ЕТИЧНІ ПРОБЛЕМИ ГЕННО-ІНЖЕНЕРНИХ ТЕХНОЛОГІЙ, МЕДИЧНОГО ЗАСТОСУВАННЯ СТОВБУРОВИХ КЛІТИН, КЛОНУВАННЯ ОРГАНІВ І ТКАНИН.

ЕТИЧНІ ПРОБЛЕМИ ГЕННО-ІНЖЕНЕРНИХ ТЕХНОЛОГІЙ, МЕДИЧНОГО ЗАСТОСУВАННЯ СТОВБУРОВИХ КЛІТИН, КЛОНУВАННЯ ОРГАНІВ І ТКАНИН.

 

Підтримання біологічного різноманіття як варіабельності живих організмів з усіх джерел, включаючи земні, морські чи інші водні екосистеми і екологічні комплекси, різноманітності між видами, в рамках виду і різноманітності екосистем, обґрунтування механізмів біобезпеки як системи заходів «щодо забезпечення безпечного створення, використання та транскордонного переміщення живих змінених організмів, які є результатом біотехнології», займають в сучасній біоетиці одне з провідних місць.

На рубежі ХХІ століття медична наука досягла значних успіхів: лікувальні технології стають все більш ефективними; проблеми, які ще вчора видавалися невирішуваними, на сьогодні успішно долаються; перспективи застосування тих чи інших методик розширюються.

 

БІОТЕХНОЛОГІЯ, БІОБЕЗПЕКА І ГЕНЕТИЧНА ІНЖЕНЕРІЯ: ДО ІСТОРІЇ ПИТАННЯ

Генна інженерія і генетична трансформація — система методів і технологій, що дають можливість ідентифікувати, виділяти, клонувати й переносити окремі гени. 

Людина у своїй діяльності здавна використовувала живі організми. При цьому мова йде не тільки про безпосереднє виробництво сільськогосподарської продукції шляхом вирощування рослин і тварин. Люди, самі того не підозрюючи, використовували і мікроорганізми. Хлібопечіння, пивоваріння, виробництво кисломолочної продукції, квашення овочів, виноробство, виробництво спирту тощо – все це приклади традиційних мікробіологічних біотехнологій.

У широкому розумінні терміном «біотехнологія» позначають використання живих організмів для виробництва різних продуктів і енергії. Тим не менш, довгий час під біотехнологією розуміли, насамперед, саме мікробіологічні процеси. Це і зрозуміло. Всі перераховані вище традиційні біотехнології асоціюються з промисловим виробництвом. Більш того, у другій половині двадцятого століття склалася велика галузь промисловості – мікробіологічна. На мікробіологічних підприємствах за допомогою спеціально відселектованих штамів бактерій, дріжджів виробляють різні фармацевтичні препарати, засоби захисту рослин, біодобрива, всілякі харчові продукти і сировину.

В цей же час були розроблені ефективні методи культивування ізольованих клітин і тканин рослин на спеціальних поживних середовищах. В результаті з’явилася можливість використовувати для рослин методи селекції і технології, що застосовуються до мікроорганізмам. Серед них можна назвати такі, як виробництво в промислових масштабах різних фармацевтичних препаратів клітинами рослин, методи швидкого розмноження в умовах in vitro цінних генотипів рослин, вільних від патогенів, для потреб насінництва (мікроклональне розмноження), нові методи селекції: отримання гаплоїдів в культурі генеративних клітин, соматична гібридизація шляхом злиття протопластів, клітинна селекція та ін. Багато з цих методів з’явилися необхідною методичною основою для успішного початку наступного етапу розвитку біотехнології.

Останні роки XX століття характеризувалися бурхливим розвитком біотехнологій, заснованих на досягненнях молекулярної біології та генетики. Завдяки розробці методів виділення спадкового матеріалу (ДНК), його вивчення (ідентифікації послідовностей, що кодують певні гени), створення його нових комбінацій з допомогою маніпуляцій, здійснюваних поза клітиною, і перенесення цих нових генетичних конструкцій в живі організми з’явилася можливість створювати нові сорти рослин, породи тварин, штами мікроорганізмів, що володіють корисними ознаками, які неможливо відібрати за допомогою традиційної селекції.

Створено нові, більш ефективні лікарські препарати, здатні лікувати раніше невиліковні хвороби. В даний час трансгенні сорти сільськогосподарських культур, стійкі до гербіцидів, вірусів, комах-шкідників, несприятливих факторів середовища (холод, спека, посуха, засолення грунтів), з поліпшеними якісними характеристиками (покращений склад білків, вуглеводів, рослинного масла) займають посівні площі, що перевищують 100 млн. гектарів. Продукти харчування, виготовлені з таких сортів, тепер уже не рідкість на прилавках магазинів багатьох країн світу.

У багатьох країнах склалася потужна мікробіологічна промисловість. Зокрема, налагоджено виробництво лікарських препаратів антимікробної, противірусного, протизапального, протипухлинного, противолейкозної дії, амінокислот, вітамінів, ферментів, гормонів, нуклеїнових компонентів, вакцин, кровозамінників, діагностикумів та інших (всього понад 300 найменувань). Для потреб сільського господарства виробляються різні кормові добавки, засоби ветеринарної захисту тварин, регулятори росту рослин і тварин, інсектицидні, протибактерійні, противогрибкові і противірусні біопрепарати широкого спектра дії.

Починається використання нових біотехнологій і стосовно до рослин і тваринам. Освоєно та удосконалено методи отримання та мікроклонального розмноження чистого від патогенів посадкового матеріалу сільськогосподарських і декоративних культур. Нові методи, засновані на культивуванні ізольованих клітин і тканин рослин, в тому числі соматична гібридизація шляхом злиття протопластів, культура пильовиків і мікроспорія, знаходять застосування в селекції сільськогосподарських рослин. У селекції тварин застосовуються такі біотехнологічні методи, як запліднення in vitro, трансплантація, поділ і кріоконсервування ембріонів.

Розвитку нових біотехнологій приділяється велика увага на державних рівнях. За останні роки реалізовано ряд великих державних програм. Це науково-технічні програми «Інфекції та медичні біотехнології» і «Промислова біотехнологія », а також державна програма фундаментальних досліджень «Розробка наукових основ біотехнологічних процесів: селекція і створення колекції непатогенних мікроорганізмів як біотехнологічних об’єктів; генетична та клітинна інженерія рослин і мікроорганізмів; мікробний синтез біологічно активних з’єднань і використання мікроорганізмів у промисловості, сільському господарстві та охороні навколишнього середовища (“Біотехнологія”)».

Державні програми «Розробка і використання генно-інженерних біотехнологій в інтересах сільського господарства і медицини («Генетична інженерія»), крім проведення наукових досліджень включають комплекс організаційних та кадрових заходів, покликаних дати поштовх прискореному розвитку цього перспективного наукового напрямку. Передбачається проведення робіт зі створення трансгенних сортів картоплі, стійких до колорадського жука, вірусам, бактеріям, поліпшених сортів конюшини, журавлини великоплідної і інших культур.

Виконується наукова програма «Створення високоефективних біологічно безпечних лікарських препаратів нового покоління на основі білків людини, отриманих з молока трансгенних тварин. Тим не менш, видно помітне відставання нашої країни у розвитку саме генно-інженерних біотехнологій, які вимагають вкладення значних фінансових коштів. Тому очікувати швидкого прориву в цій галузі не доводиться. У зв’язку з цим доцільно розширювати міжнародне співробітництво в сучасній біотехнології, щоб прискорено впроваджувати і використовувати досягнення інших країн.

Незважаючи на значні досягнення та блискучі перспективи, сприйняття населення перших генетично модифікованих продуктів, було, прямо скажемо, неоднозначним. Демонстрації, пікети, галаслива пропагандистська кампанія у пресі, знищення «прихильниками традиційного землеробства» посадок трансгенних культур, національні референдуми про заборону генетичної інженерії стали звичайною справою в багатьох країнах. Така реакція цілком зрозуміла: досвід показує, що впровадження нових, революційних технологій може бути пов’язане з несприятливими, навіть трагічними наслідками для здоров’я людини та навколишнього середовища (прикладів цього в історії достатньо). Однак це не означає, що треба відмовлятися від нових технологій. Важливо своєчасно визначити можливі ризики, пов’язані з їх використанням, розробити та застосовувати, якщо це необхідно, відповідні запобіжні заходи.

Біобезпеку генно-інженерної діяльності як нову область людських знань можна розділити на два основних напрямки. Перше з них пов’язано з розробкою і застосуванням різних методів оцінки та попередження ризику можливих несприятливих ефектів ГІО, друге – з системою державного регулювання безпеки генно-інженерної діяльності.

До теперішнього часу розроблена ефективна система оцінки безпеки ГІО для здоров’я людини і навколишнього середовища. Вона містить цілий ряд підходів і методів, застосовуваних, починаючи з етапу планування передбачуваної генетичної модифікації і закінчуючи отриманням свідоцтва про державну реєстрацію трансгенного сорту, дає право використовувати ГІО в господарській діяльності. У більшості розвинених країн світу прийнято і ефективно функціонує спеціальне законодавство, що стосується біобезпеки, а також створені відповідні компетентні органи, які втілюють його в життя.

У системі міжнародних відносин питання біобезпеки вийшли останній час на перший план. У 2000 році країнами – Сторонами Конвенції про біологічне різноманітності, прийнятий Картахенський протокол з біобезпеки, основна мета якого – «сприяння забезпеченню належного рівня захисту в галузі безпечної передачі, обігу та використання живих змінених організмів, які є результатом сучасної біотехнології, здатних надавати несприятливий вплив на збереження і стале використання біологічного різноманіття, з урахуванням також ризиків для здоров’я людини і з приділенням особливої уваги транскордонного переміщення» (Картахенський протокол, стаття 1). Протокол набув чинності 11 вересня 2003 року.

Кожна Сторона Конвенції повинна прийняти необхідні правові, адміністративні та інші заходи для виконання своїх зобов’язань, передбачених в рамках Протоколу. Йдеться, зокрема, про розробку і прийняття відповідного законодавства, що регулює безпека генно-інженерної діяльності, створення адміністративних структур (або наділення відповідними повноваженнями вже існуючих), відповідальних за реалізацію цього законодавства, формуванні системи обгрунтованого прийняття рішень з питань генно-інженерної діяльності, яка включає оцінку і попередження ризику можливих несприятливих її наслідків, розробку та впровадження механізму інформування та участі громадськості в прийнятті рішень з питань генно-інженерної діяльності.

Вжито важливі кроки в області безпечного використання генно-інженерних біотехнологій, проте багато належить ще зробити. Серед того, що вже зроблено, слід відзначити, насамперед, створення Національного координаційного центру біобезпеки, в функції якого входять збір, аналіз та систематизація інформації про законодавстві, наукових дослідженнях, польових випробуваннях, ввезенні/вивезенні, використанні генно-інженерних організмів у господарській діяльності; надання цієї інформації зацікавленим міністерствам та іншим органам державного управління, засобам масової інформації; обмін інформацією з координаційними центрами інших країн, міжнародними організаціями, забезпечення проведення наукової експертизи безпеки генно-інженерних організмів, надання консультативних послуг в розробці законодавчих актів та інструкцій з біобезпеки, у підготовці пропозицій щодо укладення двосторонніх та регіональних угод. Спільно з юристами запропонована концепція державного регулювання безпеки генно-інженерної діяльності

У листопаді 2000 року Рада Глобального екологічного фонду (GEF – Global Environment Facility) прийняв «Первісну стратегію допомоги країнам в підготовці до вступу в силу Картахенського протоколу про біобезпеку »і затвердив спільний з Програмою ООН з навколишнього середовища (UNEP) глобальний проект «Розробка національних систем біобезпеки », який має на меті надання фінансової та технічної допомоги 100 країнам у розробці та створенні їх національних систем біобезпеки, сприяння регіональному і субрегіональному співробітництву та обміну досвідом з цих проблем, що в цілому має допомогти країнам при вступі в силу Картахенського протоколу.

Існує багато визначень генетичної інженерії. Суть нової технології можна виразити таким чином. Генетична інженерія – це технологія отримання нових комбінацій генетичного матеріалу шляхом проведених поза клітини маніпуляцій з молекулами нуклеїнових кислот і перенесення, створених конструкцій генів в живий організм, в результаті якого досягається їх включення і активність в даному організмі і у його потомства.

Генно-інженерний (трансгенний) організм (ГІО) – живий організм, який містить нову комбінацію генетичного матеріалу, отриману за допомогою генетичної інженерії. Як видно з цього визначення, процес створення ГІО можна розділити на кілька етапів. Перший етап включає виділення та ідентифікацію окремих генів (Відповідних фрагментів ДНК або РНК), які збираються перенести іншим організмам, а також відповідних регуляторних елементів (без них ніякої ген функціонувати не буде). Іноді гени або їх частини синтезують штучно. Потім ці гени та регуляторні елементи з’єднують між собою в певному порядку за допомогою чисто хімічних методів (технологія рекомбінантних ДНК, або генна інженерія). Тобто всі названі маніпуляції проводять поза організмом, in vitro (у пробірці). В результаті виходить генетична конструкція, яка містить один або кілька генів (Точніше, фрагментів ДНК, які кодують послідовність амінокислот протеїнів – продуктів генів), а також всі необхідні регуляторні елементи, що забезпечують активність цих генів (трансгенів) після їх перенесення в організми. Такі генетичні конструкції далі з’єднують з ДНК так званого вектора для клонування. В якості вектора найчастіше використовують плазміди – невеликі кільцеві молекули ДНК, наявні у більшості бактерій. Створення конструкції «клонуючий вектор – вбудована ДНК» необхідно для ефективного переносу та активності трансгенів (реплікації і трансляції) в живих організмах.

