NAST.pl
 
Komiks
  Facebook
Facebook
 
Forum

  RSS RSS

 Strona główna     Zapowiedzi     Recenzje     Imprezy     Konkursy     Wywiady     Patronaty     Archiwum newsów     Artykuły i relacje     Biblioteka     Fragmenty     Galerie     Opowiadania     Redakcja     Zaprzyjaźnione strony   

Zaloguj się tutaj! | Rejestruj

Patronat

Simmons, Dan - "Modlitwy do rozbitych kamieni. Czas wszystek, światy wszystkie. Miłość i śmierć"

McGuire, Seanan - "Pod cukrowym niebem / W nieobecnym śnie"

Ukazały się

Kingfisher, T. - "Cierń"


 Howard, Robert E. - "Conan. Księga pierwsza"

 Lloyd Banwo, Ayanna - "Kiedy byłyśmy ptakami"

 Jadowska, Aneta - "Tajemnica domu Uklejów"

 Sablik, Tomasz - "Mój dom"

 Pilipiuk, Andrzej - "Czasy, które nadejdą"

 Szmidt, Robert J. - "Szczury Wrocławia. Dzielnica"

 Bordage, Pierre - "Paryż. Lewy brzeg"

Linki

Zimniak, Andrzej - "Jak NIE zginie ludzkość"
Wydawnictwo: Solaris
Data wydania: Kwiecień 2008
ISBN: 978-83-7590-014-9
Oprawa: miękka
Liczba stron: 232
Cena: 24,90 zł



Zimniak, Andrzej - "Jak NIE zginie ludzkość. Prognozy naukowca i wizjonera"


Ścieżka wśród dżungli genów

Genetyczne modyfikacje roślin i zwierząt prowadzi się od lat, a autoulepszanie ludzi już się zaczyna i stanie się konieczne, aby kontynuować ewolucyjny rozwój, który dziś człowiek wobec siebie sam zastopował. To było nieuniknione - ludzie sięgnęli po kolejny owoc z Drzewa Wiadomości i poznaliśmy alfabet, w którym zapisane są wszystkie informacje o budowie naszych organizmów. I nie tylko naszych, bo okazało się, że informacyjny nośnik, identyczny pod względem chemicznym, funkcjonuje w całym świecie ożywionym, przynajmniej tym ziemskim i tym poznanym, a więc kwasy DNA i RNA o takiej samej ogólnej strukturze posiadają zwierzęta, rośliny, grzyby i bakterie. Jest to polimer spleciony z dwóch długich nici, a każda z nich składa się z czterech podstawowych cegiełek, zwanych nukleotydami (ich podstawowy budulcem są aminy: adenina, cytydyna, guanina i tymidyna). Różna sekwencja nukleotydów, czyli kolejność ich wzajemnego połączenia, powoduje kodowanie odmiennych informacji. Dla porównania: w obecnie stosowanych pamięciach komputerowych mamy tylko dwie litery kodu, określane przez "obecność" i "nieobecność", czyli "zero" i "jeden", natomiast w genach są do dyspozycji cztery litery. Nici nukleotydowe utrzymywane są w postaci podwójnej helisy przez stosunkowo słabe oddziaływania międzyatomowe, zwane wiązaniami wodorowymi, tak że łatwo mogą się rozpleść, a wtedy ich aktywne odcinki, zwane genami, stają się matrycami dla kwasu m-RNA, zwanego "messenger-RNA", który stanowi coś w rodzaju negatywu obrazu genowego. Z tego negatywu w kolejnym procesie otrzymujemy pozytyw, ale już w postaci odpowiedniego białka, które krok po kroku jest syntetyzowane z różnych aminokwasów, selektywnie dopasowywanych do odpowiednich odcinków m-RNA, zwanych kodonami, niby klucz do zamka. Tak to wygląda, oczywiście w wielkim uproszczeniu.

