klonlardır ve hatta vejetatif (eşeysiz) üreme sonucu elde edilen bitkilerdir: çelikler, yumrular, soğanlar, rizomlar vb. Bu, tolere edilebilir sebzeler yediğimiz için oldukça eski bir bitki yetiştirme aracıdır. ve meyveler.

Ancak bitkilerle ilgili her şey açıksa, o zaman bir insan veya bir inek bir ampulle çoğaltılamaz. Ebeveynlerimizden bir takım genler alırız, bu setler farklıdır, çünkü farklı anne ve babalarımız vardır. Bu yüzden sadece baba ya da sadece anne değiliz. Her birimiz eşsiziz! Tabii genetik açıdan. Ve bu harika: daha fazla farklı insanlar, tür çeşitliliği ne kadar geniş ve her türlü çevresel şoktan o kadar güçlü korunur.

Örnek olarak Koyun Dolly kullanılarak bir klon nasıl oluşturulur?

Dolly, 5 Temmuz 1996'da İskoçya'da doğdu. Roslyn Enstitüsü'ndeki Jan Wilmuth ve Keith Campbell'ın laboratuvarında gerçekleşti. En sıradan koyun olarak doğdu. Ancak annesi, doğduğunda çoktan ölmüştü. Dolly, genetik annesinin memesindeki somatik hücrenin çekirdeğinden türemiştir. Bu hücreler donduruldu sıvı nitrojen. Toplam 227 yumurta kullanıldı ve bunların %10'u sonunda embriyo haline geldi. Ama sadece biri hayatta kalmayı başardı.

Bir donörün hücre çekirdeğini, çekirdekten kurtulmuş gelecekteki taşıyıcısının yumurtasının sitoplazmasına naklederek girdiği taşıyıcı annesinin vücudunda büyüdü. Denek, yalnızca genetik kopyası olduğu annesinden çift kromozom seti aldı.

Dolly normal bir koyun gibi yaşadı. Doğru, zamanının çoğunu kilitli ve akrabalarından uzakta geçirdi. Hala bir laboratuvar. Altı yaşına geldiklerinde koyunlarda artrit ve daha sonra retroviral akciğer hastalığı gelişmişti. Genellikle bu hayvanlar 10-12 yıla kadar yaşarlar, ancak Dolly yarı yolda ötenazi olmaya karar verdi ve bu da medyada çok fazla dedikoduya neden oldu.

Bazı akademisyenler ve medya, sebebin erken ölüm koyunlar klonlanabilir. Gerçek şu ki, Dolly için temel malzeme olarak zaten kısaltılmış telomerlere sahip yetişkin bir bireyin hücresi seçilmiştir. Bunlar, her bölünmede kısalan kromozomların sonlarıdır. Bu süreç yaşlanmanın ana nedenlerinden biri olarak adlandırılır.

Ama tamam, bilim adamlarının çok sayıda paralel evrende bazı Dünyalarda başarılı olmasına izin verin. Sıradaki ne? Yumurta ne olacak? Gelecekteki dinozorları taşıyabilecek yapıya yeterince yakın akraba bir türü nerede bulabilirsiniz? Ve bugünün ortamında bile var olabilirler mi? Bazı insanlar odayı yeniden düzenlemeye dayanamıyor ve zavallı dinozorlar, milyonlarca yıl önceki normal %10-15 yerine %21 oksijenli hava solumak zorunda kalacaklar.

Bu nedenle, zaman çizelgesi boyunca bize daha yakın olan görüşlere bakmaya değer. Örneğin, son harika dodo kuşu 17. yüzyılda bu acımasız dünyayı terk etti, ancak okul çocukları bile bunu biliyor (bugün emin değilim). Alice Harikalar Diyarında'dan Lewis Carroll'un karikatürize edilmiş otoportresi sayesinde.

Bu kuşun doldurulmuş hayvan şeklindeki birkaç örneği çeşitli müzelerde korunmuştur. Onlar da korudu yumuşak dokular ve akrabalar arasında, dodo'nun yavrularını taşıyabilen Nicobar güvercini de var. Doğru, şimdiye kadar tüm bunlar sadece konuşma.

İyi bilinen, ancak ne yazık ki, ölü türleri yeniden canlandırmaya yönelik başarısız girişimler arasında, nispeten yakın zamanda - 2000 yılında ortadan kaybolan Pirene dağ keçisi var. 2009 yılında, sadece yedi dakika yaşayan klonu doğdu.

