oio11

Современная биология и биологическая безопасность

А.С. Спирин

... очень важно, и об этом надо постоянно помнить, - биотехнологические воздействия обоюдоострые. Их можно направить и во благо, и во зло. Многие благие начинания могут иметь непредсказуемые последствия - опять какие-нибудь "роковые яйца". Объектом неблагоприятных биологических, в том числе и генетических воздействий может стать сам человек, сельскохозяйственные животные и растения, окружающая среда. Поэтому каждая нация и государство должны заботиться о биологической безопасности....непредсказуемо возникшие, или вышедшие из-под контроля, или сознательно изготовленные биологические (генетические) агенты, которые могут поражать людей, животных и растения, и в случае сознательного использования становятся биологическим оружием. Все знают об этой опасности. Ни атомное, ни водородное не сравнится с ним по одной простой причине: изготовление биологического оружия не требует больших денег. К тому же, его можно сделать направленным, так, что оно не будет грозить нападающей стороне. Можно добиться, чтобы это оружие не выявляло нападающую сторону, то есть действовать без объявления войны. Биологическое оружие могут изготовить и использовать небольшие террористические группы. ...
http://vivovoco.rsl.ru/VV/PAPERS/MEN/ASPIRIN.HTM

........В своей статье акад. РАН и многих других Академий мира А.С. Спирин ("ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК', том 74, 2004, ? 11, с. 963-972) написал: 'Расшифровка человеческого генома и самые последние успехи молекулярной и клеточной биологии привели к возможности создания биологического оружия третьего, 'постгеномного', поколения ХХI в. - генного и другого молекулярного оружия (в международной литературе обозначается как Advanced Biological Warfare - сокращенно ABW). В арсенал этого оружия входят:

гены, то есть молекулы ДНК, проникающие в организм и кодирующие вредные белки, такие как белковые токсины, белки-репрессоры, подавляющие важнейшие функции человека, регуляторы функций, активаторы малигнизации, ингибиторы иммунитета;

малые регулятивные РНК (siRNA и miRNA), проникающие в организм и избирательно выключающие синтез функционально важных белков в организме;

прионы - инфекционные белки, нарушающие процесс образования пространственной структуры функционально важных белков'.

Планируемые эффекты от воздействия молекулярного оружия - смерть, инвалидность, нервные и психические расстройства, дебилизация ('манкуртизация'), стерилизация.

Думается, что тайные биодиверсионные угрозы миру (в том числе и масштабные расовые войны: 'белые' против 'желтых' и 'черных', или наоборот) сегодня необычайно велики.

...http://www.lebed.com/2006/art4573.htm.

..лечение заболеваний путем замены поврежденного участка ДНК нормальным станет возможным уже в следующее десятилетие. Сейчас проблемой, препятствующей развитию такого метода лечения, является то, что ученые не умеют доставлять ген в клетку. Пока единственный известный способ доставки — заражение животного вирусом с необходимыми генами, но это опасный вариант.....
http://elementy.ru/lib/431280

Проект "Геном человека": США

В 1985 г. Президент Университета Калифорнии в Санта-Крузе Robert Sinsheimer организовал первое совещание, на котором обсуждалась принципиальная возможность секвенирования генома человека [ Sinsheimer R., 1989 ].

В то же время Министерство Энергетики США было заинтересовано в разработке эффективных методов обнаружения наследуемых мутаций у людей. Тогдашний руководитель Отдела Исследований в области Здравоохранения и Охраны Окружающей Среды (Office of Health and Environment Research) Министерства Энергетики США Чарльз ДеЛизи (Charles DeLisi) в конце 1985 г. предложил организовать для этого масштабную научную программу, которая включала бы в себя три основных направления: развитие методов секвенирования ДНК; развитие методов компьютерного анализа полученных результатов; развитие методов упорядочения фрагментов ДНК, клонированных из генома человека.

Целью проекта ставилось полное секвенирование генома человека и он и назывался Проект Секвенирования Генома Человека. В 1987 г. Министерство Энергетики начало финансирование работ по этой программе.

