Meer dan 300,000 mensen in Duitsland hebben er last van suikerziekte Zij hebben nodig insuline, een hormoon dat nu wordt geproduceerd door genetische manipulatie. Insuline wordt geproduceerd door de eilandjes van Langerhans in de alvleesklier; het reguleert suiker niveaus. Als het hormoon faalt, leidt dit tot het klinische beeld van suikerziekte. Mens insuline is het eerste medicijn dat wordt geproduceerd door genetische manipulatie. De afgelopen 15 jaar is het mogelijk geweest om het hormoon te produceren, dat essentieel is voor suikerziekte patiënten, zonder het uit de alvleesklier van geslachte runderen of varkens te hoeven halen. Met behulp van genetische manipulatie werd de insulineblauwdruk geïsoleerd uit de cellen van een mens en overgebracht naar bacteriën of gisten. In grote geroerde tanks, fermentoren genaamd, vermenigvuldigen de micro-organismen zich en produceren ze menselijke insuline Genetisch gemanipuleerde insuline is daarom absoluut vrij van ziekteverwekkers van dieren.
Moeilijke termen: gen, genoom en genetische manipulatie.
De gen is de kleinste eenheid erfelijk materiaal (erfelijk materiaal wordt ook wel genoom genoemd, dwz het geheel van alle genen van een organisme). Ons genoom bevat tussen de 30,000 en 40,000 genen; dit zijn slechts ongeveer 300 genen meer dan de muis en ongeveer twee keer zoveel als de fruitvlieg. Er zijn al ongeveer 9,000 menselijke genen geïdentificeerd. Genetische manipulatie omvat alle biologisch-technische processen die specifiek het genetisch materiaal van een cel veranderen. De genetische informatie wordt opgeslagen in een gigantisch molecuul genaamd desoxyribonucleïnezuur, waarvoor de afkorting DNA in wetenschappelijk gebruik is ingeburgerd (naar de Engelse term deoxyribonucleid acid); in het Duits wordt het ook wel DNA genoemd. Het principe van genetische manipulatie: secties van vreemd DNA worden in de cel ingebracht om daar gedefinieerde veranderingen teweeg te brengen. Het bekende voorbeeld is het medicijn menselijke insuline op deze manier geproduceerd. In de genetische manipulatie van drugsworden genen die voor therapeutisch bruikbare stoffen coderen, overgebracht naar cellen die zo gemakkelijk mogelijk te kweken zijn. Bacterie zijn ideaal voor dit doel, en zeldzamer gist- en zoogdiercellen. Genetische manipulatie heeft geleid tot de ontwikkeling van nieuwe drugs zoals menselijke insuline, vaccins zoals een behandeling voor hepatitis B, en diagnostiek die al wereldwijd in gebruik is. De goedkeuring van geneesmiddelen die zijn geproduceerd met behulp van genetisch gemodificeerde organismen wordt gereguleerd door de Duitse geneesmiddelenwet en de Duitse dierziektenwet. Daarnaast moet goedkeuring worden verkregen conform de Wet gentechnologie. Een belangrijke taak van het menselijk genoomonderzoek is om te achterhalen welke genen betrokken zijn bij het ontstaan van ziekten en op welke manier. Hieruit verwachten wetenschappers nieuwe concepten voor de behandeling van bijvoorbeeld hart- en vaatziekten, kanker, infectieziekten of ziekten van de zenuwstelsel zoals Parkinson, multiple sclerose or Alzheimer ziekte.
Het gekloonde schaap
Schotse wetenschappers waren er in 1996 in geslaagd een schaap te klonen nadat ze de uiercel van een zesjarig schaap hadden verwijderd en in een eerder verwijderd ei hadden gestoken. Dolly, de kopie van een ander schaap, een wonderdier van de wetenschap, het kunstmatige product van vlees en bloed is gemaakt van het genetisch materiaal van een lichaamscel. Maar halverwege 1999 werd opgemerkt dat Dolly's genetisch materiaal er ongewoon oud uitzag - Dolly moest onlangs worden geëuthanaseerd. Bij het klonen vindt echter geen wijziging van het genetisch materiaal plaats. Onder klonen wordt algemeen verstaan de kunstmatige productie van genetisch identieke levende wezens. Van nature genetisch identiek zijn bijvoorbeeld allemaal bacteriën van een kolonie, bij mensen als speciaal geval de eeneiige tweeling.