Neden bir klona ihtiyacım var?

Teoride olsa da, her zaman pratikte değil, iki tür insan klonlaması tartışılır: terapötik ve üreme. İlki, nakil amacıyla belirli dokuların (organların değil) hücrelerinin klonlanmasını içerir. Bu şekilde elde edilen dokular hastanın vücudu tarafından reddedilmeyecektir çünkü bunlar özünde kendisine aittir. Kullanışlı şey.

Nasıl çalışır? Çekirdeği, zaten çekirdeğini kaybetmiş yumurtanın sitoplazmasına (iç ortamına) nakledilen bir hasta hücresi alınır. Bu yumurta çoğalır, beş günlük erken bir embriyoya dönüşür. Daha sonra petri kaplarında elde edilen kök hücreler, bilim adamlarının ve hekimlerin ihtiyaç duyduğu dokulara dönüştürülüyor.

Kim bir üreme klonuna ihtiyaç duyabilir? Sevdiklerini kaybetmiş ve bu şekilde geri vermek isteyenler? Ancak klonlar doğru yaşta doğmazlar. Bu sadece bilim kurguda olur.

etik

Klonlamada hala çözülmemiş çok fazla şey var etik konular. Ve embriyolarla çalışmak, gelişimlerinin çok erken bir aşamasında da olsa, genetikçilere karşı eleştiri dalgalarına yol açıyor. Özellikle dini kuruluşlardan. Yine de, yaşamın yapay olarak yaratılmasını ve tanrıların asimile edilmesini onaylayamazlar.

Ayrıca, insan üreme klonlaması dünyanın birçok ülkesinde doğrudan yasaklanmıştır ve cezai sorumlulukla tehdit etmektedir. Evet, hayvanlar üzerinde geliştirilen yöntemler var ve bilim adamları insan klonlamanın önünde ahlaki olanlar dışında herhangi bir engel görmüyorlar. Ancak sorun şu ki, hayvanlar birey değildir. Hayır, hayvanları severim ve saygı duyarım (hepsini değil), ancak gerçek şu ki: onlar sindirim zincirimizde yerleşiktir. Ve hiç kimse bir inek klonunun nasıl biftek pişirileceğine dair fikrini sormaz.

Bir kişinin üreme klonlaması, onun basit bir organ seti olmayacağını, ancak yıllar içinde orijinalinden kökten farklı olabilecek bir kişiliğe dönüşeceğini varsayar (bu, özellikle ikizler tarafından gösterilir). Ve bir klonun yasal statüsü belirsiz olacaktır: hangi haklara ve yükümlülüklere sahip olmalıdır? Orijinaliyle nasıl etkileşime girmeli? Kimin torunu veya varisi olacak?

Terapötik klonlama ise dünyanın pek çok ülkesinde yasaklanmıştır. Bilimsel amaçlar için her zaman bir istisna yapabilirler.

İnsan klonlama ve BM hakkında konuştu. Olumsuz. 2005 tarihli İnsan Klonlama Bildirgesi'nde örgüt, biyolojik bilimlerin kazanımlarının uygulanmasının, acıyı hafifletmeye ve bireyin ve bir bütün olarak insanlığın sağlığını iyileştirmeye hizmet etmesi gerektiğini belirtti. Belge, insan onuru ve insan yaşamının korunması ile bağdaşmadığı ölçüde, her türlü insan klonlamanın yasaklanmasını talep ediyor.

Buna rağmen, ürkek, utangaç ama amansız bir şekilde, giderek daha fazla araştırma enstitüsü terapötik klonlama çalışmasına girişiyor. Zamanı geldiğinde, insanlık hala artıları ve eksileri tartmak, etik soruları ortadan kaldırmak ve ahlaki ikilemleri çözmek zorunda kalacak. Çünkü ilerleme ertelenebilir ama tersine çevrilemez.

Medyada parıldayan insan organlarının klonlanması üzerinde çalışma izni ile ilgili mesajlar, kulağa merak uyandıracak kadar harika geliyor. Herkes klonlanmış kurbağa ve koyunlara alışmış görünüyor. Karaciğer, böbrekler, kalp ve akciğerlerin damgalanması gerçekten yolda mı? Hadi çözelim.

