Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

1 Σύγχρονα επιτεύγματα της βιολογίας. 2 Κλωνοποίηση Κλωνοποίηση είναι η διαδικασία δημιουργίας ενός ή περισσότερων ακριβών αντίγραφων από ένα πρότυπο.

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "1 Σύγχρονα επιτεύγματα της βιολογίας. 2 Κλωνοποίηση Κλωνοποίηση είναι η διαδικασία δημιουργίας ενός ή περισσότερων ακριβών αντίγραφων από ένα πρότυπο."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 1 Σύγχρονα επιτεύγματα της βιολογίας

2 2 Κλωνοποίηση Κλωνοποίηση είναι η διαδικασία δημιουργίας ενός ή περισσότερων ακριβών αντίγραφων από ένα πρότυπο. Στο χώρο της Βιολογίας αυτό το πρότυπο μπορεί να αντιπροσωπεύει ένα μόριο (λ.χ. DNA ή RNA) ή ένα γονίδιο, ένα κύτταρο (λ.χ. βακτήριο, λεμφοκύτταρο), ή ακόμη και ένα πολυκύτταρο οργανισμό

3 3 Η κλωνοποίηση της Dolly Η επιστηµονική οµάδα του Ουίλµουτ στο Ινστιτούτο Ρόσλιν της Σκοτίας ανακοίνωσε την ιστορική κλωνοποίηση της προβατίνας τον Φεβρουάριο του 1997 (είχε συντελεστεί 7 µήνες πριν)και σόκαρε την παγκόσμια κοινή γνώµη. Η προβατίνα που γεννήθηκε (Dolly) ήταν ακριβές αντίγραφο της μητέρας της. Για την γονιμοποίηση του ωαρίου δεν χρησιμοποιήθηκε πουθενά σπέρμα.

4 Θετικά Αρνητικά Από τα πιο σημαντικά επιτεύγματα της κλωνοποίησης είναι οι εφαρμογές της στην ιατρική έρευνα και στη θεραπεία ασθενειών (θεραπευτική κλωνοποίηση): Ήδη σήμερα μπορεί να παραχθεί τεχνητό δέρμα από κλωνοποιημένα κύτταρα για αντιμετώπιση εγκαυμάτων. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι πολύ σύντομα θα μπορούμε να θεραπεύουμε ασθενείς μεταμοσχεύοντας διαφοροποιημένα κύτταρα που θα έχουν καλλιεργηθεί από βλαστοκύτταρα στο εργαστήριο. Έτσι, ασθενείς με εκτεταμένα εγκαύματα, πάσχοντες από λευχαιμία ή εκφυλιστικές νόσους του εγκεφάλου και της καρδιάς (πάρκινσον κλπ), θα ωφελούνταν από τη θεραπεία με αντικατάσταση κυττάρων. Η κλωνοποίηση θα μπορούσε να βοηθήσει και σε περιπτώσεις ασθενών που χρειάζονται μόσχευμα (καρδιά, νεφρά, συκώτι κλπ). Σήμερα οι επιστήμονες μπορούν να καλλιεργούν σε εργαστήρια υψηλής τεχνολογίας ανθρώπινες καρδιές, συκώτια, ακόμη και μέλη ολόκληρα Το ενδιαφέρον και η ανησυχία επιστημόνων και μη εστιάζεται στο επίμαχο ζήτημα της κλωνοποίησης του ανθρώπου, που εγείρει πολλά ερωτήματα ηθικής τάξης: Έχουν εκφραστεί φόβοι ότι θα μπορούσαν να παραχθούν ανθρώπινοι κλώνοι με μόνο σκοπό να χρησιμοποιηθούν ως «δωρητές» οργάνων. Επίσης, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι πολύ σύντομα, θα υπάρχει ενδεχομένως η τεχνολογία, για να μπορεί όποιος θέλει να «σχεδιάσει» το παιδί του. Όλα αυτά, μπορεί να ακόμα να είναι, ως ένα σημείο, υποθέσεις επιστημονικής φαντασίας, δημιουργούν ωστόσο ζητήματα ηθικής τάξης, για τα οποία καλό θα ήταν να έχει ο άνθρωπος εκ των προτέρων ξεκάθαρες θέσεις, για ν’ αντιμετωπίσει σωστά τα προβλήματα που θα προκύψουν από τις πολλαπλές δυνατότητες που ανοίγονται μπροστά του από τις γρήγορες και απρόβλεπτες εξελίξεις της Γενετικής. 4 Τα θετικά και τα αρνητικά της κλωνοποίησης

5 5 Ανασυνδυασμένο DNA Το ανασυνδυασμένο DNA είναι ένα μόριο DNA, κατασκευασμένο από τον άνθρωπο, το όποιο περιέχει γονίδια από δυο ή και περισσότερους διαφορετικούς βιολογικούς οργανισμούς. Η μέθοδος του ανασυνδεόμενου DNA αναπτύχτηκε κατά τη δεκαετία του 1970 και σήμερα αποτελεί τη βάση της γενετικής μηχανικής. Η τελευταία με τη σειρά της είναι κεντρικός πυλώνας της βιοτεχνολογίας.