Genetyczne manipulacje
Ponieważ cechy organizmu zależą od rodzaju wytwarzanych białek, każda modyfikacja genu powoduje zmianę tych cech. Jeszcze nie potrafimy konstruować genów kodujących białka o zadanych właściwościach, choć przypuszczam, że kiedyś do tego dojdzie. Za to wykorzystujemy geny o znanych funkcjach, wyizolowane z innych organizmów, do tzw. modyfikacji transgenicznych. DNA wszystkich żywych organizmów, roślin i zwierząt, zbudowany jest analogicznie, a więc geny można podmieniać. Dodany gen produkuje takie samo białko jak w organizmie z którego pochodzi, które może być cennym lekiem, substancją owadobójczą lub enzymem modyfikującym organizm biorcy. Genetycy potrafią interesujący ich gen precyzyjnie wyciąć za pomocą odpowiednich enzymów i następnie wyodrębnić z komórek organizmu dawcy, pozostaje więc tylko problem, jak wbudować go do żywego genomu biorcy. Okazuje się, że nie jest to trudne, bo polimery DNA wykazują silne wzajemne powinowactwo, a więc samorzutnie włączają do własnej nici obcy gen, gdy ten tylko znajdzie się w pobliżu. Czyli należy go jedynie dostarczyć do genomu, a to można zrobić za pomocą prostej mechaniki, stosując "złote działo", które wstrzeliwuje do komórek pozłacane kulki, pokryte wprowadzanym materiałem genetycznym. Bardziej precyzyjna i pewniejsza metoda polega na zastosowaniu tzw. wektorów, czyli nośników naturalnych, jak zmodyfikowane wirusy lub zmienione plazmidy pewnych bakterii, które od dawna wykorzystują inżynierię genetyczną do własnych celów. Jednakże nawet "oswojone" wektorowe wirusy mogą niespodziewanie stać się zjadliwe, co unaoczniła tragiczna śmierć Jessego Gelsingera, który w r. 1999 na ochotnika poddał się terapii genowej. Obecnie z powodzeniem próbuje się stosować cyklodekstryny, tworzące rodzaj nanocząsteczkowych koszyków, w których geny są transportowane w głąb komórek.
Wielu naukowców i futurologów twierdzi, że ingerencje w genom oraz możliwości przewidywania cech fenotypowych na podstawie struktury genomu mogą zmienić oblicze naszej cywilizacji. Zapewne stanie się możliwe leczenie przyczynowe ciężkich chorób dziedzicznych, a także likwidowanie lub zmniejszenie predyspozycji do ogromnej większości innych chorób, także zakaźnych, być może nawet wszystkich (mowa tylko o predyspozycjach, nie o likwidacji chorób!). Przypuszczalnie na poziomie genetycznym da się także zapobiegać alkoholizmowi i skłonnościom do narkotyków, regulować poziom agresji i zachowań przestępczych, a z drugiej strony - wzmagać siłę fizyczną, poprawiać urodę, korygować zdolności, a kto wie, czy nie będzie można stwarzać talentów muzycznych, matematycznych i wszelkich innych. Wszak wiadomo, że zdolności bywają dziedziczone, więc czemu nie pomóc w odpowiednim uorganizowaniu genów? Wiele oczekuje się od genomiki nie tylko w medycynie, ale także w rolnictwie, hodowli, przemyśle, a nawet informatyce.
Mnożą się jednak także ostrzeżenia i czarne proroctwa, a poglądy niektórych naukowców dalekie są od hurra-optymizmu. Obecnie większość społeczeństwa wypowiada się przeciwko klonowaniu człowieka i eksperymentom na ludzkich zarodkach. Zabroniona jest terapia genetyczna na komórkach rozrodczych człowieka, bo wtedy wprowadzone cechy byłyby dziedziczone. Wielu przeciwników ma zastosowanie technik transgenicznych w rolnictwie i hodowli. Pojawia się podstawowe pytanie: na ile uzasadnione są obawy, związane z zastosowaniem inżynierii genetycznej?
Poniżej podaję kilka przykładów, rozważając rzeczywiste i potencjalne korzyści oraz możliwe zagrożenia.