Наступний етап – перенесення трансгенів в окремі живі клітини (процес трансформації, або, як прийнято його називати останнім часом, «генетичної модифікації »), де вони можуть реплікуватись і передаватися дочірнім клітинам, утворився при розподілі трансформованих клітин. У разі якщо всі описані процедури пройшли нормально, з однієї трансформованої клітини при культивуванні виникає безліч клітин, які містять привнесену штучну генетичну конструкцію, і при цьому утворюються протеїни – продукти трансгенів. Біосинтез нових для організму протеїнів є основою для прояву у нього нового селекційного ознаки, наприклад толерантності до гербіцидів, антибіотиків, стійкості до комах-шкідників і т.д.

Для одноклітинних організмів процес генетичної модифікації закінчується, як правило, впровадженням в них рекомбінантної плазміди і наступним відбором трансформованих клітин. Лише в окремих випадках для більш високої стабільності трансформантів домагаються включення трансгенів в бактеріальну хромосому. У випадку ж вищих багатоклітинних організмів вбудовування трансгенів в генетичний матеріал клітки (ДНК хромосом або клітинних органел – хлоропластів, мітохондрій) є обов’язковим. Більше того, необхідно з однієї або декількох трансформованих клітин відновити цілий організм. А це дуже непросте завдання, яка була вирішена (правда, не для всіх видів організмів в повній мірі) порівняно недавно. Зокрема, перші рослини, регенеровані з окремих клітин, були отримані на початку 60-х років минулого століття, що стало можливим завдяки розробці ефективних методів культивування ізольованих рослинних клітин на спеціальних поживних середовищах. Добавка в поживні середовища певних регуляторів росту (фітогормонів) дозволяє управляти процесами розподілу клітин у культурі in vitro, a також, що найголовніше, індукувати у них морфогенез, тобто «змушувати» їх утворювати окремі органи (стебла, корені) або навіть цілі зародки  (Процес ембріогенезу), з яких в подальшому можна отримати цілу рослину.

Як видно з наведеного вище, технологія отримання генно-інженерних організмів дозволяє значно розширити можливості традиційної селекції. Більш того, завдяки їй, можна отримувати такі організми, які в принципі неможливо отримати за допомогою звичайної селекції. Вона робить реальним рішення проблем боротьби з хворобами, голодом, які вважалися раніше практично нерозв’язними.

Історично ситуація склалася так, що перші генно-інженерні роботи були проведені на мікроорганізмах. Це цілком зрозуміло: мікроорганізми, як правило, одноклітинні істоти, які мають відносно просту організацію апарату спадковості. Генетичні маніпуляції, у тому числі за допомогою технології рекомбінантних ДНК, на них виробляти значно простіше, ніж на багатоклітинних організмах. Тому саме з генно-інженерними мікроорганізмами пов’язані перші видатні досягнення сучасної біотехнології і, перш за все, отримання життєво важливих для людей речовин за допомогою спеціальним чином генетично модифікованих мікроорганізмів. Тобто люди «навчили» мікробів виробляти абсолютно невластиві для них сполуки, які набагато якісніше і дешевше «натуральних» аналогів. Найбільше значення серед таких сполук мають ті, нестача або відсутність яких у людському організмі призводить до серйозних захворювань: діабету, гемофілії, карликовості, анемії та ін.

 

ГЕННО-ІНЖЕНЕРНІ ОРГАНІЗМИ НА СЛУЖБІ У МЕДИЦИНИ

Виробництво штучного інсуліну

В даний час в світі, за даними ВООЗ (Всесвітньої організації охорони здоров’я), налічується близько 110 млн. людей, що страждають діабетом. І ця цифра в найближчі 25 років може подвоїтися. Діабет – страшне захворювання, яке викликається порушенням роботи підшлункової залози, що виробляє гормон інсулін, необхідний для нормальної утилізації містяться в їжі вуглеводів. На початкових стадіях розвитку хвороби досить використовувати заходи профілактики, регулярно стежити за рівнем цукру в крові, просто споживати менше солодкого. Однак для приблизно 10 млн. пацієнтів показана інсулінова терапія: вони змушені щодня вводити в кров препарати цього гормону. Починаючи з двадцятих років минулого століття, для цих цілей використовували інсулін, виділений з підшлункових залоз свиней і телят. Тваринний інсулін в значній мірі аналогічний людському, проте між ними є й певні відмінності. Так, в молекулі інсуліну свині на противагу людському в одній з ланцюгів амінокислота треонін заміщена аланіном. Вважається, що ці невеликі відмінності можуть викликати у окремих пацієнтів серйозні ускладнення (порушення роботи нирок, розлад зору, алергію). Крім того, незважаючи на високий ступінь очищення, не виключена ймовірність перенесення вірусів від тварин до людей. І, нарешті, число хворих діабетом зростає так швидко, що забезпечити всіх потребуючих тваринним інсуліном вже не представляється можливим. Зауважимо також, що це дуже дорогі ліки.

Розробка технології виробництва штучного інсуліну є справді тріумфом генетики. Спочатку Ф. Сенгер у 1955 році за допомогою спеціальних методів визначив будову молекули цього гормону, склад і послідовність амінокислот у ній. У 1963 році молекулу інсуліну синтезували за допомогою біохімічних методів. Проте здійснити в промисловому масштабі настільки дорогий і складний синтез, що включає 170 хімічних реакцій, виявилося складно. Тому упор в подальших дослідженнях був зроблений на розробку технології біологічного синтезу гормону в клітинах мікроорганізмів, для чого використовували весь арсенал методів генетичної інженерії. Знаючи послідовність амінокислот в молекулі інсуліну, вчені розрахували, якою має бути послідовність нуклеотидів в гені, що кодує цей білок, щоб вийшла потрібна послідовність амінокислот. «Зібрали» молекулу ДНК з окремих нуклеотидів у відповідності з певною послідовністю, «додали» до неї регуляторні елементи, необхідні для експресії гена в прокаріотів організмі E.coli, і вбудували дану конструкцію в генетичний матеріал цього мікроба. В результаті бактерія змогла виробляти два ланцюги молекули інсуліну, які можна було в подальшому з’єднати за допомогою хімічної реакції і отримати повну молекулу інсуліну.

Нарешті, вченим вдалося здійснити в клітинах E.coli біосинтез молекули проінсуліна, а не тільки її окремих ланцюгів. Молекула проінсуліна після біосинтезу здатна відповідним чином перетворюватися (формуються дисульфідні зв’язку між ланцюгами А і В), перетворюючись на молекулу інсуліну. Ця технологія має серйозні переваги, оскільки різні етапи екстракції та виділення гормону зведені до мінімуму. При розробці такої технології була виділена інформаційна РНК проінсуліна. Потім, використовуючи її в якості матриці, за допомогою ферменту зворотної транскриптази синтезували компліментарну їй молекулу ДНК, яка представляла собою практично точну копію натурального гена інсуліну. Після пришивання до гену необхідних регуляторних елементів і перенесення конструкції в генетичний матеріал E.coli стало можливим виробляти інсулін на мікробіологічної фабриці, по суті, в необмежених кількостях.

Його випробування показали практично повну ідентичність натуральному інсуліну людини. Він набагато дешевше препаратів тваринного інсуліну, не викликає ускладнень. Інша, не менш трагічна проблема здоров’я людини, пов’язана з порушенням роботи залоз внутрішньої секреції, – виражене уповільнення росту дітей, що приводить до появи так званих ліліпутів, карликів. Це захворювання викликане недостатньою секрецією гормону росту – соматотропіну, який виробляється гіпофізом (залозою, розташованої в нижній частині мозку). До середини 1980-х років цю хворобу намагалися лікувати шляхом введення в кров пацієнтів препаратів гормону росту, виділених з гіпофіза померлих людей. Немає сенсу пояснювати, наскільки складно отримати необхідне для терапії кількість такого гормону. Крім чисто технічних (в гіпофізі міститься дуже невелика кількість гормону), фінансових (препарат виходить немислимо дорогим), етичних та інших проблем, є ризик перенесення пацієнтам найнебезпечніших захворювань, наприклад, добре відомого синдрому Кройцфельда – якби – коров’ячого сказу. Для досягнення позитивного результату лікування соматотропін вводять внутрішньом’язово тричі на тиждень в дозах порядку 6 – 10 мг на кілограм ваги пацієнта з віку 4 – 5 років до статевої зрілості і навіть далі. З одного трупа можна отримати лише 4 – 6 мг препарату. Тому навіть розроблені на державному рівні спеціальні програми з виробництва соматотропіну в таких країнах, як США, Великобританія, Франція, не могли повністю задовольнити попит на цей препарат. Так, у США в 70 – 80-і роки минулого століття щорічно виділяли гіпофіз у 60000 трупів. Отриманого соматотропіну вистачало для адекватного лікування лише 1500 дітей на рік.

Ген, що кодує утворення гормону росту людини, був синтезований штучно і вбудований в генетичний матеріал E.coli подібно гену інсуліну. В даний час проблема виробництва високоякісного, безпечного для здоров’я пацієнтів соматотропіну в необхідних кількостях і при мінімальних витратах повністю вирішена. Більш того, з допомогою технології рекомбінантних ДНК отримані штами мікроорганізмів, здатні синтезувати та інші фактори росту людського організму. Для цілей сільського господарства велике значення мала організація виробництва гормону росту великої рогатої худоби (вперше – американською фірмою Монсанто). Його застосування дозволяє значно (до 15% і більше) підвищити дойність корів. Сам ген, що кодує утворення соматотропіну, намагаються використовувати в генетичній інженерії тварин для виведення порід, здатних прискорено зростати. Так, отримані обнадійливі результати на рибах. Лососі з вбудованим геном гормону росту здатні досягати споживчих розмірів за один рік замість двох в відміну від звичайних риб.

Виробництво трансгенних медичних препаратів

Для виробництва «трансгенних» медичних препаратів в даний час використовують не тільки спеціальним чином модифіковані мікроорганізми, а й культури клітин тварин. Так, біосинтез рекомбінантного фактора VIII людської крові дозволяє ефективно вирішувати проблему лікування хворих на гемофілію (знижена згортання крові). До цього фактор VIII виділяли з крові донорів, що пов’язано з ризиком зараження пацієнтів вірусними інфекціями типу гепатиту. Виробництво транс генного еритропоетину (гормону, що стимулює утворення червоних кров’яних клітин людини) допомагає боротися з різними анеміями. Раніше найбільш ефективним методом лікування анемії вважалося часте переливання донорської крові, обходиться дуже дорого і також пов’язане з ризиками.

Промисловий біотехнологічний синтез. Мікроорганізми широко використовуються для промислового виробництва органічних розчинників (ацетону й бутанолу), амінокислот, кормових білків, ферментів, антибіотиків, вакцин і інших препаратів, широко використовуваних у промисловості, виробництві кормів, сільському господарстві, медицині та ветеринарії.

Промислове виробництво антибіотиків. У другій половині ХХ сторіччя було відкрито низку терапевтично цінних антибіотиків з широким спектром антимікробної дії. Їхнє використання дало можливість ефективно боротися з мікроорганізмами — збудниками черевного тифу, дизентерії, холери, бруцельозу, туляремії, а також рикетсіями (збудниками черевного тифу) й великими вірусами (збудниками Psyttakoza, лімфогранулематозу, трахоми та ін.). На сьогодні кількість відомих антибіотиків перевищує 2000, але на практиці використовують близько 50 найменувань.

Біологічні методи боротьби із забрудненням навколишнього середовища

У 50-60-ті роки минулого століття, живі організми (мікроорганізми, водорості, вищі рослини тощо) почали широко використовувати в технологіях очищення стічних вод і знезараження промислових відходів.

ЗАСТОСУВАННЯ БІОТЕХНОЛОГІЧНИХ МЕТОДІВ У СІЛЬСЬКОМУ ГОСПОДАРСТВІ

Застосування біотехнологічних методів у сільському господарстві привело до справжньої революції в традиційній селекції і дало змогу набагато прискорити процес отримання нових сортів рослин і порід тварин, а також створювати трансгенні форми організмів.

Генно-модифікований організм (ГМО) — це будь-який організм із новою комбінацією генетичного матеріалу, одержаний завдяки використанню методів генної інженерії. А генетично модифікованими є всі сорти рослин, одержані внаслідок модифікації генетичної структури вихідного генотипу.

Основною метою отримання ГМО є поліпшення агрономічно важливих ознак організму-реципієнта (наприклад, підвищення стійкості рослини до гербіцидів, комах-шкідників, патогенних мікроорганізмів) для зниження собівартості кінцевого продукту.

 

Більшість побоювань щодо їхньої можливої загрози здоров’ю людини і навколишньому середовищу не підтвердилося. Однак ми маємо ще дуже коротку історію безпечного використання генно-інженерних організмів.

Перше повідомлення про успішне створення генетично модифікованих рослин з’явилося у 1983 році, де описувалось перенесення гену стійкості до комах у рослини тютюну [31]. Першими генетично модифікованими рослинами, дозволеними для харчування людини, були FlavrSavr томати, створені каліфорнійською компанією Calgene. Ці томати мали покращену здатність до зберігання завдяки гену полігалактуронази[32]. Вперше вони були комерціалізовані у 1994 році в США. Станом на 2009 рік, через 15 років після початку комерціалізації, трансгенні рослини вирощувалися вже на 134 млн. га (9% від загальних 1,5 млрд. га світових площ сільськогосподарських земель). Зараз трансгенні рослини вирощують у 25 країнах, в яких проживає 3,6 млрд. або 54% світового населення. Шість країн з найбільшими площами вирощування генетично модифікованих культур – це США (64,0 млн. га), Бразилія (21,4 млн. га), Аргентина (21,3 млн. га), Індія (8,4 млн. га), Канада (8,2 млн. га), та Китай (3,7 млн. га). Решта 7 млн. га площ посівів трансгенних рослин припадають на 19 інших країн світу. З 1996 по 2009 рр. світові площі, на яких вирощуються генетично модифіковані рослини, зросли у 80 разів. Станом на 2009 рік ще у 32 країнах такі рослини були дозволені для ввезення та використання у якості продуктів харчування для людини і тварин.

