►Misteriosul factor transformator al doctorului GRIFFITH
In 1928, bacteriologul J. Griffith comunica la Cambridge o experienta extrem de ciudata.
Lucra de la un timp cu pneumococi, o specie de microbi care provoaca pneumonii la om si la animale. El poseda doua tipuri de asemenea pneumococi, tipul II si III, care se deosebesc intre ele prin caracteristici biochimice usor detectabile. De asemenea, avea unele eprubete cu culturi virulente, care provoaca moartea soarecilor folositi in experimente, si alte eprubete cu culturi de pneumococi "blanzi", care nu omorau soarecii. Pe medii de cultura, pneumococii virulenti formau colonio mici, netede, de forma "S"("S" de la smooth=neted). Cei nevirulenti formau colonii zbarcite la suprafata, de forma "R"(rough=aspru).
Griffith a facut doua suspensii de
microbi:
a) prima continea pneumococi II R,nevirulenti;
b) a doua continea pneumococi III S, virulenti.
El nu dorea sa ucida animalele, ci sa prepare un vaccin. Pentru acestea a
omorat prin caldura microbii din buspensia b. Apoi a inoculat ambele suspensii unui lot de soareci albi de laborator si a asteptat.
Spre surprinderea lui Griffith, marea majoritate a soarecilor au murit, desi prima suspensie le asusese microbi vii dar nepericulosi, iar a doua numai cadavrele microbilor virulenti.
Contrariat la culme, cercetatorul o repetat experienta de mai multe ori cu acelasi rezultat. Pentru a vedea ce microb a omorat soarecii, el a insamantat pe medii de cultura sange din cordul soarecilor morti. A constatat ca pe medii crescusera si se inmultisera pneumococi de tip III S pe care Griffith ii stia morti si verificase ca sunt morti.
Singura explicatie a fenomenului era ca de la cadavrele pneumococilor III S a trecut "ceva" in celulele pneumococilor II R pe care i-a transformat in pneumococi de tip III S.
Acel "ceva" continea informatia ereditara care, odata ajunsa in organism, a functionat si a fost transmisa urmasilor.
►Descoperirea ADN-ului
In zilele noastre ,toata lumea stie ca ADN-ul ,un acid nucleic ,dirijeaza modul de dez-voltare al celulei. Oamenii de stiinta au aflat toate amanuntele despre ADN in maniera atat de obisnuita stiintei adica pe cai foarte ocolite .In primul rand,descoperirea ADN-lui a necesitat realizarea de progrese in trei domenii complet separate: citologie ,genetica si chimie.
Dupa
ce Gregor Mendel a redescoperit legile ereditatii in 1900,s-a
nascut un considerabil interes pentru cauzele acesteia .Structurile
fundamentale implicate in ereditate -cromozomii-au fost descoperite si studiate
de Walter Flemming in anii 1880 ,dar pe vremea aceea nimeni nu stia ca aveau
legatura cu ereditatea. Cromozomii nu erau decat niste structuri lungi si
subtiri care apareau in timpul diviziunii celulare , devenind vizibile doar in
probele colorate.De asemenea Friedrich Miescher a descoperit acizii nucleici
din nucleele celulelor inca din 1869,dar n-a gasit nici relatia dintre ei si
ereditate, nici pe cea dintre ei si cromozomi-desi Miescher a constatat ulterior
ca substanta seminala a somonului este compusa aproape in totalitate din acid
nucleic, la care se adauga o proteina simpla ,ceea ce ar fi trebuit sa fie
indiciul existentei unei legaturi cu ereditatea.
In 1907,Thomas Hunt Morgan ,oarecum sceptic in ceea ce priveste genetica ,a inceput sa creasca drosofile in scopuri pur experimentale.In scurt timp ,el a constatat ca legile lui Mendel erau valabile ,dar si ca unele caracteristici mostenite par a avea legaturi unele cu altele .Aceste legaturi se comportau ca si cum unitatile ereditatii, adica genele,erau aliniate in siruri lungi.Ori o structura celulara lunga si subtire, care sa fie in concordanta cu observatia lui si care sa poata contine genele ,era cromozomul, asa cum sugera anterior August Weisman, pornind insa de la alte consideratii. In 1911 ,Morgan a reusit sa arate ca gemele insiruite de-a lungul cromozomilor sunt agentii purtatori ai ereditatii.
