Биотехнологии

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 08 Марта 2012 в 12:44, доклад

Описание

Биотехнология, или технология биопроцессов - это производственное использование биологических структур для получения пищевых и промышленных продуктов и для осуществления целевых превращений. Биологические структуры в данном случае - это микроорганизмы, растительные и животные клетки, клеточные компоненты: мембраны клеток, рибосомы, митохондрии, хлоропласты, а также биологические макромолекулы (ДНК, РНК, белки - чаще всего ферменты). Биотехнология использует также вирусную ДНК или РНК для переноса чужеродных генов в клетки…..

Содержание

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………...3
1. Клонирование………………………………………………………………….4
2. Генная инженерия……………………………………………………………...5
Заключение……………………………………

Работа состоит из  1 файл

биотехнологии1.docx

— 88.17 Кб (Скачать документ)

4. Предложена классификация  биотехнологических компаний и  показаны типичные для них  общие модели производственных  циклов.

5. Определены основные  подходы к развитию и регулированию  биотехнологий, принятые в мире («американская» и «европейская»  модели), определено влияние развития  мирового рынка биотехнологий  на экономические интересы США  и ЕС.

6. Рассмотрено развитие  рынка биотехнологий в России  и их финансирование в сопоставлении  с мировым рынком, что позволило  дать точную оценку его состояния  и определить наиболее перспективные  пути его развития (в краткосрочном  плане -заимствование западных препаратов-дженериков, в долгосрочном -максимально использование собственного научного потенциала);

13

Методологическая  основа исследования: составляет широкий  спектр методов научного познания, в том числе анализа и синтеза, индукции и дедукции, построения аналитических  таблиц и диаграмм, построение экономических  моделей.

Теоретическую основу исследования составляют труды ведущих  отечественных ученых в области  мировой экономики и международных  экономических отношений, в т.ч. Ревенко  Л.С., Рыбалкина В.Е., Щетинина В.Д., Ливенцева  Н.Н., Буглая*В.Б., Яковца Ю.В., и в области рынка биотехнологий (Орешкин Е.Н., Писарев В.В., Щербаков Г.Я.), а также труды ведущих зарубежных исследователей сектора биотехнологий' в мировой экономике (в частности, Ф. Фукуямы, К. Андерсона, Д. Арчибуги, Дж. Мичи, А. Эванс, Н. Вэрайа, К. Джеймса, Г. Грабовски и др.).

Кроме того, многие важные идеи содержатся в публикациях  международных организаций, в особенности  ОЭСР, а также в исследованиях, предпринятых Департаментом торговли США и Еврокомиссией.

Информационную  базу настоящего исследования составляют публикации международных организаций, в частности ОЭСР, ООН, БИО (Bioindustry organization — Организация биологической промышленности), кроме того, в связи с отсутствием ясности в статистической оценке биотехнологической отрасли (дискуссия о чем, в частности, до сих пор ведется в ОЭСР) большую роль играют данные независимых исследовательских групп при зарубежных и отечественных консалтинговых компаниях: среди зарубежных источников использованы фактологические и статистические данные компании Ernst&Young, среди отечественных - Abercade Consulting.

В»отдельных случаях использованы данные официальных органов США (в частности, Администрации США по продовольствию и медикаментам), Европейского Союза, Всемирной торговой организации, а также международной службы по внедрению прикладной агробиотехнологии (ISAAA).

14

Использованы публикации по проблемам развития биотехнологий  и экономики биотехнологий в  мире и отдельных странах (США, Дании, Германии) в зарубежных и, реже, отечественных  периодических изданиях, как биотехнологического, так и экономического профиля.

Также были использованы материалы российских и зарубежных новостных лент, агентства «РосБизнесКонсалтинг», информационного портала «Крестьянские ведомости», а также иные источники в сети «Интернет».

Научные и практические результаты, полученные автором в  ходе исследования, могут найти практическое применение в ходе становления и  развития биотехнологического рынка  в России, что невозможно без тщательного  анализа зарубежного опыта.

Структура работы. Диссертация  состоит из введения, трех глав и  заключения, а также из списка использованной литературы и источников, а также  приложений.

15

Глава Г. Формирование и развитие мирового рынка биотехнологий  в условиях глобализации мирового хозяйства: основные направления и перспективы.

1.1. Основные сферы  применения биотехнологий в мировом  хозяйстве. Тенденции и динамика  развития рынка биотехнологий.

Приступая к началу рассмотрения формирующегося нового сектора  мирового рынка — рынка биотехнологий, важно сделать ряд «технических»  ремарок, дабы более точно определиться в терминологии и более четко, чем во введении, обозначить объект рассмотрения настоящей работы.

Для начала следует  отметить, что в строгом научном  понимании биотехнологии - это не только новые технологии. Попытаемся обосновать данное утверждение, которое, конечно, несколько расходится с  тем первичным мнением, которое  может создаться у читателя при  рассмотрении статей в СМИ, либо же программных политических документов, касающихся новых технологий и наук о жизни (life sciences).

Несмотря на то, что  единого канонического определения  биотехнологии в

ю строгом научном  смысле на сегодняшний день нет , есть ряд «точек сходимости»

мнений различных  ученых в определении признаков  того, что является биотехнологией. В частности, одно из таких «компромиссных»  определений дано в вышедшем в 1990 г. отечественном учебнике «Биотехнология», в соответствии с

т

которым биотехнология  «изучает методы получения полезных для человека веществ и продуктов  в управляе*мых условиях, используя микроорганизмы, клетки животных и растений, или изолированные от клеток биологические структуры»11.