Керуючись принципом обережності, протягом досить тривалого часу необхідно вживати заходів безпеки, включаючи державне регулювання в області генноінженерної діяльності. Завдання ефективного державного регулювання полягає в тому, щоб забезпечити, з одного боку, максимально сприятливі умови для розвитку генетичної інженерії як одного з пріоритетних наукових напрямів, а з іншого – гарантувати безпеку при здійсненні і використанні результатів і продуктів генно-інженерної діяльності.

Гарантія безпеки генетично модифікованої продукції досягається завдяки застосуванню системи заходів, спрямованих на запобігання або зниження до безпечного рівня несприятливих впливів генно-інженерних організмів на здоров’я людини і навколишнє середовище при здійсненні генно-інженерної діяльності, яка отримала назву «біобезпека».

Отримання нових видів палива. Виробництво рідкого моторного палива, зокрема етанолу, методом мікробіологічної ферментації різноманітної сільськогосподарської сировини (цукрова тростина, цукрові буряки і меляса, крохмаль картоплі, маніоки, топінамбур). У Бразилії виробництво етанолу (2004 р.) становило 8,4 млн т, що відповідає 5,6 млн т бензину найвищої якості.

Виробництво біогазу з целюлози й відходів життєдіяльності тварин і людини. Виробництво біогазу засноване на анаеробному розкладанні мікроорганізмами целюлози й органічної речовини, що містить азот, і отриманні з них метану, що використовується для приготування їжі, обігріву й вироблення електроенергії.

Досягнення генетичної інженерії тварин

Не зважаючи на те, що перші трансгенні тварини були отримані більш 20 років тому, досі на ринку немає жодного генетично модифікованого тварини для використання в господарської діяльності. Це пов’язано з певними технічними (складності отримання і розмноження), фінансовими, а іноді й етичними проблемами. Тим не менш, успіхи в генетичної інженерії тварин очевидні. Розроблено різні методи перенесення генів у генетичний матеріал тварин і отримані трансгенні особини у ссавців, нижчих хребетних і у безхребетних тварин. Створені ефективні технології клонування, засновані на заміні ядер у запліднених яйцеклітин. Вчені навчилися не тільки переносити в генетичний матеріал тварин окремі гени, але і «вимикати» або замінювати деякі конкретні гени.

Безумовно, основним напрямком досліджень в галузі генетичної інженерії тварин є виведення порід з підвищеною продуктивністю, стійкістю до хвороб, з яких можна отримувати продукцію з новими, привабливими для споживача якісними характеристиками. У цьому напрямку вже отримані трансгенні форми різних видів риб, в геном яких доданий ген, що кодує біосинтез гормону росту. Завдяки цьому риби швидше ростуть, ефективніше використовують корми. Трансгенні свині з доданим геном гормону росту більш м’язисті і менш жирні. Тобто з туші трансгенного кабана можна отримати більше м’яса, ніж із звичайного, і менше сала.

Свині з доданим геном фітази (один з ферментів перетравлення їжі) краще засвоюють корму за рахунок кращої засвоюваності фосфору, що виражається в посиленні їх зростання. До того ж це знижує забруднення навколишнього середовища фосфатами. Трансгенні свиноматки з доданим їм геном α-лактальбуміну більш ефективно вигодовують своїх поросят.

Ряд проектів має на меті поліпшення споживчих властивостей продуктів, виробляються тваринами або з тварин. Йдеться, зокрема, йде про поліпшення якості вовни овець, про виведення за допомогою генетичної інженерії порід великої рогатої худоби, в молоці якого знижена концентрація β-лактоглобулін, основного його алергену, або змінено співвідношення окремих його білків (казеїнів і сироваткових протеїнів). Інший підхід полягає в модифікації окремих генів для зміни фізико-хімічних властивостей відповідних протеїнів молока з метою підвищення вмісту в ньому кальцію, зміни співвідношення окремих амінокислот, отримання молока, сир з якого дозріває в більш короткі терміни. Все це має істотно поліпшити споживчі та технологічні властивості коров’ячого молока. Виграють від цього і самі тварини, оскільки покращене молоко – Важливий фактор здоров’я вигодовуються їм телят. Багато з цих підходів вже реалізовані на модельних об’єктах (лабораторних мишах).

Поліпшення здоров’я домашніх тварин, підвищення їх стійкості до хвороб з допомогою методів генетичної інженерії має велике практичне і соціальне значення. Це не тільки дозволить підвищити продуктивність тварин, зменшити витрати на їх лікування (на що йде до 10 – 20% від загальної суми витрат), але і знизить рівень вживання антибіотиків для їх лікування, ймовірність перенесення інфекцій від тварин до людини. Для рішення названої проблеми використовується три основних генно-інженерних підходу: (1) добавка генів, що підвищують стійкість до хвороб, (2) «видалення» генів сприйнятливості до хвороб (knockout) і (3) заміна окремих генів тварини на аналогічні гени, але в більшій мірі сприяють активному протистояння хвороби (knocking). В цілому дослідження по цих напрямках зі змінним успіхом поки проводяться на лабораторних тварин. До обнадійливих результатів на сільськогосподарських тварин справа не дійшла.

У той же час конкретного практичного виходу слід очікувати вже найближчим час у такому важливому напрямі генетичної інженерії, як використання тварин у як «біореакторів» для виробництва фармацевтичних препаратів. Перспективи цього напрями генетичної інженерії стосовно до рослин обговорювалися вище. Незважаючи на те, що і рослини, і тварини на відміну від мікроорганізмів відносяться до царства еукаріотів, біологія рослинної і тваринної клітин таки істотно розрізняється. Тому для виробництва деяких тварин рекомбінантних протеїнів більш доцільно використовувати тваринні організми, ніж рослинні. В даний час переконливо доведено, що з допомогою молочних залоз трансгенні тварини здатні виробляти всілякі протеїни, такі, як різні фактори крові, ферменти, моноклональні антитіла, колаген, фібриноген, шовк павуків і т.д. Розробляються й інші системи виробництва рекомбінантних білків, зокрема, великі перспективи пов’язують з системою яєчного білка курей.

Що може дати людству використання тварин-біореакторів, можна проілюструвати на такому прикладі. Спільним проектом російських і білоруських вчених передбачено створення системи виробництва двох лікарських протеїнів: проурокінази і лактоферину людини в молоці трансгенних кіз. Проурокінази – потужний тромболітичної фермент, використання якого в перші години після настання інфаркту міокарда в 5 разів знижує смертність від цього захворювання. Вартість одного курсу лікування проурокінази складає в даний час близько 1000 доларів США, що робить цей препарат малодоступним для більшості громадян. Тим часом в такому лікуванні в багатьох країнах потребують більш 400 000 кардіологічних хворих. Лактоферин – білок жіночого молока вартістю 2000 – 2600 доларів США за 1 грам, препарати якого володіють сильним детоксицирующим, антибактеріальну та протизапальну дію. Застосування лактоферину як харчової добавки дозволяє знизити в 10 разів захворюваність гастроентеритами у грудних дітей, які утримуються на штучному вигодовуванні. Річна потреба в проурокінази і лактоферину в світі оцінюється в 6,5 млрд. доларів США. Використання трансгенних тварин знизить вартість цих і більшості інших подібних препаратів в 10 – 20 разів, що дозволить перевести багато ліків з розряду елітних в число загальнодоступних.

Переваги використання ГMР у сільському господарстві:

·       Стійкість (толерантність) до гербіцидів досягається завдяки перенесенню культурним сортам гена бактерії, мутанта грунтової бактерії

·       Agrobacterium tumefaciens (CP4), ферменту, що обумовлює стійкість до дії гербіциду. Стійкість трансгенного сорту до певного гербіциду (гліфосату і глюфозинату) дає змогу обприскувати культури цим гербіцидом, знищуючи бур’яни без шкоди для культурної рослини. 

·       Ефективна боротьба з бур’янами й збільшення доходів завдяки зниженню затрат праці. 

·       Зменшення використання гербіцидів завдяки скороченню заявок на їхнє постачання. 

·       Збільшення врожаю завдяки посиленню контролю над бур’янами й підвищенню доходів. 

·       Використання нового (менш шкідливого) виду гербіцидів замість токсичних і хімічно стійких видів.

·       Стійкість проти комах-шкідників. Стійкість ГМ-рослин проти комах-шкідників досягається внесенням гена, що викликає вироблення інсектицидного токсину (такого, як токсин Bt з бактерії Bacillus thuringiensis). Найбільших успіхів у створенні Bt-сортів удалося досягти на картоплі, кукурудзі та бавовнику. 

·       Зменшення об’єму хімічного інсектициду, використовуваного під час висіву. 

·       Підвищення врожайності завдяки зменшенню збитку, завданого шкідниками, і зростання доходів фермерів. 

·       Скорочення основного збитку до і після зняття врожаю завдяки використанню інсектицидів, застосованих для запобігання проникненню хвороботворних організмів у культуру. 

 

ЕТИЧНІ ПРОБЛЕМИ ЗАСТОСУВАННЯ НОВИХ ГЕННО-ІНЖЕНЕРНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

Проблема використання у науковій, виробничої та іншої діяльності людини генно-інженерних організмів (ГІО) має два важливих аспекти. По-перше, сучасна біотехнологія може значною мірою сприяти вирішенню світових проблем добробуту людей, що стосуються в першу чергу нагальних потреб у продуктах харчування, ефективного ведення сільського господарства і підтримки системи охорони здоров’я. По-друге, очевидно, що неконтрольоване створення і вивільнення ГІО в навколишнє середовище може привести до небажаних наслідків для здоров’я людини і несприятливих екологічних наслідків.

Таким чином, одним з головних міжнародних вимог, пов’язаних з розвитком і застосуванням біотехнології в науці і виробництві, є біобезпека проведення досліджень, польових і інших випробувань ГІО, а також біобезпека вивільнення ГІО, що володіють новими бажаними ознаками, на товарний ринок. Під біобезпеки в даному контексті розуміється система заходів, спрямованих на запобігання або зниження до безпечного рівня несприятливих впливів ГІО на здоров’я людини і навколишнє середовище при здійсненні генно-інженерної діяльності (ГІД).

Міжнародна структура біобезпеки та структура біобезпеки окремих держав включають в себе ряд основних компонентів. По-перше, до них відноситься законодавча база, що регулює ГІД. По-друге – адміністративна система, виконуюча, що контролює законний порядок здійснення ГІД. По-третє – система обгрунтованого прийняття рішень, яка включає оцінку і попередження відповідного ризику ГІД (управління ризиком ГІД). І, нарешті, механізм інформування громадськості та участі громадськості в прийнятті рішень про дозвіл ГІД і контролі над їх виконанням. Кожен компонент структури біобезпеки істотний і функціонує в органічному зв’язку з іншими.

Для отримання економічної вигоди від впровадження біотехнології у виробництво в сьогодення і майбутнє в кожній державі має функціонувати регуляторний механізм, який забезпечить безпечне і сталий розвиток. Обов’язковим компонентом такого механізму є ідентифікація та мінімізація будь-яких потенційних ризиків для здоров’я людини і навколишнього середовища, що виникають внаслідок генно-інженерної діяльності. При цьому оцінка ризику проводиться на всіх рівнях маніпуляцій з гіо: від лабораторних досліджень до широкого впровадження ГІО або продуктів, що містять ГІО, на товарний ринок. Оцінка ризику при використанні генетично модифікованих мікроорганізмів, рослин і тварин у ході науково-дослідних робіт та виробництва – це визначення наступних параметрів: факторів ризику ГІД; ймовірності їх несприятливого впливу на здоров’я людини і навколишнє середовище і масштабів цього впливу. При цьому оцінка ризику повинна бути сфокусована швидше на кінцевому продукті біотехнології, ніж на процесі його виробництва як такому. Щодо генно-інженерної діяльності терміном «фактор ризику» ми будемо визначати потенційно можливі прямі та опосередковані несприятливі дії ГІО або продуктів, виготовлених з ГІО (включають ГІО), на здоров’я людини та (або) навколишнє середовище, обумовлені ефектом вставки рекомбінантної ДНК, функціонування трансгенів і передачею трансгенів від ГІО іншим організмам. Імовірність здійснення таких впливів і розміри відповідного збитку в сукупності визначають ризик генно-інженерної діяльності. Фактор ризику ГІД – функція несприятливих для здоров’я людини і навколишнього середовища ознак ГІО або дій (процесів), обумовлених генетичною модифікацією, а також умов їх прояву (здійснення).

Відповідно до чинних міжнародних правовими документами (зокрема, з директивними документами Європейського Союзу) метою процедури оцінки ризику ГІД є ідентифікація всіх можливих шкідливих для здоров’я людини і навколишнього середовища прямих і непрямих, негайних і віддалених впливів гіо; оцінка ймовірності здійснення даних дій в рамках розглянутої ГІД і розміру збитку здоров’ю людини і навколишнього середовища при допущенні, що вони здійсняться.

Під прямим впливом розуміється первинне вплив ГІО як такого на здоров’я людини і середу, що не вимагає ланцюга взаємопов’язаних подій. Під непрямим впливом розуміють опосередкований вплив ГІО на здоров’я людини і навколишнє середовище, яке здійснюється через ланцюг взаємозалежних подій. Зокрема, воно може проявлятися внаслідок взаємодії ГІО з іншими організмами; внаслідок перенесення генетичного матеріалу від ГІО іншим організмам; в результаті змін порядку експлуатації об’єктів господарської діяльності та управління ними, зумовлених вивільненням ГІО, і т.д. Негайний вплив ГІО на здоров’я людини і навколишнє середовище спостерігається безпосередньо в період здійснення ГІД. Воно також може бути прямим і непрямим. Віддалене вплив стає очевидним у вигляді прямого або непрямого після закінчення даної ГІД.

В кінцевому підсумку процедура оцінки ризику повинна дати відповідь на наступні питання.

• Чи є потенційний ризик ГІД прийнятним в зіставленні з вигодами, одержуваними в результаті її здійснення?

 • Чи є регуляторні механізми, адекватні для безпечного здійснення ГІД.