6 Τεχνολογία του ανασυνδυασμένου DNA 6 Κεντρικό ρόλο στην τεχνολογία του ανασυνδυασμένου DNA παίζουν: Τα πλασμίδια: τα οποία είναι δίκλωνα κυκλικά μόρια DNA που υπάρχουν σε ορισμένα βακτήρια. Τα πλασμίδια έχουν τη δυνατότητα να μεταφέρονται από ένα βακτήριο σε άλλο, να λειτουργούν δηλαδή ως φορείς του γενετικού υλικού. Οι περιοριστικές ενδονουκλεάσες: ένα είδος ενζύμων που έχουν τη δυνατότητα να κόβουν αλληλουχίες DNA σε συγκεκριμένα σημεία.

7 7 Στάδια τεχνολογίας του ανασυνδυασμένου DNA Πρώτο στάδιο: απομονώνεται το DNA κάποιου οργανισμού και με τη βοήθεια των περιοριστικών ενδονουκλεασών κόβεται σε πολλά κομμάτια. Στη συνέχεια, τα κομμάτια αυτά ενσωματώνονται μέσα σε πλασμίδια. Δεύτερο στάδιο: με τη βοήθεια ενός ειδικού ενζύμου, της DNA ελικάσης, τα δύο είδη DNA, του οργανισμού και του βακτηριακού πλασμιδίου ενώνονται. Με αυτό τον τρόπο παράγονται ανασυνδυασμένα πλασμίδια, κυκλικά δηλαδή μόρια DNA, καθένα από τα οποία περιέχει κάποιο κομμάτι από το DNA του οργανισμού. Εκτός αυτών, ορισμένα πλασμίδια επανέρχονται στην αρχική τους κατάσταση, χωρίς να προσλάβουν DNA του οργανισμού.

8 8 Στάδια τεχνολογίας του ανασυνδυασμένου DNA Τρίτο στάδιο: τα πλασμίδια, ανασυνδυασμένα ή όχι, εισάγονται σε κάποιο βακτήριο, προκειμένου μέσω αυτού να εκφραστούν οι γενετικές πληροφορίες που υπάρχουν σε αυτά (π.χ. να γίνει πρωτεϊνοσύνθεση). Η διαδικασία εισαγωγής των πλασμιδίων στα βακτήρια ονομάζεται μετασχηματισμός. Τέταρτο στάδιο: διαχωρίζονται τα βακτήρια που περιέχουν πλασμίδια τα οποία έχουν υποστεί ανασυνδυασμό του DNA τους, από τα υπόλοιπα. Κριτήριο διαχωρισμού μπορεί να αποτελεί η αντοχή των βακτηρίων σε κάποιο αντιβιοτικό. Παράλληλα κάθε βακτήριο ανασυνδυασμένου DNA πολλαπλασιάζεται παράγοντας ένα βακτηριακό κλώνο, μια ομάδα δηλαδή πανομοιότυπων βακτηρίων. Τελευταίο στάδιο: επιλέγεται ο βακτηριακός κλώνος που περιέχει το τμήμα DNA που επιθυμεί ο ερευνητής.

9 Χρήσεις 9 Στη γεωργία και την κτηνοτροφία: για την παραγωγή γενετικά τροποποιημένων οργανισμών με βελτιωμένα χαρακτηριστικά. Στην ανθρωπολογία: για την κατανόηση των μυστηρίων της εξέλιξης της ζωής πάνω στον πλανήτη. Στην ιατρική: για την παραγωγή αντιβιοτικών, εμβολίων ή θεραπευτικών ορμονών, όπως η ινσουλίνη.