10 Определение, данное  в Конвенции о биологическом  разнообразии, упомянутое во Введении, является, по мнению автора, в  большей степени «политическим», компромиссным тезисом.

11 Бекер М.Э., Лиепинып Г.К., Райпулис Е.П. Биотехнология. М.: Агропромиздат, 1990 г., с. 3.

16

Собственно, если следовать  данному определению, то биотехнология  возникла много столетий назад, так  как под это определение попадают в том числе и такие процессы, как брожение (которое издревле использовалось при производстве вина, сыра, хлеба и т.д.). Тем не менее, важность роли микроорганизмов в данном процессе была открыта Луи Пастером (1865 г.), с открытий которого принято вести отсчет начала становления биотехнологической науки. Лишь только после открытий Пастера микроорганизмы стали сознательно применять для получения новых продуктов.

На третьем съезде Европейской ассоциации биотехнологов (Мюнхен, 1984 г.) голландский ученый Е. Хаувинк выдвинул концепцию периодизации развития биотехнологии на пять периодов (см. Таблицу 1.1), с которой автор полностью согласен.

 

8.4. Социально-этические  проблемы  
После первых успешных экспериментов с рекомбинацией молекул ДНК в пробирке появились первые сомнения и опасения, не принесет ли генная инженерия вред природе и человеку. Всесторонне изучив результаты и возможные последствия, ученые пришли к выводу, что потенциальные опасности невелики, так как рекомбинантные молекулы в природных условиях нежизнеспособны, и их бесконтрольное распространение маловероятно. Сегодня можно отметить, что за четверть века своего существования генная инженерия не причинила никакого вреда самим исследователям, не принесла ущерба ни природе, ни человеку. Свершения генной инженерии как в знании механизмов функционирования организмов, так и в прикладном плане весьма внушительны, а перспективы поистине фантастичны. Тем не менее, успехи генной инженерии во многих странах вызывают споры и противоречивые мнения. Например, Японии с большой осторожностью разрешено проведение полевых испытаний трансгенных томатов и планируется проведение таких опытов с рисом. В Канаде разрешено проводить подобные опыты лишь в отдельных случаях с небольшим количеством растений. Проблема состоит в том, что новые виды фауны и флоры, полученные на основе генной инженерии, попав в естественные условия, могут бесконтрольно размножаться, нарушая сложившийся в данной местности естественный баланс растительного и животного мира. Пример: На востоке американского штата Алабама находится экспериментальная рыбоводческая станция Обернского университета. Она окружена высокой бетонной оградой и двумя рядами колючей проволоки, вокруг водоемов построены загородки от росомах, над водоемами натянуты сетки от птиц, у ворот станции поставлен щит с грозной надписью: «Рыбная ловля запрещена». Пруды охраняются от незваных пришельцев, но здесь следят и за тем, чтобы рыба не попала в естественные условия. В здешних прудах содержится 25000 карпов, у которых изменены генетические характеристики. С помощью генной инженерии им «ввели» гены гормонов роста радужной форели, благодаря чему эти карпы растут на 40% быстрее обычных. Попав на свободу, эти рыбы могут разбалансировать те экосистемы, на создание которых природа затратила века. Поэтому любая рыбка, которая будет стремиться покинуть эти пруды, встретится с целым рядом перегородок, ловушек и фильтров, а также с резервуаром, полным голодных окуней. Другая проблема генной инженерии характеризуется этическими аспектами. Этические аспекты генной инженерии выражают частный, хотя и очень значимый вопрос, входящий в круг проблем, рассматриваемых биоэтикой. Последняя включает этические регулятивы отношения к живым существам, в том числе и к человеку. Биоэтика сформировалась сравнительно недавно - в конце 60-х - начале 70-х гг. Ее возникновение обусловлено прежде всего достижениями медицины и ее техническим перевооружением. Достижения медицины определили успех таких ее направлений, как генная инженерия, трансплантация органов, биотехнология и т.д. А эти успехи, в свою очередь, обострили старые и вызвали новые моральные проблемы, с которыми сталкивается врач в общении с пациентом, его родственниками и даже со всем обществом. Проблемы, о которых идет речь, возникли как неизбежность и часто не имеют однозначного решения. Они становятся очевидными, когда мы задаем такие вопросы: с какого момента следует считать наступление смерти (каков ее основной критерий)? Допустима ли эвтаназия (легкая смерть)? Имеются ли пределы поддержания жизни смертельно больного человека и если да, то каковы они? С какого момента зародыш следует считать живым существом? Допустимо ли преждевременное прекращение беременности, убийство ли это живого существа? В одном ряду с этими вопросами находится и проблема генной инженерии человека. Ее можно сформулировать так: допустимо ли, с точки зрения моральных норм, хирургическое вмешательство в генотип человека? После первых успешных экспериментов с рекомбинацией молекул ДНК в пробирке появились первые сомнения и опасения, не принесет ли генная инженерия вред природе и человечеству. В июле 1974 года несколько крупных ученых обратились к научной общественности с предложением наложить мораторий на работы с рекомбинантными ДНК in vitro. В феврале 1975 года в Калифорнии на Асиломарской конференции собрались 140 ученых разных стран, работающих в области генной инженерии. Всесторонне изучив результаты и возможные последствия, ученые пришли к выводу, что потенциальные опасности невелики, так как рекомбинантные штаммы в природных условиях нежизнеспособны и их бесконтрольное распространение маловероятно. Было решено прервать мораторий и продолжить исследования с соблюдением специально разработанных правил. Актуальность генной инженерии человека обнаруживается сразу, как только мы обратимся к необходимости лечения больных с наследственными болезнями, обусловленными геномом. При этом особенно важна забота о будущих поколениях, которые не должны расплачиваться собственным здоровьем за недостатки и ущербность своего генома и генофонда сегодняшнего поколения. Термин «геном» означает совокупность генов организма. Первоначальный их носитель - половая клетка. Слияние двух половых клеток (материнской и отцовской) приводит к образованию зародышевой клетки, из которой развивается организм. В ней соединяются отцовские и материнские наследственные начала, определяется, какие черты родителей унаследует их потомок. Таким образом, геном содержит обобщенный план развития организма. Если речь идет о геноме человека, имеется в виду генетический план его развития.  