В ходе обсуждения этого проекта на разнообразных комиссиях и комитетах стало ясно, что его осуществление в разумные сроки в рамках существующей технологии невозможно. Кроме того, начальные оценки стоимости данного проекта (около 3 млрд. долларов) вызвали в научной среде обеспокоенность, что в результате столь масштабного отвлечения средств могут пострадать другие направления молекулярной биологии.

Поэтому вскоре было изменено само название проекта и вместо "Проект секвенирования генома человека" он стал называться просто "Проект Геном человека". Первоочередной задачей стало картирование генома человека , т.е. получение набора упорядоченных клонов, перекрывающих весь геном. Секвенирование же стало второстепенной задачей [ Levin R., 1987 ]. Изменилась также оценка стоимости проекта и вместо числа "3 миллиарда долларов" стала использоваться величина "от 30 до 50 миллионов долларов в год в течение последующих 10 лет".

Национальный институт здоровья (NIH) США не мог остаться в стороне от такого масштабного проекта и после нескольких совещаний в 1987-1988 гг. было принято решение об участии в проекте. В 1988 г. было принято решение конгресса о начале финансирования работ по изучению генома человека в NIH и Министерстве Энергетики [ Watson J.D. e. a., 1991 ].

Очень много споров вызвал вопрос о том, кто должен возглавлять этот проект, но к 1990 г. Министерство Энергетики и Национальный институт здоровья смогли преодолеть эти разногласия, представили в Конгресс совместный пятилетний план исследований и учредили ряд совместных рабочих групп (по картированию; информатике; социальным, юридическим и этическим аспектам исследований генома).

В конце концов цели проекта Геном Человека были сформулированы следующим образом [ Pearson M.L. e. a., 1991 ]:

создание детальной физической карты генома человека;

создание физических карт всех хромосом человека и хромосом ряда модельных организмов;

определение полной последовательности ДНК человека и ряда модельных организмов;

развитие методологии и инфраструктуры для хранения, анализа и распределения полученной информации;

создание технологии, необходимой для достижения перечисленных целей.

Столь масштабный проект привлек внимание ученых многих стран. Участие в исследованиях генома человека рассматривалось как важное условие подъeма уровня национальной науки. В 1988- 1990 гг. национальные программы изучения генома человека начали осуществляться в Италии , Великобритании , Франции , Германии , Советском Союзе . Все они имеют свои особенности.

Разработка концепции STS / EST в начале 90-х годов повлияла на общий план работ по проекту Геном Человека. В 1993 г. В США был принят новый пятилетний план работ по этому проекту [ Сollins F. e. a., 1993 ]. На основе анализа первых нескольких лет работ по этой программе на 1994-1998 финансовые года планируется достижение следующих основных целей:

к 1995 г. завершить получение генетической карты генома человека с разрешением 2-5 сМ, значительно улучшить технологию генетического картирования, разработать новые типы маркеров;

завершить получение карты STS генома человека с разрешением 100 кб;

разработать новые эффективные методы секвенирования ДНК, доведя суммарную скорость секвенирования ДНК до 50 Мб в год к 1998 г. (необходимо отметить, что важное значение придается работам по анализу геномов модельных организмов, в частности особенно рекомендуется проводить параллельное секвенирование гомологичных районов у человека и мыши);

разработать новые, эффективные методы идентификации генов и определения местоположения известных генов на физических картах и отсеквенированной ДНК;

продолжить разработку эффективных методов хранения, анализа и распределения полученной информации.

Наиболее современным видом маркеров , безусловно, являются STS . В настоящее время различные физические карты отличаются главным образом способами получения STS и методами их картирования.

http://humbio.ru/humbio/01122001/kartirovan/00001722.htm

...

ПРОЕКТ «ПЕРСОНАЛЬНЫЙ ГЕНОМ»

Джордж Черч, сфотографированный на фоне переливающихся всеми цветами радуги молекулярных колоний, будет одним из первых, кто предоставит данные о своем геноме всем желающим.