Örneğin bir insan böbreğinin laboratuvarda büyütülmesi ve başarılı bir şekilde bir hastaya nakledilmesi için iki problemin çözülmesi gerekir. Birincisi, yabancı hücre ve dokuların reddi sorunudur. Doğal bir organ varken neden yapay bir organ yapalım? Dünyadaki her türlü kazadan maalesef yüksek ölüm oranı, bu tür nakiller için malzeme sağlıyor. Sorun şu ki, alıcının (yani organ nakli yapılan kişinin) bağışıklık sistemi, yabancı hücrelere, grip veya kızamıkçık virüslerine tepki verdiği gibi tepki verecek - bu hücreleri öldürecek. Şimdi bunun neden olduğunun inceliklerine girmeyeceğiz. Bu konu hakkında çok şey yazıldı. Popüler Makaleler ve kitaplar. Reddetme sorununu aşmanın üç yolu vardır.

Alıcının bağışıklık sistemini baskılamak mümkündür. özel ilaçlar- bağışıklık bastırıcılar. Reddedilmeyi önleme açısından fena değil, ancak bu durumda hasta istenmeyen rahatsızlıklardan muzdarip olacaktır. yan etkiler. Özellikle bağışıklık sistemi "kapatılırsa", herhangi bir kişinin vücudunda yeterli olan her türlü patojenik mikroorganizma aktive edilir. Her birimiz, çeşitli bakterilerin, virüslerin, her türden mantarların hücrelerde oturduğu gerçek bir yürüyen hayvanat bahçesiyiz. Bağışıklık sistemi tarafından sürekli kontrol altında tutulurlar.

İkinci seçenek, hücreleri alıcının hücrelerine çeşitli şekillerde benzeyen bir donörden bir organ seçmektir. Yani bir ikiz organ bulmanız gerekiyor. Bunun için Gelişmiş ülkeler tüm veri bankaları dünya çapında oluşturuluyor. Başarı şansı hala küçük. Biyologların, bağışıklık sisteminin "bizi" "onlardan" ayırt etmesini sağlayan düzinelerce parametresi vardır. Kırmızı kan hücreleri, varlığı veya yokluğu dört ana kan grubunu oluşturan yalnızca iki proteine ​​​​sahiptir. Uzman olmayan çok az kişi, aslında hücrelerin yüzeyinde bu tür düzinelerce proteinin zaten bulunduğunu ve bunların bireysel kombinasyonlarının rastgele bir tesadüfünün olası olmadığını biliyor. Dolayısıyla nakil için ihtiyacınız olan böbreğiniz için yıllarca kuyrukta durabilirsiniz.

Son olarak, en umut verici ve en az gelişmiş olan üçüncü yol, bağışıklık sistemi tarafından reddedilmeyen hücrelerden bir organ yaratmaktır. Böyle hücreler var. Bunlar bazı fetal hücrelerdir. Hem kendilerinin hem de bir başkasının bağışıklık sistemleri tarafından tanınabilecekleri belirli işaretleri elde etmek için henüz zamanları olmadı. Çok uzak bir benzetme yaparsak, bunlar herhangi bir yetişkin bağışıklık sistemi tarafından alınan bebek hücreleridir. En fazla alınan bu tür hücrelerin büyüme olasılığı üzerine erken aşamalar embriyonun gelişimi ve esas olarak gerçekleştirildi son zamanlar bilimsel ve bilimsele yakın çevrelerde tartışma. Bununla birlikte, bu tür hücrelerin kütle halinde büyütülmesi ile onlardan bir organ elde edilmesi arasındaki mesafe, yaklaşık olarak ilk eritme fırınlarından bir uzay aracına kadar olan mesafeyle aynıdır.

Bu arada, bir yetişkinin vücudunda bağışıklık sisteminin "görünmez" hücreleri vardır. Örneğin, derin cilt hücreleri. Besleyici ortamlarda izole edilebilir ve büyütülebilirler. Sonuç olarak, ülkemizde ve yurt dışında yanık tedavisinde başarıyla kullanılan "yapay" deriden ince yamalar elde edilir.

Nakledilecek organ elde edilemiyorsa yapılması gerektiği fikri 1980'lerin sonlarında dile getirildi. Boston Çocuk Hastanesi Karaciğer Nakli Programı Direktörü Dr. Charles Vacanti. Bununla birlikte, bir organ çok karmaşık bir sistemdir: birçok farklı doku içerir, kan damarları ve sinirler ona nüfuz eder. Bu sistem nasıl yeniden oluşturulur ve laboratuvarda organın istenilen şekli nasıl çoğaltılır? Bu, nakiller için organ oluşturma (klonlama) yolundaki ikinci ve şimdiye kadar pratik olarak çözülmemiş sorundur.

