Биотехнологии вред и польза и вред
ГБОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет»
Кафедра философии и культурологии
Эссе на тему:
«Современные биотехнологии – благо или зло?»
Преподаватель:
Педченко Олег Петрович
Выполнила:
Студентка стоматологического
факультета IІI курса, 361 группы
Бадретдинова Эльира Маратовна
Самара 2013
Биотехнологии довольно распространенный и широко используемый в наши дни термин. Если разобрать слово фонетически на составляющие то получаются два корня-био и техн, т.е. в буквальном смысле технологии основанные на биологии. Более точно биотехнологии означают использование живых организмов и биологических процессов в производстве. Это наука, объединяющая в себе биологические, химические и технические науки воедино. Основой же биотехнологии считают генетику, молекулярную биологию, биохимию, эмбриологию и клеточную биологию. Биотехнологии дали возможность промышленно получать такие биологически активные вещества как ферменты, витамины, антибиотики, гормональные препараты, соединения стимулирующие иммунитет, а также появилась возможность создания живых организмов с необходимыми свойствами методом генной инженерии.
Но так ли уж хороши биотехнологии? Не несут ли они за собой пагубных последствий? В данном эссе я хотела бы рассмотреть все достоинства и недостатки биотехнологий.
С одной стороны биотехнологии, несомненно, являются положительным моментом в становлении современной не только медицины, но и биологии, химии и других не менее важных естественных наук. С развитием биотехнологии связывают решение глобальных проблем человечества – ликвидацию нехватки продовольствия, энергии, минеральных ресурсов, улучшение состояния здравоохранения и качества окружающей среды.
Чтобы полностью изучить все достоинства биотехнологий надо рассмотреть применение данной науки в разных сферах и дать оценку.
В первую очередь биотехнологии еще в 19-20 в связывали с генной инженерией. Первые успешные опыт в трансформации клеток экзогенной ДНК был проведен еще в 1940 году. Современная генная инженерия позволяет не просто косвенно изменять генотип, как ,например, селекция, а непосредственно внедряться в генетический аппарат, чтобы получить нужные свойства и качество организма. Гены можно удалять и добавлять, чтобы добиться нужного результата. По отношению к человеку генную инженерию можно использовать в лечении серьезных наследственных болезней, а также для прогнозирования последних у потомства. С помощью генотерапии в будущем возможно изменение генома человека. В настоящее время эффективные методы изменения генома человека находятся на стадии разработки и испытаний на приматах. Долгое время генетическая инженерия обезьян сталкивалась с серьёзными трудностями, однако в 2009 году эксперименты увенчались успехом: в журнале Nature появилась публикация об успешном применении генноинженерных вирусных векторов для исцеления взрослого самца обезьяны от дальтонизма. В этом же году дал потомство первый генетически модифицированный примат (выращенный из модифицированной яйцеклетки) – игрунка обыкновенная.
В применении биотехнологий в медицине можно выделить такие недавно сформировавшиеся науки как биоинженерия или биомедицина, наномедицина и биофармакология. Ведущую роль биотехнологий в области медицины, конечно же, играет в создании новых биологически активных веществ и лекарственных препаратов для лечения серьезных заболеваний и их диагностики на ранних стадиях. Ярким примером служат антибиотики, которые получают путем микробиологического синтеза. В настоящее время они является незаменимыми препаратами, применяемыми для лечения вирусных заболеваний.
Но давайте посмотрим на биотехнологии с другой стороны. Так ли они хороши, как пытаются нас уверить в этом ученые. Все знают, что у каждой медали две стороны.
Прежде всего следует отметить, что в качестве вероятных неблагоприятных последствий могут фигурировать последствия физические. Например выращивание трансгенных животных, обладающих ценными в плане медицинского использования свойствами, к примеру, трансгенных свиней, органы которых можно будет использовать для пересадки человеку. Угроза заключается в том, что большее число микроорганизмов и бактерий, вызывающих заболевания у животных в нормальных условиях не действуют на человека. Но что же будет, если мы поменяем эти условия? Как тогда поведут себя микроорганизмы? В природе существует некий барьер между разными видами живых существ. Одни виды восприимчивы к одним заболеваниям, а другие к другим. Если этот барьер разрушить из-за того, что геном свиней будет, с точки зрения иммунной системы, выполняющей основную барьерную функцию, приближен к человеческому, то возникает опасность заражения человека новыми неизвестными формами вирусных и бактериальных заболеваний, для которых еще не существует лекарств.
