Hơn 300,000 người ở Đức bị bệnh tiểu đường. Họ cần insulin, một loại hormone hiện được sản xuất bằng kỹ thuật di truyền. Insulin được sản xuất bởi các tiểu đảo Langerhans trong tuyến tụy; nó điều chỉnh đường các cấp độ. Nếu nội tiết tố không thành công, điều này dẫn đến bệnh cảnh lâm sàng của bệnh tiểu đường. Nhân loại insulin là loại thuốc đầu tiên được sản xuất bằng kỹ thuật gen. Trong 15 năm qua, người ta đã có thể sản xuất ra loại hormone này, điều quan trọng đối với bệnh tiểu đường người mắc bệnh, mà không cần phải trích xuất nó từ tuyến tụy của gia súc hoặc lợn đã giết mổ. Với sự trợ giúp của kỹ thuật di truyền, bản thiết kế insulin đã được phân lập từ các tế bào của con người và được chuyển vào vi khuẩn hoặc nấm men. Trong các bể khuấy lớn được gọi là bể lên men, các vi sinh vật sinh sôi và tạo ra insulin người. Do đó insulin được biến đổi gen hoàn toàn không có mầm bệnh từ động vật.
Các thuật ngữ khó: gen, bộ gen và công nghệ gen.
Sản phẩm gen là đơn vị nhỏ nhất của vật chất di truyền (vật chất di truyền còn được gọi là bộ gen, tức là tổng tất cả các gen của một sinh vật). Bộ gen của chúng ta chứa từ 30,000 đến 40,000 gen; con số này chỉ nhiều hơn chuột khoảng 300 gen và nhiều gấp đôi so với ruồi giấm. Khoảng 9,000 gen người đã được xác định. Kỹ thuật di truyền bao gồm tất cả các quá trình sinh học-kỹ thuật làm thay đổi cụ thể vật chất di truyền của tế bào. Thông tin di truyền được lưu trữ trong một phân tử khổng lồ được gọi là axit deoxyribonucleic, mà từ viết tắt DNA đã được sử dụng trong khoa học (sau thuật ngữ tiếng Anh là deoxyribonucleid acid); trong tiếng Đức, nó được gọi là DNA. Nguyên tắc của kỹ thuật di truyền: Các phần DNA ngoại lai được đưa vào tế bào để tạo ra những thay đổi xác định ở đó. Ví dụ nổi tiếng là thuốc insulin người được sản xuất theo cách này. Trong kỹ thuật di truyền của thuốc, các gen mã hóa các chất hữu ích điều trị được chuyển vào các tế bào dễ nuôi cấy nhất có thể. Vi khuẩn là lý tưởng cho mục đích này, và hiếm hơn là nấm men và tế bào động vật có vú. Kỹ thuật di truyền đã dẫn đến sự phát triển của thuốc như là insulin người, vắc-xin chẳng hạn như một phương pháp điều trị cho viêm gan B và chẩn đoán đã được sử dụng trên toàn thế giới. Việc phê duyệt các loại thuốc được sản xuất với sự hỗ trợ của các sinh vật biến đổi gen được quy định bởi Đạo luật Thuốc Đức và Đạo luật Bệnh động vật của Đức. Ngoài ra, phải được chấp thuận theo Đạo luật Kỹ thuật Di truyền. Một nhiệm vụ chính của nghiên cứu bộ gen người là xác định những gen nào có liên quan đến sự phát triển của bệnh tật và như thế nào. Từ điều này, các nhà khoa học mong đợi các khái niệm mới để điều trị, ví dụ, các bệnh tim mạch, ung thư, các bệnh truyền nhiễm hoặc các bệnh của hệ thần kinh như là Bệnh Parkinson, đa xơ cứng or Alzheimer bệnh.
Cừu nhân bản
Các nhà khoa học Scotland đã thành công trong việc nhân bản một con cừu vào năm 1996 sau khi loại bỏ tế bào vú của một con cừu sáu tuổi và đưa nó vào một quả trứng đã được nhân trước đó. Dolly, bản sao của một con cừu khác, một loài động vật kỳ diệu của khoa học, sản phẩm nhân tạo của thịt và máu được tạo ra từ vật chất di truyền của tế bào cơ thể. Nhưng đến giữa năm 1999, người ta nhận thấy rằng vật chất di truyền của Dolly trông già đi một cách bất thường - Dolly gần đây đã phải tử vong. Tuy nhiên, trong nhân bản, không có sự thay đổi vật chất di truyền nào diễn ra. Nhân bản thường được hiểu là sản xuất nhân tạo các sinh vật giống hệt nhau về mặt di truyền. Ví dụ, giống hệt nhau về mặt di truyền là tất cả vi khuẩn của một thuộc địa, ở người như một trường hợp đặc biệt là cặp song sinh giống hệt nhau.