Bununla birlikte, çözümüne yönelik bazı yaklaşımlar özetlenmiştir. Örneğin burun ve kulakları ele alalım. Şekilleri kıkırdak tarafından oluşturulur ve kıkırdak oldukça basittir. Kan damarları veya sinir uçları yoktur. Yapay bir kulak almak için aşağıdakileri yapın. İstenilen şekil, gözenekli bir polimerden dökülür ve onu, doğal kıkırdak oluşturan hücreler olan kondrositler ile "doldurur". Kondrositler kendi başlarına vücut dışında büyüyebilir, ancak kulaklar ve burunlar plastik kaplarda büyümez. Kondrositler kendi başlarına bu kadar karmaşık uzamsal formlar oluşturamazlar. Ancak, onları gerektiği gibi uzayda düzenleyerek onlara yardımcı olunabilir. Bir süre sonra şablonun yapıldığı polimer lifler çözülür ve istenen şekle sahip "canlı" bir kıkırdak elde edilir.

Katılıyorum, bu zaten bir şey, ancak yine de böbrek veya karaciğerden uzak. Farklı dokulardan oluşurlar ve tıpkı bir arabanın bir taşıma bandı üzerindeki ayrı parçalardan monte edilmesi gibi, bu organları onlardan "birleştirmenin" mümkün olması pek olası değildir. İnsan ve biyolojik teknolojinin ayrıldığı yer burasıdır. İnsan teknolojisi, önceden ve ayrı ayrı oluşturulan bloklardan oluşan karmaşık agregaların montajı üzerine kuruludur. Biyolojik teknoloji, gelişen primordialardan yapıların kademeli, adım adım "büyümesine" dayanır. Önceden oluşturulmuş parçalar yoktur. Hepsi gelişme sürecinde oluşur. Bilim adamları izole hücrelerin aynı şekilde hareket etmesini sağlamayı başarırsa, o zaman karaciğer veya böbrekler gibi karmaşık yapay organlar elde etme şansı uzak da olsa olacaktır.

Son olarak, transplantoloji geliştirmenin başka bir yolu var. İnsanlığın uçmayı öğrendiğini fark ettiniz ama bunu kuşlardan tamamen farklı bir şekilde yapıyor. Uçaklar kanat çırpmaz. Bu tıpta da mümkündür. Ayrıca, zaten kademeli olarak uygulanmaktadır. Cihaz oluşturuldu ve çalışıyor yapay böbrek". İçinde canlı hücre yokken. Ancak, belki gelecekte, canlı dokuları içerecek elektronikle doldurulmuş bir organ olan bir tür "centaur" yaratmak mümkün olacak. Doğal bir böbreğin kopyası olmayacak ama fonksiyonlarını kusursuz bir şekilde yerine getirecektir.

Şimdiye kadar söylenenlerin hepsi, ihtiyatlı bir iyimserlikle özetlenebilecek uzak bir ihtimalden başka bir şey değil. "Klonlamadan" önce, yani böbrek, karaciğer veya dalak gibi karmaşık organların seri üretimi için henüz çok yol var. Bu yüzden sağlığınıza dikkat edin!

Her yıl dünya çapında binlerce hayat organ nakli ile kurtarılmaktadır. Ancak onbinlerce hasta organ alamadıkları için hayatını kaybediyor. Transplantoloji son on yılda çok hızlı gelişti, ancak ana soru hala kararsız: organ nakli için nereden alınır?

