Jak inżynieria genetyczna przyczyniła się do rozwoju farmakologii

Pożyteczne mikroby
Dzięki biotechnologii powstaje ponad 20 proc. używanych obecnie leków. I mnóstwo produktów spożywczych.
Paul Berg, laureat Nagrody Nobla za pierwszą rekombinację DNA.
EAST NEWS

Paul Berg, laureat Nagrody Nobla za pierwszą rekombinację DNA.

Instalacja do produkcji insuliny odzwierzęcej, używanej w walce z cukrzycą w powojennych Niemczech.
Chris Ware/Hulton Archive/Getty Images

Instalacja do produkcji insuliny odzwierzęcej, używanej w walce z cukrzycą w powojennych Niemczech.

Komórka drożdży piekarskich (Saccharomyces cerevisiae) powiększona 30 tys. razy.
Biophoto Associates/BEW

Komórka drożdży piekarskich (Saccharomyces cerevisiae) powiększona 30 tys. razy.

Od lewej: Keiichi Itakura, Arthur D. Riggs, David V. Goeddel i Roberto Crea, naukowcy laboratorium badawczego Genetech, prezentują sposób wykorzystania bakterii E. coli do produkcji ludzkiej insuliny dzięki manipulacjom genetycznym.
Bettmann Archive/Getty Images

Od lewej: Keiichi Itakura, Arthur D. Riggs, David V. Goeddel i Roberto Crea, naukowcy laboratorium badawczego Genetech, prezentują sposób wykorzystania bakterii E. coli do produkcji ludzkiej insuliny dzięki manipulacjom genetycznym.

To była naukowa sensacja. Zespołowi amerykańskiego biochemika Paula Berga udało się włączyć fragment DNA bakteriofaga (wirusa atakującego bakterie) do materiału genetycznego małpiego wirusa SV40. W ten sposób powstała pierwsza tzw. rekombinowana cząsteczka DNA, czyli zmieniona narzędziami inżynierii genetycznej, co ogłoszono światu w 1972 r.

Hormon od świń i krów

Berg był równie podekscytowany, co zaniepokojony swoim osiągnięciem. Zdał sobie bowiem sprawę, że oto nadeszła era precyzyjnych modyfikacji genetycznych, kiedy będzie już można m.in. przenosić geny pomiędzy nawet odległymi ewolucyjnie organizmami. Dlatego w 1974 r. zaapelował do naukowców o powstrzymanie się od tego typu doświadczeń do czasu przedyskutowania ich konsekwencji, a rok później zaprosił do kalifornijskiej miejscowości Asilomar stu kilkudziesięciu naukowców, lekarzy, prawników i dziennikarzy. Ogólna konkluzja tego spotkania była następująca: potencjalne korzyści przewyższają ryzyko stosowania narzędzi inżynierii genetycznej.

Nie trzeba było długo czekać na potwierdzenie tego wniosku. Już dekadę po rewolucyjnych eksperymentach Paula Berga (za które otrzymał Nagrodę Nobla) amerykańska Agencja Żywności i Leków (FDA) wydała po raz pierwszy pozwolenie na sprzedaż w aptekach produktu inżynierii genetycznej: leku w postaci ludzkiej insuliny (czyli hormonu wytwarzanego przez trzustkę).

Substancję tę odkryto jeszcze na początku lat 20. ubiegłego wieku i po raz pierwszy zastosowano w leczeniu cukrzycy w 1922 r., co oznaczało prawdziwy przełom. Tyle że hormon ów przez długi czas pozyskiwano wyłącznie z trzustek świń i krów, ponieważ wytwarzana w ich organizmach insulina niewiele różniła się pod względem budowy chemicznej od produkowanej przez organizm człowieka. Wiązały się z tym jednak dwa poważne problemy. Po pierwsze, niektórzy pacjenci źle reagowali na zwierzęcą insulinę. Po drugie, jej pobieranie ze zwierzęcych organów było pracochłonne i kosztowne – żeby otrzymać kilogram insuliny, potrzeba było ponad 7 ton świńskich lub bydlęcych trzustek. Dlatego pojawiały się problemy z ich dostępnością – jak na początku lat 70. XX w. – co groziło ograniczeniem dostaw leku do aptek.

Pojawienie się narzędzi inżynierii genetycznej dawało nadzieję na radykalną zmianę tej sytuacji. Postanowiła je wykorzystać niewielka amerykańska firma biotechnologiczna Genentech współpracująca z dwiema placówkami naukowymi. Jej pomysł był następujący: zmusić do produkcji ludzkiej insuliny bakterie, kopiując do ich DNA gen człowieka odpowiedzialny za wytwarzanie hormonu w komórkach trzustki. Tak zmodyfikowane drobnoustroje należało następnie namnażać w kadziach fermentacyjnych (podobnych do tych, w których powstaje m.in. piwo) i pozyskiwać z nich, w procesie oczyszczania, insulinę (ponadto, dzięki modyfikacji samych ludzkich genów, istniała szansa na otrzymanie wersji hormonu szybko oraz dłużej działających). Oczywiście przeprowadzenie takich zmian genetycznych było proste tylko w teorii, ale eksperymenty zakończyły się sukcesem już w 1978 r.

Czytaj także

Aktualności, komentarze

W nowej POLITYCE

Zobacz pełny spis treści »

Poleć stronę

Zamknij
Facebook Twitter Google+ Wykop Poleć Skomentuj

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną