يعاني أكثر من 300,000 شخص في ألمانيا من مرض السكري. إنهم بحاجة الانسولين، وهو هرمون تنتجه الهندسة الوراثية الآن. الأنسولين يتم إنتاجه من قبل جزر لانجرهانز في البنكرياس ؛ ينظم السكر المستويات. إذا فشل الهرمون ، فهذا يؤدي إلى الصورة السريرية لـ مرض السكري. بشري الانسولين هو أول دواء تنتجه الهندسة الوراثية. على مدار الخمسة عشر عامًا الماضية ، كان من الممكن إنتاج الهرمون الضروري مرض السكري المصابون به دون الحاجة إلى استخراجه من بنكرياس الأبقار أو الخنازير المذبوحة. بمساعدة الهندسة الوراثية ، تم عزل مخطط الأنسولين من خلايا الإنسان ونقله إلى بكتيريا أو الخمائر. في خزانات كبيرة تسمى المخمرات ، تتكاثر الكائنات الحية الدقيقة وتنتج الأنسولين البشري. لذلك فإن الأنسولين المعدل وراثيًا خالٍ تمامًا من مسببات الأمراض من الحيوانات.
مصطلحات صعبة: الجين والجينوم والهندسة الوراثية.
• جينة هي أصغر وحدة من المواد الوراثية (تسمى المادة الوراثية أيضًا الجينوم ، أي مجموع جميع جينات الكائن الحي). يحتوي جينومنا على ما بين 30,000 و 40,000 جين. هذا هو فقط حوالي 300 جين أكثر من الفئران وحوالي ضعف عدد ذبابة الفاكهة. تم بالفعل تحديد حوالي 9,000 جين بشري. تشمل الهندسة الوراثية جميع العمليات البيولوجية التقنية التي تغير على وجه التحديد المادة الجينية للخلية. يتم تخزين المعلومات الجينية في جزيء عملاق يسمى حمض النووي الريبي منقوص الأكسجين، والتي أصبح اختصار DNA لها راسخًا في الاستخدام العلمي (بعد المصطلح الإنجليزي deoxyribonucleid acid) ؛ باللغة الألمانية ، يشار إليها بخلاف ذلك باسم DNA. مبدأ الهندسة الوراثية: يتم إدخال أقسام من الحمض النووي الغريب في الخلية لإحداث تغييرات محددة هناك. المثال المعروف هو الدواء الأنسولين البشري أنتجت بهذه الطريقة. في الهندسة الوراثية المخدرات، الجينات التي تشفر مواد مفيدة علاجياً تنتقل إلى خلايا يسهل زراعتها قدر الإمكان. بكتيريا مثالية لهذا الغرض ، ونادرًا ما تكون خلايا الخميرة والثدييات. أدت الهندسة الوراثية إلى تطوير جديد المخدرات مثل الأنسولين البشري, اللقاحات مثل علاج التهاب الكبد B ، والتشخيصات المستخدمة بالفعل في جميع أنحاء العالم. يتم تنظيم الموافقة على الأدوية التي يتم إنتاجها بمساعدة الكائنات المعدلة وراثيًا بموجب قانون الأدوية الألماني وقانون أمراض الحيوان الألماني. بالإضافة إلى ذلك ، يجب الحصول على الموافقة وفقًا لقانون الهندسة الوراثية. تتمثل المهمة الرئيسية لأبحاث الجينوم البشري في تحديد الجينات التي تشارك في تطور الأمراض وكيف. من هذا ، يتوقع العلماء مفاهيم جديدة لعلاج ، على سبيل المثال ، أمراض القلب والأوعية الدموية ، سرطان, الأمراض المعدية أو أمراض الجهاز العصبي مثل مرض باكنسون, التصلب المتعدد or الزهايمر المرض.
الخراف المستنسخة
نجح علماء اسكتلنديون في استنساخ خروف في عام 1996 بعد إزالة خلية ضرع من شاة تبلغ من العمر ست سنوات وإدخالها في بويضة سبق نزعها. دوللي ، نسخة من خروف آخر ، حيوان معجزة للعلم ، نتاج اصطناعي من لحم و دم تم إنشاؤه من المادة الوراثية لخلية الجسم. ولكن بحلول منتصف عام 1999 ، لوحظ أن مادة دوللي الجينية بدت قديمة بشكل غير عادي - فقد اضطرت دوللي مؤخرًا إلى الموت الرحيم. ومع ذلك ، في الاستنساخ ، لا يحدث أي تغيير في المادة الجينية. يُفهم عمومًا أن الاستنساخ هو الإنتاج الاصطناعي لكائنات حية متطابقة وراثيًا. بشكل طبيعي متطابقة وراثيا ، على سبيل المثال ، كلها بكتيريا مستعمرة ، في البشر كحالة خاصة التوائم المتطابقة.