In timp ce pe frontul geneticii se faceau aceste progrese, si in domeniul chimiei se inregistrau unele realizari. In 1909 ,Phoebus Aaron Theodor Levene a fost primul care a ajuns la concluzia ca acizii nucleici contin o substanta zaharoasa: riboza.Douazeci de ani mai tarziu ,el constata ca alti acizi nucleici contin un alt tip de substanta zaharoasa: dezoxiriboza.Deci ,exista doua feluri de acizi nucleici: acidul ribonucleic (ARN) si acidul dezoxiribonucleic (ADN). De asemenea ,Levene s determinat natura chimica a altor compusi care se gaseau in ARN si ADN. Natura lor chimica a fost cercetata apoi in detaliu ,de Alexander Todd in anii 1930.
Cromozomii ,ca si alte structuri celulare ,contin proteine .De asemenea ,ei contin ADN.Cum despre proteine se stia ca sunt molecule complexe biologic foarte active, toata lumea s-a gandit ca genele trebuie sa fie proteine-pana in 1944, cand Oswald Avery si colaboratorii sai au aratat ca inducerea caracteristicilor ereditare este posibila numai cu ajutorul ADN-lui pur ,fara a fi implicata nici o proteina .Avery a evidentiat faptil ca ,intr-un fel sau altil, genele trebuie sa fie compuse din ADN.
Pe la inceputul anilor 1950 ,cativa savanti din
diferite domenii au diferite domenii au abordat problema intelegerii
ADN-ului.Printre acestia s-a aflat si Linus Pauling, probabil cel mai bun
chimist la vremea aceea .In 1951, Pauling ,care lucra cu B.B Corey, a ajuns la
concluzia ca stuctura unei clase de proteine este elicoidala, adica are forma
unei spirale tridimensionale.A fost determinata astfel pentru prima data
structura fizica a unei molecule biologice de dimensiuni mari.Apoi in jurul
aceluiasi an ,Pauling s-a intors la studiul ADN-ului,sperand sa descopere si
structura acestuia.
►Structura acizilor nucleici
Acizi nucleici sunt substante macromoleculare formate prin inlantuirea unor molecule de nucleotide. De aceea ei se pot numi si polinucleotide.
Nucleotidele, la randul lor, sunt alcatuite din:
a) o baza azotata;
b) un zahar;
c) un radical fosfat;
Bazele azotate sunt substante organice in care atomii de carbon si de azot sunt grupati in cicluri. Ele sunt de doua feluri.
bazele purinice au doua cicluri condensate, insumand 5 atomi de C si 4 de N. Ele sunt: adenina(A) si guanina(G), prezente si in ADN si in ARN
-bazele primidinice au un singur ciclu cu 4 atomi de C si 2 de N. Ele sunt citozina(C), prezenta si in ADN si in ARN, timina(T) numai in ADN si uracilul(U) numai in ARN.
Zaharul este un monozaharid cu 5 atomi de C(o pentoza). El da numele celor doua tipuri de acizi nucleici: riboza(R) in ARN si dezoxiriboza(D) in ADN.
Radicalul fosfat(P) formeaza legaturi esterice cu pentozele. Legatura se face intre al cincelea atom de carbon al unei pentoze si al trilea atom de carbon al pentozei urmatoare legand nucleotidele intre ele si formand catene(lanturi) polinucleotidice.
Cele trei componente se grupeaza astfel:
In ADN: In ARN:
A - D - P 1) A - R - P
G - D - P 2) G - R - P
C - D - P 3) C - R -P
T - D - P 4) U - R - P
Observam atunci ca exista 4 tipuri de nucleotide pentru fiecare tip de
acid nucleic. Ele sunt
echivalente cu 4 litere ale unui alfabet. Alinierea
lor intr-o anumita ordine
da continutul informatiei ereditare. Un alfabet de 4 semne
este suficient pentru a stoca o cantitate nelimitata de informatie.
Se stie ca limbajul calculatoarelor electronice utilizeaza
numai doua semne:0 si 1.
ADN - spirala vietii
Molecula de ADN este formata din doua catene polinucleotidice rasucite una in jurul celeilalte in spirala, cu bazele azotate spre interior. Totodata, daca pe o catena intr-un anumit punct , este adenina, pe catena opusa in dreptul adeninei este timina. Intre ele sunt doua legaturi de hidrogen. In dreptul guaninei este citozina, intre ele fiind trei legaturi de de H. Adenina cu timina si ganina cu citozina formeaza perechi, sunt complementare si se atrag intre ele.