10 ΔΙΑΓΟΝΙΔΙΑΚΑ ΖΩΑ 10 Το ανασυνδυασμένο DNA στην κτηνοτροφία

11 Τα διαγονιδιακά ζώα 11 Tα διαγονιδιακά ζώα παράγονται από την εσκεμμένη εισαγωγή ξένου DNA στο γονιδίωμα ενός ζώου δέκτη. Το ξένο DNA πρέπει στη συνέχεια να μεταδοθεί διαμέσου των γεννητικών κυττάρων προκειμένου κάθε κύτταρο να περιέχει το ίδιο τροποποιημένο γενετικό υλικό και να μπορεί να κληρονομηθεί στις επόμενες γενεές. Η εισαγωγή DNA μπορεί να οδηγήσει στην υπερ- ή υπο- έκφραση συγκεκριμένων γονιδίων ή στην έκφραση νέων γονιδίων για το είδος του ζώου.

12 Εφαρμογές 12 Oι βασικοί τομείς στους οποίους βρίσκουν εφαρμογή τα διαγονιδιακά ζώα είναι: Η κτηνοτροφία: για γενετική βελτίωση, για αύξηση παραγωγικότητας και για ανθεκτικότητα στις ασθένειες. Η ιατρική: για μοντέλα μελέτης ανθρώπινων παθήσεων, για δημιουργία ξενομοσχευμάτων, για παραγωγή διατροφικών συμπληρωμάτων και φαρμακευτικών ουσιών, για γονιδιακή θεραπεία και για τοξικολογικές δοκιμασίες Η βιομηχανία: τα διαγονιδιακά ζώα μπορούν να παράγουν προϊόντα χρήσιμα στη βιομηχανία. Το 2001 στον Καναδά κατάφεραν να εισάγουν γονίδια αράχνης σε κύτταρα αιγών οι οποίες άρχισαν να παράγουν μετάξι στο γάλα τους. Η παραγωγή πολυμερούς νήματος με το γάλα μπορεί να βρει εφαρμογή στην παραγωγή νήματος μικρού βάρους, ανθεκτικού και εύκαμπτου για την παραγωγή στρατιωτικών στολών, νημάτων χειρουργείου κλπ.

13 ΗΘΙΚΟΙ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΙΣΜΟΙ - ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 13 Σημαντικά ερωτήματα εγείρονται σχετικά με την ηθική της χρήσης των διαγονιδιακών ζώων ως ζωντανών μηχανών για την παραγωγή πρωτεϊνών, αντισωμάτων κλπ. καθώς και για τις επιπτώσεις που έχει στο περιβάλλον η δραστική παρέμβαση του ανθρώπου στο γονιδίωμα οργανισμών των οποίων το DNA έχει διαμορφωθεί μετά από εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια εξέλιξης. Οι προβληματισμοί αυτοί θα πρέπει να απασχολήσουν την επιστημονική κοινότητα και να συμβάλλουν στη θέσπιση κανόνων ηθικής δεοντολογίας για την εφαρμογή της σύγχρονης αυτής τεχνολογίας προς όφελος του ανθρώπινου γένους με τις ελάχιστες δυνατές συνέπειες στο υπόλοιπο οικοσύστημα. Δε θα πρέπει να λησμονούμε, ότι σε επίπεδο έρευνας, η δημιουργία διαγονιδιακών ζώων έχει συμβάλει στην αύξηση της τάσης για χρήση ζώων εργαστηρίου χαμηλότερου εξελικτικού σταδίου, όπως π.χ. τα ποντίκια, προς όφελος ζώων ανώτερου εξελικτικού σταδίου, όπως σκύλοι, πίθηκοι κλπ, και παράλληλα έχει μειώσει δραστικά τον αριθμό των χρησιμοποιούμενων πειραματοζώων, ιδιαίτερα εκείνων που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία μοντέλων μελέτης ανθρώπινων ασθενειών. Κάθε νέα τεχνολογία αποτελεί πρόκληση για τον επιστήμονα μέχρι να εξαντλήσει τις δυνατότητες που αυτή του προσφέρει, παράλληλα όμως κρύβει πλήθος κινδύνων προτού διερευνηθούν οι βραχυπρόθεσμες αλλά και οι μακροπρόθεσμες αρνητικές επιπτώσεις που μπορεί να έχει. Για το λόγο αυτό ο ενθουσιασμός των πολυάριθμων καταλυτικών παρεμβάσεων της σύγχρονης διαγονιδιακής τεχνολογίας, επιβάλλεται να συνδυάζεται με συνετή και πάντοτε τεκμηριωμένη χρήση της. Συμπερασματικά: η διαγονιδιακή τεχνολογία, τηρουμένων των αναλογιών μεταξύ οφέλους για τον άνθρωπο και επιπτώσεων στο περιβάλλον και τα υπόλοιπα ζωικά είδη, μπορεί να προσφέρει σημαντικές υπηρεσίες σε πολλούς τομείς, συμπεριλαμβανομένης της κτηνοτροφίας, της ιατρικής και της βιομηχανίας, ανοίγοντας ένα νέο ορίζοντα στην αντιμετώπιση πληθώρας δυσεπίλυτων προβλημάτων.