С точки зрения биоцентризма и патоцентризма, сам факт использования животных как чистого средство достижения целей человека является аморальным. Тем более что, понимая угрозу заражения человека, которому будут пересаживаться органы от свиней, исследователи содержат экспериментальных животных в особых стерильных условиях, жестко ограничивающих их пространство жизнедеятельности. Это вызывает резкие протесты со стороны защитников прав животных.
Существует не мало экспериментов по поводу скрещивания генов абсолютно не родственных видов живых организмов и создания так называемых “химер”. Например, одна часть от человека, а другая от животного. несет в себе трудно предсказуемые риски разрушения не только биологических барьеров между животными и человеком, но и границ человеческой самоидентичности. Ведь опыты ведутся не только по созданию животных для трансплантации внутренних органов типа печени, сердца или почек, но и мозговых структур. Уже созданы мыши, у которых 1% мозговых нейронов является человеческим. Возможно в дальнейшем создадут существ, у которых 100% мозга будет являться человеческим и получится уже новый вид существ, которые не были заложены природой, они будут не естественны и возможно даже аморальными.
Выращивание из стволовых клеток человека органов и тканей, которые будут способны заменить его собственные, пораженные заболеванием или вследствие травмы, является одним из приоритетных направлений развития биотехнологий в области медицины. Однако при всей перспективности и первых обнадеживающих результатах уже отмечены многочисленные осложнения. В частности показано, что у людей, которым в целях экспериментальной терапии вводили стволовые клетки, значительно возрастает риск развития рака и других патологических состояний.
Рассмотрев далеко не все плюсы и минусы биотехнологий можно сказать, что они являются благом для развития современной медицины и других рядом стоящих наук, но, несомненно, к ним стоит относится с большой осторожностью, как с точки зрения нанесения вреда здоровью, так и с точки зрения биоэтических норм и правил. Никогда не стоит забывать о моральной стороне биотехнологий.
В октябре исполнилось 50 лет ведущему российскому исследовательскому институту в области биотехнологий – Государственному научно-исследовательскому институту генетики и селекции промышленных микроорганизмов (ГосНИИгенетика), входящему в Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт». Президент НИЦ «Курчатовский институт» Михаил Ковальчук рассказал «Известиям» о том, как с помощью биотехнологий развивать сельское хозяйство и уберечься от новых биотехногенных угроз.
– Казалось бы, ядерная физика, с которой начинался Курчатовский институт, и биология с генетикой – довольно различные научные дисциплины. Как они оказались объединены в единый исследовательский центр?
– Мне приходится часто слышать вопрос: какое отношение имеет Курчатовский институт к биологии? Так вот, самое прямое! Именно здесь, еще в 40-е годы прошлого века, во времена запуска советского атомного проекта, стало понятно, что необходимо изучать влияние радиации на человека и искать способы защиты от нее. Тогда это была совершенная terra incognita. Практически одновременно с ядерной физикой в Лаборатории № 2 (как тогда назывался Курчатовский институт) развернулись медицинские радиационно-биологические исследования. И еще до войны биогенетические исследования в нашей стране были абсолютно на мировом уровне.
Но в 1948 году состоялась печально знаменитая сессия ВАСХНИЛ – Всесоюзной сельскохозяйственной академии, где отечественная генетика была фактически уничтожена. Именно тогда в нашем институте атомной энергии, с подачи Игоря Васильевича Курчатова и его ближайшего соратника Анатолия Петровича Александрова нашли прибежище изгнанные из других мест биологи и генетики. Так в нашем медико-биологическом подразделении в 1950-е годы продолжались генетические исследования мирового уровня. И это стало еще одним из многих важнейших ответвлений атомного проекта.
