 |
Белковая инженерии вакцин.
|
|
|
|
Белковая инженерия вакцин используется для борьбы с такими болезнями как столбняк, дифтерия, оспа и многие другие. Полученный генно-инженерный путем гибридный антиген сохраняет способность к самосборке в частицы, ускоряет образования антител против вируса гепатита В и обеспечивает полный протективный иммунитет.
Одно из основных задач генетической инженерии является разработка новых подходов к созданию поливалентных живых вакцин. Необходимость в этих вакцинах объясняется не только удобством одновременных прививок против различных возбудителей инфекций. Они особенно важны для вакцинопрофилактике против различных возбудителей, которые характеризуются высокой вариабельностью антигена (вирус гриппа) или имеют несколько стадий развития (многие паразиты человека) и при этом антигены каждой стадии различны. В этих случаях эффективной может быть лишь поливалентная вакцина, несущая различные антигены возбудителю (вакцина против малярии).
Для профилактики распространенных заболеваний человека и животных в ближайшие годы ожидается создание ряда вакцин нового поколения. Это пептидные, антиидиотипические и рекомбинантные (субъединичные и живые) вакцины против гепатита В, герпеса простого, гриппа типа А и В, бешенства и некоторых заболеваний. Вакцины нового поколения отличаются безопасностью и эффективностью. В то же время создания вакцин осложнено слабо изученностью возбудителя. Особую проблему представляет разработка эффективной вакцины против СПИДа, возбудители которого обладают высокой антигенной изменчивостью и цитотоксическим действием на иммунную систему организма человека.
В разработке вакцин нового поколения особая роль принадлежит конструированию гибридных антигенов, содержащих эпитемы как гуморального, так и клеточного иммунного ответа организма.
|
|
|
вирус натуральной оспы – источник новых
медицинских препаратов.
Оспа (натуральная оспа) – одно из древнейших и наиболее опасных эпидемических заболеваний человека. С незапамятных времен она встречалась в Египте, а китайские летописи сообщают о существовании оспы в XII веке до н.э. Первые описания тяжелых эпидемий оспы в России относится к XV веку. Оспа представляет собой генерализованную инфекцию с характером высыпанием на теле больного. Показателя летальности (смертности) при этом заболевании колеблется от 0,2% до почти 30% пораженных. Осложнения после оспы – слепота. Важная особенность натуральной оспы в том, что она передаются от человека к человеку и отсутствуют природный резервуар возбудителя этого заболевания. Активная борьба с оспой началась почти 200 лет назад, после того, как в 1896 году английский врач Эдвард Дженнер доказал возможность эффективной защиты человека от данного заболевания с помощью вакцинации. Постепенно методы получения вакцин против оспы и способы их применений совершенствовались, что обеспечивало проведения мероприятий, обеспечивающих ликвидацию оспы на земном шаре. Огромные усилия мирового сообщества увенчались успехом: в 1977году зарегистрирован последний случай заболевания оспой. Таким образом, оспа – это первая и пока единственное инфекционное заболевание, которое удалось искоренить. В 1980 году была прекращена во всем мире вакцинация против данного заболевания. В тоже время до сих пор существует инфекции человека, вызываемые вирусами оспы обезьян и оспы коров. Они обуславливают оспоподобные заболевания человека, иногда завершающиеся летальным исходом, но, в отличии от вируса натуральной оспы, они не вызывают эпидемических вспышек среди людей.
|
|
|
Подробные изучения вирусов натуральной оспы, оспы обезьян и оспы коров, проведенные в последние годы, показала, что эти возбудители – близкие родственники; они объединены в единый ряд отртопоксвирусов. Начиная с 1991 года под эгидой Всемирной организации здравоохранения осуществляется международная программа по молекулярно-биологическому изучению разных изолятов вируса натуральной оспы (ВНО). В настоящее время существует только две коллекции штаммов ВНО. Эти коллекции находятся в России и США – поэтому основной объем исследований ВНО выполняется учеными этих стран (Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор", п. Кольцово и Центр инфекционных заболеваний, г. Атлант).
В 1992 году в России расшифрована полная последовательность нуклеотидов ДНК ВНО штамма Индия – 1967 год, Американские коллеги в 1993 году завершили анализ своего штамма. Бангладеш – в 1975 году. В 1994 году совместными усилиями было проведено сравнение полученных данных.