Mapa ludzkiego genomu
Czego możemy spodziewać się po uzyskaniu pełnej informacji o ludzkim genomie? Prawdę mówiąc, niewiele, bo mapowanie genomu to zaledwie początek drogi. Posiadanie takiej informacji stawia nas w sytuacji absolwenta szkoły podstawowej, który otrzymał w prezencie egzemplarz "Ulissesa" Jamesa Joyce’a - i owszem, jest w stanie książkę przeczytać, będąc wciąż bardzo daleki od jej zrozumienia. Sytuacja taka wynika stąd, że jeden gen może spełniać kilka, albo nawet kilkanaście różnych zadań, a także odwrotnie, jakaś fizjologiczna cecha może być realizowana tylko w wyniku współdziałania szeregu genów. Dodatkową komplikacją jest okresowa aktywność wielu genów, które są włączane i wyłączane na poszczególnych etapach życia organizmu. Czynnikami sterującymi są białka, wytwarzane przez inne geny, ale mechanizm zjawiska wciąż nie jest dobrze poznany.
Jak można badać, za co w organizmie odpowiedzialny jest gen? Na razie dostępna jest jedynie metoda prób i błędów, a więc selektywnie wyłącza się analizowany gen (tak, biochemicy potrafią to robić, a nazywa się to kill, czyli zabić) i obserwuje się reakcję organizmu. Jeśli np. znacznie wzrośnie poziom cukru we krwi, wiadomo, że ów wyłączony gen grał jakąś rolę w jego regulacji. Od razu widać słabości takiego sposobu. Po pierwsze, efekt zauważa się tylko przy gwałtownej i natychmiastowej organicznej dysfunkcji, czyli upośledzeniu metabolizmu, lub innej wyraźnej zmianie. Zmiany niewielkie, choć być może w dłuższej perspektywie istotne, a także te pojawiające się z dużym opóźnieniem, pozostają ukryte przed eksperymentatorem. Po drugie, nawet jak efekt będzie widoczny, wciąż nie wiadomo, czy i jakie inne geny biorą jeszcze udział w zaburzonym procesie, a genów mamy, bagatela, ok. 30 tysięcy, byłoby więc sporo szukania. Po trzecie, takich eksperymentów nie wolno przeprowadzać na ludziach, więc i pożytek z nich dla człowieka jest umiarkowany, bo u chomika czy myszy geny są nieco inne.
Jednakże, jak się wydaje, jedyna droga wiedzie przez statystykę. Należy z mrówczą cierpliwością wyznaczać role poszczególnych genów i ich funkcjonalne relacje. Następnie, mapując indywidualne genomy pacjentów, lekarze będą w stanie określić błędy w genetycznym zapisie i podjąć odpowiednią terapię naprawczą.

Farmakogenomika od jutra
Ci, którym szczęście (genetyczne, rzecz jasna) nie dopisało i muszą się leczyć, wiedzą, ile razy przy niektórych schorzeniach lekarz musi "trafiać", zanim dobierze odpowiedni lek. Np. specyfiki przeciw nadciśnieniu tętniczemu mają rozmaite skutki uboczne, inne dla poszczególnych pacjentów, a ponadto działają w każdym przypadku z inną mocą, zaś dobór środka psychotropowego dla konkretnego pacjenta jest naprawdę niełatwą sprawą. Ogólnie rzecz biorąc, nasze organizmy mają na leki indywidualną podatność - są nawet ludzie, którzy wymiotują po aspirynie, jednym z najwszechstronniejszych farmaceutyków w historii medycyny. Dlaczego tak się dzieje? Bo każdy z nas ma nieco inny metabolizm i w inny sposób biochemicznie przetwarza przyjęte specyfiki. Lekarz nie wie, jaką kombinację fizjologicznych cech reprezentuje jego pacjent, więc musi próbować "w ciemno". Musiał - bo jutro sytuacja diametralnie się zmieni.
Jutro (no, może pojutrze) lekarz odczyta z elektronicznego chipa charakterystykę genotypu pacjenta, i dopiero potem zaordynuje leki. Te specyfiki będą, już bez próbowania, najbardziej odpowiednie właśnie dla tego człowieka, i zadziałają w maksymalnym stopniu przy minimalnych skutkach ubocznych.