– Как появился знаменитый ГосНИИгенетика?
– В 1958 году в Институте атомной энергии был образован Радиобиологический отдел (РБО), в котором известный биолог Сос Алиханян организовал и возглавил генетическую лабораторию – Сектор генетики и селекции микроорганизмов. При активной поддержке руководства Курчатовского института он не просто мог продолжать генетические исследования, но активно развивать и биотехнологии на принципиально новом уровне. Поэтому когда спустя 10 лет, в 1968 году, в стране возник запрос на формирование биотехнологической и микробиологической промышленности, этот сектор был преобразован в отдельный институт. Так под крышей Курчатовского института зародился знаменитый впоследствии ГосНИИгенетика.
Именно отсюда в Советском Союзе развилась одна из крупнейших в мире биотехнологических промышленностей. На базе этого института в стране тогда выпускали все виды существовавших на тот момент антибиотиков, кормовых добавок, аминокислоты, витамины – практически всё необходимое для внутренних потребностей сельского хозяйства и фармакологической промышленности огромной страны, абсолютно независимо.
– Почему эта независимость не была сохранена?
– В СССР существовали свои стандарты для всех отраслей промышленности. С распадом страны и открытием наших рынков для иностранной продукции возник вопрос о соответствии российской продукции западным стандартам. Так, под эгидой повышения конкурентоспособности наших товаров и изделий, в том числе высокотехнологичных, были фактически уничтожены многие отрасли отечественной промышленности (авиационная, электронная, судостроительная, биотехнологическая и др.), а наши внутренние рынки стали заполняться иностранной продукцией.
– Что удалось сохранить в этой ситуации?
– Институт «ГосНИИгенетика» удалось уберечь от приватизации и сохранить в нем одну из крупнейших коллекций микроорганизмов, без которых просто невозможна любая биотехнологическая промышленность.
Но еще до того, как ГосНИИгенетика вернулся в состав Курчатовского института в 2016 году, мы на нашей площадке начали разворачивать генетические исследования. Ведь к 2008 году уже семь стран расшифровали геном человека, а у нас в стране нет. Мы начали работу в этом направлении и именно в бывшем Институте атомной энергии в 2009 году расшифровали первый в стране и восьмой в мире геном человека. И это стало одним из важных направлений создаваемого тогда в Курчатовском институте НБИКС-центра природоподобных технологий, как мы его сейчас называем.
– Почему биотехнологии столь важны?
– Помимо того что это одно из самых перспективных и прорывных направлений современной науки, крайне важно, что биотехнологии имеют двойное применение. С их помощью можно, например, искусственно создать микроорганизмы, которые могут быть как лекарством, так и оружием. И как это контролировать, оценивать, опасно это или нет, – вопрос пока открытый. Здесь ситуация намного сложнее, чем в ядерной отрасли. Распространение ядерных материалов мало того, что находится под строжайшим контролем и есть масса способов этого контроля, создать, скажем, атомную бомбу – дело крайне дорогое и сложное. А с биотехнологиями всё на порядок проще и с точки зрения самого процесса, и перевозки – буквально в кармане.
– Какой должна быть система контроля биологической безопасности?
– Пока ясно одно: эта система должна контролировать не оружие на этапе его производства и хранения, а сами технологии – еще на этапе их разработки. Это требует принципиально новых подходов. Механизмы, подобные ядерному контролю, для этого уже не годятся.
Уже сейчас существует возможность создать искусственный патогенный микроорганизм, который будет самостоятельно размножаться. И тогда даже одна клетка такого организма может стать оружием массового поражения. При этом ее патогенные свойства можно генетически «настроить» на вполне определенные цели, скажем так.
– Стоит ли развивать такие опасные технологии?
– В любом деле есть двойные применения, от любой инновации есть плюс, но сразу есть и минус. Поехал первый автомобиль, и очень скоро появился первый человек, который погиб под колесами. Автомобили же не запретили, а просто ввели правила уличного движения, контроль скорости. При этом не удалось свести к нулю опасность автомобиля, но она всем понятна.