Известно, что организм человека обладает целым рядом защитных свойств, направленных против инфекционных агентов. Первые (немедленные) защитные реакции – это реакции неспецифические, то есть они универсально направлены против любых чужеродных клеток, вирусов, крупных молекул. Вторичные защитные реакции – уже высокоспецифичные, и осуществляются они иммунной системой организма. На запуск это системы необходимо некоторое время. Исследование последних двух – трех лет позволили сделать вывод, что в силу своих особенностей вирус натуральной оспы подавляет развитие неспецифических и специфических защитных реакций организма. Это и позволяет вирусу активно размножаться и разноситься по зараженному организму. В результате развивается острое генерализованное заболевание. Учитывая это обстоятельство, российские генные инженеры пытаются реализовать подход, который в принципе использован при применении змеиного яда. При "природном способе попадания в организм человека – через укус змеи – змеиный яд часто приводит к смертельному исходу. Однако вводя тот же самый яд в очень малом количестве в определенные препараты, можно добиться в ряде случаев высокого лечебного эффекта. Также и с вирусом натуральной оспы: обычное заражение им людей в большем проценте случаев приводит к заболеваниям со смертельным исходом, в отличии от чего использования определенных и индивидуальных белков этого вируса может быть эффектным при лечении различных, в том числе тяжелых патологических состояний человека, - тех для которого пока не найдено методов лечения или которые поддаются лечению с большим трудом. Среди подобных заболеваний можно выделить септический шок; ревматоидный артрит; церебральная малярия; цитомегаловирусная инфекция пациентов, получающих препараты иммуносупрессоров. Возможными областями применения белка вируса натуральной оспы являются снижение повышенной свертываемости крови; противовоспалительное действие; снятие шока, возникающего при переливании крови.
|
|
|
заключение.
В заключении следует сказать несколько слов о перспективах генной инженерии. На основе детального анализа возможностей и реальных достижений генной инженерии составлены научные прогнозы на начало XXI века.
Высказаны, например, надежды, что к 2006 году будут разработаны препараты для лечения такого опасного заболевания, как СПИД, к 2009 году будут определены гены, которые связаны со злокачественными новообразованиями, а к 2010 году будут установлены механизмы возникновения почти всех видов рака. К 2013 году завершиться разработка препаратов, предотвращающих рак.
В настоящее время, в ряде стран, в том числе и в России, разрабатывается международная программа "Геном человека", которая сулит важные открытия в биологии человека, в эволюции, в биологии развития и нейробиологии.
Анализируя ход событий, приведших к возникновению генной инженерии, академик А.А. Баев отмечает, что она не принесла с собою нового видения биологических явлений, новых познавательных идей и необходимости ломки сложившихся представлений…Понимание природы наследственности и ее проблематика остались прежними, изменились коренным образом возможности проникновения в глубь явлений, был найден как бы ключ к крепко замкнутой двери, и на какое-то время исследование получило свободу поступательного движения. Приходится лишь удивляться тому, что столь относительно малый методический шаг, как открытие и применение… фрагментирующих и сшивающих ферментов, привел к необыкновенному расширению экспериментальных возможностей.
|
|
|
Перспективы, открываемые генной инженерией оказываются двойственными. С ее помощью человечество уже может в неограниченном количестве получать бывшие ранее труднодоступными медикаменты. Методы этой науки могут осуществить заветную мечту растениеводов - придать сельскохозяйственным растениям такие свойства, как устойчивость к болезням и паразитам, морозо- и засухоустойчивость, способность усваивать азот из воздуха, что сделает ненужным производство дорогостоящих азотных удобрений. И, наконец, именно от генной инженерии мы можем ожидать избавления людей от наследственных болезней путем замены патологических генов нормальными.
Чрезвычайно важно, однако, обратить внимание на другую сторону генной инженерии - на ее потенциальную угрозу для человека и человечества. В самом, деле, поскольку манипуляции, лежащие в основе ее методов, самые интимные механизмы генетических саморегулирующихся процессов и в конечном счете сомой жизни, ясно, что молекулярные биологи достигли края пропасти (экспериментальной). Ведь даже простая небрежность экспериментатора или его некомпетентность в мерах безопасности могут привести к непоправимым последствиям, представляющим серьезную угрозу для всего человечества. Действительно, если случайно в природную среду попадут сконструированные в лаборатории бактерии, содержащие гены злокачественных новообразований, то нельзя исключить непредвиденных отрицательных последствий. Даже гены устойчивости к лекарственным препаратам, находящиеся в лабораторных бактериях, попав в окружающую среду, имеют возможность распространиться и передать свои свойства болезнетворным бактериям, и тогда будет затруднено лечение инфекционных болезней.