Проблемы, связанные с генной инженерией, сегодня, без преувеличения, приобретают глобальный масштаб. Заболевания на генном уровне все чаще обусловлены развитием цивилизации. В настоящее время человечество пока не склонно отказаться от определенной части техники и технологий, несущих не только комфорт и материальные блага, но и деградацию естественной среды обитания людей. Поэтому в ближайшей перспективе будут иметь место побочные явления научно-технического прогресса, отрицательно влияющие на организм человека. Развитие атомной энергетики, получение синтезированных химических соединений, использование гербицидов в сельском хозяйстве и т.д. создают новую природную среду, которая очень часто, мягко говоря, не является идеальной для здоровья человека. Повышенная радиация и увеличение доли химических веществ в пище и атмосфере становятся факторами, вызывающими мутации у человека. Многие из них как раз и проявляются в виде наследственных болезней и аномалий.  
Имеющиеся исследования свидетельствуют о том, что у современных поколений около 50% патологий обусловлены теми или иными нарушениями в структуре и функциях наследственного аппарата. Каждые 5 новорожденных из 100 имеют выраженные генетические дефекты, связанные с мутациями либо хромосом, либо генов. Следует отметить, что генотипические факторы играют важную роль не только в появлении физических болезней, но также и в развитии отклонений в психической деятельности человека. Так, в результате проведенных исследований выяснилось, что около 50% усыновленных детей, родители которых были психически больны, даже попав с годовалого возраста в нормальную семью, в последующем страдали психическими заболеваниями. И наоборот, дети, родившиеся от нормальных родителей, попадая в условия психически больных семей, не отличались по частоте заболеваний от нормальной популяции. Имеются также данные о влиянии биологических факторов на предрасположенность к различного рода отклонениям от нормального поведения, в частности к правонарушениям1. Необходимость исправления «ошибок природы», генной терапии наследственных болезней выдвигает на первый план такую область молекулярной генетики, которую называют генной (или генетической) инженерией. Генная инженерия, безусловно, открывает широкие просторы и множество путей решения проблем медицины, генетики, сельского хозяйства, микробиологической промышленности и т.д. С ее помощью можно целенаправленно манипулировать генетическим материалом с целью создания новых или реконструкции старых генотипов. Имеющиеся достижения в этой области показывают перспективность генной терапии наследственных болезней. Однако возникает законный вопрос о социально-этической оценке и значимости генной инженерии вообще и генной терапии человека в особенности. Спрашивается, где гарантии того, что генная терапия не будет использована во вред человеку, как это произошло со многими открытиями в области физики, химии и других наук. Иными словами, человечество столкнулось с дилеммой: затормозить прогресс или дать миру новые источники тревог. На этот вопрос предлагаются различные ответы. Некоторые ученые, например академик Н.П. Дубинин, полагают, что надо вести борьбу за «охрану существующей наследственности человека» и не пытаться «заменить эту наследственность чем-то кажущимся в данное время лучшим». Он считает, что наследственность современного человека не нуждается в улучшении и оспаривает правомочность вмешательства в естественный процесс. Другие ученые, в частности А. Нейфах, призывают различать невежественное вмешательство в наследственность человека и катастрофическое по своим последствиям невмешательство. Возникает проблема, связанная и с тем, что генная терапия основана на введении в организм чужеродного генетического материала. А это означает непосредственное вмешательство в генотип человека. На данном основании некоторые авторы также выступают против генной инженерии. Думается, что при существующем уровне развития генной инженерии большинство ученых не возьмут на себя смелость дать однозначный ответ на все возникающие вопросы. Но вместе с тем, по всей вероятности, возражение против генной инженерии на том основании, что в организм человека вводится чужеродный материал, явно устарело. Достаточно привести в пример факты, доказывающие, скольким людям помогли операции по трансплантации органов, спасшие им жизнь. Эти операции воспринимаются сегодня как нормальное явление и не вызывают каких-либо серьезных возражений этического плана. Кроме того, в случае введения в организм генетического материала вместо аналогичного, но не справляющегося со своими функциями, вообще не будет происходить изменение генома. И наконец, противникам генной инженерии следует иметь в виду, что любое лекарственное вещество, введенное в организм, является для него чужеродным телом и довольно часто сопровождается отрицательными последствиями. Противникам генной инженерии человека можно ответить, что в конце концов людей-роботов можно получить и без участия генетики. В большой степени этого можно добиться путем социально-политического, идеологического, педагогического и других форм манипулирования сознанием людей. Исторический опыт богат такими примерами. Но вместе с тем история свидетельствует, что рано или поздно наука обязательно выходит за рамки любых запретов. Другое дело, в использовании достижений науки должен действовать этический кодекс ученого, в данном случае - жесткие рамки биоэтики, понимание того, что главное - не навредить здоровью человека, не нанести вреда личности. Что касается России, то сегодня она серьезно отстает от передовых стран в области развития генетики. И отказ от исследования в этой области еще более усугубит положение.  