14 ΔΙΑΓΟΝΙΔΙΑΚΑ ΦΥΤΑ 14 Το ανασυδυασμένο DNA στη γεωργία

15 Τα διαγονιδιακά φυτά 15 Από τα μεγαλύτερα προβλήματα που αντιμετωπίζει η σύγχρονη γεωργία είναι η εμφάνιση στις καλλιέργειες διαφόρων φυτικών και ζωικών οργανισμών (έντομα, μύκητες, ζιζάνια κλπ), που μπορούν να προκαλέσουν σημαντική μείωση της παραγωγής. Για τον έλεγχο και την καταστροφή των ανεπιθύμητων αυτών οργανισμών χρησιμοποιούνται τα παρασιτοκτόνα, χημικές ενώσεις που εξοντώνουν τους παθογόνους οργανισμούς. Λόγω όμως της μεγάλης τοξικότητας των παρασιτοκτόνων και της αυξανόμενηςανθεκτικότητας των ζιζανίων σε αυτά, οι επιστήμονες αναζητούν εναλλακτικές λύσεις για τηναντιμετώπιση των παρασίτων. Για το σκοπό αυτό επιστρατεύτηκαν οι τεχνικές της Γενετικής Μηχανικής με στόχο την δημιουργία γενετικά τροποποιημένων φυτών τα οποία θα είναι προφυλαγμένα από τα βλαβερά παράσιτα. Η τεχνολογία του ανασυνδυασμένου DNA (recombinant DNA technology) που αναπτύχθηκε την δεκαετία του 1980 αύξησε τις γνώσεις μας πάνω στην γενετική των οργανισμών και έδωσε την δυνατότητα πρόσβασης στα γονίδια με στόχο την μελέτη της δομής, της οργάνωσης και της λειτουργίας τους καθώς και της λειτουργίας των πρωτεϊνών που κωδικοποιούν. Επίσης έδωσε την δυνατότητα απομόνωσης γονιδίων από διάφορους οργανισμούς και εισαγωγής τους με την βοήθεια ειδικών φορέων σε φυτά, σε ζώα και στον άνθρωπο με σκοπό να προσδίδουν στους οργανισμούς αυτούς επιθυμητά χαρακτηριστικά. Οι οργανισμοί που έχουν υποστεί γενετική τροποποίηση με την εισαγωγή στο γενετικό τους υλικό, DNA από άλλο οργανισμό ονομάζονται Γενετικά Τροποποιημέν οι Οργανισμοί ή Διαγονιδιακοί (Genetically Modified Organisms ή GMOs). Μια από τις μεγαλύτερες εφαρμογές των γενετικά τροποποιημένων οργανισμών στον αγροτικό τομέα είναι η δημιουργία διαγονιδιακών φυτών (GM φυτά) στα οποία έχουν εισαχθεί γονίδια από άλλους οργανισμούς ώστε να αποκτήσουν νέες επιθυμητές ιδιότητες. Τα γονίδια αυτά μπορούν να προσδίδουν στα φυτά ανθεκτικότητα σε ζιζανιοκτόνα, έντομα και παθογόνους μικροοργανισμούς.

16 Προσδοκίες- Αντιρρήσεις 16 Τα οφέλη που αναμένονται από τη χρήση των GM φυτών σχετίζονται με την μείωση της επιβάρυνσης του περιβάλλοντος από την ελάττωση της χρήσης χημικών εντομοκτόνων και ζιζανιοκτόνων, τα οποία έχουν βλαβερές συνέπειες στο οικοσύστημα αλλά και στην υγεία των ανθρώπων. Πολλοί όμως επιστήμονες αλλά και περιβαλλοντικές οργανώσεις προβάλουν ισχυρές αντιρρήσεις για το κατά πόσο τα προϊόντα αυτά είναι ασφαλή για κατανάλωση από τους ανθρώπους και τα ζώα, και τι είδους απρόβλεπτοι κίνδυνοι μπορεί να προκύψουν για το οικοσύστημα από την γενετική επέμβαση στα φυτά. Το θέμα της εκτίμησης των περιβαλλοντικών κινδύνων από την καλλιέργεια των διαγονιδιακών φυτών είναι ιδιαίτερα σημαντικό και είναι αναγκαία η εντατικοποίηση της έρευνας πάνω στον τομέα αυτό.