 

Існують медичні аспекти досягнень генної інженерії у сільському господарстві. Дедалі частіше лунають застереження щодо продовольчої кризи, яка породжує потребу інтенсифікації рослинництва. За прогнозами, до 2025 р. споживання продуктів харчування подвоїться через зростання населення, тоді як площа сільськогосподарських угідь не зростає. Вирішення проблеми полягає в збільшенні врожаю. Потенціал традиційних методів селекції наразі уже вичерпано. Дедалі більшого значення набуває фактор часу.

Серед потенційних ризиків для здоров'я людини, пов'язаних з використанням генно-інженерних біотехнологій, розглядаються, наприклад, зміна активності окремих генів живих організмів під впливом вставки чужорідної ДНК, в результаті якого може відбутися погіршення споживчих властивостей продуктів харчування, одержуваних з цих організмів. У продуктах харчування, отриманих з генно-інженерних організмів, може бути підвищений в порівнянні з реципієнтне організмами рівень будь-яких токсичних, алергенних речовин, що перевищує встановлені межі безпеки. 

Побоювання екологів викликає вивільнення у навколишнє середовище трансгенних організмів, перш всього сільськогосподарських рослин і тварин, у геном яких привнесені чужорідні, не характерні для них гени мікроорганізмів, вірусів, що може призводити до зміни природних біоценозів в результаті перенесення трансгенів диким видам, появі нових, більш агресивних патогенів, бур'янів, ураження організмів, які не є мішенями трансгенних ознак, та ін.

Джерела появи і застосування принципу прийняття запобіжних заходів виникають з екологічного громадського руху 70-х років минулого століття, коли він був сформульований як реакція на скептицизм щодо можливості наукової оцінки ризику і запобігання шкідливих наслідків застосування складних технологій. По суті, принцип визначає, що перед обличчям наукової невизначеності або відсутності необхідних знань краще помилитися у бік надмірності заходів безпеки по відношенню до здоров’я людини і навколишньому середовищу, ніж помилитися в оцінці ризику.

Принцип прийняття запобіжних заходів вперше сформульований в міжнародному угоді в рамках «Світовий природного хартії» (World Charter for Nature), прийнятої Генеральною Асамблеєю ООН в 1982 році. З цього часу він присутній в багатьох міжнародних документах і договорах, що стосуються охорони навколишнього середовища. Щодо біологічного різноманіття принцип прийняття запобіжних заходів записаний в преамбулі Конвенції про біологічне різноманіття, яка говорить: «Коли є загроза істотного зменшення або зникнення біологічного різноманіття, відсутність повної наукової визначеності не повинно бути причиною для неприйняття заходів до виключення або мінімізації такої загрози ». Сьогодні цей принцип містять більше 20 інтернаціональних законів, договорів, протоколів і конвенцій. У нещодавно набрав дію Картахенському протоколі про біобезпеку до Конвенції про біологічне розмаїтті даний принцип знову підтверджується щодо проблеми безпеки ГІД: «Відсутність наукової достовірності через недостатність наукової інформації та знань, що стосуються масштабів можливого несприятливого впливу живого зміненого організму на збереження і стале використання біологічного різноманіття в стороні імпорту, з урахуванням також ризиків для здоров’я людини, не має завадити цій стороні в прийняття відповідного рішення щодо імпорту живого зміненого організму в метою запобігання або мінімізації такого потенційного несприятливого впливу ».

Принцип прийняття запобіжних заходів є по суті політичної аксіомою. Існують значні суперечності щодо його трактування і застосування до біотехнології і, зокрема, до оцінки ризику ГІД. Його прихильники розглядають принцип вжиття заходів обережності як попереджувальний підхід до застосування нових технологій, спрямований на захист людей, тварин і навколишнього середовища від потенційно несприятливих наслідків, які не завжди може передбачити наука. Опоненти цього принципу розглядають його як ненаукову позицію, серйозно стримуючу економічне і технологічний розвиток через не обгрунтованих страхів. Принцип вжиття заходів обережності піддається найбільшій критиці з точки зору того, що він ізолює вчених, припускає ослаблення стандартів доказової бази, перешкоджає розвитку доказової методології і може застосовуватися не обгрунтованим чином. Крім того, в літературі зустрічається думка, що він виступає як завуальований бар’єр для торгівлі, наприклад, у випадках, коли немає ні надійних теоретичних, ні емпіричних доказів, встановлюють ймовірність збитку. Найбільш жорстка інтерпретація принципу (ніяких неприйнятних ризиків) покладає вантаж отримання доказів про безпеку технології на тих, хто її впроваджує, і вимагає високих стандартів доказів того, що такі ризики виключаються. Вимога виключення всякого ризику в даному сенсі видається важкою, якщо взагалі здійсненним наукової завданням. Практично ця вимога можна інтерпретувати словами: «не роби ніяких дій, поки ти не впевнений, що вони не завдадуть шкоди ». Найбільш «слабке» трактування принципу обережності – відсутність повної впевненості не є виправданням для перешкоди діям, які можуть в принципі нанести шкоду. Вона покладає вантаж отримання доказів про біобезпеку ГІД на тих, хто вказує на сумнівні, необгрунтовані з наукової точки зору ризики ГІД.

Між цими крайніми судженнями лежить формулювання принципу вжиття заходів обережності, яка насправді не потребує доведення абсолютної безпеки технології, але швидше передбачає її обмеження у разі, якщо рівень наукової невизначеності щодо потенційного ризику є значним, а можливості управління ризиком – недостатніми. При наявності обгрунтованих наукових припущень про те, що новий процес або продукт може бути небезпечним, він не повинен впроваджуватися до тих пір, поки не будуть отримані докази того, що ризик невеликий, керований і переваги технології його «переважують». У проміжок часу до впровадження технології повинні здійснюватися дослідження щодо поліпшення оцінки ризику. Таке розуміння принципу обережності, мабуть, є найбільш зваженим щодо ГІД і сприяє сталому світовому економічному розвитку.

Очевидно, що рішення про те, чи є певний ризик ГІД прийнятним або неприйнятним в конкретних умовах, не є завданням процедури оцінки ризику. Оцінка ризику повинна, в тому числі об’єктивно, показати рівень наукової невизначеності в прогнозі безпеки пропонованої ГІД або продукту ГІД. Застосування принципу обережності в цьому сенсі має продемонструвати, не абсолютним чином, але вище рівня обгрунтованих сумнівів, що пропонована заявником ГІД є безпечною. З метою прояснити порядок застосування даного принципу в рамках Євросоюзу Комісія ЄС виробила певні правила для використання принципу вжиття застережних заходів в процедури оцінки та управління ризиком ГІД політично прозорим чином. Дані вимоги визначають наступне:

 • Адекватність. Заходи з управління ризиком ГІД не повинні бути диспропорційно бажаного рівня захисту і не повинні мати на меті знизити ризик до нуля.

 • Відсутність дискримінації. Подібні ситуації при оцінці та управлінні ризиком ГІД Не повинні розглядатися різним чином і різні ситуації не повинні розглядатися подібним чином без об’єктивних підстав робити таким чином.

 • Пропорційність відповідності. Заходи з управління ризиком ГІД в умовах недостатності наукових даних не повинні бути порівнянні за природою і масштабом із заходами, вже приймалися в подібних випадках, коли всі необхідні наукові дані могли бути отримані.

 • Вивчення вигоди і вартості дії або відсутності дії. Таке вивчення повинно включати економічний аналіз (розрахунок співвідношення ціни і вигоди), коли він можливий і виконаємо.

 • Вивчення наукового розвитку. Заходи з управління ризиком повинні носити попередній (тимчасовий) характер в очікуванні можливості отримати більш істотні наукові дані. Наукові дослідження мають тривати до отримання більш повних даних.

Як і передбачає ідеальна система оцінки ризику, інформація, необхідна для оцінки ризику ГІД, носить строго науковий характер і збирається з різних джерел. Основне джерело – результати експериментальних (дослідних) робіт, проведених спеціально у процесі оцінки ризику ГІД, або відомі заздалегідь. Наприклад, оцінка ризику вивільнення генетично модифікованих рослин може зажадати більше 1000 різноманітних експериментальних перевірок, обліку знань про представників флори і фауни регіону вивільнення, про прийняті в конкретній країні прийомах землеробства і засадах землекористування, характерних кліматичних умовах і т.д. Крім даних безпосереднього аналізу ГІО і його взаємодії з середовищем здійснення ГІД, джерелом інформації є дані моделювання ГІД (математичного, комп’ютерного і т.д.). Аналіз результатів модельних експериментів важливий для оцінки екологічних ризиків масштабного вивільнення ГІО, коли мова йде про оцінку віддалених у часі наслідків впливу ГІО. При цьому не завжди коректно оперувати відомостями, отриманими шляхом прямих вимірів процесу дрібномасштабного, контрольованого вивільнення. Оцінка ризику базується, звичайно, і на теоретичних наукових знаннях і, перш за все, на теоретичних основах спадковості і мінливості організмів (законах Менделя, законі гомологічних рядів Вавилова, законах популяційної генетики та ін.)

Слід розрізняти фактори ризику генно-інженерної діяльності для здоров’я людини в замкнутих системах і господарської діяльності, пов’язаної з вивільненням ГІО в навколишнє середовище. При оцінці ризику ГІД в замкнутих системах в першу чергу оцінюються фактори ризику для здоров’я людини і тварин, так як вивільнення ГІО в навколишнє середовище не передбачається. До їх числа можна віднести наступні потенційно небезпечні ефекти:

·                         Можливі токсичні (включаючи канцерогенні, мутагенні) і (або) алергенні ефекти ГІО або продуктів їх метаболізму.

·                         Ймовірні шкідливі впливи цільових продуктів ГІД (можливих токсинів, цитокінів, алергенів, гормонів та інших біологічно активних речовин, які можуть викликати несприятливі наслідки при попаданні в чутливі органи, тканини організму людини і тварин).

·                         Порівняльна патогенність генно-інженерних мікроорганізмів в порівнянні з донором, реципієнтом (вихідним батьківським організмом).

·                         Здатність до мікробного обсіменіння (колонізації).

Якщо ГІО є патогенним по відношенню до імунокомпетентних людей, крім інших розглядаються наступні фактори його патогенності: тип захворювання, яке викликається; механізм патогенності, що включає спосіб проникнення патогенного організму та вірулентність; інфекційна доза; спектр можливих носіїв і можливість його зміни;можливість виживання ГІО поза організмом людини; біологічна стабільність ГІО і спосіб його поширення.

При оцінці факторів ризику генно-інженерної діяльності для здоров’я людини, пов’язаної з вивільненням ГІО в навколишнє середовище або їх використанням у господарській діяльності слід мати на увазі, що вивільнення патогенних генно-інженерних організмів у навколишнє середовище не передбачається. Тому основними факторами ризику для здоров’я людини вивільнених або надійшли на товарний ринок ГІО є їх ймовірна токсичність і алергенність. В цілому до факторів ризику в даному контексті можна віднести:

·                        токсичність ГІО (продуктів, виготовлених з ГІО, що включають ГІО) та зниження поживної цінності продуктів харчування та кормів;

·                        алергенність ГІО (продуктів, виготовлених з ГІО, що включають ГІО);

·                        перенесення трансгенів мікроорганізмам, що обумовлює їх стійкість до лікарських препаратів, що застосовуються для лікування людини і тварин (наприклад, маркерних трансгенів стійкості до антибіотиків);

·                        ненавмисна експресія генів реціпієнтної організму або нестабільність трансгенів.

Таким чином, основними факторами ризику, які можуть викликати несприятливі наслідки для здоров’я людини, є: 1) потенційна патогенність ГІО, 2) потенційна токсичність ГІО і нових продуктів харчування, 3) потенційна алергенність ГІО і нових продуктів харчування; 4) можливість горизонтального переносу генів стійкості до антибіотиків від ГІО патогенної мікрофлори шлунково-кишкового тракту людини. Оцінка ризику генно-інженерної діяльності виходить з того, що патогенні для людини і тварин організми не повинні вивільнятися в навколишнє середовище ні при яких обставин. Тому, якщо в рамках генно-інженерної діяльності передбачається робота з відомими патогенними організмами (будь то організми-реципієнти, донори, підсумкові гіо) або з недостатньо дослідженими організмами, які можуть виявитися патогенними, вона обов’язково повинна здійснюватися в замкнутих системах. При цьому всі виконувані в процесі ГІД операції, що стосуються генетичної модифікації, зберігання, культивування, транспортування або знищення патогенних організмів, здійснюються за умови обов’язкового дотримання спеціальних захисних заходів (Фізичних, хімічних, біологічних), ефективно захищають персонал і навколишнє середовище від контакту з патогенними організмами і від несприятливого впливу патогенних організмів. Проведення ГІД в замкнутих системах має забезпечити охорону здоров’я та безпека наступних категорій людей: передбачуваних користувачів продуктів ГІД; персоналу лабораторій або підприємств, що займаються ГІД; інших людей, які так чи інакше можуть контактувати з гіо; населення регіону здійснення ГІД в разі випадкового вивільнення ГІО.

Основи прийнятої в даний час процедури оцінки ризику патогенності в рамках ГІД викладені, зокрема, у Директиві Європейського Союзу 90/219/ЕЕС від 23 квітня 1990 року, що регулює заходи біобезпеки ГІД в замкнутих системах. Директива регулює використання в замкнених системах в дослідних і промислових цілях виключно генно-інженерних мікроорганізмів (ГИМ). Діяльність, пов’язана з генно-інженерними тваринами і рослинами, даним документом не розглядається. Однак при розробці законодавства з біобезпеки в багатьох європейських країнах Директива 90/219/ЕЕС служила базовим документом, і її положення поширені також на ГІД з участю еукаріотичних організмів. Більш того, саме властивість патогенності для людини притаманне саме мікроорганізмам, а зміст в замкнутій системі тварині рослин може бути продиктовано іншими ризиками – їх токсичність, алергенність, можливістю несприятливих екологічних впливів. Процедура оцінки ризику патогенності ГІО, представлена раніше у Директиві 90/219/ЕЕС і модифікована з урахуванням сучасних знань, включає наступні етапи:

 • Розгляд біологічних властивостей ГІО для встановлення передбачуваної патогенності їх для людини і величини наслідків їх несприятливого впливу.