2. Некоторые практические результаты генной инженерии  
2.1. Генная инженерия - медицине  
а) Среди многих достижений генной инженерии, получивших применение в медицине, наиболее значительное - получение человеческого инсулина в промышленных масштабах. Всем широко и печально известна такая болезнь, как сахарный диабет, когда организм человека утрачивает способность вырабатывать физиологически важный гормон - инсулин. В результате в крови накапливается сахар и больной может погибнуть. Инсулин уже давно получают из органов животных и используют в медицинской практике. Однако многолетнее применение животного инсулина ведет к необратимому поражению многих органов пациента из-за иммунологических реакций, вызываемых инъекцией чужеродного человеческому организму животного инсулина. Но даже потребности в животном инсулине до недавнего времени удовлетворялись всего на 60 - 70%. Так, в 1979 году из 6 млн. больных во всем мире только 4 млн. получали инсулин. Без лечения инсулином больные умирали. А если учесть, что среди больных диабетом немало детей, становится понятным, что для многих стран это заболевание превращается в национальную трагедию. Генные инженеры в качестве первой практической задачи решили клонировать ген инсулина. Клонированные гены человеческого инсулина были введены с плазмидой в бактериальную клетку, где начался синтез гормона, который природные микробные штаммы никогда не синтезировали. Начиная с 1982 года фирмы США, Японии, Великобритании и других стран производят генно-инженерный инсулин. Проблема решена. Из 1000 литров бактериальной культуры получают приблизительно 200 г инсулина, что равно количеству, получаемому из 1600 кг поджелудочной железы животных. Параллельно была решена проблема иммунологического поражения организмов диабетиков животным инсулином. Производство и продажу инсулина впервые начала американская фирма Eli Lilly. Мировой рынок инсулина составляет в настоящее время более 400 млн. долларов, ежегодное потребление около 2500 кг.  
б) Более двадцати фирм Японии и несколько американских фирм разрабатывали другой очень важный медицинский препарат - интерферон, который эффективен при различных вирусных заболеваниях и злокачественных новообразованиях. Первым из этих соединений на рынок поступил альфа-интерферон, затем бета-интерферон.  
в) Еще один эффективный противораковый препарат - интерлейкин - производится в Японии и США. Интересно отметить, что сегодня американский рынок медицинских препаратов, полученных методами генной инженерии, сравним с такими массовыми лекарствами, как антибиотики. К 2000 году стоимость продукции, выпускаемой в США на основе генно-инженерных методов, достигла 50 млрд. долларов в год.  
Около 200 новых диагностических препаратов уже введены в медицинскую практику, и более 100 генно-инженерных лекарственных веществ находится на стадии клинического изучения. Среди них лекарства, излечивающие артрозы, сердечно-сосудистые заболевания, некоторые опухолевые процессы и, возможно, даже СПИД. Среди нескольких сотен генно-инженерных фирм 60% работают над производством лекарственных и диагностических препаратов.  
2.2 Генотерапия  
Неблагоприятная экологическая обстановка и целый ряд других подобных причин приводят к тому, что все больше детей рождается с серьезными наследственными дефектами. В настоящее время известно 4000 наследственных заболеваний, для большинства из которых не найдено эффективных способов лечения. Генные инженеры уже внесли свой вклад в решение этой проблемы, разработав диагностические препараты, позволяющие обнаруживать генетические аномалии в период беременности, что дает возможность предотвратить рождение больного ребенка. Однако более одного процента всех новорожденных имеют генетические заболевания, которые приводят к физическим и умственным нарушениям, а также к ранней смерти. Буквально с первых шагов генной инженерии ученые задались целью разработать методы исправления генетических повреждений путем введения в организм "здоровых" генов. В 1989 году в Национальных Институтах Здоровья США впервые была предпринята попытка применить в клинической практике генотерапию для лечения опасного заболевания "тяжелый комбинированный иммунодефицит" (ТКИД). В настоящее время генотерапия ТКИД проходит завершающую стадию клинических испытаний. Наиболее обнадеживающие результаты ожидают в тех случаях, когда заболевание обусловлено дефектом одного гена. В этом случае полагают, что удастся вводить нормальный ген в соматические клетки прицельно в то место на хромосоме, где находится дефектный ген. При гомологичной рекомбинации введенный ген заместит дефектный. Такой однократной процедуры в ряде случаев будет достаточно, чтобы излечить болезнь. Однако на практике очень трудно проконтролировать судьбу введенной в клетки ДНК, и на одно правильное встраивание в геном приходится более 1000 случайных. Разрабатывается и другой подход, когда введенный ген не заменяет дефектный, а компенсирует его функцию, встраиваясь в хромосому в другом месте. Исследования ведутся очень интенсивно, хотя до реализации программы лечения для большинства наследственных заболеваний предстоит еще длинный и многотрудный путь. Возможность излечения таких заболеваний путем введения нормальных генов - это такая благородная задача, что в некоторых странах исследования в области генотерапии считаются наиболее приоритетными и финансируются в первую очередь.  
2.3 Трансгенные растения  