17 ΟΙ ΜΕΤΑΛΛΑΓΜΕΝΟΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ ΣΤΗΝ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΤΟΥ ΑΝΘΡΩΠΟΥ. 17 Το ανασυνδυασμένο DNA στην ιατρική

18 Φαρμακευτικές πρωτεΐνες που έχουν παραχθεί από μεταλλαγμένους οργανισμούς 18 Πρωτεΐνη Χρήση Ινσουλίνη θεραπεία του διαβήτη α 1 –αντιθρυψίνη θεραπεία εμφυσήματος Παράγοντας VIII θεραπεία αιμορροφιλίας Α Παράγοντας IX θεραπεία αιμορροφιλίας Β Ενεργοποιητής πλασμινογόνου θρομβολυτικός παράγοντας ιστών (tap) Αυξητική ορμόνη θεραπεία αχονδροπλασίας Παράγοντας CD4 AIDS Διαμεμβρανικός ρυθμιστής Κυστική ίνωση Ιντερφερόνες (α,β,γ) Αντιιικοί και αντικαρκινικοί παράγοντες Καλσιτονίνη θεραπεία της οστεοπόρωσης Χοριονική γοναδοτροπίνη θεραπεία στειρότητας σε γυναίκες Ενδορφίνες και εγκεφαλίνες Αναλγητικοί παράγοντες Επιδερμικός αυξητικός παράγοντας θεραπεία τραυμάτων Ερυθροποιητίνη θεραπεία αναιμίας Παράγοντας νέκρωσης όγκων Αντικαρκινικός παράγοντας Ιντερλευκίνες θεραπεία καρκίνου και ασθενειών του ανοσοποιητικού συστήματος

19 19 Χαρτογράφηση ανθρώπινου γονιδιώματος Η χαρτογράφηση ανθρώπινου γονιδιώματος είναι το μεγαλύτερο μέχρι σήμερα εγχείρημα της βιολογίας, που άλλαξε ριζικά την ιατρική πράξη.

20 Χαρτογράφηση ανθρώπινου γονιδιώματος 20 Το ανθρώπινο γονιδίωμα περιέχει το σύνολο της γενετικής πληροφορίας και αποτελείται από περίπου δισεκατομμύρια βάσεις, που κατανέμονται στα 22 αυτοσωματικά χρωμοσώματα και τα 2 χρωμοσώματα του φύλου. Υπολογίζεται ότι υπάρχουν γονίδια των οποίων οι κωδικοποιούσες περιοχές καλύπτουν περίπου 2-3% του συνολικού DNA. Το ανθρώπινο γονιδίωμα είναι χαρακτηριστικό του ανθρώπινου είδους. Η χαρτογράφησή του άρχισε το 1990 από την ακαδημαϊκή κοινότητα, στην οποία προστέθηκε και η ιδιωτική πρωτοβουλία το Τα μέχρι σήμερα και τα αναμενόμενα οφέλη αφορούν τη γενετική διάγνωση και τις νέες θεραπευτικές μεθόδους.

21 Εφαρμογές 21 Η γενετική διάγνωση εφαρμόζεται για την πρόληψη (προγεννητική- προεμφυτευτική διάγνωση) και την προκλινική διάγνωση μονογονιδιακών νοσημάτων. Περίπου γενετικά νοσήματα έχουν μελετηθεί σε μοριακό επίπεδο και έχει απομονωθεί το υπεύθυνο για το νόσημα γονίδιο και οι αντίστοιχες μεταλλάξεις. Όσον αφορά τα πολυγονιδιακά νοσήματα, η ανίχνευση της γενετικής προδιάθεσης σε συνδυασμό με την αποφυγή συγκεκριμένων περιβαλλοντικών επιδράσεων θα οδηγήσει στη μείωση του κινδύνου εκδήλωσης του νοσήματρος ή στην αναστολή της επιδείνωσης της κλινικής του πορείας. Η θεραπευτική προσπέλαση των νοσημάτων αναμένεται να βελτιωθεί με το σχεδιασμό και την παραγωγή φαρμάκων κατάλληλων για το γενετικό υπόστρωμα του ασθενούς, έτσι ώστε να αυξηθεί η αποτελεσματικότητα και να περιοριστούν οι ανεπιθύμητες ενέργειες των φαρμάκων. Επιπλέον, η γονιδιακή θεραπεία θα εξασφαλίσει ριζική αντιμετώπιση των γενετικών νοσημάτων και τα νουκλεϊκά οξέα, με τρόπο δράσης ανάλογο με αυτόν των μονοκλωνικών αντισωμάτων, θα χρησιμοποιηθούν σε πολλά νοσήματα. Ουσιαστική βοήθεια στην ολοκλήρωση της χαρτογράφησης του ανθρώπινου γονιδιώματος προσφέρει η συγκρικτική γονιδιωματική, η οποία παρέχει πληροφορίες για την αναζήτηση γονιδίων υπεύθυνων για πολυγονιδιακά κυρίως νοσήματα και για το άμεσο «περιβάλλον» των γονιδίων.