Мир усложняется, становится многограннее, эффективнее с точки зрения качества жизни. Но вместе с тем значительно повышается и вероятность разного рода негативных техногенных сценариев, в которых мы обязаны детально разбираться и контролировать их, причем самостоятельно, не завися ни от каких импортных технологий или составляющих. Массовый переход на иностранные технологии может стать и путем к колонизации, полной зависимости, в случае если у вас нет своей научно-технической базы. К счастью, у нас она есть.
– А если говорить о плюсах?
– Это, несомненно, подъем сельского хозяйства, которое необходимо, чтобы накормить население. Сегодня уже достигнуты большие успехи в производстве мяса птицы, свинины, говядины. Но в этой отрасли главное – корма, а для их производства необходимы специальные биоактивные добавки, аминокислоты, витамины, которые до последнего времени мы вынуждены были закупать. Сейчас ситуация изменилась и мы имеем все научные и технические возможности для восстановления этой промышленности, что является одним из залогов национальной безопасности
В советское время подобные глобальные направления возникали и развивались в рамках административной системы, госзаказа, а сегодня мы имеем дело с рынком. Поэтому необходимы рыночные механизмы в виде частно-государственного партнерства. В Курчатовском институте уже накоплен успешный опыт такого ЧГП в информационных технологиях, в медицине.
– Но в последнее время часто бывает нужно не поднять уровень производства сельхозпродуктов, а, наоборот, справиться с большими урожаями.
– Действительно. В прошлом году у нас урожай зерна был свыше 130 млн т. Мы полностью обеспечили зерном себя, удовлетворили все экспортные запросы, но и после этого у нас остались десятки миллионов тонн зерна. Фактически сегодня, спустя много лет, в России воссоздана устойчивая возобновляемая база для развития национальной биотехнологической промышленности, которая даст толчок также и развитию национальной фармакологической, пищевой промышленности, сельского хозяйства и многих других отраслей. Всё это будет укреплять суверенитет страны, обеспечивать нашу технологическую независимость и национальную безопасность.
Quid prodest (Ищи, кому выгодно) – эта поговорка древних римлян актуальна во все времена. Взять, например, производство органически чистых продуктов. Можно только восторгаться тому, с какой интенсивностью развивается это направление! Емкость мирового рынка биопродуктов превысила уже 60 млрд дол. США, и каждый год темпы его роста составляют 10-15%.
Биопродукты
Экологически чистые продукты (биопродукты, продукты, произведенные согласно принципам биоземледелия и биоживотноводства) – это овощи, фрукты, ягоды, грибы, зерно, молоко, мясо и рыба, изготовленные без использования пестицидов, синтетических минеральных удобрений, регуляторов роста, пищевых добавок и генномодицифицированных продуктов. Корма для животных не содержат антибиотиков и гормонов. Готовую продукцию не минерализуют, не добавляют туда ароматизаторов и красителей, не рафинируют.
Экологически чистые продукты стоят дороже: производительность биохозяйств, активно задействован ручной труд. Но люди готовы переплачивать почти вполовину от обычной стоимости продукта! Считается, что из каждых 4 британских домохозяек 3 ежемесячно покупают биопродукты.
Столь высокая популярность объясняется очень просто. Предполагается, что экологически чистые продукты полезнее и безопаснее обычных, что они вкуснее, что их производство не загрязняет окружающую среду и останавливает потенциально опасный рост количества генномодифицированных продуктов. В общем, ешь экологически чистые продукты и будешь сильным и здоровым, а планета чистой!
Но так ли это на самом деле?
В странах с низким уровнем конкуренции и плохо налаженной системой производства, переработки, сбыта и сервиса стоимость экологически чистых продуктов намного выше. Если в Европе стоимость биопродуктов превышает обычную на 10-50%, то в Китае эти цены могут быть до 700% больше, а в России даже 1000%!
