| Все записи
  Строго говоря, попытки менять генетический код у сформированного
  организма была. среди них были и успешные: На людях технология генной инженерии была впервые применена для
  лечения Ашанти Де Сильвы, четырёхлетней девочки, страдавшей от
  тяжёлой формы иммунодефицита. Ген, содержащий инструкции для
  производства белка аденозиндезаминазы (ADA), был у неё повреждён.
  А без белка ADA белые клетки крови умирают, что делает организм
  беззащитным перед вирусами и бактериями.
 Работающая копия гена ADA была введена в клетки крови Ашанти с
  помощью модифицированного вируса. Клетки получили возможность
  самостоятельно производить необходимый белок. Через 6 месяцев
  количество белых клеток в организме девочки поднялось до
  нормального уровня.
 После этого область генной терапии получила толчок к дальнейшему
  развитию. С 1990-х годов сотни лабораторий ведут исследования по
  использованию генной терапии для лечения заболеваний. Сегодня мы
  знаем, что с помощью генной терапии можно лечить диабет, анемию,
  некоторые виды рака, болезнь Хантингтона и даже очищать артерии.
  Сейчас идёт более 500 клинических испытаний различных видов
  генной терапии. в некоторых случаях достигнут успех, в некоторых
  через несколько лет пришлось повторить лечение... Правда после
  нескольких летальных исходов при применений генной терапии
  энтузиазм исследователей несколько угас.
 
  Генная терапия – это метод введения фрагмента ДНК в клетки
  больного человека с целью замещения функции мутантного гена и
  лечения наследственных болезней. испытывается при лечении
  моногенных заболеваний (вызванных изменениями в работе 1 гена),
  но к сожалению многие заболевания и особенности человека
  определяются не 1 и даже не 2 генами. Генотип, как учили еще в
  школе, целостная система взаимодействующих генов. генетических
  карт (описания расположения и функционального значения) всех 46
  хромосом человека не существует.
 
  Необходимо определить функции и назначение каждого гена,
  определить, каковы условия его активации, в какие периоды жизни,
  в каких частях тела и при каких обстоятельствах он включается и
  приводит к синтезу соответствующего белка. Далее, необходимо
  понять, какую роль играет в организме этот белок, выходит ли он
  за пределы клетки, какие сообщения несёт, какие реакции
  катализирует, как влияет на запуск биологических процессов в
  других частях организма, какие гены активирует. Отдельной сложной
  задачей является решение проблемы сворачивания белков - как, зная
  последовательность аминокислот, составляющих белок, определить
  его пространственную структуру и функции. Эта проблема требует
  новых теоретических знаний и более мощных суперкомпьютеров.
 
  поэтому в настоящее время человечеству доступно симптоматическое
  лечение наследсвенных заболеваний и блияние на отдельные функции
  организма с помощью белков, например заменяющих вещество которое
  не производится в организме из-за генных нарушений.
 