22 Επιπτώσεις 22 Οι ηθικές, νομικές και κοινωνικές επιπτώσεις της χαρτογράφησης του ανθρώπινου γονιδιώματος μελετώνται με σκοπό να θεσπιστεί η ανάλογη νομοθεσία και να διαμορφωθούν κώδικες κοινωνικής συμπεριφοράς που θα διασφαλίζουν το απόρρητο, την ατομικότητα και την ιδιοκτησία της γενετικής πληροφορίας και θα προστατεύουν τα ανθρώπινα δικαιώματα.

23 23 Γονιδιακή θεραπεία Ως γονιδιακή θεραπεία ορίζεται η επέμβαση στα γενετικά χαρακτηριστικά ενός οργανισμού με τη χρήση συνθετικών γονίδιων, με σκοπό τη θεραπεία ή την πρόληψη κάποιας ασθένειας. Η θεραπευτική αυτή προσέγγιση εφαρμόζεται κυρίως για την αποκατάσταση της λειτουργιάς κάποιου ελαττωματικού γονιδίου, το όποιο μπορεί να προκαλέσει σοβαρή νόσο. Η γονιδιακή θεραπεία στις μέρες μας εξελίσσεται ραγδαία και αναμένεται στο μέλλον να αποτελέσει τον σημαντικότερο, ίσως, τρόπο θεραπευτικής αντιμετώπισης σοβαρών ασθενειών, όπως είναι η μεσογειακή αναιμία, το AIDS και ο καρκίνος.

24 Ο ρόλος των γονιδίων 24 Τα γονίδια είναι τμήματα γενετικού υλικού (DNA) που περιέχουν πληροφορίες για τη σύνθεση ουσιών που δομούν στοιχεία του οργανισμού και ρυθμίζουν τις βιολογικές του λειτουργίες. Το γενετικό υλικό υπάρχει σε όλα τα κύτταρα του οργανισμού και μπορεί να ληφθεί για εξέταση είτε από μια σταγόνα αίματος, είτε ακόμη και από μια τρίχα. Κάθε άνθρωπος κληρονομεί τα γονίδιά του από τους γονείς του και αντίστοιχα τα μεταβιβάζει στα παιδιά του. Οι επιστήμονες γνωρίζουν σήμερα ότι τα λειτουργικά γονίδια του ανθρώπου είναι περίπου , ενώ περισσότερες από ασθένειες οφείλονται σε γενετικές αλλαγές (μεταλλάξεις). Οι αμέτρητοι συνδυασμοί των δομικών στοιχείων των γονιδίων, σε συνεργασία με περιβαλλοντικούς παράγοντες, εξηγούν την τεράστια ποικιλομορφία των σωματικών, πνευματικών και ψυχικών χαρακτηριστικών των ανθρώπων.

25 25 Τεχνικές γονιδιακής θεραπείας Στην γονιδιακή θεραπεία επιδιώκεται η μεταφορά ενός φυσιολογικού γονιδίου στον ασθενή, το οποίο θα αντικαταστήσει το παθολογικό γονίδιο που προκαλεί την ασθένεια. Η μεταφορά του γονιδίου επιχειρείται με δύο μεθόδους: εξωσωματικά, με την αφαίρεση κυττάρων από τον πάσχοντα ιστό, τη γενετική τους επιδιόρθωση και την επανεισαγωγή τους στον ασθενή και ενδοσωματικά, με τη χρήση ειδικών ‘’οχημάτων’’ τα οποία μπορεί να είναι συγκεκριμένοι ιοί, σφαιρίδια από λίπος (λιποσώματα), ή ειδικές πρωτεΐνες. Το γενετικό υλικό θα μπορεί να χορηγηθεί στους ασθενείς με διάφορους τρόπους, όπως είναι με απευθείας ένεση στο όργανο- στόχο, με εισπνοές από τη μύτη, ακόμη και με σταγόνες στα μάτια.