 • Оцінки ймовірності того, що в разі контакту ГІО з людиною дані організми дійсно нададуть несприятливий вплив на його здоров’я (включаючи розгляд рівня наукової невизначеності).

 • Визначення необхідного рівня захисту, «замкнутості» (level of containment) системи ГІО.

Винесення попереднього ув’язнення про достатність пропонованих заходів захисту здоров’я людини при порівнянні ГІО з біологічними об’єктами різних груп патогенності.

 • Розгляд сутності передбачуваної діяльності і детальний огляд необхідних заходів контролю для захисту здоров’я людини.

 • Визначення будь-яких потенційних ризиків для навколишнього середовища і додаткових заходів ізоляції на випадок ненавмисного вивільнення патогенних організмів у навколишнє середовище.

 

БІОЕТИЧНІ ТА ПРАВОВІ ПРОБЛЕМИ МІКРОТРАНСПЛАНТАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ КЛІТИННОЇ І ТКАНИННОЇ ТРАНСПЛАНТАЦІЇ

Сучасна трансплантологія, тобто теорія і практика пересадки органів і тканин, дозволяє надати допомогу багатьом хворим, які раніше були б приречені на смерть або тяжку інвалідність. Разом з тим, зростаюча потреба в органах для трансплантації породжує моральні проблеми і може стати загрозою для суспільства. Так, недобросовісна пропаганда донорства і комерція, пов’язана з продажем органів для трансплантації, закладають умови для торгівлі людськими органами, загрожуючи здоров’ю і життю людей. Пересадка органів живого донора може бути в випадках добровільного самопожертвування заради спасіння життя іншої людини. В такому випадку згода на експлантацію (вилучення органа) стає виявом любові і співстраждання. Морально неприпустима трансплантація, яка безпосередньо загрожує життю.

Найбільш розповсюдженою практикою є вилучення органів у тільки-но померлих людей. Але в таких випадках повинна бути абсолютна впевненість у смерті донора. Не може бути морально виправданою така трансплантація, яка веде до втрати індивідуальної особливості людини, що приймає чужі органи. При трансплантації обов’язково повинна зберігатися свобода людини. Безумовно неприпустимою є так звана фетальна терапія, тобто вилучення і використання тканини і органів людських зародків, з наміром лікування різних захворювань і «омолодження» організму.

Клітинна і тканинна трансплантація — галузь, яку можна віднести до медицини майбутнього. Серед низки запитань, що виникають при її розробці, чільне місце посідають етичні проблеми, а також питання визначення її побічних ефектів, чітких показань і протипоказань до застосування. Без сумніву, символом нового століття постає така галузь медицини, як трансплантологія. На жаль, незважаючи на певні успіхи і досягнення вітчизняної трансплантології, українські результати значно поступаються середньоєвропейським та середньосвітовим.

На пильну увагу заслуговує проблема мікротрансплантаційних технологій — клітинної і тканинної трансплантації, адже саме в цьому питанні якнайтісніше переплітаються перспективи майбутнього і проблеми сьогодення, застереження щодо обережного застосування поки що нового методу і дійсно захоплюючі, але поки що недостатньо підтверджені дані щодо можливостей зазначеної методики.

Метою даної роботи є аналіз можливостей і перспектив, невирішених проблем і застережень застосування клітинної трансплантації, і зокрема — трансплантації стовбурових клітин. Ми прагнемо зважено проаналізувати наявні на сьогодні досягнення, але разом з тим — критично наголосити на тому, що, як кожен новий та ефективний метод лікування, він не позбавлений побічних ефектів, протипоказань і обмежень. І доки вони чітко не визначені, говорити про широке клінічне застосування методу рано.

Головною особливістю стовбурових клітин є те, що в ембріональної стовбурової клітини відсутня спеціалізація. Крім того, ембріональні стовбурові клітини є:

– похідними всіх типів клітин в організмі, тим унікальним будівельним матеріалом, з якого пізніше формуються органи і тканини;

– завдяки відсутності спеціалізації, при потраплянні ембріональних клітин у будь-який орган з них формуються клітини саме цього органа, тому є перспективи їх застосування для відновлення пошкоджених тканин і органів;

– ці клітини не сприймаються організмом реципієнта як чужорідні, а тому при їх трансплантації не спостерігається відторгнення, не потрібен індивідуальний підхід, як при переливанні крові або пересадці органів;

– цікаво, що ембріональні стовбурові клітини мають здатність самостійно знаходити “слабкі місця” — ті, де їх допомога найбільш потрібна.

Попадаючи в організм пацієнта, клітини продовжують жити, ділитися, виділяти активні речовини протягом тривалого часу. Тривалість життя таких клітин в організмі залежить від багатьох факторів, зокрема тяжкості захворювання і стану організму реципієнта.

Більшість стовбурових клітин знаходяться в кістковому мозку, менше — в периферичній крові (їх виділення з кровотоку є непростим завданням), у пупковому канатику. За джерелом стовбурових клітин для трансплантації виділяють:

– аутотрансплантацію — пацієнт одержує власні стовбурові клітини;

– сингенну трансплантацію — пацієнт одержує стовбурові клітини від ідентичного близнюка;

– алогенну трансплантацію — хворі одержують стовбурові клітини від родичів, з крові канатиків пуповини, а також з трупного матеріалу (ембріональна зародкова тканина, одержана при абортах).

Варто наголосити, що жива особа (донор) може дарувати лише парні органи, за умови, що це не загрожуватиме її власному життю: «Органи, які є одинарними, не можуть братися для трансплантації (за винятком ситуації, коли вони беруться від трупа, тобто з тіла напевно мертвої особи), оскільки це може призвести до смерти донора».

Вбачаючи у принципі солідарности моральне виправдання дарування органів, для правильної оцінки конкретних випадків треба встановити деякі етичні критерії, які б поєднували принцип цілісности з принципом солідарности. По-перше, це нешкідливість і пропорційність (критерії, які оберігають фізичну цілісність особи), по-друге, свобода і безкоштовність (критерії, пов’язані з духовністю донора).

Перший етичний критерій стосується охорони життя та психо-фізичного здоров’я донора. Наприклад, якщо взяття кісткового мозку та переливання крові зроблено у відповідний час та правильний спосіб, то вони не мають шкідливих та постій­них наслідків, але коли у донора для трансплантації береться нирка, це, без сумніву, впливає на його фізичну цілісність. Нешкідливість слід розуміти не в абсолютному значенні, а радше як терпиму та раціональну шкоду: трансплантацію (взяття певного органу, тканин і т. д.) можна виконувати за умови, що донор легко перенесе неминучу заподіяну йому фізичну та психічну шкоду і матиме у майбутньому відповідну якість життя.

З критерієм нешкідливости тісно поєднується критерій пропорційности, згідно з яким шкода, заподіяна донорові внаслідок взяття у нього певного органу, має бути пропорційною до покращення якости життя реципієнта. Таким чином, немає сенсу позбавляти нирки особу (донора), для того щоб здійснити трансплантацію з дуже малою ймовірністю успіху, або брати нирку від здорової особи, щоб її трансплантувати людині похилого віку, яка страждає на серцеве захворювання.

Жест дарування має походити із свобідного вибору донора, його почуття солідарности та милосердя, а тому виключає будь-який примус чи спекуляцію.

У випадку взяття органів від трупа виникає проблема, пов’язана з вирішенням того, як розпоряджатися мертвим тілом людини, беручи до уваги, що його, з одного боку, не можна вважати скелетом тварини або звичайною неживою річчю, а з іншого боку — не варто порівнювати з тілесністю живої істоти.

Опанування нових неврологічних знань спричинило сьогодні певну зміну в самому понятті смерти: відбувся перехід від розуміння поняття смерти як точної і раптової «події», що співпадає з припиненням биття серця і самостійного дихання особи, до поняття смерти, що розуміється як «процес», який відбувається упродовж певного часу, починаючи від «безповоротного моменту», тобто безповоротної дезінтеграції цілісности індивідуального організму, яка збігається з повним припиненням активности мозку.

Смерть особи є подією, яку переважно не можна безпосередньо встановити жодною науковою технікою або емпіричною методикою. Як відомо, від певного часу науковці при встановленні діагнозу смерти змістили акцент із традиційних серцево-дихальних ознак на «неврологічний» критерій, який значно краще дозволяє розпізнавати суцільне й безповоротне припинення мозкової активности (мозку, мозочка і стовбура головного мозку), що є ознакою втрати здатности автоінтеграції будь-якого організму як такого.

Працівник служби здоров’я, який несе професійну відповідальність за встановлення діагнозу смерті особи, може спиратися на згадані критерії, які дозволять йому діяти в етично правильний спосіб і дадуть «моральну певність», щодо правильности рішення активізувати необхідні технічні процедури для взяття органів для трансплантації. Етичним моментом цієї процедури є наявність попередньо задокументованої згоди як самого донора чи його законних представників, так і отримувача трансплантованих органів.

Стосовно донора треба сказати, що правда про так званий зобов’язуючий вчинок, яким є дарування органа, вимагає його належної поінформованости щодо процедур, які включають цей вчинок. Якщо йдеться про донорство від живої особи, то її необхідно попередити про передбачену небезпеку для здоров’я і про те, що може очікувати її в майбутньому: можливі терапії і (або) застережні заходи, яких вона має дотримуватися після взяття органа. Крім того, потрібно виключити будь-яку форму психологічного тиску або ставлення умов особі — потенційному донорові на ґрунті моральних, емоційних чи навіть економічних критеріїв.

Якщо йдеться про взяття органів від мертвого тіла, то в цьому випадку особа повинна особисто й недвозначно висловити згоду на можливе взяття органів. Свою етичну вартість має також згода її законних представників у випадку неможливости дізнатися про попередній вибір покійної особи.

Трансплантація назавжди залишиться важливим фактором майбутнього медицини, що вимагає розвитку культури солідарности та дарування. Дарування і трансплантація органів мають високі етичні вартості: вони становлять особисте, а часами навіть геройське служіння на користь життя і можуть стати чудовою нагодою для вияву милосердя ближньому.

В Україні проблема етичного аспекту трансплантології перебуває на стадії пошуку, і підґрунтям для цього стали фундаментальні розробки вітчизняних вчених у даній галузі. Так, декілька років тому на Першому Національному Конгресі з біоетики, який відбувався під егідою Національної академії наук України, Академії медичних наук України, Міністерства охорони здоров’я України і Міністерства екології та природних ресурсів України, зазначалося, що розробка лікарських засобів, впровадження новітніх біотехнологій, розшифрування геному людини, генна терапія, експерименти з клонування — ось неповний перелік визначних досягнень науки останніх років, що потребують пильної уваги з урахуванням біоетичних принципів. Проблема полягає у пошуку шляхів гармонізації досягнень медицини та біології з правами людини та її гідністю. На думку академіка НАН та АМН України, доктора медичних наук, професора Юрія Кундієва (Інститут медицини праці АМН України), “…наприкінці ХХ сторіччя було досягнуто визначних успіхів у біології та медицині — розшифровано геном людини, розроблено принципи генної терапії, здійснено клонування тварин, звичайним стало лікування безплідності шляхом екстракорпорального запліднення. Деякі науковці запропонували способи лікування низки захворювань за допомогою стовбурових клітин, отриманих з ембріональної тканини. Триває активна дискусія між прибічниками та противниками евтаназії, трансплантації органів тощо. У зв’язку з цим існує необхідність оцінити етичний аспект сучасних наукових досягнень з метою попередити впровадження тих технологій, що можуть зашкодити людині. Забезпечити дотримання біоетичних принципів можна завдяки відповідній правовій базі. На жаль, в Україні подібна легальна основа поки що відсутня, але є можливість використовувати окремі статті “Основ законодавства про охорону здоров’я”. У будь-якому випадку, інтереси людини мають бути вищими за інтереси науки чи суспільства. Цих принципів слід дотримуватися на всіх етапах життя людини — від народження і до смерті”.

На продовження цієї думки академік АМН України, член-кореспондент НАН України, доктор медичних наук, професор Ісаак Трахтенберг (Інститут медицини праці АМН України) підкреслив, що “…на сьогоднішній день, виходячи з позицій біомедичної етики, існує серйозна проблема моралі та відповідальності суспільства за спекулятивні новації, пропаганду сумнівних засобів, поширення цілительства та різного роду окультних наук. У засобах масової інформації популяризуються екстрасенси, біоенергетики, ясновидці, чаклуни тощо. Однак методи їхнього “лікування” можуть мати жахливі наслідки для пацієнтів. Через віру в чудодійну силу неперевірених методів хворі зі злоякісними новоутвореннями запізно звертаються до фахівців традиційної медицини, втрачаючи шанс на виліковування. Такому стану речей сприяє недосконалість нашого законодавства”.

Певною мірою це стосується і проблеми трансплантації стовбурових клітин.

Серед клінічних випробувань цікавим є проспективне контрольоване дослідження, що стосується трансендокардіальної трансплантації аутоклітин кісткового мозку при тяжкій хронічній серцевій недостатності. У пацієнтів, пролікованих цим методом, виявлено зменшення симптомів серцевої недостатності, підвищення ФВ і міокардіальної перфузії, хоча й не виявлено покращення віддалених результатів і підвищення рівня виживання у порівнянні з контрольною групою.

Цікаві результати були отримані при вивченні інфаркту міокарда у чоловіків із донорським жіночим серцем. На підтвердження того, що людські екстракардіальні стовбурові клітини мають властивість диференціюватися в кардіоміоцити, було встановлено, що за наявності в цих чоловіків інфаркту міокарда в зоні ураження виявляли клітини з Y-хромосомою.