Birkaç seçenek vardır:
- bir donörden bir organ alın ve organ reddinin üstesinden gelmek için hastanın neredeyse tüm yaşamı boyunca bağışıklığı baskılayın;
- yapay bir analogla değiştirin (mümkün olduğu durumlarda);
- "bir test tüpünde yeni bir organ" yetiştirmek.
Tabii ki, bir test tüpünden bir organ birçok sorunu çözecektir: vücut onu kendisininmiş gibi kabul edecek, bu da tamamen reddedileceği anlamına gelir. işlevsel organ ve işlevleri yalnızca kısmen yenileyen bir "protez" değil. Bu, böyle bir organ alan bir hastanın tam bir hayata dönme olasılığının daha yüksek olacağı anlamına gelir.
Mükemmel bir çözüm, ancak böyle bir organ nasıl büyütülür ve genel olarak hangi organlar "bir test tüpünde" büyütülebilir? Ve modern bilim Uzun yıllardır bu sorunlarla mücadele ediyorum.
organ klonlama
Muhtemelen birçok kişi, 1996 yılında Edinburgh yakınlarındaki İskoçya'daki Roslyn Enstitüsünde klonlanan koyun Dolly'yi hatırlıyor. Sonra basın, organ klonlama olasılığı hakkında çok konuştu. Ancak bilimsel topluluk, tüm organizmanın somatik (mikrop değil) hücreleri aynı genetik sete sahip olduğundan, bireysel insan organlarını klonlama olasılığını çürütmek için acele etti.
Tabii ki, bir klon yapabilirsiniz - aynı tam teşekküllü kişi, ayrıca önce yetiştirilmesi gereken ve yalnızca bu nedenle ondan organlar alınabilir. Ama bu en azından etik olmazdı. Tek ümit verici yol, in vitro (canlı bir organizma dışında) organ elde etmektir.
hücre kültürleri aramada yardım Bilim adamları uzun süredir rutin çalışmalarında hücre kültürlerini araştırma amaçlı kullanıyorlar. Hücre kültürleri, özel besleyici ortamlarda büyüyen insan veya hayvan hücreleridir. Başlangıçta ortam olarak plazma veya allantoik sıvı kullanıldı, ancak zamanla sabit bileşimli ortamlar icat edildi. Ortamlar için temel gereksinimler, belirli bir asitlik seviyesinin (genellikle Ph6 - 7.5), ozmotik basıncın ve gerekli besinlerin mevcudiyetinin korunmasıdır.
Kültür ortamı farklı bileşimlere sahip olabilir. Bir besin ortamında, kültür hücreleri aktif olarak bölünmeye başlar. Bir süre sonra, hücreler kültür plakasının tüm yüzeyini kaplar. Bundan sonra araştırmacılar hücreleri toplar, parçalara ayırır ve yeni plakalara yerleştirir. Hücreleri yeni plakalara taşıma işlemine alt kültür denir ve aylar boyunca birçok kez tekrarlanabilir.
Hücre geçiş döngüsü geçiş olarak adlandırılır. Bununla birlikte, hücrelerin kültürde bu şekilde muhafaza edilmesi, çoğunlukla artık elde edildikleri hücrelere artık benzemeyen dönüştürülmüş (değiştirilmiş) hücreler için tipiktir. Bir yetişkinin sıradan somatik hücrelerinin kendilerini yeniden üretme yetenekleri oldukça sınırlıdır ve bir hücre ne kadar yüksek oranda uzmanlaşmışsa, o kadar az hücre nesli verebilir. Başka bir deyişle, sıradan hücreleri alıp onlardan herhangi bir şey (tüm organı bile) büyütmek neredeyse imkansızdır.
Yine de vücudumuzda birçok nesil nesil verebilen hücreler vardır: bunlar kök hücrelerdir (kemik iliğinde, yağ dokusunda, beyinde vb.). Yetişkin insan vücudunda kök hücrelerin keşfi büyük bir buluş oldu.
Bugüne kadar birçok kök hücre bilinmektedir. insan vücudu. Onların yardımıyla, yakında birçok insan hastalığını tedavi etmeyi de umuyorlar, ancak fizyoloji ve tıbbın başka yerlerinde olduğu gibi, bu perspektifte birçok tuzak var, örneğin bunlardan biri tümör oluşumu tehlikesi. Ancak bu hücreler, biyomühendislik ürünü organlar, "bir test tüpünden organlar" oluşturmak için kullanılırsa, bu risk önlenebilir.
Organlar, birbirleriyle etkileşime giren, belirli bir uzamsal yapıya sahip olan ve belirli bir işlevi yerine getiren farklı türlerdeki hücre sistemleridir. Bu nedenle, sadece besleyici bir ortamda hücreleri büyütebilmek yeterli değildir, aynı zamanda onları etkileşime "zorlamak", bir yapı oluşturmak için gereklidir.
Ve "organ kültürü" yöntemi bu soruları çözmeye çalışır. Besleyici ortamlardayken, etkileşime giren ve belirli yapıları oluşturan birkaç hücre türü zaten birlikte yetiştirilebilir. Ve yine de, organ kültürleri organlar değil, yalnızca hücre sistemleridir.Bilim araştırılıyor Şu anda, dünyanın dört bir yanından birçok bilim insanı, tüm organları olmasa da en azından organellerin işlevlerinin bir kısmını yerine getirebilen "organelleri" büyütmek için fırsatlar arıyor. bir organ. Bunlar geleceğin teknolojileridir, çünkü şu anda bilimsel araştırma ve geliştirme aşamasında olan bir sorun olan kök hücrelerden bir kişi için gerekli olan dokuların yetiştirilmesine yönelik teknolojilerin kullanılmasına dayanmaktadır.
