Što nam može ponuditi Biotehnologija?

info — Sun, 10 Jan 2010 17:41:14 +0000

Biotechnology

Ukratko definirano – biotehnologija je upotreba živućih organizama u rješavanju problema ili izradi proizvoda. Iz ove definicije može se zaključiti da je biotehnologija u ljudskom društvu odavno prakticirana; i to u najjednostavnijim ljudskim aktivnostima poput pečenja kruha, umjetnog selektivnog uzgoja biljaka, životinja itd. Suvremena upotreba riječi biotehnologija najčešće se odnosi na genetski inženjering i uzgajanje kulture stanica i tkiva; moderna biotehnologija je koncentrirana na staničnu razinu jer znanstvenici danas bolje poznaju stanice, proteine, DNA i ostale molekule važne za život.

Sasvim je jasno da su biotehnologija, zajedno sa nanotehnologijom “buzzwordi” današnjice, a od njih se u budućnosti očekuje mnogo. Pokušat ćemo čitateljima približiti neka od zanimljivijih područja biotehnologije, kako bismo razumjeli što nam biotehnologija konkretno pruža, koji su benefiti ali i rizici da pretjerano forsiranje novih tehnologija u budućnosti odvede čovječanstvo u krivom smijeru.

Biotehnologija se primjenjuje u četiri važna industrijska područja i nekoliko interdisciplinarnih polja:

Medicina (kloniranje, proizvodnja lijekova, farmakogenomika, genska terapija, genska testiranja, projekt mapiranja ljudskog genoma,)
Agrobiotehnologija Proizvodnja i unaprijeđenje prehrambenih biljaka i životinja (Povećanje uroda, povećanje nutritivnog sadržaja, unaprijeđivanje teksture, okusa i izgleda hrane, )
Proizvodnja i unaprijeđenje industrijskih biljaka (plastika, tkanine, izvor energije..)
Zaštita okoliša

Agrobiotehnologija

Pod terminom Agrikulturna biotehnologija (agrobiotehnologija) podrazumijeva se raspon, set alata i metoda koje mijenjaju žive organizme ili dijelove organizama; poboljšavaju biljke, životinje ili mikroorganizme za ciljane potrebe. Prvi (službeno) genetski modificirani prehrambeni proizvod izašao je na tržište 1994. godine, a u startu je dobio odobrenje američke FDA (Food and Drug Association). Bila je riječ o rajčici koja je bila izmijenjena tako da znatno sporije propada i truli. Od tada je oko 50 drugih genetski izmijenjenih prehrambenih proizvoda lansirano na tržište, nakon što su dobili odobrenje od FDA da su sigurni za konzumaciju kao i njihovi nemodificirani parnjaci.

Benefiti agrobiotehnologije:

Smanjena uporaba pesticida
Usjevi otporni na bolesti
Usjevi otporni na nametnike
Povećani urod
Smanjeni troškovi proizvodnje
Dugotrajnija hrana
Reduciranje alergija
Novi lijekovi
Smanjenje opasnosti od erozije tla
Biorazgradivi materijali u proizvodnji

Rizici agrobiotehnologije

Transfer gena: Geni modificirane biljke u prirodi oprašivanjem prijeđu na nemodificirane biljke; Parenje genetski modificiranih životinja u prirodi s nemodificiranim
Neželjene posljedice na ljude i druge organizme
Napasnici i korov razvijaju prirodnu otpornost
Pravne komplikacije i nerazborito raspolaganje patentnim pravima

Dokumentarni film “The future of Food” obrađuje temu budućnosti poljoprivrede promatrano kroz prizmu genetski modificiranih usjeva, korporatizacije prehrambene industrije i polaganja autorskih prava na razvoj, prodaju i uzgoj takve hrane.

Kloniranje

DNA

Kloniranje je krovni termin za opisivanje različitih procesa dupliciranja genetskog materijala. Postoji nekoliko vrsta kloniranja, a tehnologije za kloniranje mogu poslužiti i za više svrha od produciranja puke kopije organizma. Razumijevanje osnovnih tipova kloniranja ključ je za zauzimanje informiranog stava o trenutnoj javnoj politici kloniranja i donošenje dobrih odluka za budućnost.

Reproduktivno kloniranje: Reproduktivno kloniranje je tehnologija koja se koristi za generiranje životinje koja ima istu staničnu DNA kao i trenutno postojeća ili životinja koja je prije postojala. Ovca Dolly (1996.-2003.) dobivena je reproduktivnim kloniranjem, a ujedno je i prva javno predstavljena klonirana životinja.
Terapijsko kloniranje: Također poznato i kao kloniranje embrija je produkcija ljudskih embrija za upotrebu u istraživanjima. Cilj ovog procesa nije dobivanje kloniranog ljudskog bića, već uzgoj ljudskih matičnih stanica za korištene u terapiji bolesti i istraživanjima.
Kloniranje DNA i izrazi “rekombinantna DNA tehnologija”, “molekularno kloniranje” referiraju se na isti postupak: transfer fragmenta DNA iz jednog organizma u samoreplicirajući genetički element npr. bakterijski plazmid. Takva DNA može se širiti u stranoj stanici-domaćinu. Ovaj postupak prakticira se od 1970ih i postao je sveprisutan u laboratorijima molekularne biologije.