Історія трансплантології сягає глибини віків. Тисячоліття спостережень лікарів призвели до ідеї про неодночасність процесів старіння різних органів та про вибірковість враження хворобами тих чи інших органів, систем людського організму. Тому думка про заміну невиліковно хворого органу. Як відомо, уже в “Одіссеї” Гомера окремі історики знаходять ідею використання крові з лікувальною ціллю. У Гіппократа є чіткі рекомендації щодо вживання крові для подолання хвороб. Наступний значний крок у даній галузі було здійснено у 1666 році Жаном Дені, який вважається автором першого істинного переливання крові від ягняти людині.

Подальший розвиток хірургічної техніки дозволив робити пересадки окремих частин тіла. Ера трансплантації розпочалася з кінця 50-х років ХХ століття, коли були подолані всі технічні перешкоди для пересадки будь-якого органу. Величезний вплив на світову практику в галузі трансплантації виявили експериментальні дослідження російського вченого В.Демихова. Його пересадки серцево-легеневих комплексів заворожували, а фотографія собаки з пересадженою їй на шию головою цуцика обійшла всю планету.

На середину 60-х роботи генетиків, фармакологів, імунологів дозволили значно знизити бар’єри тканинної несумісності, а технічні досягнення хірургів зробили можливим пересадку будь-якого внутрішнього органу, враженого недугою. Науково-технічний тріумф змістив увагу від моральної припустимості такого роду експериментів. Доба підкорення людиною космосу загіпнотизувала кращі уми і вселила віру в необмежені можливості, повне підкорення природи, відмову від тисячолітніх моральних табу.

 

 

СТАТУС ЛЮДСЬКОГО ЕМБРІОНА: СОЦІОКУЛЬТУРНА І МОРАЛЬНА ОЦІНКА

Етична законність досліджень ембріональних стовбурових клітин залежить від статусу, який присвоєно ембріону. Хоча є й інші міркування з цього етичного питання, наприклад згода батьків або «власників» ембріона, питання про статус ембріона є основним. Велика частина етичних дебатів в цій проблемі пов’язана з питанням: якщо ембріон – людина, то дії з ним обмежені тим, що дозволено робити з іншими людьми. Якщо ембріон – це лише безліч людських клітин, то існує значно менше обмежень при його використанні.

Один з ключових – питання про те, коли плід людини набуває здатність відчувати. Перші рухи плоду зафіксовані на 6-му тижні розвитку, в цей же час він починає реагувати на дотики, в спинному мозку виявляються синапси. На 10-му тижні в нервових волокнах спинного мозку виявляються перші нейромедіатори і реєструється активність стовбура головного мозку. На підставі електрофізіологічних і імуногістохімічних даних одні дослідники вважають, що плід людини починає відчувати у віці 18-19 тижнів, але здатність переробляти отримані відчуття не виявляється аж до 30-го тижня розвитку. Тому цей термін, на їхню думку, можна вважати кордоном між плодом і людським єством.

В інших дослідженнях здатність плода реагувати на подразнення або біль виявлена в 7 – 8 тижнів. Проте чи можна вважати критерієм становлення особистості лише поява здатності відчувати? Подібна точка зору викликає деякі заперечення, так як несвідомий стан і нечутливість до болю, по суті, не можуть служити підставою для відмови у захисті прав особистості.

Провідні ембріологи світу, як правило, вважають допустимим для маніпуляцій період від моменту запліднення до 14-го дня розвитку ембріона (початку формування первинної смужки, елементів нервової системи) або до 30-го дня (початку диференціювання центральної нервової системи).

У 1994 році лабораторія генетики порушень репродукції Медико-генетичного наукового центру РАМН проводила анкетування. На запитання «З якого терміну внутрішньоутробного розвитку ембріон / плід слід вважати індивідуумом з правом на життя? »понад 25% спеціалістів (медиків і біологів) відповіли, що лише плід з 7-го місяця можна розглядати як індивідуум; приблизно 20% респондентів вважають індивідуумом з правом на життя ембріон з 14-го дня розвитку; 8,5-13% респондентів висловили думку про те, що вже зрілі статеві клітини слід вважати індивідуумом. Приблизно 25% респондентів, не мають відношення до медицини або біології, важко відповісти на це питання. Серед респондентів з проблемами дітонародження більше їх число (у порівнянні з медиками і біологами) вважають, що слід визнати індивідуумом статеві клітини або 14-денний ембріон, тобто більш ранні строки розвитку.

 

Залежність думки про термін розвитку ембріона, що дозволяє вважати його індивідуумом з правом на життя, від професії та стану здоров’я.

Респонденти	Вважають індивідуумом,%
	Зрілі статеві клітини, зигота	Ембріон з 14-го дня розвитку	Ембріон з 30-го дня розвитку	плід з 8 – тижневого розвитку	Плід з 7 – місячний- ного розвитку	Важко відповісти	Особлива думка
Медики і біологи	8,8	19,3	12,3	17,7	26,3	10,5	1,8
Не мають ставлення до медицини	9,5	16,4	10,0	8,0	19,4	26,9	7,0
Не мають проблеми дітонародження	8,5	14,9	12,2	11,2	20,7	22,9	6,9
З порушенням дітородної функції	13,3	25,0	5,0	1,7	21,7	28,3	3,3

 

Людський ембріон має унікальний статус: на відміну від будь-якої іншої групи живих клітин він здатний розвинутися в повноцінний організм. Дане властивість можна назвати потенціалом ембріона, тобто потенціалом стати повністю розвиненою людиною. Це тільки біологічний факт, але саме він і є причиною морального «страху». Проблема в тому, чи можна ембріон вважати членом людської спільноти з тими правами, які допускаються виключно для людини. Досягти угоди з цього питання поки не вдається. Існують кілька основних непримиренних думок:  (1) індивідуальність людини починається з моменту зачаття; (2) індивідуальність людини починається з моменту, коли його поділ на близнюків неможливо (13-й день після запліднення); (3) індивідуальність людини починається на значно більш пізніх стадіях його розвитку (40 і більше днів після запліднення).

Головний предмет дебатів – це потенційна можливість ембріона. На думку одних, людський ембріон має потенціал, щоб стати людиною, навіть якщо це ще не осіб. З цієї причини неетично позбавити його можливості реалізувати свій потенціал. Інша сторона стверджує, що потенціал не дає підстави для такого статусу. Статеві клітини – це компоненти зиготи, яка пізніше стає ембріоном і потім дитиною, але це не дає їм статусу, відповідного зиготі, ембріону або плоду, поки ця стадія розвитку не досягнута. Якщо не надається ембріональний статус спермі, то чому повинен надаватися статус людини ембріону? Крім того, ембріон, створений in vitro, але який не буде імплантуватися в матку, взагалі не має потенціалу розвинутися в людини. Це ж відноситься і до ембріонам, створеним за допомогою технології пересадки ядра, які не повинні бути імплантовані для цілей людського репродуктивного клонування.

Відомо, що з ранніх, до імплантаційної при штучному заплідненні ембріонів можна без шкоди видаляти окремі клітини. Такий спосіб може бути одним з рішень проблеми отримання ЕСК. Однак якщо вилучені клітини тотіпотентних (здатні розвинутися в будь-який орган і навіть у самостійний організм), значить, вони, по суті, окремі зиготи та ембріони, і тому повинні захищатися в тій же мірі, що і вихідні ембріони. Якщо ж такі клітини тільки плюрипотентні, то їх не можна розглядати в якості ембріонів, а тому їх використання не буде ображати тих, хто вважає ембріон людиною. На жаль, поки що неможливо сказати, чи є та чи інша клітина тоті- або плюрипотентний. З упевненістю це можна встановити тільки ретроспективно, спостерігаючи, на що здатні клітини.

В даний час можна розрізнити чотири основні способи штучного отримання ембріонів:

(1) ембріон, створений заплідненням in vitro (IVF) для імплантації в матку і вибраний для цієї мети;

(2) ембріон, створений in vitro для імплантації, як в (1), але який є «зайвим»  (Додаткові ембріони необхідно створювати для гарантії успішної вагітності); (3) ембріон, створений штучним заплідненням для цілей дослідження або для цілей створення ембріональних стовбурових клітин;

(4) ембріон, створений методом пересадки клітинного ядра в яйцеклітину.

У кожному з перерахованих випадків ембріон має свій моральний статус:

 (А) в першому випадку ембріон має спеціальний статус як імовірний попередник людини, і будь-які спроби перешкодити виконанню цього потенціалу повинні відхилятися (за винятком абортів з моральних причин в юридично законних випадках, особливо у випадках загрози життю матері); (Б) у ембріонів у випадку (2) немає потенціалу розвинутися в дорослий організм;

(В) ембріони в (3) і (4) створюються для певних цілей дослідження абовикористання, що вимагає спеціального розгляду.

Як природне, так і штучне відтворення включає процес створення ембріонів, частину яких приречена і які можна використовувати для отримання ембріональних стовбурових клітин. Імплантація двох або трьох ембріонів в надії на успішне народження дитини – прийнята практика в цій галузі. Навіть у Німеччині, де дослідження стовбурових клітин з використанням ембріонів нині заборонені і захист ембріонів включена в конституцію, запліднення в пробірці дозволяється і зазвичай імплантується три ембріони в надії отримати єдиного здорову дитину.

Етичні норми створення ембріонів для певних цілей істотно відрізняються від таких при створенні ембріонів для імплантації при IVF, оскільки при цьому навіть «зайві» ембріони створювалися з метою виконання потенційного розвитку в дорослий організм. Під багатьох країнах IVF законний і широко використовується, і етично допустимо використовувати такі «зайві» ембріони для терапевтичних цілей. У будь-якому випадку такі «зайві» ембріони будуть знищені, тому етично їх використання для порятунку життя і здоров’я інших людей.

Чи можливе створення людських ембріонів для певних цілей дослідження або терапевтичного використання? Якщо вважати, що ембріон має статус індивідуальності, то це повинно бути заборонено, оскільки йде врозріз з загальнолюдським принципом, заборонним «інструментальне» використання людей. Якщо у ембріона немає такого статусу,  то чи є моральним і етичним наділяти тисячі людей на страждання і смерть, коли є можливість допомогти їм, використовуючи ембріональні стовбурові клітини? В цьому випадку не може бути заперечень проти створення та використання людських ембріонів, так як потенційна користь від терапевтичного клонування переважує будь-які інші аргументи.

Відмова від статусу ембріона як людської індивідуальності не повинен призводити до заниження етичної цінності людського ембріона як такого. Людський ембріон не може і не повинен стати подобою лабораторного тварини. Якщо ми цінуємо людську життя, то ми повинні цінувати її в усіх проявах і відкидати будь-які зловживання людськими органами та тканинами. Однак було б неправильним стверджувати, що створення і терапевтичне використання ембріонів несумісне з принципом цінності та поваги людських органів і людської гідності за умови, що цілі такого використання етичні та гуманні. Медичне використання потрапляє в цю категорію. Терапевтичне клонування при використанні ембріонів на ранній стадії розвитку (як правило, до 14 днів після запліднення) сумісно з принципом поваги людського життя, бо направлено на полегшення страждань і порятунок життів людей, принцип поваги яких ми відстоюємо.  Створення і використання людських ембріонів має бути строго регламентовано, перебувати під постійним контролем і проводитися з повної згоди батьків (донорів) біологічного матеріалу. Пожертвування такого біологічного матеріалу повинно носити більшою мірою альтруїстичний характер, не виключаючи певної оплати. Однак необхідно вжити всіх заходів проти комерціалізації та фінансового стимулювання цього процесу. Створення і використання людських ембріонів має мати тільки гуманні медичні цілі і не може проводитися для тривіальних,  косметичних і немедичних цілей.

Ми не ставили собі за мету вирішити етичні проблеми терапевтичного клонування, а постаралися показати різні точки зору на дану проблему. Кожне суспільство має право обговорювати цю проблему і приймати своє рішення, засноване на етичних і моральних підвалинах в даний момент часу, або переглянути своє рішення, якщо з’являться інші вагомі аргументи. Етичне ставлення до терапевтичного клонування і статусу ембріона засноване на моральних і релігійних переконаннях, які досить широко розрізняються в різних категоріях суспільства. Тому кожне суспільство (держава) має вирішити цю проблему для себе. Рішення її має бути демократичним, заснованим на детальному і всебічному обговоренні. В історії є приклад такого обговорення – це проблема штучного запліднення. Існували й досі існують різні точки зору з цього питання, але більшість держав висловилися за дозвіл такої медичної послуги.
І ще один урок, який необхідно витягти з дискусій, пов’язаних з клонуванням
людини. Як уже зазначалося, додатковий протокол, прийнятий Радою Європи, встановлює заборону на клонування людських істот. Протокол супроводжується пояснювальним доповіддю, в якому говориться: «… вирішено залишити для внутрішнього законодавства визначення рамок виразу «людська істота» для цілей застосування цього Протоколу ». Таке рішення ставить питання про необхідність правового, юридичного тлумачення поняття «людська істота», а тим самим і поняття «людина». Відомо, що визначення цього поняття – давня філософська проблема. Філософи різних часів пропонували безліч дефініцій – від «двоноге без пір’я» до «тварина, що виробляє знаряддя» і «сукупність всіх суспільних відносин». Більшості ж людей такі визначення представлялися не більше ніж дозвільними примхами витончених умов. Бурхливий прогрес сучасної біології та медицини привів до того, що це визначення має не тільки абстрактно філософський, а й безпосередньо практичний сенс.  Таким чином, проблема, гострота якої до недавнього часу була ясна лише досить вузькому колу фахівців з філософських і етичних питань, стає актуальною для всіх. Це є ще одним з найважливіших уроків дискусії про клонування. Сучасна біомедицина розширює технологічні можливості втручання в природні процеси зародження, перебігу і закінчення людського життя. Стали повсякденною практикою різні методи штучної репродукції людини, заміни зношених або пошкоджених органів і тканин, нейтралізації дії шкідливих генів і багато іншого. Це призводить до ситуацій, коли важко визначити, чи маємо ми справу вже (або ще) з живим людським єством або тільки з агрегатом клітин, тканин і органів. Межі нашого втручання в життєві процеси і функції визначаються не стільки розширюються науково-технічними можливостями, скільки нашими уявленнями про те, що є людина, а, отже, і про те, які дії і процедури по відношенню до нього допустимі, а які – неприйнятні. Але не що інше, як перспектива клонування людини, з усією очевидністю демонструє необхідність юридично чітко і однозначно визначити поняття «людина» і «людська істота». Можливо, саме відсутність такого визначення, а значить і однозначного поняття, в кінцевому підсумку і пояснює той емоційний напруження, який супроводжує дані дискусії. Це визначення ми повинні виробити самі, на основі нашої моралі і нових знань сучасної біології та медицини.