Uygulamaya yakın yöntemlerden biri belki de 1999 yılında patenti alınmış sayılabilir. in vitro olarak büyütülmüş otolog kemik iliği stromal öncü hücrelerinin bir süspansiyonunun ekleme sokulmasıyla eklemlerin hiyalin kıkırdağının bütünlüğünün eski haline getirilmesi için bir yöntem. (Buluş Patenti No: 2142285 Yazar: Chailakhyan R.K.) Bu durumda organın tamamı, bu durumda kıkırdak değil, sadece eklem içine enjekte edilen kıkırdak öncül hücrelerinin kültive edilmesi kullanılır.
Şu anda, osteoartritin hücre transplantasyonu ile tedavi edilmesine yönelik bir yöntem halihazırda klinik deneylerden geçmektedir. Bu yöntem, hastanın olgun kıkırdak hücrelerinin (kondrositler) çıkarılmasını ve bunların in vitro özel koşullar altında kültürlenmesini içerir. Hücre sayısı arttığında hastaya verilir. cerrahi operasyon hücre implantasyonu için diz eklemi. İmplante edilen kondrositler daha sonra sağlıklı kıkırdak oluşumuna yardımcı olacaktır. Önceki yöntemden farklı olarak, bu durumda, hücreler bir süspansiyon şeklinde değil, bir substrat üzerine yerleştirilir; cerrahi müdahale, bununla birlikte, daha iyi hücre sağkalımı sağlar.
2005-2006'da kemik-diş eşdeğeri yani diş büyütme olasılığı hakkında bilgi ortaya çıktı. Sıçanlar ve domuzlar üzerinde deneyler yapıldı (bir domuzun kemik-diş eşdeğeri sıçan dokularında büyütüldüğünde). Azı dişlerinin temelleri, 6 aylık domuzlardan elde edildi. Hücreler onlardan izole edildi ve özel sentetik polimer matrislerine ekildi. Ortaya çıkan yapılar, atimik farelerin omentumuna yerleştirildi (atimik fareler, yerleştirilen yapının reddedilme olasılığını azaltmak için bağışıklığı azaltılmış hayvanlardır), yani fareler, bir besin ortamı olarak kullanıldı.
Eşzamanlı olarak eşdeğerini oluşturdu kemik dokusu. Bunun için osteoblastlar (kendilerinden gelişen hücreler) kemik hücreleri) aynı hayvanlardan. Kemik dokusu eşdeğeri, 10 gün boyunca bir döner biyoreaktörde kültürlendi. 4 hafta sonra diş eşdeğeri omentumdan alınarak kemik dokusu eşdeğeri ile birleştirildi. Nihai yapı, 8 hafta boyunca tekrar çıplak farelerin omentumuna yerleştirildi.
Sonuç olarak farelerin omentumuna yerleştirilen bir dişin eşdeğeri histolojik inceleme 4 ay sonra normal bir dişin yapısına kavuştu. Histolojik incelemede dişe eşdeğer olan kemik dokusunun bileşimi süngerimsi kemik yapısına sahipti ve buna entegre olan diş tam teşekküllü bir organ olarak dentin, mine ve damarlı pulpadan oluşuyordu. Bununla birlikte, insan dokuları ile benzer çalışmalar henüz yapılmamıştır.
Ek olarak, şimdi yeni bir yönde birçok çalışma ortaya çıkıyor: bu, bir donör organın ve alıcı hücrelerin bir tür sentezidir. Bunun için özel kimyasal maddeler kullanılarak donör organdaki tüm hücrelerin çıkarılması gerekir. Aynı zamanda, tüm hücre dışı yapılar korunur. Organın geri kalan "iskeleti" daha sonra alıcının hücreleri tarafından doldurulur. Organın mimarisinin korunması ve donör organın bağışıklık reddinin üstesinden gelinmesi sorunu bu şekilde çözülür.
Bu prensibe göre zaten karaciğer, akciğer gibi organlar elde edilmiş durumda ama tüm testler hala hayvanlar üzerinde yapılıyor. Amerikalı araştırmacıların, biyomühendislik ürünü bir karaciğerin yaratılışını tarif ettikleri bir yayını çıktı. Bu, karaciğerin işlevlerini yerine getirebilen organ benzeri bir yapıdır. Bununla birlikte, kültürde tam teşekküllü bir karaciğerin yaratılması hakkında konuşmak için henüz çok erken, ancak şüphesiz bu zaten büyük adım bu yönde
Kısa bir süre önce, yazarların biyomühendislik ürünü bir akciğerin yaratılmasından bahsettiği yeni bir makale çıktı, simülasyon insan hücreleri kullanılarak fareler üzerinde gerçekleştirildi. Ortaya çıkan organ bir sıçana nakledildi ve bir akciğerin işlevlerini yerine getirdi. Bununla birlikte, primatlar ve hatta insanlar üzerinde yapılan çalışmalar henüz yapılmamıştır.
Bu nedenle, "tüpten organlar" şüphesiz bugünden gerçeğe dönüşebilecek geleceğin teknolojileridir. Bununla birlikte, herhangi bir yeni gelişme gibi, bunlar tek modeller olduğu sürece, büyük ve fiziksel maliyetlidir ve Finansal maliyetler(mesela benzersiz el yapımı arabalar gibi), ancak bir gün montaj hattı teknolojisi haline gelecekler.