  Наука шагает вперед, многие научные лаборатории имеют в своем
  распоряжении возможности для синтеза веществ, влияющих на
  состояние человека, для производства гормонов и других веществ с
  помощью микробиологического синтеза, работают над выращиванием
  искуственных тканей и органов, изучают возможности создания
  молекулярных компьютеров, которые позволять приблизить то время,
  когда будут изучены все 120000 генов, определяющих
   человека.
   Процесс создания тканевой скульптуры начинается с получения
  необходимых клеток или ткани. Для этого есть два источника:
  клеточные линии и первичная ткань. Клеточные линии - это либо
  злокачественные клетки, либо клетки, которые подверглись
  воздействию вирусов, вызывающих их необоснованный рост в данной
  культуре. Клеточные линии можно заказать в банках клеток и тканей
  практически в любой точке земного шара.
 На сегодняшний день мы уже вырастили таким образом эпителиальную
  (кожную) ткань кролика, крысы и мыши, соединительную ткань мыши,
  крысы и свиньи, мышечную ткань крысы, овцы и серебряного карася,
  костную и хрящевидную ткани свиньи, крысы и овцы, мезенхиму
  (стволовые клетки костного мозга) свиньи и нейроны серебряного
  карася. Кроме того, мы работали с клеточными линиями, взятыми у
  человека, мыши и крысы.
 Биологически совместимыми субстратами, из которых строился
  трехмерный каркас, были: стекло, гидрогели (P(HEMA), коллаген),
  биорасщепляемые/биоабсорбируемые полимеры (полиглюконовая кислота
  (PGA), PLGA, P4HB) и кетгут. Сейчас мы пытаемся вырастить ткань
  на эндоскелетах кораллов и каракатицы. Мы использовали различные
  питательные среды (соответственно типу клеток) и
  экспериментировали с концентрацией сыворотки, антибиотиков и
  факторов роста. Каркасы изготавливали вручную, выдували,
  отливали, получали методом трехмерной печати CAD-файлов (с
  использованием скоростной прототипии CAD/CAM [4], фрезерных
  станков (управляемых компьютером) и стереолитографии).
  Соответственно, каркас у нас принимал самые разные формы - от
  технологических артефактов (шестеренок, хирургических
  инструментов, орудий труда каменного века) до культурных
  артефактов, изделий стеклянного литья и частей тела
  мифологических существ (так у свиньи появились крылья).
 Объекты, получавшиеся в итоге, обеспечивались всем необходимым
  для жизни и роста в биореакторах - устройствах, предназначенных
  для выращивания и поддержания жизни клеток и тканей вне их
  естественной среды. В них эмулируются условия, характерные для
  того тела, из которого взяты эти клетки и ткани. Основными
  функциями биореактора являются: снабжение питательными веществами
  и другими биологическими агентами, удаление отходов
  жизнедеятельности, непрерывное поддержание гомеостаза (включая
  температуру, уровень Ph, концентрацию растворенного газа) и в
  довершение всего - обеспечение стерильных условий (защита
  содержимого от воздействия микробов).
 В тканевом инженеринге биореакторы также применяются для того,
  чтобы: лучше присоединить клетки к каркасу/субстрату, поддержать
  процесс трехмерного формирования ткани (например, обеспечивая
  условия микрогравитации), контролировать поступление
  биологических агентов (таких как факторы роста и ингибиторы),
  создать необходимое давление на определенные виды ткани. При этом
  важно, что оператор может в любой момент изменить заданные
  установки
 Проблема, с которой столкнулись тканевые инженеры, работающие над
  производством сложных органов для трансплантации. Чтобы соорудить
  каркас или лекало - шаблон для капиллярной системы - в
  лаборатории применяют техники, позаимствованные из производства
  биологических микрочипов, и трехмерную печать высокого
  разрешения. Получив искусственную капиллярную систему, можно было
  бы. Кроме того, искусственная кровеносная система облегчила бы
  создание живого щита для наших скульптур - кожи, которая укрыла
  бы их от вредных воздействий извне. Клетки скелетной мускулатуры
  - иногда в них видят источник мышечных клеток - мы изолируем,
  культивируем и разводим до количества, необходимого для
  присоединения к каркасу. Затем в силу определенных изменений в
  среде, где растут эти клетки, и процесса дифференцировки они
  преобразуются в мышечные волокна, которые начинают произвольным
  образом сокращаться. До этой стадии мы благополучно дошли - и
  теперь думаем, как бы гармонизировать их сокращения
  электрическими импульсами. Но здесь, опять же, все упирается в
  капиллярную систему: чтобы добиться различимого глазом движения,
  необходимо удовлетворять постоянный энергетический аппетит
  кислородом и питательными веществами.
 
 
  В связи с появлением большого числа фантастических проектов в
  данной области, не имеющих под собой прочной научно-обоснованной
  базы, в данном сообществе будет публиковать научно-популярная
  информация о современных биотехнологических разработках и
  понятиях.
 