Історія знає заборони на науку: заборона генетики і кібернетики в 40-60-х роках XX століття в нашій країні позначається на розвитку технологій до теперішнього часу. Наукову думку заборонити не можна. Історично вибір людей, які прагнули повернути годинник історії назад і обмежити або заборонити застосування вже існуючих технологій, ніколи не бував ні реалістичним, ні продуктивним. Необхідно регулювати застосування наукових досягнень, як це робиться з атомною енергетикою, генно-інженерними організмами і іншими аспектами людської діяльності. Заборони ніколи і нічого не вирішували – згадаємо «сухі закони», введені в багатьох країнах. Тільки освіта і виховання може вирішити морально-етичні проблеми. Кожна країна, виходячи зі своїх моральних і релігійних підвалин, повинна вирішити, чи готова вона прийняти сучасні досягнення науки і медицини. Обговорення повинно носити демократичний характер з наданням права висловлювати будь-які точки зору, а рішення прийматися на підставі знань, а не емоцій. Враховуватися повинні як рівень моралі громадян,  так і підготовленість фахівців. Якщо суспільство не готове прийняти нове, необхідно ввести мораторій і повернутися до цього питання через деякий час, провівши відповідну роботу по освіті та освіти суспільства. 

БІОЕТИЧНІ ПРОБЛЕМИ ВИКОРИСТАННЯ СТОВБУРОВИХ КЛІТИН

Розглянемо найбільш важливі аспекти проблеми. З самого дитинства відбувається пошкодження людського організму внаслідок травм або хвороб, при яких порушуються або руйнуються клітини м’язової, кісткової, нервової або іншої тканини. Щоб усунути пошкодження, ці клітини потрібно відновити. В процесі відновлення ключову роль грають так звані стовбурові клітини, розташовані в кістковому мозку та інших органах.

Отримавши сигнал про травму, організм виводить ці клітини в кровоносне русло, направляє до «недіючий» і перетворює їх на необхідні організму в даний момент клітини: кісткові, м’язові, печінкові і навіть нервові. Іншими словами, стовбурові клітини – це клітини, не отримали ще спеціалізацію або, кажучи науковою мовою, не пройшли диференціацію. Тому вони можуть диференціюватися в «потрібні» в даний момент організму клітини. Запас стовбурових клітин в організмі не безмежний і швидко втрачається з віком. Частка стовбурових клітин, здатних до диференціювання, в кістковому мозку в момент народження людини одна на 10 000 кровотворних клітин. У підлітків вона вже в 10 раз менше, до 50 років – одна на півмільйона, в 70 років – лише одна на мільйон.

Але стовбурові клітини можуть бути внесені в організм штучно. В останні роки опубліковано велику кількість робіт, які підтверджують, що стовбурові клітини, потрапляючи на пошкоджені ділянки самих різних органів, перетворюються саме в клітини того типу, який необхідний, щоб залікувати пошкодження. В ураженому інфарктом серце вони перетворюються в клітини серцевого м’яза – міоцити, в ураженому інсультом головному мозку – в нейрони і гліальні клітини. Стовбурові клітини можуть перетворюватися в клітини печінки, кісткового мозку і т. д.

Основи науки про стовбурові клітини були закладені близько 30 років тому радянськими вченими А.Я. Фріденштейн і И.Л. Чертковим. У 1999 році ці клітини «перевідкрили» американські вчені, потім пішло лавиноподібне зростання інтенсивності робіт у цій області. Мабуть, такого прориву в медицині не було з часів відкриття пеніциліну, бо людство може отримати «ліки» від фізичних травм, паралічу, цирозу, інсульту і
інфаркту, хвороби Паркінсона, інсулін залежного діабету, хвороби Альцгеймера, наслідків травм спинного мозку і багатьох інших хвороб, що раніше вважалися невиліковними. У далекій перспективі – повне відновлення або заміна пошкоджених органів, причому без імунного відторгнення, що виникає при трансплантації, оскільки такі клітини є для організму рідними. Щоб зрозуміти, що таке стовбурові клітини, коротко розглянемо процес індивідуального розвитку організму. На самому початку життя людський організм являє собою зиготу – яйцеклітину, запліднену сперматозоїдом. У заплідненої яйцеклітини містяться всі  «Інструкції» по перетворенню її в тіло дорослої людини (при нормальних умовах навколишнього середовища), закодовані в ДНК.

У міру зростання зародка різні клітини в різних частинах його тіла набувають певну спеціалізацію за рахунок блокування деяких «інструкцій» в їх ДНК, тобто йде клітинна диференціювання. Ці «інструкції» не зникають, вони просто ігноруються кліткою. В даному процесі беруть участь складні регуляторні генетичні механізми відключення певних ділянок ДНК. «Включення» і «виключення» певних ділянок ДНК має відбуватися в правильній послідовності. Інформація про неї частково закодована в самій ДНК, але цей процес регулюється і цитоплазмою клітини – це епігенетична регуляція. Саме тому неможливо клонувати динозаврів і мамонтів, навіть якби вдалося знайти їх неушкоджену ДНК, оскільки для цього необхідна жива материнська яйцеклітина.

Завдяки складній системі послідовного «включення» і «вимкнути» ділянок ДНК клітини кісткової тканини «використовують» тільки «інструкції» щодо формування кістки. «Інструкції» для створення крові, нервів, шкіри та інших тканин зберігаються в ДНК цих клітин, але стають недоступними. Подібним чином йде справа і в клітинах інших тканин. Але в організмі залишаються і недиференційовані, до деякої міри, клітини. Це – стовбурові клітини, в яких багато «інструкції» залишаються в робочому стані. Завдяки цьому вони здатні давати початок різним типам тканин.

Розрізняють декілька типів стовбурових клітин в залежності від ступеня їх диференціювання. Запліднена яйцеклітина називається тотипотентною, тобто здатної дати початок всьому організму. В ході розвитку вона ділиться на кілька однакових тотипотентних клітин, які іноді розходяться і дають початок монозиготних (однояйцевих) близнюках.

На ранній стадії ембріонального розвитку утворюється бластоцист – порожнистий куля, стінки якого складаються з клітин. Клітини зовнішніх шарів дають початок плаценті, а внутрішніх – тканин організму. Кожна з внутрішніх клітин здатна дати початок більшості тканин, але не цілого організму, оскільки в них блокована інформація про плаценті. Такі клітини називаються плюрипотентними. У міру подальшого ембріонального розвитку спеціалізація клітин посилюється, і стовбурові клітини зменшують свій потенціал до перетворень. Тепер вони можуть давати початок лише декільком тканинам, і такі клітини називаються поліпотентними.

Таким чином, ембріональні стовбурові клітини (ЕСТ) – це плюрипотентні клітини з внутрішнього шару бластоциста, що розвинулися в перші дні після запліднення. З цих клітин можна отримати будь-який орган і будь-яку тканину дорослого організму. Ембріональні стовбурові
клітини вперше культивував в 1998 році американський вчений Дж. А. Томсон (Вісконсінський університет), який виявив, що зі стовбурових клітин, пересаджених миші, формуються різноманітні тканини. Тому подальші дослідження ембріональних стовбурових клітин можуть дозволити розробити методи отримання клітин для лікування багатьох
станів, пов’язаних з пошкодженням тканин. Вони особливо цінні, мабуть, у тих випадках, коли відновлення природним шляхом не відбувається (тобто в дорослому організмі, в якому стовбурових клітин мало або вони вже зовсім відсутні).

За допомогою стовбурових клітин, використовуючи технологію клонування, схожу з клонуванням овечки Доллі, можна буде вирощувати на замовлення людські органи або частини органів (наприклад, серцеві клапани), які не будуть відторгатися організмом реципієнта. Також можливо поміщати ембріональні стовбурові клітини в хворі органи, включаючи мозок, які будуть забезпечувати відновлення пошкоджених тканин і органів. Теоретично такі можливості передбачалися давно, але тільки тепер починають розглядати їх практичне використання.

Де взяти ембріональні стовбурові клітини? Один з їхніх джерел – абортивний матеріал при природному і штучному заплідненні. Відомо, що при кожній успішній вагітності, яка призводить до народження живої дитини, втрачається або «мимовільно абортується» кілька ембріонів (тут, мабуть, неправильно говорити про « викидень » в звичайному розумінні цього слова, тому що дуже рання втрата ембріона майже завжди залишається непоміченою). Втрата деяких ембріонів викликана генетичними аномаліями розвитку, а інших – зовнішніми фізичними факторами або фізіологічним або психологічним станом матері. Очевидно, природа визначила поява «зайвих» ембріонів майже в кожній вагітності.

Оскільки ембріональна стовбурова клітина безсмертна і саморозмножується, тоді досить зручно надалі використовувати нескінченну клітинну лінію її нащадків. Однак час від часу відбуваються генетичні мутації в ембріональних стовбурових клітинах будуть передаватися дочірнім клітинам і накопичуватися в наступних клітинних поколіннях.

Саме можливість застосування ембріональних стовбурових клітин породила ключове питання дискусії з біоетики – допустимість використання клітин, взятих у абортованих або спеціально клонованих ембріонів, в біомедичних дослідженнях і лікуванні. Цю дискусію ми розглянемо трохи пізніше. Медициною досягнуті великі успіхи при використанні стовбурових клітин, видобутих не з ембріонів. Стовбурові поліпотентні клітини знаходяться в куточках і борознах нашого мозку, кістковому мозку і волосяних фолікулах дорослого організму та інших тканинах. Так, наприклад, К. Дж. Хиу ввів в серці щурів стовбурові клітини, виділені з кісткового мозку. Ці клітини диференціювалися в нову тканину серцевого м’яза, яка встановила нормальні зв’язки з оточуючими ділянками тканини і виявилася здатна скорочуватися одночасно з ними.

Стовбурові клітини з ділянки мозку, що називається гіпокамп, трансплантували в очі щурам. Ці клітини самостійно переміщалися до місць пошкоджень сітківки і утворювали нове нервове з’єднання. Можливо, в майбутньому це дозволить відновлювати зір у хворих, що страждають віковою дегенерацією центрального плями сітківки, прогресуючої дегенерацією сітківки і навіть відшаруванням сітківки та ретинопатію, викликаної діабетом.

Стовбурові клітини та інші поліпотентні «проміжні клітини-ампліфайер», знайдені в зовнішньому шарі волосяних фолікулів, здатні давати початок кліткам шкіри, які можуть бути використані для трансплантаціі.

Групи дослідників на чолі з А. Пеком вдалося вилікувати інсулінозалежний діабет у мишей з допомогою стовбурових клітин з проток підшлункової залози. Стовбурові клітини в умовах in vitro перетворювалися в структури, що виробляють інсулін, – острівці Лангерганса. Їх вводили під шкіру дорослих мишей, які страждають на діабет, і вони виробляли інсулін, функціонуючи як клітини підшлункової залози; навколо них розвивалися кровоносні судини. Приблизно через тиждень миші вже могли самостійно регулювати концентрацію глюкози в крові (Hall, 2000).

Джерело безлічі стовбурових клітин – кров з пупкового канатика, використання якої вже показало хороші результати при лікуванні лейкемії. Пізніше виявили, що стовбурові клітини крові з пупкового канатика можна ввести мишам після інсульту, і вони відновлюють 50% тканини мозку. Враховуючи безліч стовбурових клітин в пупковому канатику і той факт, що ці клітини вже використовуються для лікування різноманітних захворювань (наприклад, дитячої лейкемії), багато вчених припускають, що в найближчі роки їх вже можна буде застосовувати в лікуванні наслідків інсультів.

Одним з можливих джерел стовбурових клітин є відкачаний жир. З таких стовбурових клітин вже вдалося виростити хрящову, м’язову і жирову тканини, використовуючи з різного поживного середовища. Ці дослідження становлять виняткову важливість, так як свідчать про величезний потенціал гемопоетичних клітин-попередників і стовбурових клітин дорослого організму. Ці клітини не тільки дозволять уникнути труднощів, пов’язаних з відторгненням трансплантата, але і будуть простіше піддаватися диференціювання в потрібну тканину.

Дослідження стовбурових клітин з випавших дитячих зубів показало, що вони можуть перетворюватися в клітки майбутніх зубів, одонтобласти, а також нервові і жирові клітини.

Поряд з трансплантацією живих, здатних до репопуляції клітин, в останні роки широко вивчається застосування субклітинних екстрактів фетальних клітин і тканин. Механізм очікуваного позитивного впливу при використанні тканинних і клітинних трансплантатів є дещо іншим, ніж при трансплантації ембріональних стовбурових клітин. В організм пацієнта потрапляє цілий ряд біологічно активних, збалансованих сполук природного походження, що можуть впливати на різні складові цілісного організму і виконувати стимулюючу та замісну функції.

Отже, трансплантація стовбурових клітин можлива з використанням кістковомозкових та ембріональних стовбурових клітин. Кістковомозкові стовбурові клітини є поліпотентними, аутологічними і легко видобуваються з кісткового мозку. Проте існують і не зовсім з’ясовані питання: по-перше — умови культивування для перетворення цих клітин у спеціалізовані тканини, по-друге — які саме субпопуляції повинні бути трансплантовані. Щодо ембріональних стовбурових клітин, то крім етичних проблем (про що йтиметься далі), використання їх пов’язане з великими технічними проблемами — важко досягти їх клонування саме на стадії бластоцисти. До того ж, це все-таки чужорідний матеріал, створити ж персональні клітинні лінії у найближчому майбутньому не уявляється можливим. Іншою альтернативою є використання ембріональних стовбурових клітин для репрограмування клітин хазяїна. Однак всі ці методики перебувають на ранній стадії дослідження, і говорити про їх клінічне використання поки що рано.