Веками селекционеры работают над выведением новых сортов культурных растений, придавая им свойства, необходимые для практического использования. Достаточно сравнить цветок розы с цветком шиповника, чтобы убедиться, сколь велики достижения трудов человеческих. Правда, при этом вспоминаешь, что путь от диких предков к культурным растениям простирается на десятки тысяч лет. Здесь же чем лучше сорт растения или порода животного, тем они капризнее, больше подвержены различным вирусным и микробным заболеваниям, малоустойчивы к насекомым, засухе и т.д. И вот генные инженеры решили помочь селекционерам сделать культурные растения такими же устойчивыми к болезням и различным экстремальным воздействиям, как и их дикие предки. С этой целью была разработана система переноса в растения различных чужих генов, которые могут сообщать растениям полезные свойства. Наиболее распространен перенос генов с помощью вируса, поражающего фитопатогенную бактерию Agrobacterium tumefaciens. Плазмида найденного в клетках A. tumefaciens способна переносить часть своей ДНК в растительные клетки. Именно в эту ДНК встраивается необходимый "полезный" ген. Растения, в хромосому которых встраивается чужой ген, называются трансгенными. Впервые трансгенные растения были получены в 1982 году учеными из Института растениеводства в Кельне и компании Monsanto. В результате растения приобрели устойчивость к антибиотику канамицину, ингибирующему рост. В настоящее время только в компании Monsanto получено более 45 тысяч независимых линий трансгенных растений. Одна из важных задач - получение растений, устойчивых к вирусам, так как в настоящее время не существует прямых способов борьбы с вирусными инфекциями сельскохозяйственных культур. В настоящее время получены трансгенные растения, способные противостоять воздействию более десятка различных вирусных инфекций. Еще одна задача связана с защитой растений от насекомых-вредителей. Применение инсектицидов не вполне эффективно, во-первых, из-за их токсичности, во-вторых, потому, что дождевой водой они смываются с растений. В генно-инженерных лабораториях Бельгии и США были успешно проведены работы по внедрению в растительную клетку генов, отвечающих за синтез инсектицидов бактериального происхождения. Эти гены ввели в клетки картофеля, томатов и хлопчатника. Трансгенные растения картофеля и томатов были устойчивы к колорадскому жуку, растения хлопчатника оказались устойчивыми к разным насекомым, в том числе к хлопковой совке. Применение инсектицидов было сокращено на 40 - 60%. Генные инженеры вывели трансгенные растения с удлиненным сроком созревания плодов. Такие помидоры, например, можно снимать с куста красными, не боясь, что они перезреют при транспортировке. Список растений, к которым успешно применены методы генной инженерии, составляет около пятидесяти видов, включая яблоню, сливу, виноград, капусту, баклажаны, огурец, пшеницу, сою, рис, рожь и много других сельскохозяйственных растений, возделывание которых в ближайшем будущем будет существенно облегчено благодаря генетическим модификациям.  
3. Информация для потенциальных покупателей  
На сегодняшний день существует несколько сотен генетически изменённых продуктов. Уже на протяжении нескольких лет их употребляют миллионы людей в большинстве стран мира. Есть данные, что подобными технологиями пользуются для получения продуктов, реализуемых через сеть McDonalds. Многие крупные концерны, типа Unilever, Nestle, Danon и другие используют для производства своих товаров генно-инженерные продукты и экспортируют их во многие страны мира. Но во многих странах такие продукты обязательно должны содержать на упаковке надпись "Сделано из генетически модифицированного продукта".  
В каких странах выращивают трансгенов?  
Основная масса трансгенов культивируется в США, в Канаде, Аргентине, Китае, меньше - в других странах. Европа же очень озабочена. Под натиском общественности и организаций потребителей, которые хотят знать, что они едят, в некоторых странах введен мораторий на ввоз таких продуктов (Австрия, Франция, Греция, Великобритания, Люксембург). В других принято жесткое требование маркировать генетически измененное продовольствие. Австрия и Люксембург запретили производство генных мутантов, а греческие фермеры под черными знаменами и с плакатами в руках ворвались на поля в Беотии, в Центральной Греции, и уничтожили плантации, на которых британская фирма "Зенека" экспериментировала с помидорами. 1300 английских школ исключили из своих меню пищу, содержащую трансгенные растения, а Франция очень неохотно и медленно дает одобрение на продажу любых новых продуктов с чужими генами. В ЕС разрешены только три вида генетически измененных растений, а если точнее - три сорта кукурузы. Соя - пока единственная трансгенная культура, разрешенная к применению в России. На подходе - трансгенный картофель, кукуруза и сахарная свекла. Если в 1996 году в мире под трансгенными культурами было занято 1,8 миллионов гектаров, то в 1999 году уже почти 40 миллионов. Это не считая Китая, который не дает официальной информации, но, по оценкам, около миллиона китайских фермеров выращивают трансгенный хлопок примерно на 35 млн. гектаров.  
Наиболее впечатляющие достижения.  
Первым искусственно изменённым продуктом стал помидор. Его новым свойством стала способность месяцами лежать в недоспелом виде при температуре 12 градусов. Но как только такой помидор помещают в тепло, он за несколько часов становится спелым. Американские компании Origen Therapeutics и Embrex планируют наладить массовое производство клонированных цыплят. Смысл всей затеи очевиден: тиражирование одной единственной жирной птички, которая мало ест, быстро растет и не болеет, представляется делом необыкновенно выгодным. Исследования, которые проводятся при поддержке Национального института науки и технологий, выделившего на проект 4,7 миллиона долларов, уже дали конкретные результаты. Технология клонирования в своем обычном виде, предполагающая перенос ядра клетки-донора в яйцеклетку с последующей ее имплантацией суррогатной матери, к птицам неприменима, поскольку, как известно, их эмбрионы развиваются не в матке, а в скорлупе. Генетические копии цыплят создаются иным образом. Ученые выделяют и размножают эмбриональные стволовые клетки донора, из которых с ростом эмбриона развиваются все ткани. Затем эти клетки имплантируются в обычное яйцо. Строго говоря, получающийся таким образом цыпленок является не генетической копией, а "химерой", поскольку вместе