  Здесь же можно задавать вопросы по сути темы: почему нельзя взять
  и поменять  гены у взрослого организма, что более
  перспективно трансгенные микробы или трансгенные растения, как
  переносят гены из одного орагнизма в другой...
 
  БиотехнологияБиотехнология в целом представляет собой систему приёмов
  направленного использования процессов жизнедеятельности живых
  организмов для получения промышленным способом ценных
  продуктов.
 Направления:
 Микробиологический синтез.
 Современное микробиологическое производство — производство очень
  высокой культуры. Технология его очень сложна и специфична,
  обслуживание аппаратуры требует овладения специальными навыками,
  ведь всё производство работает только в условиях строжайшей
  стерильности: стоит попасть в ферментатор лишь одной клетке
  микроорганизма другого вида, как всё производство может
  остановиться — «чужак» размножится и начнёт синтезировать совсем
  не то, что нужно человеку.
 В настоящее время с помощью микробиологического синтеза
  производят антибиотики, ферменты, аминокислоты, полупродукты для
  дальнейшего синтеза разнообразных веществ, феромоны (вещества, с
  помощью которых можно управлять поведением насекомых),
  органические кислоты, кормовые белки и другие. Технология
  производства этих веществ хорошо отработана, получение их
  микробиологическим путём экономически выгодно.
 Плазмиды
 Наибольшие успехи были достигнуты в области изменения
  генетического аппарата бактерий. Вводить новые гены в геном
  бактерии научились с помощью небольших кольцеобразных молекул ДНК
  — плазмид, присутствующих в бактериальных клетках. В плазмиды
  «вклеивают» необходимые гены, а затем такие гибридные плазмиды
  добавляют к культуре бактерий, например кишечной палочки.
  Некоторые из этих бактерий поглощают такие плазмиды целиком.
  После этого плазмида начинает реплицироваться в клетке,
  воспроизводя в клетке кишечной палочки десятки своих копий,
  которые обеспечивают синтез новых белков.
 Генная инженерия
 Сейчас созданы методы введения генов в клетку прокариотов
  (организмов, не имеющих оформленного ядра и хромосомного
  аппарата). На очереди разработка методов введения новых генов в
  клетки эукариотов, прежде всего высших растений и животных
  организмов. в первую очередь речь идет о половых клетках и
  клетках эмбриона на первых  этапах дробления.
 Клеточная инженерия
 — необычайно перспективное направление современной биотехнологии.
  Учёные разработали методы выращивания в искусственных условиях
  (культивирование) клеток растений животных и даже человека.
  Культивирование клеток позволяет получать различные ценные
  продукты, ранее добываемые в очень ограниченном количестве из-за
  отсутствия источников сырья.
 Всегда одной из основных практических задач клеточной и тканевой
  инженерии являлось создание на основе культивированных in vitro
  клеток живых эквивалентов тканей и органов с целью их
  использования в заместительной терапии для восстановления
  повреждённых структур и функций организма. Наибольшие успехи в
  этом направлении достигнуты при использовании выращенных in vitro
  кератиноцитов для лечения повреждений кожного покрова, и в первую
  очередь — при лечении ожоговых ран.
 Биотехнологическую промышленность иногда разделяют на
  четыре направления:
 «'Красная» биотехнология' — производство биофармацевтических
  препаратов (протеинов, ферментов, антител) для человека, а также
  коррекция генетического кода в перспективе. сейчас описан
   успешный эксперимент по изменению генетического кода -это
  изъятие гена заболевания на стадии яйцеклетки (болезнь по женской
  линии), искуственное оплодотворение и в итоге рождение здорового
  ребенка. ученые с интересом наблюдают за дальнейшим развитием
  событий. речь о модификациях генетического кода у взрослых
  организмов в академической науке не идет.
 «'Зелёная» биотехнология' — разработка и внедрение в культуру
  генетически модифицированных растений.
 «'Белая» биотехнология' — производство биотоплив, ферментов и
  биоматериалов для различных отраслей промышленности.
 Академические и правительственные исследования — например,
  расшифровка генома риса.
 
   
 |  |