Privind cu atentie schema vieti veti observa ca legaturile C5' C3' au sensuri opuse pe cele doua catene(care sunt antiparalele). Acest amanunt este foarte important deoarece informatia genetica este lecturata totodata in sensuri C5 C3'.
In molecula de ADN complementaritatea dintre bazele purinice si cele pirimidinice tine cele doua catene alaturate, oricat ar fi ele de lungi. Datorita ei, molecula, este foarte stabila desi foarte complexa. De aici rezulta stabilitatea informatiei eriditare fara de care viata ar fi imposibila. Legaturile de H sunt mai slabe decat cele esterice si se rup daca ADN este incalzit peste 100 grade C(denaturare) rezultand DN monocatenar. Prin racire treptata, cele doua catene se atrag datorita complementaritatii bazelor azotate si revin in vechile pozitii(renaturare). Daca racirea este brusca, ADN ramane denaturat.
Amestecand monocatene ADN de origini diferite se formeaza prin renaturare partiala hibrizi moleculari. Pocedeul este folosit de oamenii de stiinta in studiul relatiilor filogenetice dintre specii. Speciile inrudite au temperaturi apropiate de denaturare a ADN si realizeaza o renaturare rapida si de mari proportii cand li se amesteca monocatenele deoarece secventele polinucleotidice sunt identice pe mari proporti.
Ereditate nu presupune doar stocarea informatiei genetice dar si transmiterea ei. ADN ca purtator de informatie are o proprietate care tine de insasi esenta vietii: se autocopiaza!
Replicatia(autocopierea) ADN are loc atunci cand o celula se pregateste de diviziune: cantitatea de ADN dublandu-se, celulele fiice vor mosteni in mod egal intreaga informasie genetica de la celula mama.
In acest proces intervin mai multe enzime. Una dinte ele este DN polimeraza. Ele actioneaza precum cursorul unui fermoar despartind cele doua catene. Fiecare catena atrage acum nucleotide libere care se aflau gata sintetizate in lichidul inconjurator. Datorita complementaritatii, nucleotidele libere se vor organiza formand o catena noua pe langa fiecare din cele doua catene vechi(care functioneaza ca o matrita). Vor rezulta doua molecule bicatenare de ADN, identice cu cea initiala, fiecare avand o catena avand o catena veche si una noua sintetizata. Cele doua catene ale macromoleculei de ADN nu se separa tot de la inceputul replicarii. Separarea totala este treptata, pornita fiind din punctul de initiere al replicarii si continuata progresiv spre un punct terminus. Astfel, in plin proces de replicare, macromolecula de ADN capata forma literei Y. Punctul de ramificare a macromoleculei de ADN se numeste bifurcatie de replicare.
Inalta fidelitate a replicatiei ADN asigura transmiterea nealterata a informatiei genetice de la o genetatie de celule la alta, conditie esentiala a continuitatii vietii.
►Structura si tipurile de ARN
ARN-ul, spre deosebire de ADN, este o macromolecula alcatuita, de regula, dintr-o singura catena polinucleotidica care se formeaza tot prin legaturile diestericedinte radicalul fosfat si pentoza. Moleculele ARN nu pot avea dimensiuni foarte mari deoarece, cu cat creste numarul nucleotidelor (peste cateva mii ) cu atat stabilitatea moleculei scade.
Sinteza ARN (transcrierea) se realizeaza tot pe baza complementaritatii bazelor azotate ca si in cazul replicatiei ARN. Cele doua catene ale moleculei ADN se despart pe intervalul care urmeaza a fi transcris, numai ca de data aceasta va actiona enzima ARN polimeraza. Acum se va transcrie numai una din catene din molecula ADN:catena sens care va servi ca matrita. Nucleotidele libere care se vor alinia pe baza complementaritatii vor contine riboza. In dreptul adeninei de pe catena veche acum se va atasa uracilul in catena nou sintetizata.
Dupa formarea catenei, molecula ARN paraseste locul transcrierii iar catenele ADN revin la pozitia initiala.