Еще больший вред могут нанести эти методы в руках разного рода злоумышленников и при использовании их в военных целях. Глобальный характер существующей опасности обусловливается прежде всего тем, что организмы, с которыми чаще всего проводятся эксперименты, имеют широкую естественную распространенность и обладают способностью к обмену генетической информации со своими "дикими" собратьями. Эта проблема приобретает исключительно серьезное значение в виду того, что в результате подобных манипуляций возможно создание организмов с совершенно новыми генетическими качествами, ранее не встречавшихся на земле. Последствия такого эксперимента предсказать невозможно.
|
|
|
Должно ли генетическое обследование быть обязательным для так называемых групп риска или просто нужно предоставить им такую возможность? Должно ли оно включаться в обследование при вступлении в брак или при беременности? Должно ли оно предшествовать искусственному оплодотворению при пересадке оплодотворенного в пробирке эмбриона?
Вначале следует четко определить различие между двумя видами генетических тестов. Тесты первой категории обычно проводятся для того, чтобы идентифицировать определенный ген, который неизбежно приведет к развитию наследственной болезни. А вторая категория выявляет наличие у человека предрасположенности к определенным заболеваниям и т.о. обнаруживает ситуации, в которых болезнь может появляться с разной степенью вероятности.Генетическая мутация способна стать доминирующей и все более тяжело проявляться из поколения в поколение. С другой стороны эту тенденцию можно переломить.
Влияние окружающей среды на формы генетической мутации приводит к возникновению концепции ответственности индивида по отношению к себе, к своей семье и ответственности граждан по отношению к сообществу.
Следует ли говорить людям, что со временем у них может развиться хорея Гентингтона и перейти к их потомкам?
Следует ли предупреждать об этом их близких и дальних родственников? А как быть с нанимателями и представителями страховых компаний?
Поскольку генетические обследования распространяются на несколько поколений и включают в себя разное число лиц, рано или поздно возникает вопрос об их хранении и конфиденциальности. Как долго следует хранить генетические данные и как гарантировать их конфиденциальность? Кто вправе разглашать или утаивать подобную информацию, часто затрагивающую интересы всех членов семьи? Вправе ли люди выбирать - знать ли им свое генетическое будущее или не знать? Можно ли в принудительном порядке ставить их в известность об этом?
С юридической точки зрения проблема состоит в том: нужно ли обязывать лиц, желающих вступить в брак, пройти соответствующее обследование на предмет генетической совместимости, выяснить степень риска различных генетических болезней в воспроизводстве потомства или нужно предоставить им такое право? Если обследование показало генетическую несовместимость пары, то должен быть запрещен брак между ними или такой запрет является грубым нарушением прав и свобод человека?
Также есть еще одна проблема: При обследовании у человека берут кровь, выделяют лейкоциты, из них - ДНК, анализируют и получают генетический паспорт, в котором содержится полная информация об установленных у него определенных дефектов в системе генома и рекомендации о средствах, с помощью которых можно было бы избежать появление наследственных заболеваний, которые могут поражать зародышевые клетки и неожиданно появляться у будущего ребенка не только в детском, но и в более зрелом возрасте. Однако эти паспорта должны быть исключительно собственностью лица к которому он относится. Потому, что ими можно злоупотреблять. Так если, например, " паспорт" попадет в руки шантажиста, а он достаточно компетентный в области генетики. Если он находит у вас какие то генетические дефекты, а вы собираетесь вступить в брак - и начинается шантаж. Вот пример возможности злоупотребления таким документом. Так нужно ли принудительное обследование, если оно также впоследствии может принести вред при утечке информации.
В этом смысле очень важно, чтобы у людей была возможность свободно осуществлять свой выбор. Информация, которая способствует изменению всей их жизни и накидывает на них дополнительную ответственность, ни в коем случае не должна вести к какой-либо дискриминации.
Генетические обследования не должны побуждать власти к проведению репрессивной политики, ограничению свобод этих людей.
Еще одна этическая проблема, связанная с тестированием, заключается в том, что все страны могли извлечь пользу из подобных исследований и присоединиться к борьбе против наследственных заболеваний.
Суть правовых проблем, связанных с генетикой состоит в том, насколько прогресс в развитии генетики, генной инженерии, генетической медицины может быть использован как инструмент вмешательства в сущность человеческого индивида. Иными словами, в каких пределах допустимо вмешательство, чтобы не затрагивать его достоинство и не нарушать его естественные права быть сыном или дочерью своих родителей и наследовать от них свои человеческие свойства, которые затем будут переданы следующим поколениям. Ведь уже на современном уровне развития генной инженерии возникает реальная опасность злоупотребление генетическими знаниями и непредсказуемыми по своим последствиям экспериментами с человеческой породой. Результаты могут быть использованы безнравственными учеными, политиками, государственными деятелями в антигуманных, политических целях.
В какой степени допустимо вмешательство в человеческую природу?
