Тем, кто боится ГМО, стоит знать, что ДНК живых организмов никогда не была чем-то статичным и неизменным. Естественные изменения в ней происходят постоянно — без них не было бы эволюции, вместо людей и животных землю населяли бы только одноклеточные организмы.
Природа постоянно занимается генной инженерией, но действует в соответствии со своими внутренними и механизмами. Современные ученые занимаются тем же, но целенаправленно. В итоге новые полезные свойства у организмов появляются не рандомно, а по заказу — в лаборатории за достаточно короткое время.
Вирусы в вакцинах
Больше двух столетий назад врач Эдуард Дженнер заметил, что человек, перенесший относительно безобидную коровью оспу, становится невосприимчив к куда более страшному заболеванию — натуральной оспе. Английский врач предложил специально заражать людей более легкой инфекцией, чтобы избежать более тяжелой. Так появились первые прививки.
Идея Дженнера открыла новую эпоху в медицине, но у нее большой недостаток — не для всех опасных инфекций можно найти более безобидные аналоги. Да и болеть, пусть даже в легкой форме, — не самое приятное занятие.
Позже французский химик и микробиолог Луи Пастер предложил новую методику — использовать для вакцинации убитых или ослабленных возбудителей.
Генная инженерия предлагает еще один метод создания вакцин. Иммунный ответ вызывают определенные белки-антигены болезнетворных микроорганизмов. Ученые могут получить гены, отвечающие за синтез этих белков, встроить их в генетический аппарат другого, безвредного микроорганизма (например, дрожжей). По мере того, как «реципиенты» размножаются, в них накапливается нужный белок — в дальнейшем его можно выделить, очистить и использовать для вакцинации.
Такой белок-антиген является отличной мишенью для иммунной системы, но не может вызвать инфекцию. Вакцины, созданные при помощи генной инженерии, называются рекомбинантными, они одновременно эффективны и безопасны. Сегодня их используют для прививания против вирусного гепатита B, вируса папилломы человека. В 2013 году американское Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) одобрило первую рекомбинантную вакцину против гриппа.
Люди, которые не смогут жить без ГМО
Часто говорят о том, что жизнь диабетиков сильно изменили шприц-ручки — с их появлением ежедневные инъекции перестали быть пыткой, укол можно сделать удобно и почти без боли.
Но еще сильнее жизнь диабетиков изменила генная инженерия. Создание рекомбинантного инсулина стало, наверное, вторым по значимости событием в лечении сахарного диабета после открытия гормона и выделения его из поджелудочной железы животных.
Животный инсулин помог спасти много жизней, но хватало его не на всех больных, производство было сложным. И снова на помощь медикам пришла генная инженерия. Рекомбинантный инсулин получают так же, как рекомбинантные вакцины — выделяют нужный ген и переносят его в геном дрожжей или кишечной палочки. Микроорганизмы начинают производить человеческий гормон.
Большая часть инсулина, которая используется в современной медицине — это рекомбинантный инсулин. Он не только сохраняет жизнь миллионам людей с диабетом, но и помогает им жить полноценно.
Генетически модифицированные животные на службе у медицины
Как получить сотню мышей с определенным заболеванием, чтобы проверить эффективность нового лекарства? До появления генной инженерии это было проблематично. Современные ученые умеют создавать генетически модифицированных животных с определенными дефектами в геноме, приводящими к тем или иным заболеваниям, в любом количестве. Это существенно ускоряет прогресс.
Методы генной инженерии позволяют отключать и активировать у лабораторных животных определенные гены, разобраться, как они работают, какую роль играют отдельные белки при тех или иных заболеваниях. Например, это помогает обнаруживать биомаркеры рака — вещества, которые способствуют возникновению опухоли, помогают ей защищаться от атак иммунной системы. На основе полученных знаний ученые создают новые лекарства. В последние годы выживаемость при разных видах рака увеличилась, немалая заслуга в этом принадлежит генной инженерии.
Как ГМО помогают онкологам?
Современные онкологи возлагают большие надежды на моноклональные антитела — препараты, которые активируют иммунный ответ против опухоли, либо связываются с определенными молекулами, необходимыми для выживания и роста раковых клеток, блокируя их. Эти лекарства используют на поздних стадиях некоторых онкологических заболеваний, они помогают продлевать жизнь пациентов. Многие новые препараты сейчас проходят испытания.
Методы генной инженерии помогают создавать новые моноклональные антитела для иммунотерапии рака. Они дают надежду онкологическим больным, число которых растет во всем мире. При помощи генетически модифицированных микроорганизмов можно синтезировать многие белки — лишь бы был в наличии соответствующий ген.
Смогут ли ученые «переписывать» генетический код человека?
Методы генной инженерии применимы не только к микроорганизмам и животным. Для многих ученых заманчиво выглядит перспектива использования генных модификаций для лечения наследственных заболеваний у людей. Теоретически можно удалить из клеток дефектный ген и «вшить» на его место здоровый. В то время как многие лекарства дают эффект лишь на время, генная инженерия могла бы покончить с проблемой раз и навсегда.
Возможно, в один прекрасный день врачи смогут вносить любые изменения в геном своих пациентов, так, как это делают программисты с кодами в компьютерных программах. Звучит заманчиво, но на практике есть сложности. Для доставки «правильных» генов в организм человека можно использовать вирусы. Если речь идет о взрослом человеке, изменить генетический код нужно во всех клетках его организма — задача не из простых. При этом нужно добиться того, чтобы изменения были внесены только в один ген-мишень. Остальные здоровые гены должны остаться нетронутыми — изменения в них могут привести к еще более тяжелым расстройствам.
Ситуация проще, когда наследственная болезнь вызвана изменением в одном гене, но зачастую дефектных генов несколько.
Сложности не останавливают ученых, и сегодня в этом направлении ведутся исследования. Возможно, генная инженерия могла бы помочь многим людям, глубоким инвалидам с детства из-за генетических нарушений.
ГМО окутаны множеством мифов и предрассудков. Часто можно услышать призывы запретить их. В результате подобного запрета с прилавков магазинов исчезла бы генетически модифицированная соя и другие продукты (которые, к слову, не представляют опасности для здоровья — доказанный факт), сторонники «здорового питания без ГМО» могли бы, наконец, вздохнуть спокойно, переступая пороги супермаркетов. Но одновременно это лишило бы человечество важных лекарств, замедлило создание новых.