ARN este purtator unic al informatiei
ereditare la virusurile ARN(ribovirusur) si la viroizi. Acestia din urma au doar o molecula
mica da ARN fara invelis proteic. Ei produc unele boli la
plante(boala tuberculilor fusiformi la cartofi).
La restul organismelor, ARN contribuie in diferite moduri la structura si functionarea materialului genetic existand de aceea mai multe tipuri de ARN.
ARN mesager(ARNm) are rolul de a copia informatia genetica dintr-un fragment de ADN si de a o aduce, ca pe un mesaj, la locul sintezei proteice. Moleculele sunt todeauna monocatenare si au lungimi diferite, in functie de marimea moleculelor care urmeaza a fi sintetizate.
ARN ribozomal(ARNr) intra in alcatuirea ribozomilor asociat cu diferite proteine. El este sintetizat tot prin transcrierea din ADN, dupa care catena ARNn se pliaza formand portiuni bicatenare datorita complementaritatii bazelor azotate. Un ribozom este format din doua subunitati care vor recunoaste (tot pe baza complementaritatii) si vor atasa intr ele nucleotidele de recunoastere de la inceputul moleculei de ARNm. Ribozomii au fost descoperiti de savantul George Emil Palade, laureat al premiului Nobel.
ARN de transfer(ARNt) este specializat pentru aducerea aminoacizilor la locul sintezei proteice. Molecula este formata din 70-90 de nucleotide. Are portiuni bicatenare care ii dau forma unei frunze de trifoi. Are doi poli functionali:
a) unul la care se ataseaza un anumit aminoacid;
b) altul care contine o secventa de 3 nucleotide care recunoaste o anumita secventa a ARNm
unde se ataseaza pe baza complementaritatii.
Alte tipuri de ARN intra in constitutia cromozomilor atat la procariote cat si la eucariote.
►Ingineria genetica
Acum, ca am descifrat aproape integral codul genetic si stim ce fac multe dintre genele din organismul nostru, urmatorul pas este sa manipulam aceasta tehnologie pentru a vindeca diferite boli.
Deja au fost
creati porci modificati cu ajutorul ingineriei genetice, pentru a
putea indeplini rolul de donatori de organe - caci numarul
donatorilor de organe a scazut simtitor. (Numai in Marea Britanie
exista 5 000 de persoane trecute pe lista de asteptare pentru
transplant de organe) Pentru a compensa aceasta scadere, o companie
numita PPL a creat porci modificati cu ajutorul ingineriei genetice,
cu inimi care nu sunt respinse de organismul uman. Acest lucru se
realizeaza prin eliminarea genelor care contin codul pentru
proteinele din organismul porcului si care fac ca organele respective
sa fie percepute de sistemul nostru imunitar drept un corp strain.
Pana acum, transplanturile efectuate cu acest tip de inima nu au fost
inca aprobate.
De asemenea, genele umane sunt inoculate unor animale, pentru a produce proteine umane. Cei care au creat oaia Dolly au creat si oaia Polly, o oaie clonata cu o singura gena umana inserata in ADN-ul ei. Aceasta gena contine codul pentru factorul uman de coagulare a sangelui, care este extras din laptele lui Polly si ar putea fi folosit apoi pentru tratarea persoanelor suferind de hemofilie - caci organismul acestor persoane nu poate produce proteina respectiva.
Multe persoane isi exprima ingrijorarea fata de aceste cercetari. In primul rand, din cauza temerilor ca anumiti virusi ar putea trece din organismul animal in cel uman, asa cum se considera ca a ajuns sa se raspandeasca virusul HIV. O alta sursa de ingrijorare este tratamentul la care sunt supuse aceste animale. Oamenii se intreaba daca e bine sa folosim animalele ca pe niste fabrici miniaturale care produc ce ne dorim noi. Multi sustin ca animalele nu ar trebui tratate ca niste simple obiecte, pe care noi sa le putem manipula dupa bunul nostru plac.
Tehnologia folosita pentru crearea acestor animale modificate genetic ar putea fi folosita, candva, si pentru modificarea genetica a organismului uman. In viitor, cuplurile ar putea decide, inainte de a avea un copil, ce gena ar dori sa i se indeparteze sau sa i se adauge copilului. Rezultatul ar fi, dupa parerea unora, scenariul de cosmar al "copiilor proiectati".