Всякое вмешательство должно быть оценено с точки зрения человеческой природы и блага его личности, то есть нельзя прибегать к вмешательству, не соответствующему желанию и потребностям человека. Попытка усовершенствовать человеческую природу недопустима. Например, многие ученые говорят, что недалек тот порог, переступив который можно будет воспроизводить людей по заданным параметрам, т. е. изменять не только геном но и пол человека. Некоторые биологи всерьез задумываются над использованием генетических знаний для того, чтобы создать существо, напоминающее суперчеловека ниндзя или по крайней мере человека, силы которого были бы драматически отличны от современного человека. Однако идея создания генетических копий кажется просто бредовой. Такая возможность противоречит самой природе наследственности. Десятки Шекспиров, сотни Моцартов, тысячи Эйнштейнов - целые серии совершенно однотипных личностей.
Это разрушители человеческой индивидуальности - что может быть нелепее и кощунственнее? Тиражирование гениев вообще представляется несбыточным делом. Геном каждого человека уникален, гениев наиболее. А создание человекороботов - солдат это уже откровенное преступление перед человечеством. Создание человекороботов, означает лишение его разума.
Один из важнейших вопросов связан с предъимплантационным диагнозом, поставленным искусственно оплодотворенному эмбриону. Этот метод более простой и дешевый, возможно, заменит генную теорию в случае редких генетических заболеваний.Это уже подводит к выбору с точки зрения этики.
Второй вопрос заключается в том, что, не будут ли проводимые исследования сосредоточены на поиск генов, ответственных за поведение человека, например сексуальность, за способности и таланты или за "отклонения" в его личности? Это может привести к своего рода генетическому упрощению, то есть к положению когда люди будут оцениваться исключительно на основании их генома, или приведет к тому, что отдельные личности или группы будут подвергнуты остракизму со стороны общества или даже уничтожены.
Есть и другие проблемы. Мы знаем, например, что через продукцию сельского хозяйства генная терапия могла бы вн7сти радикальные перемены в здоровье общества. Диета из генетически видоизмененных растений могла бы стать постоянной формой лечения, своего рода "вакциной", регулярно потребляемой в определенных дозах. Однако производство таких растений в естественных условиях могло бы, вероятно, привести к возникновению новых болезней. В свете таких перспектив какого рода профилактические и законодательные меры следовало бы принять.
Какие ограничения должны быть установлены на поставку человеческого материала? Должен ли он применяться лишь для терапевтических целей при трансплантации органов, или его использование и в других случаях - например, для улучшения стада - должно быть полностью исключено? Мы должны признать тот факт, что проблема трансгенезиса по отношению к человеку сейчас встала перед нами впрямую.
Результаты обследований не должны наносить ущерб его участникам, и не должны подвергаться дискриминации. Нельзя допустить установления генетической псевдоклассификации групп населения, включенных в эту работу.
Результаты должны быть доведены до всех ее участников. Доступ к генетическим "банкам" данных, где собирается вся информация, сам процесс использования этих данных должен строго регулироваться.
Роль государства в процессе научных исследований зависит от меры ответственности, которую берут на себя люди науки, и связана с "авторством" научных открытий. Обе проблемы являются в основе своей этическими и как таковые должны рассматриваться обществом.
Существует два взгляда на то, каким должно быть отношение государства к научным исследованиям. Первый сводится к тому, что государство не должно вмешиваться в науку, поскольку та может развиваться только в условиях свободы. Другой, противоположный, взгляд заключается в том, что государство, должно вмешиваться в научно-исследовательскую работу.
каким образом наука может свободно заниматься научным поиском, а демократическое государство осуществлять свои функции по отношению к обществу?
Во-первых, государство должно гарантировать свободу научных изысканий и принимать и принимать участие в контроле за применением их результатов, и между этими двумя результатами нет противоречия, особенно там, где речь идет о биотехнологии.
Во- вторых, сейчас, когда стали ясны возможные последствия исследований в области биотехнологии, государство обязано предотвращать использование их результатов в корыстных целях в ущерб обществу.
В-третьих, контроль за ходом исследований в области биотехнологии и распространении полученных результатов ни коим образом не может мешать людям науки. Сами ученые не в состоянии полностью контролировать использование плодов своей научной деятельности.
В-четвертых, исследования в области биотехнологии требуют вложения значительных средств, поэтому в наше время, ресурсов становится все меньше, государству приходиться оказывать финансовую поддержку, такими изысканиями, а отсюда следует, что ему нужно знать как эта поддержка используется.
Поскольку работы в этой области могут оказать серьезное воздействие на общество - усилить неравенство между людьми, сказаться на отношениях между обществом личностью и даже изменить саму концепцию коллективизма, - государство тем более должно иметь здесь право голоса.
|
|
|