الهندسة الوراثية الخضراء
أحد مجالات تطبيق ما يسمى بالهندسة الوراثية الخضراء هو إنتاج الغذاء. يقدر الخبراء أن ما بين 50 و 70 في المائة من طعامنا في ألمانيا كان على اتصال بالهندسة الوراثية. بدءًا من الانزيمات و المنكهات لدينا خبز إلى الطماطم المضادة للطين والنبيذ الأحمر المقاوم للفطريات وأبقار الألبان المحسنة الأداء ، تتراوح مجموعة المنتجات المعدلة وراثيًا. تجرى البحوث في استخدام التعديلات الجينية ، على سبيل المثال في المكافحة البيولوجية للآفات باستخدام المعدلة وراثيا الفيروسات، أو لتحسين جودة المنتجات النباتية ، مثل المواد الغذائية لتحسين العمر الافتراضي ، ومدة التخزين ، والتسامح ، والقيمة الغذائية و ذوق. ليس فقط الحيوانات والنباتات التي تعمل مباشرة كغذاء معدلة وراثيًا ، ولكن أيضًا الكائنات الحية الدقيقة التي تعدل وتنقي الغذاء ، ومن الأمثلة على ذلك العمليات البيولوجية الكلاسيكية لإنتاج البيرة والنبيذ أو إنضاج الجبن.
نأمل العلاج الجيني
جينة علاج يستخدم أي إجراءات يتم استخدامها للتأثير بشكل مباشر على التركيب الجيني للأغراض الطبية. جينة علاج يتم استخدامه بالفعل لعلاج الأمراض الوراثية و سرطان. هناك آمال كبيرة هنا ، على الرغم من تصورها بحذر على مدى فترة زمنية طويلة ، بناءً على القدرة على استخدام هذا الفهم لتحسين علاجات أمراض معينة. على سبيل المثال ، إذا كان من الممكن تحديد الجينات المشاركة في تطور المرض ، فمن الأفضل أن تكون جديدة المخدرات يمكن تطويره بحيث يعالج الأسباب وليس الأعراض فقط.
علاج الخلايا الجذعية في الرحم
مع العلاج بالخلايا الجذعية في الرحم ، نجح علماء كاليفورنيا لأول مرة في علاج مرض وراثي قبل الولادة. نقص المناعة هو مرض لا يمتلك فيه الأطفال حديثي الولادة أي دفاعات ضد البكتيريا وبالتالي يتعين عليهم العيش في خيمة خالية من الجراثيم خلال السنوات القليلة الأولى من حياتهم. لهذا الغرض ، الخلايا الجذعية السليمة من حبل سري دم طفل آخر تم حقنه في الجنين قبل الأسبوع السادس عشر من فترة الحمل. الخلايا الجذعية هي سلائف الخلايا المتمايزة وبالتالي المتخصصة. في ال نخاع العظام، على سبيل المثال ، توجد خلايا جذعية للخلايا الموجودة في دم، مثل الخلايا الليمفاوية. يمكن أن تتطور الخلايا الجذعية للأجنة إلى كائن حي كامل (ثم يتحدث المرء عن القدرة الكاملة). توجد أيضًا الخلايا الجذعية ذات النضج المنخفض جدًا ، وإن كانت بأعداد صغيرة جدًا ، في الأنسجة البالغة مثل كبد, الكلى, الدماغ، أو حتى في حبل سري يمكن أن يعمل دم الوليد كبديل للخلايا الجذعية الجنينية - وهذا هو موضوع البحث حاليًا. مع زرع الخلايا الجذعيةنجح الباحثون لأول مرة في المعالجة نقص المناعة بالفعل في الرحم. لذلك ، يمكن للخلايا السليمة المحقونة أن تحل محل خلايا الجسم. عندما تستقر الخلايا السليمة في جسم الطفل ، يتم استبدال الإنزيم المفقود والتخلص من الخلل. تم فك شفرة الجينوم البشري إلى حد كبير. يعتبر هذا معلما في تاريخ البشرية. ولكن هنا بالضبط يتم وضع مطالب جديدة على العلم والسياسة والأخلاق. يتم تحدي الأخلاق لإظهار ما إذا كان يمكن استخدام هذه النتائج بطريقة مسؤولة في مجالات متنوعة مثل الطب والزراعة وكيف يمكن استخدامها.