Oamenii se tem ca acest aspect ar putea dezbina rasa umana, prin crearea genetica a unei rase superioare, cu toate genele bune, care sa nu sufere de nici un fel de maladie - dar reversul ar fi si crearea unei subrase genetice, lasate in voia sortii. Poate ca acesta este doar un scenariu stiintifico-fantastic, dar este foarte probabil ca, in viitorul apropiat, parintii vor putea decide inlaturarea din embrion a unor gene nedorite, generatoare de boli - creand astfel copii mai sanatosi. Numai timpul va putea spune care vor fi consecintele pe termen lung ale acestei proceduri.
►Terapia genetica
O forma de inginerie genetica aflata in stadiu experimental in cazul organismului uman, la ora actuala, este terapia genetica. Terapia genetica este folosita pentru tratarea bolilor provocate de o singura gena deficienta - la ora actuala se cunosc aproximativ 2 800 de asemenea boli, printre care: hemofilia, distrofia musculara, fibroza chistica si maladia Tay-Sachs. Mutatiile care provoaca aceste boli se produc aleator sau pot fi transmise ereditar, de la o generatie la alta. Cel mai celebru exemplu de acest gen este gena hemofiliei, purtata de Regina Victoria si transmisa multora dintre descendentii sai, in secolului 19 si la inceputul secolului 20.
Ideea terapiei genetice este ca in celula sa se introduca o copie corecta a genei care lipseste, pentru ca organismul pacientului sa poata produce proteina de care are nevoie.
Ideea terapiei
genetice a fost propusa cu 15 ani in urma si oamenii de
stiinta au privit cu mult optimism posibilitatile pe
care le-ar putea oferi acest tratament. De la primul experiment realizat in
1990, s-au efectuat aproximativ 400 de studii de terapie genetica in lumea
intreaga. Din pacate, transpunerea in realitate a terapiei genetice
s-a dovedit a fi o provocare dificila si au existat multe
esecuri. Una dintre principalele probleme este introducerea genei
respective in celule. In acest scop, cercetatorii au descoperit ca
virusii sunt cel mai eficient vehicul, caci acestia patrund
in organismul nostru si introduc aici propriul lor ADN. Dar moartea unui
baiat, Jesse Gelsinger, in cursul unuia dintre experimente, a fost
probabil cel mai cumplit moment din istoria terapiei genetice. Baiatul a
murit din cauza unei reactii a sistemului imunitar la virusul care era
folosit. Accidentul a starnit multa furie, lumea simtind ca
oamenii de stiinta impingeau lucrurile prea departe, prea
curand. S-a pus chiar intrebarea daca terapia genetica va functiona vreodata. Acum, trei ani mai tarziu, exista noi sperante, caci un
numar de asemenea experimente au rezultate foarte promitatoare -
unul dintre ele este un experiment desfasurat in SUA, asupra unui
subiect suferind de hemofilie. O alta tragedie s-a produs insa cand
s-a descoperit ca doi dintre baietii supusi unui alt
experiment, in Franta, s-au imbolnavit de leucemie in urma
tratamentului de terapie genetica.
Cheia problemei par sa fie virusii folositi pentru aceasta procedura. Virusii sunt folositi pentru ca isi combina in mod natural ADN-ul cu ADN-ul nostru - dar un dezavantaj al acestei situatii este ca, in cea mai mare parte a timpului, noua gena va fi inserata aleator in ADN-ul celulelor. De obicei, acesta este un lucru bun, pentru ca, in cea mai mare parte, ADN-ul din celulele noastre este redundant. Pericolul apare insa cand noua gena se insereaza intr-un segment al ADN-ului care indeplineste o anumita functie. In acest mod, functia genei normale este perturbata. Asa s-a intamplat, de fapt, cu baietii din cadrul experimentului din Franta: noua gena s-a inserat intr-o gena cu functii in procesul de diviziune a celulelor. Celulele au inceput sa se divida in mod necontrolat, rezultatul fiind aparitia leucemiei.
Exista inca multe obstacole ce trebuie depasite inainte ca terapia genetica sa devina o forma de tratament standard. Dar, daca acest lucru va reusi, am putea scapa astfel nu numai de deficientele provocate de gene unice, dar poate si de maladiile mai complicate, care implica mutatii ale mai multor gene - de pilda, diabetul sau bolile de inima.