Rizici kloniranja i etičke dvojbe

Reproduktivno kloniranje je skupo i neučinkovito. Više od 90% pokušaja da se dobije živi potomak rezultiraju neuspjehom. Klonirane životinje imaju veću stopu tendencje k smanjivanju otpornosti i imuniteta, tumorima, infekcijama.

Dolly

Što je s kloniranjem ljudi? Objavljivanje vijesti o kloniranju ovce Dolly, potaknulo je strahove o mogućem brzom kreiranju klona ljudskog djeteta. Strah je baziran na “genskom determinizmu”, polaznoj postavci da geni sami definiraju osobu, pa bi novonastali klon imao identičan izgled i psihološku osnovu za život svojem prethodniku. Iako geni igraju ključnu ulogu u formaciji fizičkih i behavioralnih karakteristika, svaka individua je rezultat složenih interakcija svojih gena i okoline u kojoj se razvija. Mnoge zabrinutosti oko kloniranja javile su se vezano uz “igranje Boga”, uz bojazan da kloniranje interferira s prirodnim sljedom života i navodno oduzima budućoj individui pravo na jedinstveni identitet.

Regenerativna medicina

Regenerative Medicine

Regenerativna medicina je proces stvaranja živih, funkcionalnih tkiva u svrhu zamjene organa ili tkiva izgubljenih zbog starosti, bolesti, oštećenja ili urođenih defekata. Pojam se odnosi na skup biomedicinskih alata i procedura kliničkih terapija u kojima se mogu koristiti matične stanice; npr.: injektiranje matičnih i progenitor stanica, regeneracija biološki aktivnih molekula, transplantacija in vitro uzgojenih organa.

Ovo područje biotehnologije nastoji regenerirati oštećena tkiva i organe u tijelu stimuliranjem istih da se zaliječe sami. U slučaju da predložene metode nisu dovoljne, laboratorijski se uzgajaju tkiva i organi koji se pacijentu implantiraju umjesto oštećenih. Regenerativna medicina tako može ponuditi odgovor na konstantnu nestašicu donora i kompatibilnih organa za presađivanje; a rješava i problem odbacivanja organa, jer je uzgojeni organ napravljen po mjeri – od stanica pacijenta.

Biotehnologija u Budućnosti

Future

Postalo je općeprihvaćeno tumačenje i tvrdnja da je dvadeseto stoljeće bilo stoljeće fizike, a dvadeset i prvo stoljeće stoljeće biologije/biotehnologije. Biotehnologija je po svim pokazateljima trenutno “veća” od fizike: prema budžetima, broju zaposlenih, broju velikih otkrića; te biologija nastavlja biti najveća znanost dvadeset i prvog stoljeća.

Nakon kraćeg upoznavanja s osnovnim pojmovima i mogućnostima s područja biotehnologije, zaključujem da bi u budućnosti biotehnologija mogla imati značajnu ulogu na ovim područjima:

Pripomoći okončanju svjetske gladi, globalnog gladovanja i nestašica
Dati bolju i dugotrajniju hranu
Usjevi postaju manje osjetljivi na bolesti i nametnike
Postići točno i prilagođeno doziranje i lokaliziranje ljekova; ciljanje stanica raka bez oštećenja okolnih zdravih stanica
Regenerativna medicina, zamjenski organi
Pojavit će se dizajnerski organizmi
Rad na usporavanju ili zaustavljanju starenja
Biološka računala, biološki aktivne molekule kao centralna procesorska jedinica
Ekstenzija ostalog računalnog hardvera iz fizičke tehnologije u biotehnologiju
Nosiva računala (u kontekstu odjeće)
Biološko kreiranje i uzgajanje odjeće, plastike, građevnog materijala
Ekološki procesi proizvodnje s minimalnim otpadnim tvarima
Kombinacija s nanotehnologijom
“Domestifikacija” biotehnologije u domove, spuštanje iz velikih korporativnih laboratorija u manje, gotovo kućne uvjete donest će ogroman napredak i popularizaciju biotehnoloških znanosti (sličan put koji su prošla osobna računala)
Ne smijemo zaboraviti na etičke, pravne, pa čak i fizičke komplikacije po čovječanstvo koje mogu nastati krivim i neodgovornom korištenjem tehnologije, utrkom za profitom, korporatizacijom, nametanjem radikalnih patentnih prava i zakona i dr.

Izvori, linkovi, literatura:

http://www.fda.gov

http://www.fda.gov/fdac/features/2003/603_food.html

http://www.thefutureoffood.com/

http://www.clonesafety.org/cloning/facts/faq/

http://www.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome/elsi/cloning.shtml

http://www.genome.gov/10004765

http://www.nybooks.com/articles/20370

http://en.wikipedia.org/wiki/Regenerative_medicine

Originally appeared on Futurologija on 10.01.2010.. Original source: Što nam može ponuditi Biotehnologija?

Podijeli s drugima, printaj, mailaj:

Vezani članci:

Futurologija » regenerativna medicina