Inżynieria genetyczna odgrywa dziś ważną rolę w zmienianiu składu genetycznego istot żywych zgodnie z potrzebami człowieka. Sama definicja inżynierii genetycznej jest gałęzią nauki zajmującą się bezpośrednią modyfikacją lub zmianą składu genetycznego żywego organizmu w celu wyrażenia nienaturalnych, ale pożądanych cech.
Modyfikacja genetyczna odbywa się za pomocą biotechnologii. Podstawową zasadą technologii inżynierii genetycznej jest manipulowanie lub zmiana składu kwasu nukleinowego DNA (genów) lub wstawianie nowych genów do struktury DNA organizmu biorcy. Nowe DNA można wstawić losowo lub wycelować w określone części genomu. Oprócz wstawiania genów, proces ten może służyć do usuwania genów.
Jednak tę inżynierię genetyczną można zastosować na różne użyteczne sposoby, w tym w badaniach naukowych, rolnictwie, chirurgii, medycynie i technologii. Oto kilka przykładów inżynierii genetycznej, która może przynieść korzyści żywym istotom:
- Medycyna, produkcja białek, hormonów, tkanek i narządów
Na przykład w świecie medycyny produkcja hormonu insuliny nie jest już syntetyzowana przez ssaki, ale może być wytwarzana przez komórki bakteryjne poprzez klonowanie. Na przykład produkcja insuliny ludzkiej przez bakterie, produkcja szczepionek przeciwko wirusowi AIDS.
- Medycyna, leki farmaceutyczne
W świecie farmaceutycznym geny kontrolujące syntezę leków, jeśli są wytwarzane naturalnie, będą wymagały wysokich kosztów produkcji. Jeśli zostaną sklonowane i wstawione do komórek bakteryjnych, bakterie będą wytwarzać te leki.
(Przeczytaj także: Rola biologii w życiu człowieka)
Inżynieria genetyczna szybko zdobywa zainteresowanie w dziedzinie farmacji, starając się wytwarzać białka niezbędne dla zdrowia.
- Trwałe wyleczenie chorób genetycznych za pomocą terapii genowej
Naukowcy wykorzystują również inżynierię genetyczną do leczenia zaburzeń genetycznych. Ten proces, zwany terapią genową, polega na wstawianiu zduplikowanych genów bezpośrednio do komórek osoby z zaburzeniem genetycznym.
- Zwiększanie odmian upraw i opracowywanie nowych odmian o wyższych plonach i odporności na choroby i szkodniki.
Inżynieria genetyczna służy również do wstawiania genów do komórek z innych organizmów. Naukowcy wprowadzili geny i bakterie do komórek pomidorów, pszenicy, ryżu i innych roślin spożywczych, dzięki czemu niektóre rośliny pozwalają przetrwać w niskich temperaturach lub suchych warunkach glebowych i są odporne na szkodniki owadzie.
- Poprawiona jakość odżywcza różnych produktów spożywczych pochodzenia zwierzęcego
Techniki inżynierii genetycznej można również wykorzystać do wprowadzenia genów do zwierząt, które następnie wytwarzają leki niezbędne dla ludzi. Na przykład naukowcy mogą wstawić ludzki gen do komórki krowy, a następnie krowa wytwarza ludzkie białko, które pasuje do wprowadzonego kodu genu. Naukowcy wykorzystali tę technikę do produkcji białek krzepnięcia krwi potrzebnych osobom z hemofilią.
Plusy i minusy inżynierii genetycznej
Pojawienie się skomercjalizowanych upraw genetycznie zmodyfikowanych przyniosło korzyści gospodarcze rolnikom w różnych krajach, ale było również źródłem kontrowersji. Chociaż istnieje naukowy konsensus, że żywność pochodząca z upraw GMO nie stanowi większego zagrożenia dla zdrowia ludzi niż żywność konwencjonalna, bezpieczeństwo żywności GMO pozostaje w centrum krytyki.
Istnienie tego problemu zaowocowało powstaniem ram regulacyjnych, które rozpoczęły się w 1975 r. W 2000 r. Uzgodniono również umowę międzynarodową, a mianowicie Protokół Kartageny o bezpieczeństwie biologicznym. Każdy kraj opracował własny system regulacyjny dotyczący GMO.