Công nghệ gen xanh
Một lĩnh vực ứng dụng của cái gọi là công nghệ gen xanh là sản xuất thực phẩm. Các chuyên gia ước tính rằng ở Đức từ 50 đến 70 phần trăm thực phẩm của chúng tôi đã tiếp xúc với kỹ thuật di truyền. Bắt đầu với enzyme và hương liệu cho chúng ta bánh mì đến cà chua chống bùn, rượu vang đỏ kháng nấm và bò sữa nâng cao năng suất, phổ các sản phẩm biến đổi gen. Nghiên cứu đang được tiến hành về việc sử dụng các biến đổi gen, ví dụ như trong kiểm soát sinh vật gây hại bằng cách sử dụng biến đổi gen virus, hoặc để cải thiện chất lượng của các sản phẩm thực vật, chẳng hạn như thực phẩm để cải thiện thời hạn sử dụng, thời gian bảo quản, khả năng chống chịu, giá trị dinh dưỡng và hương vị. Không chỉ động vật và thực vật phục vụ trực tiếp làm thực phẩm bị biến đổi gen, mà còn cả các vi sinh vật biến đổi và tinh chế thực phẩm.
Liệu pháp gen hy vọng
Gene điều trị sử dụng bất kỳ quy trình nào được sử dụng để ảnh hưởng trực tiếp đến cấu trúc gen cho các mục tiêu y tế. Gene điều trị đã được sử dụng để điều trị các bệnh di truyền và ung thư. Có rất nhiều hy vọng ở đây, mặc dù được hình thành một cách thận trọng trong một thời gian dài, dựa trên việc có thể sử dụng hiểu biết này cho các liệu pháp tốt hơn cho các bệnh cụ thể. Ví dụ, nếu các gen liên quan đến sự phát triển của bệnh có thể được xác định, lý tưởng nhất là thuốc có thể được phát triển để giải quyết các nguyên nhân thay vì chỉ các triệu chứng.
Điều trị tế bào gốc trong bụng mẹ
Với phương pháp điều trị bằng tế bào gốc trong bụng mẹ, các nhà khoa học California đã lần đầu tiên thành công trong việc chữa khỏi một căn bệnh di truyền trước khi sinh. Suy giảm miễn dịch là một căn bệnh mà trẻ sơ sinh không có khả năng phòng vệ chống lại vi khuẩn và do đó phải sống trong lều không có vi trùng trong vài năm đầu đời. Vì mục đích này, các tế bào gốc khỏe mạnh từ dây rốn máu của một em bé khác đã được tiêm vào thai nhi trước tuần thứ 16 của mang thai. Tế bào gốc là tiền thân của các tế bào biệt hóa và do đó chuyên biệt hóa. bên trong tủy xương, ví dụ, có các tế bào gốc cho các tế bào được tìm thấy trong máu, Chẳng hạn như tế bào lympho. Tế bào gốc của phôi có thể phát triển thành một sinh vật hoàn chỉnh (khi đó người ta nói đến tính toàn năng). Tế bào gốc có độ trưởng thành rất thấp cũng được tìm thấy, mặc dù với số lượng rất nhỏ, trong các mô trưởng thành như gan, thận, não, hoặc thậm chí trong dây rốn máu của trẻ sơ sinh có thể thay thế cho tế bào gốc phôi - đây hiện đang là chủ đề của nghiên cứu. Với cấy ghép tế bào gốc, các nhà nghiên cứu lần đầu tiên thành công trong việc chữa trị suy giảm miễn dịch đã ở trong bụng mẹ. Do đó, các tế bào khỏe mạnh được tiêm vào có thể thay thế các tế bào của chính cơ thể. Khi các tế bào khỏe mạnh định cư trong cơ thể em bé, enzyme bị thiếu sẽ được thay thế và loại bỏ khiếm khuyết. Bộ gen của con người phần lớn đã được giải mã. Đây được coi là một dấu mốc lịch sử của loài người. Nhưng chính ở đây, những yêu cầu mới đang được đặt ra đối với khoa học, chính trị và đạo đức. Đạo đức được thử thách để chỉ ra liệu những phát hiện này có thể được sử dụng một cách có trách nhiệm trong các lĩnh vực đa dạng như y học và nông nghiệp hay không và bằng cách nào.