Groene genetische manipulatie
Een toepassingsgebied van de zogenaamde groene genetische manipulatie is de productie van voedsel. Deskundigen schatten dat in Duitsland tussen de 50 en 70 procent van ons voedsel in aanraking is gekomen met genetische manipulatie. Te beginnen met de enzymen en smaakstoffen onze brood tot modderwerende tomaten, schimmelbestendige rode wijn en prestatieverbeterde melkkoeien, het spectrum van genetisch gemodificeerde producten. Er wordt onderzoek gedaan naar het gebruik van genetische modificaties, bijvoorbeeld bij biologische plaagbestrijding met genetisch gemodificeerde virussen, of om de kwaliteit van plantaardige producten, zoals voedingsmiddelen, te verbeteren om de houdbaarheid, houdbaarheid, tolerantie, voedingswaarde en smaak Niet alleen dieren en planten die direct als voedsel dienen, zijn genetisch gemodificeerd, maar ook micro-organismen die voedsel modificeren en verfijnen. Voorbeelden zijn de klassieke biologische processen van bier- en wijnproductie of het rijpen van kaas.
Hoop gentherapie
Gen therapie gebruikt alle procedures die worden gebruikt om de genetische samenstelling rechtstreeks te beïnvloeden voor medische doeleinden. Gen therapie wordt al gebruikt om erfelijke ziekten te behandelen en kanker Er zijn hier grote verwachtingen, hoewel ze gedurende een lange periode voorzichtig zijn bedacht, gebaseerd op het kunnen gebruiken van dit begrip voor betere therapieën van specifieke ziekten. Als bijvoorbeeld genen die betrokken zijn bij de ontwikkeling van een ziekte kunnen worden geïdentificeerd, idealiter nieuw drugs kunnen worden ontwikkeld die de oorzaken aanpakken in plaats van alleen de symptomen.
Stamcelbehandeling in de baarmoeder
Met stamcelbehandeling in de baarmoeder zijn Californische wetenschappers er voor het eerst in geslaagd een erfelijke ziekte voor de geboorte te genezen. Immunodeficiëntie is een ziekte waarbij pasgeborenen geen weerstand hebben tegen bacteriën en daarom de eerste jaren van hun leven in een kiemvrije tent moeten leven. Hiervoor worden gezonde stamcellen uit de navelstreng bloed van een andere baby werden vóór de 16e week in het ongeboren kind geïnjecteerd zwangerschap Stamcellen zijn voorlopers van gedifferentieerde en dus gespecialiseerde cellen. In de beenmergEr zijn bijvoorbeeld stamcellen voor cellen die worden aangetroffen in de bloed, zoals lymfocyten Stamcellen van embryo's kunnen zich ontwikkelen tot een compleet organisme (dan spreekt men van totipotentie). Stamcellen met een zeer lage rijpheid worden ook aangetroffen, zij het in zeer kleine aantallen, in volwassen weefsels zoals lever, nier, hersenen, of zelfs in de navelstreng bloed van de pasgeborene zou kunnen dienen als alternatief voor embryonale stamcellen - dit is momenteel onderwerp van onderzoek. Met stamceltransplantatieslaagden onderzoekers er voor het eerst in om te genezen immunodeficiency al in de baarmoeder. Daarom kunnen de geïnjecteerde gezonde cellen de plaats innemen van de lichaamseigen cellen. Wanneer de gezonde cellen zich in het lichaam van de baby nestelen, wordt het ontbrekende enzym vervangen en wordt het defect geëlimineerd. Het menselijk genoom is grotendeels gedecodeerd. Dit wordt beschouwd als een mijlpaal in de geschiedenis van de mensheid. Maar juist hier worden nieuwe eisen gesteld aan wetenschap, politiek en ethiek. Ethiek wordt uitgedaagd om te laten zien of en hoe deze bevindingen op verantwoorde wijze kunnen worden gebruikt in uiteenlopende gebieden als geneeskunde en landbouw.