Alergeny i super-chwasty
Zacznijmy od tego, co już jest stosowane, czyli od użytkowych roślin genetycznie zmodyfikowanych. Wiadomo, że w Stanach Zjednoczonych dużą część areału rolniczego przeznacza się pod uprawy roślin transgenicznych, np. zmodyfikowanej soji, kukurydzy, bawełny, rzepaku, a także ziemniaków i pomidorów. Do genomów tych roślin wprowadzono geny warunkujące odporność na szkodniki, np. na owady, lub wytwarzające tolerancję na herbicydy, które pozostają zabójcze dla chwastów. W pierwszym przypadku wprowadza się np. gen Bt, który produkuje białko pewnej bakterii glebowej, Bacillus thuringiensis. To białko stanowi silną truciznę dla chrząszczy i gąsienic motyli, a dla innych organizmów jest nieszkodliwe. Natomiast w drugim przypadku wzmaga się odporność roślin uprawnych na środki chwastobójcze, co pozwala na selektywne zwalczanie traw i innych niepożądanych roślin na polu. W pomidorach istnieją pektyny w naturalny sposób zapobiegające gniciu, jednakże znajduje się tam także enzym, rozkładający te pektyny, a więc pomidor po pewnym czasie "psuje się". Naukowcy na drodze genetycznej zablokowali ów gnilnorodny enzym, wobec czego pomidory aż przez rok zachowują odporność na zepsucie. Inną sprawą jest pytanie, czy ich walory smakowe i odżywcze pozostaną niezmienione w ciągu 12 miesięcy przechowywania na dnie skrzyni w piwnicy? Można domniemywać, że istnienie enzymu wyzwalającego proces gnilny czemuś w przyrodzie służy, bo w przeciwnym przypadku ów związek zostałby wyeliminowany na drodze ewolucyjnej jako zbędne obciążenie.
I tu dochodzimy do clou zagadnienia - chodzi głównie o to, czy konsumpcyjne rośliny zmodyfikowane nie będą nam szkodzić lub gorzej smakować, albo czy nie będą wykazywały niepełnej wartości odżywczej. Trzeba przyznać że te niebezpieczeństwa są realne, wszak zmiana jednej funkcji zwykle pociąga za sobą modyfikację innych, co może wpływać na skład produktu. Głównym zagrożeniem byłoby wytwarzanie szkodliwych, a więc toksycznych lub alergennych białek. Zapobiegać tym zjawiskom można przez dokładne badanie roślin transgenicznych i uzyskiwanych z nich przetworów, a w razie podejrzeń - niedopuszczenie do rozpowszechniania lub wycofanie z rynku.
Kolejnym niebezpieczeństwem może być wyhodowanie tzw. super-chwastów. Każda roślina potencjalnie jest chwastem, a staje się chwastem rzeczywistym, jeśli rośnie w nieodpowiednim miejscu. Np. kanadyjscy farmerzy zaobserwowali pojawianie się w uprawach pszenicy transgenicznego rzepaku, odpornego na wszelkie pestycydy, który stał się na ich polach wyjątkowo uporczywym chwastem. Można też wyobrazić sobie naturalne krzyżowanie roślin zmodyfikowanych ze swoimi dzikimi krewniaczkami na obrzeżach plantacji, w wyniku czego powstaną nierolnicze odmiany odporne na zarazy i herbicydy, na dodatek rozprzestrzeniające się po kraju w niekontrolowany sposób.
Prewencja wobec tych zagrożeń nie jest prostą sprawą. Zaleca się farmerom, żeby np. nie uprawiali kukurydzy użytkowej w pobliżu dzikiej, ale jest jasne, że w taki sposób da się jedynie spowolnić wzmiankowany proces. Cóż, pole uprawne jest równocześnie polem ciągłej bitwy, i dotychczasową taktykę hodowli nowych odmian poprzez krzyżówki i ich ochronę za pomocą środków chemicznych zastąpią, przynajmniej w części, modyfikacje genetyczne, które będą stale dostosowywane do zmieniających się potrzeb.