Слід зазначити, що трансплантація периферичних стовбурових клітин порівняно з трансплантацією клітин кісткового мозку вимагає меншого зважання на систему HLA-антигенів, і тому при ній можна не проводити HLA-типування, що значно спрощує процедуру трансплантації і післятрансплантаційного ведення хворих.

Отримання периферичних стовбурових клітин від живого родинного донора (методом аферезу або лейкоферезу) створює певний дискомфорт для нього, хоча ризик ускладнень, незручностей і психологічних бар’єрів є мінімальним, особливо — у порівнянні з донорством інших органів. Однак бажання віднайти інші можливості для трансплантації стовбурових клітин в останні роки примушує звертатися до інших джерел трансплантаційного матеріалу: кров пупкового канатика, що залишається після пологів, ембріональні стовбурові клітини, одержані при абортах.І саме тут виникає ціла низка запитань, насамперед — етичних, значна частина яких залишається поки що без відповіді.

Незважаючи на те, що дослідження в галузі ембріональних клітин мають великі наукові перспективи, в США, Німеччині та Австрії вони тимчасово заморожені, однак в інших країнах — Великобританії, Японії, Австралії — продовжують проводитися. Основна етична проблема при трансплантації стовбурових клітин полягає в тому, що основне джерело ембріональних клітин на сьогоднішній день — фетальна тканина від медичних абортів і матеріал, що залишається після штучного запліднення. Католицька церква, релігійні общини, громадські організації, що ведуть боротьбу за заборону абортів, висловлюються за те, щоб разом з абортами заборонити і дослідження в галузі трансплантації стовбурових клітин та лікування з їх застосуванням.

В Україні поки що не створена струнка правова база з проблеми трансплантації стовбурових клітин.

Метод трансплантації стовбурових клітин і тканинної терапії — новий перспективний метод лікування, однак, як кожен новий високоефективний метод, крім позитивних моментів, має і побічні дії. На сьогодні вони вивчаються, а тому поки що не розроблено чітких показань і протипоказань до проведення даного виду лікування. На сьогодні дана методика залишається прерогативою головним чином великих спеціалізованих науково-дослідних центрів під егідою АМН України, які, маючи достатній досвід та фундаментальну і аналітичну базу, здатні узагальнити наявні дані з виробленням чітких рекомендацій для практичної охорони здоров’я.

При розвитку комерційного напрямку даної галузі часто переважають естетичні, а не медичні показання. Дійсно, введення ембріональних клітин у дорослий організм і приживлення їх серед старіючих і патологічно змінених клітин створює унікальну ситуацію — на старі клітини і органи починають діяти найпотужніші фактори оновлення і розвитку, завдяки чому стає можливим “омолодження” організму. Однак це породжує інші проблеми — чи витримає старіючий організм такий масивний поштовх, чи достатніми виявляться його внутрішні резерви для адаптації до нових умов, чи не послужить така експансія не лише поштовхом до “омолодження”, а й початком “обриву” певних адаптаційних можливостей з розвитком катастроф у судинному, імунному та інших басейнах?

Потенціал комерційного розвитку даної галузі (особливо щодо впливу на старіння організму) привертає увагу молодих енергійних осіб, які часто в прагненні швидко розбагатіти не оцінюють критично свої професійні можливості, не мають достатнього практичного загальномедичного досвіду для реальної оцінки співвідношення “ризик–користь” даної процедури.

На жаль, деякі засоби масової інформації (у тому числі — в мережі Інтернет) поширюють сенсаційні повідомлення про унікальні (без застережень і обмежень) властивості даного методу, як і різноманітних фітоконцентратів, харчових добавок, трав’яних чаїв на інших “нових композицій”, що не пройшли необхідних етапів дослідження ефективності та безпеки і не зареєстровані як лікарські препарати.

Ще однією важливою проблемою, що виникає при трансплантації стовбурових клітин, є можливість пухлинного росту. І хоча цей метод використовується у хворих зі злоякісними пухлинами для відновної терапії після проведення рентген- або хіміотерапії, власне трансплантація стовбурових клітин може стати поштовхом іноді неконтрольованого клітинного росту, зокрема — пухлинного.

Для виключення можливого зараження реципієнта всі біооб’єкти повинні проходити перевірку на відсутність бактеріального і мікробіологічного забруднення, інфікування сифілісом, токсоплазмозом, вірусами гепатиту В і С, цитомегаловірусом, СНІД, вірусом краснухи, герпесу. Чистота біопрепаратів має ретельно забезпечуватися бактеріологічними дослідженнями на аеробну й анаеробну інфекцію, тестування проводиться методами полімеразної ланцюгової реакції. Кожен біопрепарат повинен мати паспорт, що підтверджує його безпечність для пацієнта.

Часто проведення ретельних досліджень не підтверджує ефективність нового методу, зокрема — його очікуваних позитивних результатів. Однак пошук у галузі трансплантації стовбурових клітин активно розвивається. На підтвердження цього наводимо нижче останні (2002–2003 року) дані досліджень, проведених у різних країнах.

Проведення трансплантації стовбурових клітин (СК) селезінки для регенерації інтими після пошкодження судин в експерименті на мишах показало, що трансплантовані СК сприяли відновним процесам після пошкодження судин. Прискорення реендотелізації спричиняло зниження утворення неоінтими (швидке утворення неоінтими — один із важливих кроків атеросклерозоутворення). Дані результати можуть сприяти новому погляду на стовбурово-клітинну біологію і її перспективи для практичної медицини, зокрема — для лікування атеросклерозу.

Багато досліджень присвячено характеристиці ендотеліальних стовбурових клітин, похідних пупкового канатика. Кров з пупкового канатика людини багата на гемопоетичні стовбурові клітини, і тому може використовуватись як нове джерело для виділення і використання попередників стовбурових клітин. Характеризуючи культуру попередників стовбурових клітин, взятих із крові пупкового канатика, з погляду на їх клітинний фенотип, здатність до реплікації і функціональні особливості, вчені дійшли висновку, що ендотеліальні стовбурові клітини зазначеного генезу зберігають фенотип ендотелію, отриманого в культурі in vitro. Отримані результати розширюють перспективи трансплантацїі СК в лікуванні кардіоваскулярних захворювань.

Обговорюються питання можливості регенерації венозної тканини шляхом вживлення стовбурових клітин. Однак попередні дослідження показали, що велика кількість ендотеліальних клітин, вживлених у вену, гинули чи некротизували протягом кількох днів після ендотеліальної регенерації.

Цікаве запитання: «Чи можлива диференціація кістковомозкових стовбурових клітин у зрілі кардіоміоцити?» Трансплантація кістковомозкових мезенхімальних стовбурових клітин у міокард є новою багатообіцяючою технологією для покращення гемодинамічної функції серця. Проте поки що недостатньо даних щодо того, які клітини мають кращі перспективи для відновлення структури і функції, а також формування нових судин у зоні інфаркту. Ряд авторів вивчали вплив факторів росту на їх здатність індукувати утворення кардіоміоцитів із людських кістковомозкових стовбурових клітин in vitro. Встановлено, що використання фактора росту дозволяє досягти диференціації кістковомозкових стовбурових клітин до міоцитів у 85 %, але спонтанне їх скорочення відсутнє. За даними інших публікацій, скорочення не досягається навіть шляхом додавання ацетилхоліну.

В ряді експериментів проведена інтраміокардіальна трансплантація людських ембріональних стовбурових клітин пацюкам з гострим інфарктом міокарда. Випадки смерті, аритмій, ненормального росту клітин у ділянках вживлення не відмічалися.

Встановлено підвищення рівня циркулюючих стовбурових клітин у ранній фазі інфаркту міокарда. Отримані дані свідчать про важливу роль стовбурових клітин у відновних процесах пошкодженого міокарда після гострого інфаркту. Хоча більшість досліджень проводилося на тваринах, є окремі дані, що стосуються клінічних результатів: зокрема, вивчення 12 пацієнтів з гострим інфарктом міокарда показало, що рання фаза інфаркту супроводжується підвищенням рівня циркулюючих стовбурових клітин.

Цікавим є той факт, що після інтракоронарного введення стовбурових клітин спостерігається покращення коронарного кровообігу. Введення зрілих клітин попередників чи похідних клітин кісткового мозку покращувало неоваскуляризацію і функцію міокарда після гострого інфаркту міокарда. Результати експерименту засвідчили майже повне відновлення коронарного кровообігу.

Отже, проблема трансплантації стовбурових клітин і відновної тканинної терапії, відкриваючи перед медичною наукою великі горизонти і перспективи, далека від вирішення і на сьогоднішній день перебуває на стадії наукової розробки та правового становлення. Великий внесок в цю важливу справу роблять Міністерство охорони здоров’я, Академія медичних наук України, з ініціативи яких нещодавно створений Координаційний центр трансплантації органів, тканин і клітин. Кабінетом Міністрів України запропонована Державна програма розвитку трансплантації на 2002–2005 роки, в якій велика увага приділяється розвитку не тільки трансплантації органів, а й клітин і тканин (“…запровадити лікування хворих із застосуванням методу тканинної та клітинної трансплантації у державних та комунальних закладах охорони здоров’я і державних наукових установах, діяльність яких пов’язана з трансплантацією”). Тож сподіватимемося, що завдяки дійовим зусиллям, а також ініціативі вчених різних спеціальностей — біологів, фізіологів, імунологів, хірургів тощо — поступ даної галузі та її широке впровадження в медичну практику стануть не лише рекламою, а й реалією нашого життя.

Всі ці приклади ясно показують, що дослідження стовбурових клітин дорослого організму дуже перспективні. Їх використання не викликає моральних і етичних проблем на відміну від використання ембріональних стовбурових клітин. Але чому ж тоді вчені наполягають на продовженні досліджень з ембріональними стовбуровими клітинами?

По-перше, стовбурові клітини дорослого організму не є істинно плюрипотентними, тобто з них не можна отримати будь-які органи і тканини організму, а тільки певні. Дослідження з їх дедіфференціровки поки тільки розпочато і результати ще невідомі.

 По-друге, в процесі розвитку організму його клітини схильні до різних генетичних порушень: соматичні мутації, вплив вірусів і багато іншого. Такі порушення можуть бути непомітні в стовбурових клітинах, однак можуть позначатися на функції органів і тканин, отриманих з них.

 По-третє, у дорослому організмі кількість стовбурових клітин дуже невелика, а саме дорослому організму вони найбільше і потрібні. Можливо зберігання стовбурових клітин, отриманих з пуповини при народженні та взятих з різних тканин в дитячому віці. Але як бути з уже дорослими людьми, у яких немає такого запасу стволових клітин?

 По-четверте, як забезпечити надійне зберігання стовбурових клітин? І що робити, якщо в результаті аварій або природних катаклізмів відбудеться руйнування такого сховища?

Список питань і проблем можна було б продовжувати, але вже очевидно, що в даний час стовбурові клітини дорослого організму не здатні вирішити всіх питань.

 

Джерела інформації:

А – Основні:

1.    Право людини на охорону здоров’я, медичну допомогу та відповідальність закладів охорони здоров’я і медичного персоналу за його порушення: Збірник нормативно-правових актів України.- Львів, 2004.- 151с.

2.    Біоетика: Підруч. для студ. вищ. мед. навч. закл. ІV рівня акредитації / В.М. Запорожан, М.Л. Аряєв. — К.: Здоров’я, 2005. — 288 с. — Бібліогр.: с. 288. — ISBN 5-311-01392-3.

3.    Биоэтика междисциплинарные стратегии и приорететы. Учебно-методическое пособие / под ред. Я.С. Яскевич. – Минск. БГЭУ, 2007, 226 с.

4.    Курило Л.Ф. Етико-правові аспекти використання стовбурових клітин людини / / Людина. 2003. № 3. 23-27.

5.    ХаррісД. Стовбурові клітини і відтворення / / Людина. 2003. № 5. С. 123-133.

6.    Sarfati J. Steam cells and Genesis / / TJ. 2001. Vol. 15 (3). P. 19-26, переклад на російську: Джонатан Сарфаті. Стовбурові клітини і Книга Буття, http://www.creation.crimea.com/text/172.htm

 

В – Додаткові:

1.    Брпле-Виньо Ф., Сфера К. (ред.). Вимоги біоетики: Медицина між надією і побоюваннями. 1999.

2.    Жиганова Л.П., Гаріев Ю.М. Біомедицина в США: актуальні етичні та соціально-політичні аспекти / / США – Канада: економіка, політика, культура. 2003. № С. 103 -116.

3.    Зеленін А.В. Генна терапія на межі третього тисячоліття / / Укр. РАН. 2001. Т. 71, №5. С. 387-395.

4.    Лопухін Ю.М. Біоетика в Росії / / Укр. РАН. 2001. Т. 71, № 9. С. 771-774.

5.    Coghlan A. Hair today, skin tomorrow / / New Scientist. 2001. Vol. 170 (2296). P. 19-23.

6.    Hall A. Awaiting the Miracles of Stem-Cell Research, Business Week Online, 29. 2000.

7.    Newman L. Transplanted Stem Cells May Aid AMD Patients, Ophthalmology Times, 15. 2001.

8.    Toma J. G. et al. Isolation of Multipotent Adult Stem Cells from the Dermis of Mammalian Skin / / Nature Cell Biology. 2001. Vol. 3 (9) / P. 778-784.26. Vogel G. Harnessing the power of stem cells [news] / / Science. 1999. Vol. 283. P. 1432-1434.

9.    Zuk PA. et al. Multilineage Cells from Human Adipose Tissue: Implications for Cell-Based Therapies / / Tissue Engineering. 2001. Vol. 7 (2). P. 211-228.