Генная инженерия дает возможность активировать и деактивировать отдельные виды генов, создавая новые генотипы. Это выглядит слегка непонятно, но многие исследования уже дали полезные результаты, которые можно использовать для определенных вмешательств.
Генотипы перестраиваются посредством внесения некоторых модификаций в ДНК и РНК. Это позволяет дать организму новые важные свойства, которые ранее было невозможно получить. С такой целью в мире генная инженерия применяется для многих областей деятельности. К примеру, на основе данных достижений создана новая сфера фармацевтики, использующая новейшие биотехнологии.
Использование генной инженерии в медицине
Генная инженерия и медицинская сфера тесно взаимодействуют, в частности, следующим образом.
- В клиниках по всему миру успешно применяется инсулин (хумулин) — вещество, полученное при помощи рекомбинации структур ДНК.
- Медиками используются различные виды инновационных препаратов, также разработанных и выведенных при задействовании генных процессов. На стадии исследования находятся лекарства, которые будут способны справиться с артрозами, болезнями сердца и сосудов, раковыми патологиями и СПИДом.
Более половины предприятий, работающих в направлении генной инженерии, занимаются именно созданием и выпуском медикаментозных средств для терапии и диагностики.
Технологии генной инженерии
Генная инженерия также проявила себя в ряде генно-молекулярных методов, что дало возможность зайти далеко вперед на пути изучения генетики человека. Именно таким образом появилась инновационная технология Криспер – инструмент, позволяющий “редактировать” геном — наиболее значимое открытие века в сфере биотехнологий по версии MIT Technology Review в 2014 году.
Технология Криспер – уникальная биосистема для смены ДНК – генная разработка, которая способна кардинально изменить жизнь человека, в том числе, и повлиять на продление жизни. Создана технология в 2012 году в Университете Беркли. Данный природный механизм может применяться в биологии для точечных изменений ДНК.
Принцип действия Криспер заключается в следующем. Попадая под атаку вируса, бактерия выделяет биологический материал, который соответствует по своей структуре коду генома нападающего. При взаимодействии с белковыми элементами, данный материал может вступить в контакт с вирусным ДНК, сломав его генный код и нейтрализуя вирус. Учеными технология используется для добавления новых компонентов и исправления структуры ДНК. Методика Криспер достаточно проста и сравнительно невысока в стоимости, что дает возможность активно применять ее и значительно ускорить темп проводимых исследований.
Применение CRISPR для пациентов еще не начато, потому что метод достаточно новый — на сегодняшний день, ученые провели уже множество экспериментов, готовясь использовать технологию непосредственно для людей.
Помимо Криспер, широко известной в медицинском сообществе и вызвавшей настоящий фурор, можно выделить несколько других значимых разработок. Биотехническая компания Editas Medicine в Бостоне начала лабораторные тестирования особых генно-модифицирующих препаратов. С помощью данных медикаментозных средств, врачи смогут лечить амавроз Лебера — редкую болезнь глазной сетчатки, приводящую к полной слепоте.
В некоторых клиниках также применяют две других генных технологии — ZFN и TALEN.
- Первая разделяет ДНК и добавляет туда созданный ранее дополнительный фрагмент при помощи белков с ионами цинка.
- TALEN работает точно таким же образом, но при задействовании TAL-белков.
Для активизации вышеупомянутых технологий, врачи заранее выводят отдельные белки, что занимает довольно много времени. Именно поэтому на данный момент эти 2 методики особо не пользуются популярностью, в отличие от CRISPR.
Цель — лечение онкологических заболеваний и СПИДа
Ученые считают, что генная инженерия может в будущем использоваться для улучшения функций Т-клеток, что даст возможность иммунной системе быстрее идентифицировать клетки раковой природы и уничтожать их. Также такие технологии будут полезны для терапии болезней крови.
Впервые генно-инженерные разработки были применены в Калифорнии. В ходе исследований у 80 добровольцев со статусом ВИЧ взяли иммунные клетки, и удалили из них ген CCR5, используемый ВИЧ-инфекцией для проникновения в органические структуры. Исследования хоть и были экспериментом, их результаты выглядели многообещающе.
Сейчас же ученые больше нацелены на изучение, совершенствование и применение технологии Криспер, потому что она более перспективна и проста. Однако, исследователи не останавливаются на достигнутом, параллельно направляя свои усилия на новые разработки.