с донорскими клетками содержит и родные, те, что были в яйце. Однако ученые добились, чтобы донорских клеток было более 95 %, и даже создали 100-процентного клона. Для массового производства таких цыплят планируется использовать специальные машины, способные за час ввести инъекции в 50 тысяч яиц. Американцы добились изменения клубники, тюльпанов. Вывели сорт картофеля, который при жарке впитывает меньше жира. Они же скоро планируют получить помидоры-гиганты кубической формы, чтобы их было легче упаковывать в ящики. Швейцарцы начали выращивать кукурузу, которая выделяет собственный яд против вредителей. Был создан "помидор с жабрами" - помидор, в который для увеличения морозоустойчивости вживили ген североамериканской плоской рыбы. Кстати, именно этот гибрид овоща и рыбы получил кличку "завтрак Франкенштейна". В Московском институте картофелеводства выводится картофель с человеческим интерфероном крови, который повышает иммунитет. А в Институте животноводства получен патент на овцу, у которой в молоке присутствует сычужный фермент, необходимый для производства сыра. Специалисты утверждают, что при новой технологии производства сыра достаточно будет всего 200 овец, чтобы обеспечить сыром всю Россию. Сегодня ученые работают над созданием "умных растений", которые могут посылать фермерам сигнал SOS, светиться, когда им не хватает воды или при первых признаках заболевания. Полным ходом идут работы по созданию пластмассы, которая бы разрушалась, попадая в окружающую среду - в масличные культуры вводят гены бактерий, позволяющие выращивать эту биоразлагаемую пластмассу прямо на полях. Недавно американцы заявили, что им удалось добавить в генную структуру обычного хлопка гены растений, цветущих голубым цветом. Появилась реальная возможность революционизировать рынок джинсовой ткани - красильное производство прекратит сброс в окружающую среду ядовитых сточных вод. Эксперименты ведутся и в другой области - области запахов. Некоторые не любят запах роз, считая его слишком приторным, - для таких людей можно выращивать розы, благоухающие лимоном. Можно даже вырастить розу, издающую аромат духов Кельвина Кляйна - манипуляции с генами, отвечающими за запах, позволяют вывести растения с любым ароматом.  
Обстановка с генномодифицированными продуктами в нашей стране.  
Как сообщил не так давно журналистам директор НИИ питания академик РАМН Виктор Тутельян, в России с 1996 года прошли полный цикл испытаний и зарегистрированы лишь 14 видов генетически модифицированных организмов (ГМО).  
По его словам, среди них три линии сои, три сорта картофеля, 16 линий кукурузы, одна линия риса, одна линия сахарной свеклы. Для сравнения, в Евросоюзе с 1996 года по настоящее время зарегистрирован 21 вид ГМО (соя – один сорт, кукуруза – 11, рапс – четыре, хлопок – пять), а в США – вообще 113 видов ГМ-растений (соя – шесть сортов, кукуруза – 25, рапс – 12, картофель – 28, кабачковые – три, томаты – шесть, рис – пять, пшеница – один, папайя – один, дыня – два, хлопок – 21). За десять лет коммерческого использования ГМО-культур объемы потребления, в частности ГМ сои, составили: в России – 300 тысяч тонн, в странах ЕС – 50 миллионов тонн, в США – 500 миллионов тонн. Директор НИИ питания также сообщил, что объем посевных площадей трансгенных культур с 1996 года в мире вырос более чем в 50 раз и составил в 2005 году 90 миллионов гектар. По данным на 2005 год, посевные площади под трансгенными культурами-продуцентами продуктов растительного происхождения занимают в США 49,8 миллиона гектар, в Аргентине – 17 миллионов, в странах ЕС – около 0,2 миллиона гектар, в России – 0.  
4. Проблемы и перспективы генной инженерии  
Против генной инженерии.  
В настоящее время генная инженерия технически несовершенна, так как она не в состоянии управлять процессом встраивания нового гена. Поэтому невозможно предвидеть место встраивания и эффекты добавленного гена. Даже в том случае, если местоположение гена окажется возможным установить после его встраивания в геном, имеющиеся сведения о ДНК очень неполны для того, чтобы предсказать результаты. В середине 1998 года английский ученый Арпад Пустаи на основании проведенных опытов впервые заявил о том, что употребление подопытными крысами генетически модифицированного картофеля привело к серьезным повреждениям их внутренних органов и иммунной системы. У животных возник целый набор серьезных изменений желудочно-кишечного тракта, печени, зоба, селезенки. Но самое зловещее - уменьшился объем мозга. Это заявление вызвало противоречивую реакцию научной общественности. С одной стороны, институт, в котором работал Пустаи, заявил, что результаты его исследований являются необъективными. Однако независимая комиссия, созданная из 20 ученых из разных стран, признала, что выводы Пустаи правильны, а безвредность генетически модифицированных продуктов действительно подлежит существенной переоценке. Дополнительным подтверждением того, что воздействие генетически измененных продуктов на организм человека и окружающую среду является мало изучено, стало заявление года ученого Джона Лузи. Так, в мае 1999 года он сообщил о том, что пыльца генетически модифицированной пшеницы, изначально содержащая небольшую долю пестицидов, способна убивать личинок бабочки-данаиды. В то же время некоторые ученые опять высказали мнение о том, что лабораторные исследования не могут смоделировать условия живой природы, поэтому на них нельзя полностью полагаться. В ноябре 1999 года для обсуждения результатов исследований Пустаи и Лузи была организована специальная научная конференция, однако ее участникам не удалось выработать общего подхода к этому вопросу. При этом само существование подобных противоречий свидетельствует, что выведение генетически модифицированных видов растений и животных представляет определенную опасность, обусловленную непредсказуемостью их развития и поведения в естественной среде. Риски, связанные с применением генной инженерии к продуктам питания, можно разделить на три категории: экологические, медицинские и социально-экономические