O data ce vom reusi sa vindecam diverse boli folosind terapia genetica, aceasta procedura ar putea fi aplicata si cosmetic - de pilda, ni s-ar putea insera o gena pentru a deveni mai musculosi sau pentru a nu mai face chelie.
►Testarea genetica
Desi cateva mutatii genetice produc inca de la nastere anumite maladii, exista mutatii genetice care determina in organism o simpla predispozitie pentru boala respectiva - de pilda maladia lui Huntingdon sau cancerul de san. Acum puteti face un test genetic, pentru a vedea daca aveti aceste mutatii genetice. Un raspuns afirmativ nu inseamna ca veti contracta boala respectiva cu certitudine, ci doar ca exista sanse mai mari. De pilda, femeile cu gena BRCA1 au 80% sanse de a face cancer de san pana la varsta de 65 de ani.
Exista insa temerea ca, daca testarea
genetica va deveni o procedura raspandita pe scara
larga, e posibil ca firmele de asigurari sau angajatorii sa
inceapa sa faca discriminari intre diferite persoane, din
cauza structurii genelor acestora.
►Diagnostic genetic de preimplantare a embrionului (PGD)
Anumite mutatii genetice provoaca boli genetice care pot fi transmise din generatie in generatie. Pentru cei care au asemenea mutatii genetice, incercarea de a avea un copil poate fi un fel de aruncare cu zarul - fiind imposibil de spus daca persoana respectiva va avea un copil sanatos sau unul bolnav. Candva, unica optiune pentru aceste persoane era decizia de a nu avea copii sau de a efectua un test prenatal, in perioada sarcinii. Daca acest test arata ca fatul a mostenit boala, parintii puteau opta pentru o intrerupere de sarcina. Acum insa progresele geneticii ofera o alta optiune - in timpul fertilizarii artificiale, embrionul poate fi testat inainte de a fi reimplantat, pentru a reimplanta numai embrioni ce nu sufera de nici o boala genetica. Acest proces este cunoscut sub numele de diagnostic genetic de preimplantare a embrionului. In timpul fertilizarii in vitro, ovulele sunt "recoltate" si fertilizate cu sperma in afara organismului, apoi sunt lasate sa se dezvolte timp de trei zile, pana cand ajung in stadiul unui organism cu opt celule. In acest moment se efectueaza o biopsie: se indeparteaza una dintre celule, care este testata pentru boala genetica respectiva. Discutia referitoare la momentul cand incepe "viata", dupa parerea dv., va poate influenta opinia asupra procedurii PGD si a raspunsului la intrebarea: "E cazul oare ca parintilor sa li se permita sa isi testeze embrionii ?" Acest tip de diagnostic permite familiilor in care exista o boala genetica ereditara grava sa se asigure ca vor avea un copil sanatos, dar aceasta procedura medicala nu se poate realiza in orice tara. In SUA fiecare medic sau clinica de fertilizare artificiala poate decide daca pune la dispozitia pacientilor acest tip de diagnostic genetic. In Marea Britanie, acest proces este strict monitorizat de Autoritatea pentru Fertilizare Umana si Embrioni. In anumite tari, de pilda Germania, procedura este strict interzisa.
In anul 2000, sotii Nash au fost prima familie din lume care a folosit tehnologia PGD pentru a se asigura ca vor avea un copil perfect sanatos, ce nu va suferi de boala genetica ereditara existenta in familie. In plus, acest al doilea copil a reusit sa ofere o sursa de tesut medular perfect compatibil primului copil al familiei, o fetita afectata de o boala mortala, anemia lui Fanconi.
►Clonarea si cercetarea
Cercetarea la nivel de celula in stadiu primar
Celulele in stadiu primar sunt celulele aflate in primele lor stadii de viata, care au potentialul de a deveni orice tip de celula - de pilda, o celula de tesut nervos sau muscular. Aceste celule in stadiu primar au suscitat un interes deosebit, deoarece ele ar putea fi utilizate pentru a vindeca organe afectate, pentru a regenera segmente deficiente ale creierului sau maduvei spinarii, sau chiar ar putea fi cultivate pentru a crea organe complete, apte pentru transplant.