Биотехнологии за и против
Биотехнологии это натуральное сельское хозяйство. Оно безопасно для окружающей среды. Несомненно, ручное удаление сорняков это гораздо ближе к многовековым принципам земледелия, чем использование синтетических гербицидов. Но при этом апологеты экотехнологий умалчивают о том простом факте, что сельское хозяйство ненатурально само по себе. Достаточно вспомнить, что пшеница не относится к естественным пищевым продуктам, любые сорта овощей и фруктов результат направленной селекции, а коровье молоко никогда не входило в рацион человека как вида. Изначальный образ жизни человека это охота и сбор даров природы, а вовсе не стада домашних животных и земледелие.
Возврата к этому прошлому пока не предвидится. Очень хорошо: продолжительность жизни в те времена была втрое меньше нынешней!
Польза и вред продуктов питания
Не выдерживает критики и постулат о том, что производство экологически чистых продуктов не вредит окружающей среде. Для выращивания растений и животных по экопринципам требуется больше воды и энергии, с помощью любимого природного удобрения (навоза) распространяются опасные микроорганизмы и сорняки, биоживотноводства производят больше метана… И, хотя этот факт не распространяется очень широко, в биоземледелии используют ядохимикаты! Только они не синтетического, а природного происхождения. Но применение растительных ядов, минеральных масел и специально разработанных штаммов бактерий по-прежнему является определенным риском для окружающей среды.
Для человека биопродукты безопаснее, чем обычные. Это утверждение не лишено истины. Уровень пестицидов в биопродуктах составляет лишь 30% и менее от их количества в обычных продуктах. Биопродукты содержат меньше антибиотиков и гормонов. Но при этом использование биопродуктов повышает риск отравления растительными токсинами или микробами. В 2011 г в Германии из-за зараженных ростков сои, поступавших в продажу из экохозяйств, заболели несколько сотен человек, 12 умерли, а паника, разразившаяся в стране, причинила сельскому хозяйству убытков на 210 млн евро!
В США с 1996 г. зафиксировано 30 случаев мини-эпидемий, когда источником заражения являлась кишечная палочка, вызывающая энтерит и кишечные кровотечения и это уже не мифы о продуктах, а факты.
Мифы о продуктах и их разоблачение
Для человека биопродукты полезнее, чем обычные. Научные данные на этот счет противоречивы. С одной стороны, изучение биоовощей и фруктов (яблоки, персики, помидоры) показало более высокое содержание в них витамина С, p-каротина и флавоноидов. С другой стороны, есть данные большого датского исследования, в котором на протяжении двух сезонов ученые выращивали картофель, морковь, капусту, горох и яблоки по трем разным технологиям: полностью органической (на навозе), полуорганической (на навозе, но с использованием пестицидов) и обычной (с удобрениями и пестицидами). Последующий анализ минералов и микроэлементов не выявил никакого преимущества биопродукции, а вот урожай, несмотря на большое количество затраченной энергии на экоучастках был заметно ниже. Также не было обнаружено никакого лучшего усвоения биопродуктов. И обычные продукты, и био усваивались одинаково. Вообще, надо заметить, что до сих пор нет ни одного доказательства того, что биопродукты влияют на здоровье более благотворно, чем обычные.
Биопродукты вкуснее обычных. Увы, это тоже миф. Конечно, если заплатить за литр молока или килограмм картошки в 2-3 раза больше обычного, вкус продукта покажется более приятным! Но если поставить рядом несколько продуктов и предложить добровольцам по вкусу отличить биопродукты от обычных, то никакой разницы выявлено не будет. Конечно, натуральное парное молоко имеет совсем другой вкус, чем разведенное из порошка или многократно прокипяченное, но парное молоко от «биокоровы» и от обычной буренки ничем на вкус не отличаются.
Таким образом, производство экологически чистых продуктов это такая же область промышленности, как и любая другая. Как и в любом производстве, при продаже экопродукции активно используется реклама, в том числе и основанная на распространенных в обществе мифах о продуктах. Выбирая продукты на рынке или в магазине, об этом необходимо помнить!