Экологические риски  
1.. В сущности, такие уже появились. На Bt-кукурузе и хлопке уже живет коробочный (хлопковый) червь, которому наиболее ценный природный пестицид Bacillus thuringensis (Bt) не приносит вреда. Наивно думать, что вредители на ухищрения ученых не ответят своим контрударом. Как известно, в экстремальных условиях, а процесс вытеснения вредителей устойчивыми к ним растениями иначе как экстремальным не назовешь, скорость мутаций растет, и неизвестно, сколько понадобится насекомым времени для того, чтобы приспособиться к новым условиям окружающей среды. И все пойдет по новой, только на более высоком уровне.  
2. Нарушение природного баланса. Уже доказано, что многие ГМ-растения, такие, как ГМ-табак или технический рис, применяемый для производства пластика и лекарственных веществ, смертельно опасны для живущих на поле или рядом с ним грызунов. Пока эти растения произрастают лишь на опытных полях, а что произойдет после полного вымирания грызунов в районах их массовых засевов - не берется предсказать никто. Нечто подобное случилось с озером Виктория в 60-х годах прошлого века, когда в него поселили нильского окуня. Попав в благоприятную среду и обладая несомненным преимуществом в силе, выносливости и плодовитости, этот водный житель в считанные годы сократил численность конкурирующих видов в несколько десятков раз, а более двухсот видов уничтожил полностью. А спустя десятилетие выяснилось, что в результате этого «переселения» в прибрежной зоне исчезли леса, берега были размыты, а эрозия почвы достигла невиданных доселе размеров.  
3. Выход транс генов из-под контроля. На каждую упаковку с семенами генетически модифицированного Bt-хлопка фирмы Monsanto нанесена надпись: «Во Флориде не сажать к югу от Тампы (60-е шоссе). Не для коммерческого использования или продажи на Гавайях». Что заставило руководство этого биотехнологического гиганта так ограничить площади посевов своих культур? Оказывается, на Гавайях весьма распространен дикий родственник хлопка Gossypium tomentosum, а в Южной Флориде - Gossypium hirsutum. Оба считаются в хлопководстве сорняками. Если генетически модифицированный хлопок опылит своего родственника-сорняка, то в результате получится устойчивый к действию пестицидов и гербицидов, не боящийся ни жары, ни холода, не угрызаемый жуками и паразитами и страшно плодовитый суперсорняк. Примерно то же может случиться и со многими другими видами культурных растений, таких, как масленичный рапс, картофель, томаты или бобы. У всех них есть и весьма широко распространены дикие сородичи, являющиеся зачастую одними из главных в силу сходства условий жизни сорняками основной культуры. Кстати говоря, даже культурный рапс зачастую является сорняком для других культур, но в силу его изнеженности он считается сорняком малозначительным. Генетически модифицированный рапс изнеженным назвать нельзя. Вооруженный мощью современной науки, он даст фору в сто очков по выживанию любой культуре. И пшеничные поля весьма быстро могут превратиться в технические рапсовые. Уже были зафиксированы случаи, когда ГМ-рапс наделил устойчивостью к гербицидам свою сорную родственницу - дикую горчицу. Выход один: следует прикрывать прозрачным колпаком всякие посадки генетически модифицированных растений, чтобы, не дай бог, ни одно семечко, ни одна пылинка не вырвались наружу.  
Медицинские риски  
1. Повышенная аллерген опасность. В марте 1996 года ведущий генный инженер, исследователь Университета штата Небраска, подтвердил: при попытке повысить содержание белка в ГМ-сое в нее вместе с геном бразильского ореха был перенесен аллерген. Причем тестирование животных не выявило опасности. Тестирование ГМ-продуктов на аллергиках не входит в обязательную программу испытаний новых продуктов, а поэтому то, что аллерген был вовремя замечен, можно назвать счастливой случайностью, иначе жизни тысяч человек, не переносящих орехов, оказались бы в настоящей опасности. По поводу аллергической опасности ГМ-продуктов известный британский ученый, доктор Мэй Ван Хо, сказал: «Нет никаких известных способов предсказать аллергию на ГМ-пищу. Аллергическая реакция обычно возникает спустя некоторое время после появления и развития чувствительности к аллергену».  
2. Возможная токсичность и опасность для здоровья. Британский ученый Арпад Пуштай, назвавший ГМ-продукты “пищей для зомби”, считает, что они наносят колоссальный вред здоровью. В 1989 году одна из крупнейших японских химических компаний Showa Denko поставила на американский рынок новый ГМ-вариант известной пищевой добавки L-tryptophan. В результате 37 человек погибли, а более 5000 стали инвалидами с потенциально смертельным диагнозом - синдром эозиафильной миалгии (EMS) (неизлечимое и чрезвычайно болезненное заболевание крови). Кроме того, хорошо известно, что проявлений токсичного действия белка можно ждать более тридцати лет, за примером далеко ходить не надо, достаточно вспомнить нашумевшее «коровье бешенство», вызванное именно белком, прионом. Белки, из которых состоят ГМ-продукты, принципиально новые, так как являются гибридами белков растительного и бактериального происхождения. Спрашивается: достаточно ли для выяснения их безопасности установленных сейчас трехлетних испытаний? Директор Института сельскохозяйственной биологии Владимир Патыка вместе с коллегами из Всероссийского института сельскохозяйственной микробиологии (Санкт-Петербург) и чешскими микробиологами после двадцатилетних исследований пришел к выводу, что «при определенных условиях белок-токсин, если его ввести в ГМ-картофель, может выступить весьма сильным канцерогенным фактором».  