Zwierzęta chodzącymi fabrykami leków
Na obecnym etapie badań uczeni raczej nie zmieniają już istniejących genów i nie produkują sztucznych fragmentów genotypu. W świecie ożywionym istnieje dosyć gotowych genów o interesujących i pożądanych cechach, więc eksperymenty koncentrują się na wprowadzaniu do organizmów zwierząt i roślin takich dodatkowych genów o znanej budowie i funkcjach, które w nowym właścicielu rozpoczną produkcję białek o oczekiwanych właściwościach. Jak to się robi?
Na przykład chorym na hemofilię potrzebne jest białko C, regulujące krzepliwość krwi. Białko takie można uzyskać z krwi zdrowych ludzkich dawców, lecz ponieważ jest tam go bardzo mało, trzeba przerobić wiele litrów krwi, co czyni specyfik bardzo kosztownym. Ponadto można tą drogą zarazić pacjenta np. wirusem HIV. Okazuje się, że zwierzęta transgeniczne mogą produkować takie białko tanio, a na dodatek w dużych ilościach.
Najpierw należy uzyskać odpowiedni gen, który odpowiedzialny jest u człowieka za syntezę leczniczego białka C. Funkcje wielu genów są już znane, opanowane są także metody izolowania określonych genów. Wyodrębniony z hodowli ludzkich komórek gen białka C podłącza się w laboratorium do mysiego genu białek mleka po to, aby cały układ trafił w końcowym etapie do gruczołu mlecznego zwierzęcia, w tym przypadku... świni. Transgeniczna samica świni będzie zupełnie normalna, jedynie gen produkujący białko jej mleka, zlokalizowany w komórkach wymiona, zostanie przedłużony o dodatkowy gen ludzkiego białka C. I właśnie ten fragment DNA będzie wytwarzał ludzkie, lecznicze białko w takich ilościach, że zaspokojone zostanie zapotrzebowanie dziesiątków chorych, i to za ułamek ceny, płaconej poprzednio. Taką świnię na wagę złota (albo jeszcze cenniejszą!) warto rozmnażać przez klonowanie (patrz dalej), żeby przez zwykłe krzyżówki nie popsuć jej unikatowego genetycznego profilu. Kilkadziesiąt takich świnek może pokryć całe światowe zapotrzebowanie na rzadko stosowany specyfik!