Celulele in stadii primare provin din doua surse - din embrioni in primele stadii de dezvoltare, unde aceste celule se vor dezvolta pentru a forma toate celulele unui organism complet - acestea sunt celulele embrionare in stadiu primar - sau din tesuturi adulte, unde aceste celule inlocuiesc celulele care mor, pentru a intretine si a vindeca tesuturile afectate - acestea sunt celulele adulte in stadiu primar.
Celulele embrionare in stadiu primar sunt obtinute din embrionii neutilizati pentru fertilizarea artificiala. Exista o controversa de proportii pe tema cercetarilor efectuate pe celule embrionare in stadiu primar, pentru ca, in esenta, aceasta munca de cercetare presupune dezmembrarea unui embrion care ar fi putut fi o noua viata. Cercetarea la nivel de celule in stadiu primar a fost supusa unor restrictii in anumite tari, printre care SUA si Germania.
In tarile unde functioneaza aceste restrictii, centrul de interes a devenit cercetarea asupra celulelor adulte in stadiu primar, dar problema este ca izolarea celulelor adulte in stadiu primar este o procedura foarte dificila. De asemenea, aceste celule nu sunt la fel de usor de manipulat ca si celululele embrionare in stadiu primar.
Au existat
totusi cateva experimente reusite efectuate pe baza unor celule
adulte in stadiu primar. Printre acestea se numara un experiment
realizat la Institutul de Cardiologie din Texas, in colaborare cu spitalul
Pro-Cardiaco din Brazilia. Cercetatorii au folosit celule adulte in stadiu
primar, prelevate din tesutul medular, pentru a trata persoane care
sufereau de boli de inima grave. Aceste celule in stadiu primar
'repara' zonele afectate ale inimii, formand celule care
alcatuiesc noi tesuturi musculare si noi vase de sange.
Scopul suprem este acum obtinerea unor organe complete, apte pentru transplant. Aceasta este munca de cercetare efectuata la Universitatea din Tokyo de catre Profesorul Asashima, care foloseste celule embrionare in stadiu primar, prelevate de la broaste, pentru a obtine organe complete. Pana acum, profesorul a reusit sa obtina 15 organe, printre care: ochi, inima, rinichi si tesut cartilaginos. La ora actuala, el incearca sa obtina aceleasi rezultate cu soareci - reusind pana acum sa obtina tesuturi simple, ca de pilda celule ale muschilor scheletului.
►Clonarea
Clonarea este procesul prin care se produce un organism identic din punct de vedere genetic. Pentru aceasta este necesara prelevarea unei mostre de ADN dintr-o celula adulta, de pilda o celula a epidermei, si plasarea acesteia intr-un ovul neferitilizat, al carui ADN a fost indepartat. Celulele sunt apoi supuse unui soc electric, care le face sa fuzioneze (imitand modul prin care ovulul si spermatozoidul de contopesc, in procesul reproducerii), iar celula incepe sa se divida. Motivul pentru care clonarea este un proces dificil de realizat este ca celula din tesutul epidermic din care este prelevat ADN-ul trebuie sa fie readusa in stadiu embrionar, pentru a permite ovulului sa creasca, formand un foetus. Aceasta este provocarea.
Multe animale au
fost deja clonate - oi, capre, vaci, porci si o pisica - dar multe
din aceste animale clonate par sa aiba anumite deficiente. O
companie numita Clonaid pretinde ca ar fi produs trei copii
clonati, dar acest lucru nu a fost inca verificat in cadrul unui test
genetic independent. Primatele par sa fie mai dificil de clonat decat alte
animale, iar toate incercarile de pana acum de a clona embrioni umani
pentru scopuri terapeutice au fost lipsite de succes.
Este insa numai o chestiune de timp pana cand aceasta tehnica va ajunge sa fie stapanita de om. Clonarea nu necesita instrumente complexe - ci numai tipul de echipament existent la ora actuala in majoritatea clinicilor de fertilizare artificiala. Nu este nevoie decat de o provizie suficienta de ovule si o echipa de oameni de stiinta dispusi sa incerce acest lucru, in pofida riscurilor pe care le implica. prezent, rata succesului este de numai 2%. 98% dintre incercari s-au soldat cu animale deformate.
Stiati ca ?
Oaia Dolly a primit acest nume dupa cantareata de muzica country si Western Dolly Parton, caci oaia Dolly a fost clonata dintr-o celula mamara.
Dolly a nascut 4 miei: Bonnie in aprilie 1998, apoi alti trei miei in 1999.