3. Устойчивость к действиям антибиотиков. Для того чтобы понять, «встроился» ли нужный ген в цепочку ДНК, специалисты-генетики снабжают его специальным «флажком». Чаще всего в роли этого «флажка» выступает ген устойчивости к антибиотикам. Если целевая клетка после «опыления» новым геном выдерживает действие этого антибиотика, значит, цель достигнута, и ген успешно внедрен. Проблема состоит в том, что, единожды внедрив этот ген в ДНК, вывести его уже нельзя. В результате возникает двойная опасность. Во-первых, употребление в пищу устойчивых к антибиотикам продуктов неизбежно нейтрализует действие антибиотиков, принимаемых в качестве лекарства. А во-вторых, появление большого количества антибиотикоустойчивых растений может повлечь за собой появление антибиотикоустойчивых бактерий. Нечто подобное уже наблюдалось несколько лет назад в Дании, когда тысячи людей оказались жертвами эпидемии сальмонеллеза, вызванной новым, устойчивым к антибиотикам, штаммом сальмонеллы.  
4. Могут возникнуть новые и опасные вирусы. Экспериментально показано, что встроенные в геном гены вирусов могут соединяться с генами инфекционных вирусов. Такие новые вирусы могут быть более агрессивными, чем исходные. Они могут стать также менее видоспецифичными. Например, вирусы растений могут стать вредными для полезных насекомых, животных, а также людей.  
Социально-экономические риски.  
Большинство социальных и экономических угроз, которые несет в себе развитие генной инженерии, подпадают под широкое определение «продовольственной безопасности», то есть способности людей обеспечить свои продовольственные потребности в здоровых, разнообразных и доступных по цене продуктах питания. При этом сторонники генной инженерии заявляют, что создаваемые с ее помощью продукты могут решить проблему мирового голода. Однако их оппоненты подчеркивают высокую потенциальную опасность сосредоточения генетических технологий в руках частных компаний через патентование определенных жизненных форм, которые могут вытеснить традиционные сельскохозяйственные культуры и породы животных. Тем не менее всеобъемлющее изучение экономического эффекта от использования генных технологий (в частности, уровня урожайности и количества используемых химических удобрений) были проведены лишь к концу 90х. И результаты довольно противоречивы.  
Так, в некоторых случаях урожайность генетических модифицированных культур была заметно ниже, чем у традиционных. Таким образом, ученые пришли к выводу, что эффективность новых культур также зависит от многих частных факторов, в том числе распространения сорняковых растений и насекомых-паразитов, погодных условий и типа почвы. При этом лишь незначительная часть продуктов питания из генетически модифицированных сельскохозяйственных культур имеют более высокие питательные свойства. А иногда они оказывают даже отрицательное воздействие, что ставит под сомнение перспективу их распространения. Одно из самых опасных свойств модифицированных семян - это их "конечная технология". Ученые добились того, что растения, идущие на продажу, стали бесплодными, не способными производить семена. Это означает, что фермеры не могут собрать семена на следующий год, и должны покупать их снова. (А ведь в настоящее время 80% урожаев в развивающихся странах получают из выращенных фермерами семян!) Понятно, что основная цель "конечной технологии" - повысить доходы компании, производящей семена. Несколько социально-экономических причин, по которым генетически измененные растения считаются опасными:  
- Они представляют угрозу для выживания миллионов мелких фермеров.  
- Они сосредоточат контроль над мировыми пищевыми ресурсами в руках небольшой группы людей. Всего десять компаний могут контролировать 85% глобального агрохимического рынка.  
- Они лишат западных потребителей свободы выбора в приобретении продуктов.  
Вывод (заключение)  
Я рассмотрела вред и пользу биотехнологий и в частности генной инженерии и пришла к выводу, что, безусловно, эти технологии способны принести огромную пользу человеку, решить множество проблем, но вопрос в том, какую цену человеку придётся за это заплатить. Ведь, например, чтобы получить стволовые клетки для выращивания человеческих органов, нужно убить несколько человеческих зародышей, которые сами могли бы вырасти в настоящих, здоровых, нужных обществу людей. Этические вопросы генной инженерии неоднозначны, но мы уже сейчас видим, как влияют генномодифицированые продукты на подопытных животных. Вмешательство в природу, взятие на себя роли Творца порождает непредсказуемые последствия. Лично я не покупаю генномодифицированные продукты, пускай это связано с большими денежными затратами и прочими неудобствами, но я хочу быть здоровой и чтобы мои дети выросли здоровыми. Лучше один раз предостеречься, чем потом сотню раз пожалеть об обратном.

Список использованной литературы  
В своей работе я пользовалась современными источниками информации. Это были различные научные статьи, доклады, рефераты, помещённые в Интернете на сайтах экологической тематики. Также я воспользовалась некоторой информацией с сайтов, посвящённых Химии, и сайта экологической организации «Гринпис».


Информация о работе Биотехнологии