26 Γονιδιακή θεραπεία και ασθένειες 26 Η γονιδιακή θεραπεία βρίσκει πεδίο εφαρμογής σε διάφορες ασθένειες όπως είναι η αιμορροφιλία, η κυστική ίνωση, η νόσος Alzheimer, ο διαβήτης, η νόσος Parkinson, η μεσογειακή αναιμία, η δρεπανοκυτταρική αναιμία, η ρευματοειδής αρθρίτιδα, το AIDS και κυρίως ο καρκίνος. Ενδεικτικά αναφέρεται ότι περίπου το 70% των ιατρικών ερευνών πάνω στη γονιδιακή θεραπεία έχουν επικεντρωθεί στον καρκίνο. Είναι αναγκαίο, όμως, να διευκρινιστεί ότι η γονιδιακή θεραπεία εφαρμόζεται προς το παρόν μόνο σε πειραματικές ιατρικές μελέτες (κλινικές δοκιμές), ενώ σε ελάχιστες περιπτώσεις, όπως είναι η σοβαρή συνδυασμένη ανοσοανεπάρκεια (SCID) και η αιμορροφιλία, έχει δώσει ενθαρρυντικά αποτελέσματα.

27 ΜΕ ΤΟΝ ΟΡΟ ΕΜΒΟΛΙΟ ΝΟΕΙΤΑΙ Η ΧΟΡΗΓΗΣΗ, ΣΕ ΕΝΑΝ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟ, ΥΛΙΚΟΥ ΠΟΥ ΠΕΡΙΕΧΕΙ ΕΞΑΣΘΕΝΗΜΕΝΟΥΣ ΠΑΘΟΓΟΝΟΥΣ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ (ΒΑΚΤΗΡΙΑ, ΙΟΥΣ ΚΛΠ ΜΙΚΡΟΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ). ΩΣ ΣΥΝΕΠΕΙΑ, Ο ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΣ ΑΝΤΙΔΡΑ, ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΣ ΑΝΤΙΣΩΜΑΤΑ, ΤΑ ΟΠΟΙΑ ΚΑΤΑΠΟΛΕΜΟΥΝ ΤΟΝ ΠΑΡΑΓΟΝΤΑ ΝΟΣΟΥ, ΕΦΟΣΟΝ ΑΥΤΟΣ ΕΙΣΑΧΘΗΚΕ ΖΩΝΤΑΝΟΣ ΜΕΝ, ΑΛΛΑ ΕΞΑΣΘΕΝΗΜΕΝΟΣ. ΜΕ ΤΟΝ ΤΡΟΠΟ ΑΥΤΟ Ο ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΣ ΕΙΤΕ ΔΙΑΤΗΡΕΙ ΕΠΙ ΟΡΙΣΜΕΝΟ ΧΡΟΝΙΚΟ ΔΙΑΣΤΗΜΑ ΤΗΝ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΑΝΤΙΣΩΜΑΤΩΝ (ΟΠΩΣ, Π.Χ., ΣΥΜΒΑΙΝΕΙ ΜΕ ΤΟ ΕΜΒΟΛΙΟ ΤΗΣ ΚΟΙΝΗΣ ΓΡΙΠΗΣ) ΕΙΤΕ ΤΟ ΔΙΑΤΗΡΕΙ ΕΦ’ ΟΡΟΥ ΖΩΗΣ (ΟΠΩΣ, Π.Χ., ΜΕ ΤΟ ΕΜΒΟΛΙΟ ΤΗΣ ΙΛΑΡΑΣ). ΤΑ ΕΜΒΟΛΙΑ, ΣΥΝΕΠΩΣ, ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΟΥΝΤΑΙ ΩΣ ΠΡΟΛΗΠΤΙΚΟ ΜΕΣΟ ΚΑΤΑΠΟΛΕΜΗΣΗΣ ΛΟΙΜΩΔΩΝ ΝΟΣΩΝ, ΕΝΩ ΤΑ ΤΕΛΕΥΤΑΙΑ ΧΡΟΝΙΑ ΣΥΜΒΑΛΛΟΥΝ ΣΗΜΑΝΤΙΚΑ ΚΑΙ ΣΤΗΝ ΗΤΟΥΣ, ΟΠΩΣ ΣΥΝΕΒΗ ΜΕ ΤΗΝ ΕΥΛΟΓΙΑ. 27 Εμβόλια

28 28 Τα εμβόλια περιέχουν εξασθενημένους ιούς, μικρόβια ή τμήματα μικροβίων ή ανασυνδυασμένο DNA μικροοργανισμών. Μετά τον εμβολιασμό ο οργανισμός του εμβολιασμένου παράγει ικανή ποσότητα αντισωμάτων για την αντιμετώπιση της συγκεκριμένης λοίμωξης. Ορισμένες λοιμώξεις απαιτούν, για την πλήρη αντιμετώπισή τους, επαναληπτικές λήψεις εμβολίου (όπως, π.χ., το εμβόλιο για την πολυομυελίτιδα).