Уже многие годы каждый новорожденный перед выпиской из родильного дома проходит тест на фенилкетонурию, одно из наследственных заболеваний. Сегодня многих больных раком легких определенной формы проверяют на наличие в их геноме вариантных форм гена EGFR, чтобы оценить целесообразность проведения химиотерапии с применением препарата Iressa. К генетическим тестам все чаще прибегают для того, чтобы подобрать больному дозу необходимого лекарства с учетом особенностей его метаболизма. Все свидетельствует о том, что мы стоим на пороге появления персонифицированной медицины, дело лишь за тем, как скоро удастся снизить стоимость процедуры секвенирования генома человека.

Персональный геном содержит информацию, интересную не только с медицинской, но и с генеалогической точки зрения. С его помощью можно узнать, каковы наши корни, связаны ли мы родственными узами с теми или иными людьми. Тысячи или даже миллионы наборов данных, заключенных в полной нуклеотидной последовательности геномной ДНК, помогут ответить, например, на такой вопрос: «Какие генетические особенности и взаимодействия между генами и окружающей средой формируют наш внешний облик или отвечают за те или иные черты характера?»

Доступ к информации о генетическом статусе человека открывает невиданные возможности, но тут же встает вопрос о правомочности ее использования страховыми агентами, работодателями, политиками и т.д.

Пройдет немало времени, прежде чем мы ощутим, насколько изменилась наша жизнь с наступлением эры персонифицированной геномики. Чтобы заглянуть в будущее, я и мои коллеги недавно приступили к реализации идеи «Персональный геном», который мы рассматриваем как логическое продолжение проекта «Геном человека». Мы намереваемся оценить возможные опасности и риски персональной геномики и собираемся привлечь добровольцев, которые не побоялись бы предать гласности свои генетические подробности.

Набор информации, которую мы намереваемся собрать, будет включать нуклеотидную последовательность ДНК всех 46 хромосом человека, медицинские показатели в цифровом формате, в том числе те, которые в будущем позволят составить детальную карту состояния здоровья пациента (исчерпывающие данные об РНК и белке, антропометрические параметры, результаты магнитно-резонансной томографии и других детальных обследований и т.д.). Мы хотим также поместить клеточные линии, полученные от каждого из добровольцев, в хранилище Coriell при Национальном институте общих медицинских исследований. Все собранные сведения будут находиться в открытом доступе. Каждый ученый сможет воспользоваться ими для проверки своих гипотез и пополнять банк данных.

В качестве положительного примера открытого доступа к генетической информации приведу случай, который недавно произошел со мной. Мы уже перевели в режим on-line некоторые медицинские данные добровольцев, в частности мои. И вот некий гематолог из штата, расположенного в совсем другой части США, связался со мной и сообщил, что, как ему представляется, мне давно пора пройти тест на содержание холестерола в крови. Я последовал его совету и в результате изменил дозу принимаемых лекарств и перешел на соответствующую диету, устранив тем самым один из факторов риска по сердечно-сосудистым заболеваниям. Конечно, в будущем в подобных ситуациях мы вряд ли будем полагаться только на рекомендации прозорливых специалистов с другого конца земного шара. В нашем распоряжении будет целый арсенал специализированных программ, которые помогут выбрать оптимальную линию поведения.

Проект «Персональный геном» был одобрен экспертным советом Гарвардской медицинской школы. Он предполагает полную осведомленность всех добровольцев о возможных рисках, которым они подвергаются, открывая третьим лицам доступ к данным о своем геноме. Кроме того, каждый новый участник проекта должен ознакомиться с уже имеющейся базой данных, чтобы получить представление о ее характере.

Проект «Персональный геном» создаст прекрасные предпосылки для свершения новых открытий. Кроме того, он позволит проверить «на прочность» общественные институты и службы страхования. Проект не обещает немедленной прибыли, но плоды, которые он принесет, с лихвой окупят все усилия.

ОБ АВТОРЕ:

Джордж Черч (George M. Church) — профессор генетики в Гарвардской медицинской школе, руководитель Гарвардского центра вычислительной генетики Липпера, Лаборатории геномной технологии министерства энергетики США и в Центрах совершенствования геномики при Национальных институтах здравоохранения. В круг его научных интересов входит создание и внедрение новых методов анализа и синтеза биомолекул.

Это статья опубликована на сайте: http://www.molgen.org
Ссылка на эту статью: http://www.molgen.org/index.php?name=News&file=article&sid=24