Z ekologiką na bakier
Kolejnym argumentem przeciwników modyfikacji genetycznych jest niebezpieczeństwo zachwiania równowagi w środowisku. Ogólnie trzeba stwierdzić, że człowiek swoją obecnością i działalnością bez przerwy tę równowagę zmienia, czy to wprowadzaniem nowych gatunków roślin uprawnych, czy stosowaniem środków chemicznych, jak pestycydy i nawozy sztuczne, czy wreszcie spalaniem paliw kopalnych. Nie łudźmy się, że dostarczanie do środowiska milionów ton pestycydów powoduje mniejsze zmiany w biosferze niż podnoszone przez ekologów toksyczne działanie pyłku kukurydzy Bt na larwy motyla monarcha.
Podobne problemy występują w hodowli zwierząt użytkowych, jednakże w tej dziedzinie postęp jest znacznie wolniejszy, nie mamy więc chwilowo dylematu, czy jeść szynkę ze zmodyfikowanych świń. Wydaje się, że głównym zadaniem dla hodowców jest uzyskanie większej masy zwierząt, a więc wszczepienie im odpowiedniego genu wzrostu - np. w jednym z polskich ośrodków badawczych wyhodowano super-karpie liczące ok. metra. Jednak trzeba podkreślić, że znacznie trudniej zmodyfikować genetycznie zwierzę niż roślinę w taki sposób, żeby otrzymać zdrowe, zdolne do rozrodu egzemplarze. Być może wynika to z bardziej złożonego metabolizmu, co także nie rokuje dobrze manipulacjom genetycznym na ludziach.
Wracając jednak do zwierząt: argumentem przeciw hodowli super-karpi czy super-królików jest zagrożenie infiltracją tych super-zwierząt do środowiska. Pamiętamy sławetną inwazję królików na Australię, gdzie te skądinąd miłe zwierzątka nie miały wrogów naturalnych. Obecnie pewien gatunek małża, zawleczony z Europy do Ameryki, systematycznie niszczy rodzime wodne biocenozy, i nic nie może powstrzymać tego procesu. Nie wiadomo, jakich szkód w naszych rzekach i jeziorach mogłyby dokonać karpie-olbrzymy. Hodowcy i genetycy bronią się, że pilnie strzegą potencjalnie groźnych zwierząt, które ponoć i tak nie pożyłyby długo w naturalnym środowisku. Można także argumentować, że koniec końców australijska przyroda ocalała, mimo króliczej inwazji. Ale problem istnieje i należy brać go pod uwagę.

Nadchodzi era biotechnologii, czy tego chcemy, czy nie. Ale problemy transgenicznego rolnictwa, hodowli, szczepionek, leczenia mongolizmu czy anemii sierpowatej, a nawet klonowania - to naprawdę niewiele, to małe piwo, to tyle co nic, bo to wszystko polega na tasowaniu już istniejących genów. Gra na serio zacznie się dopiero wtedy, kiedy zaczniemy modyfikować geny, jakościowo i ilościowo zmieniać cechy własnych organizmów, wyręczać ewolucję, konstruować nowego człowieka, czyli Homo correctus. Być może, że taki człowiek będzie w stanie za sprawą samej gentechnologii przeżyć w kosmosie. Taką możliwość rozważam w rozdziale "Wyjście życia poza Ziemię".



Dodano: 2008-02-27 17:29:43
Komentarze
-Jeszcze nie ma komentarzy-
Komentuj


Artykuły

Plaża skamielin


 Zimny odczyt

 Wywiad z Anthonym Ryanem

 Pasje mojej miłości

 Ekshumacja aniołka

Recenzje

Hoyle, Fred - "Czarna chmura"


 Simmons, Dan - "Modlitwy do rozbitych kamieni. Czas wszystek, światy wszystkie. Miłość i śmierć"

 Brzezińska, Anna - "Mgła"

 Kay, Guy Gavriel - "Dawno temu blask"

 Lindgren, Torgny - "Legendy"

 Miles, Terry - "Rabbits"

 McCammon, Robert - "Królowa Bedlam"

 Simmons, Dan - "Czarne Góry"

Fragmenty

 Mara, Sunya - "Burza"

 Mrozińska, Marta - "Jeleni sztylet"

 Brzezińska, Anna - "Mgła"

 Rothfuss, Patrick - "Wąska droga między pragnieniami"

 Clarke, Arthur C. & Lee, Gentry - "Ogród Ramy"

 Sablik, Tomasz - "Próba sił"

 Kagawa, Julie - "Żelazna córka"

 Pratchett, Terry - "Pociągnięcie pióra. Zaginione opowieści"

Projekt i realizacja:sismedia.eu       Reklama     © 2004-2024 nast.pl     RSS      RSS