29 Είδη εμβολίων 29 Τα εμβόλια, ανάλογα με τους αντιγονικούς παράγοντες που περιέχουν, διακρίνονται σε: Μονοδύναμα: Περιέχουν ένα μόνον αντιγονικό παράγοντα. Αποκαλούνται και απλά εμβόλια. Πολυδύναμα: Περιέχουν περισσότερους του ενός αντιγονικούς παράγοντες, όπως π.χ. το "τριπλό εμβόλιο" που περιέχει αντιγονικούς παράγοντες για την αντιμετώπιση του κοκκύτη, της διφθερίτιδας και του τετάνου.

30 ΤΑ ΜΟΝΟΚΛΩΝΙΚΑ ΑΝΤΙΣΩΜΑΤΑ ΕΙΝΑΙ ΚΑΘΑΡΑ ΑΝΤΙΣΩΜΑΤΑ ΜΕ ΠΡΟΚΑΘΟΡΙΣΜΕΝΗ ΕΙΔΙΚΟΤΗΤΑ. ΕΜΦΑΝΙΖΟΥΝ ΕΙΔΙΚΟΤΗΤΑ ΣΕ ΕΝΑ ΜΟΝΟ ΕΠΙΤΟΠΟ ΚΑΙ ΕΧΟΥΝ ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΑ ΝΑ ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΙ ΕΠ‘ ΑΠΕΙΡΟΝ. 30 Μονοκλωνικά αντισώματα

31 Παραγωγή μονοκλωνικών αντισωμάτων 31 Η παραγωγή τους γίνεται στο εργαστήριο με δυο τρόπους: α) Με σύντηξη σπληνικών κυττάρων ποντικού, στον οποίο νωρίτερα έχει γίνει ένεση συγκεκριμένου αντιγόνου, με κύτταρα προερχόμενα από μυέλωμα(κακοήθεια του μυελού). Με τη σύντηξη αυτή παράγονται υβριδικά κύτταρα, που έχουν πάρει από τα σπληνικά κύτταρα την ικανότητα να παράγουν αντισώματα, ενώ από τα κύτταρα του μυελώματος την ιδιότητα να πολλαπλασιάζονται και να διατηρούνται σε κυτταρική σειρά (αθάνατα κύτταρα). β) Με γενετική μέθοδο, κατά την οποία γονίδια που κωδικωποιούν την μεταβλητή περιοχή των βαριών και ελαφρών αλυσίδων των αντισωμάτων εισάγονται στο γενετικό υλικό του κολοβακτηριδίου (Escherichia coli) με τη βοήθεια ειδικού ιού (βακτηριοφάγου). Αποτέλεσμα αυτού είναι η έκκριση από το κολοβακτηρίδιο ειδικών αντισωμάτων.

32 32 Εφαρμογές των μονοκλωνικών αντισωμάτων Διαγνωστικές: ορολογική διάγνωση λοιμώξεων (ανίχνευση ειδικών για κάθε λοίμωξη αντιγόνων). Θεραπευτικές: τα μονοκλωνικά αντισώματα χορηγούνται ως αντιοροί(έτοιμα αντισώματα έναντι συγκεκριμένου αντιγόνου) για επίτευξηπαθητικής ανοσίας. Επίσης χρησιμοποιούνται ως ανοσοκατασταλτική θεραπεία (αντισώματα έναντι των παθολογικών αυτοαντισωμάτων), και ωςβιολογική θεραπεία κακοηθών νεοπλασιών (αντισώματα έναντι του όγκου).

33 Βιβλιογραφία βικιπέδια Βιβλιογραφία 33 Βικιπέδια ta4mx.blogspot.com/2011/01/blog-post_20.html Mednet.gr Ekfe.chan.sch.gr/Lykeio/protaseisBio.html Efzein.blogspo.com/2008/11/blog.post.15.html Κλωνοποίηση Lyk-aei.reth.seh.gr/yliko

34 ΜΠΑΛΑΓΙΑΝΝΗΣ ΜΙΧΑΛΗΣ ΜΠΑΛΑΟΥΡΑΣ ΑΛΈΞΑΝΔΡΟΣ 31 Την εργασία επιμελήθηκαν:

35 Κ. ΚΑΤΣΙΟΥΡΑΣ 32 Επιβλέπων καθηγητής:

36 36 Τέλος


Κατέβασμα ppt "1 Σύγχρονα επιτεύγματα της βιολογίας. 2 Κλωνοποίηση Κλωνοποίηση είναι η διαδικασία δημιουργίας ενός ή περισσότερων ακριβών αντίγραφων από ένα πρότυπο."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google