Biyoetik bağlamda özellikle ilgi çekici olan, klonlama sorunudur.

klonlama yöntemleri

kök hücre manipülasyonu;

hücre çekirdeğinin nakli.

Kök hücrelerin benzersizliği, hasarlı bölgelere girdiklerinde çeşitli organlar, daha sonra tam olarak doku onarımı için gerekli olan hücre tipine (kas, kemik, sinir, karaciğer vb.) dönüşebilirler. Yani klonlama teknolojisini kullanarak gerekli insan organlarını "sipariş etmek" için büyütmek mümkündür. Ancak gerçek fantezi, kök hücrelerin nereden alınacağıdır?

Klonlama için biyomateryal kaynakları

doğal ve suni tohumlama sırasında düşük materyal;

yetişkin bir organizmanın beyninin, kemik iliğinin ve kıl foliküllerinin ve diğer dokularının köşe ve yarıklarından kök hücrelerin çıkarılması;

göbek kordonundan kan;

pompalanan yağ;

bebek dişlerini kaybetti.

Erişkin kök hücreler üzerinde yapılan çalışmalar kesinlikle cesaret vericidir ve embriyonik kök hücrelerin aksine etik sorunlara yol açmaz. Terapötik klonlama (yani embriyonik kök hücre elde etme) için en iyi kök hücre kaynağının embriyolar olduğu genel olarak kabul edilmektedir. Ancak bu konuda olası tehlikelere de göz yumulmamalıdır. Avrupa Etik Grubu, yoğun baskı altına alınabilecek kadın hakları konusuna dikkat çekti. Ek olarak uzmanlar, verici (ve ayrıca anonimlik) ve hücre alıcısı için gönüllü ve bilgilendirilmiş onam sorununa dikkat çekiyor. Kabul edilebilir risk konuları, insan araştırmalarında etik standartların uygulanması, hücre bankalarının güvenliği ve güvenliği, genetik bilginin gizliliği ve özel doğasının korunması, ticarileştirme sorunu, bilgi ve genetik materyalin taşınması sırasında korunması sınır vb. tartışmalıdır.

Dünyanın çoğu ülkesinde, insan üreme klonlaması tamamen veya geçici olarak yasaklanmıştır.

UNESCO İnsan Genomu ve İnsan Hakları Evrensel Beyannamesi (1997), insan bireyini çoğaltmak amacıyla klonlama uygulamasını yasaklamaktadır.

Diğer bir klonlama yöntemi ise nükleer transferdir. Açık şu an bu şekilde çeşitli hayvan türlerinin birçok klonu elde edilmiştir: atlar, kediler, fareler, koyunlar, keçiler, domuzlar, boğalar vb. Bilim adamları, klonlanan farelerin daha az yaşadıklarını ve çeşitli hastalıklara daha yatkın olduklarını belirtiyorlar. Canlıların klonlanmasıyla ilgili araştırmalar devam ediyor.

Genetik mühendisliği teknolojilerinin biyoetik sorunları

Uzun bir süre boyunca biyoteknoloji, mikrobiyolojik süreçler olarak anlaşıldı. Terim, geniş anlamda « biyoteknoloji» canlı organizmaların gıda ve enerji üretimi için kullanılmasına atıfta bulunur. Son yıllar 20. yüzyıl, moleküler biyoloji ve genetik alanındaki büyük başarıların damgasını vurdu. Kalıtsal materyalin (DNA) izole edilmesi, hücre dışında gerçekleştirilen manipülasyonlarla yeni kombinasyonların oluşturulması ve yeni genetik yapıların canlı organizmalara aktarılması için yöntemler geliştirilmiştir. Böylece, geleneksel ıslah yöntemiyle seçilemeyen özelliklere sahip yeni hayvan ırkları, bitki çeşitleri, mikroorganizma türleri elde etmek mümkün hale geldi.

Genetiği değiştirilmiş organizmaların (GDO'lar) pratikte kullanım geçmişi azdır. Bu bağlamda, insan sağlığı ve çevre için GDO'ların güvenliği konusunda bir belirsizlik unsuru bulunmaktadır. Bu nedenle, genetik mühendisliği çalışmalarının ve transgenik ürünlerin güvenliğinin sağlanması bu alandaki acil sorunlardan biridir.

Genetik mühendisliği faaliyetlerinin güvenliği veya biyogüvenlik, genetiği değiştirilmiş organizmaların insan sağlığı üzerindeki olumsuz etkilerini önlemeyi veya güvenli bir düzeye indirmeyi amaçlayan bir önlemler sistemi sağlar ve çevre genetik mühendisliği faaliyetlerini yürütürken. Yeni bir bilgi alanı olarak biyogüvenlik iki alanı içerir: transgenik organizmaların olumsuz etki riskini değerlendirme ve önleme yöntemlerinin geliştirilmesi, uygulanması ve genetik mühendisliği faaliyetlerinin güvenliğinin devlet düzenlemesi sistemi.

genetik mühendisliği hücre dışındaki nükleik asit moleküllerini manipüle ederek ve oluşturulan gen yapılarını canlı bir organizmaya aktararak yeni genetik materyal kombinasyonları elde etmeye yarayan bir teknolojidir. Genetiği değiştirilmiş organizmalar elde etme teknolojisi, geleneksel yetiştirme olanaklarını genişletiyor.

Üretmetransgeniktıbbi müstahzarlar- genetik mühendisliği faaliyetlerinin umut verici bir yönü. Daha önce, örneğin, donör kanının sık sık transfüzyonu (riskli ve pahalı bir prosedür), anemi tedavisinde etkili bir yöntem olarak kabul edilirken, bugün, transgenik ilaçlar üretmek için değiştirilmiş mikroorganizmalar ve hayvan hücresi kültürleri kullanılmaktadır. Transgenik organizmaların tıpta kullanımının etkinliği, insan sağlığı sorunlarının çözümüne ilişkin çeşitli örneklerde görülebilir. DSÖ'ye göre dünyada yaklaşık 220 milyon diyabet hastası var. Hastaların %10'unda insülin tedavisi endikedir. İhtiyacı olan herkese hayvan insülini sağlamak imkansızdır (virüslerin hayvanlardan insanlara geçme olasılığı; pahalı ilaç). Bu nedenle, mikroorganizmaların hücrelerinde hormonun biyolojik sentezi için teknolojinin geliştirilmesi, soruna en uygun çözümdür. Mikrobiyolojik bir fabrikada elde edilen insülin, doğal insan insülini ile aynıdır, hayvan insülini preparatlarından daha ucuzdur ve komplikasyonlara neden olmaz.

Cücelerin, cücelerin ortaya çıkmasına neden olan çocukların büyümesinde belirgin bir yavaşlama, endokrin bezlerinin bozulmasıyla (hipofiz bezi tarafından üretilen büyüme hormonu somatotropin eksikliği) ilişkili başka bir insan sağlığı sorunudur. Daha önce bu hastalık, ölen kişilerin hipofiz bezinden izole edilen büyüme hormonu preparatlarının hastaların kanına enjekte edilmesiyle tedavi ediliyordu. Ancak burada bir takım teknik, tıbbi, mali ve etik sorunlar ortaya çıktı. Bugün bu sorun çözüldü. İnsan büyüme hormonu oluşumunu kodlayan gen sentezlenir ve E. coli'nin genetik materyaline entegre edilir.