_______________

" In all things of Nature, there is something of the marvelous" (Aristotle -Parts of Animals, I.645A16)

" Nature ......loves simplicity and unity" ( J. Kepler -Apologia)


****** Για το Περιβάλλον, τη Βιώσιμη Προοπτική και ......άλλα Σημαντικά!

(http://sites.google.com/site/perivalloncom/
http://www.perivallon.com, http://envifriends2.blogspot.com, http://envifriends.blogspot.com)
_______________

* ΦΥΣΗ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ----- * ΑΝΘΡΩΠΟΣ & ΚΟΙΝΩΝΙΑ -

- Ο ΚΑΙΡΟΣ -

- Το Farming γίνεται Pharming (η βιοτεχνολογία της γεωργίας και κτηνοτροφίας στην υπηρεσία της Υγείας)

Ο όρος "Pharming" προέρχεται από το συνδυασμό των λέξεων "καλλιέργεια" και "φαρμακευτικά προϊόντα". Είναι μια βιοτεχνολογική διαδικασία (που δεν σχετίζεται με τη μορφή του διαδικτυακού pharming)-, στην οποία το DNA ενός ζώου ή φυτού μεταβάλλεται βιοτεχνολογικά, έτσι ώστε το ζώο ή το φυτό να παράγει ανθρώπινες πρωτεΐνες για φαρμακευτική και άλλη χρήση. Το Pharming είναι ένα σύγχρονο βιοτεχνολογικό εργαλείο που συνδυάζει τη γεωργία και τη κτηνοτροφία με το φαρμακευτικό προϊόν, αλλά και το τεχνολογικό υλικό. Δηλαδή, μια συγχώνευση των βασικών μεθόδων της γεωργίας, με την πιο προηγμένη βιοτεχνολογία. Γονίδια ‘’παραγωγής φαρμάκων ή υλικών’’ είναι μια σύγχρονη τεχνολογία που χρησιμοποιούν οι επιστήμονες για να αλλάξουν το DNA ενός ζώου ή για τη συνένωση σε νέο DNA, που ονομάζεται δια-γονίδιο, από ένα άλλο είδος.
Πέρα από την παραγωγή φαρμακευτικών προϊόντων το Pharming με κάποιες παραλλαγές του ήδη χρησιμοποιείται, για την παραγωγή υλικών στην τεχνολογία. Για παράδειγμα, το νήμα του ιστού της πιο δηλητηριώδους αράχνης, της Μαύρης Χήρας (Latroectus mactans), θεωρείται ως το ισχυρότερο γνωστό υλικό παγκοσμίως. Είναι 5 φορές ισχυρότερο από το ατσάλι και δύο φορές τόσο ισχυρό όσο τα παρα-αραμιδικά συνθετικά νήματα (Kevlar). Εδώ και μερικά χρόνια, επιστήμονες και εταιρίες έχουν πραγματικά δοκιμάσει την έναρξη "του αγροκτήματος της αράχνης" για συγκομιδή των νημάτων τους, αλλά οι αράχνες αυτές είναι πολύ επιθετικές και ζουν πολύ κοντά μεταξύ τους. Επίσης, ένα άλλο πρόβλημα είναι ότι αυτές οι αράχνες έχουν τη συνήθεια να τρώνε η μία την άλλη. Αν και έχουν απομονωθεί τα γονίδια για το νήμα αυτών των αραχνών πριν από αρκετά χρόνια, οι προσπάθειες για την παραγωγή αυτών των νημάτων, σε βακτήρια και καλλιέργεια κυττάρων θηλαστικών, έχουν αποτύχει. Εξάλλου, όταν τα γονίδια που είναι υπεύθυνα για το νήμα αυτής της αράχνης, τοποθετήθηκαν σε κατσίκα, παράχθηκε στο γάλα της πρωτεΐνη ταυτόσημη με αυτή που διαθέτουν τα νήματα της αράχνης. Έτσι, θα μπορούσε να κατασκευαστεί μια λεπτή κλωστή με όλες τις ιδιότητες του νήματος της αράχνης ‘’Μαύρη Χήρα’’. Αυτή η βιοτεχνολογική πρωτεΐνη μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ελαφρύτερα και ισχυρότερα αλεξίσφαιρα γιλέκα, για λεπτότερο νήμα στη χειρουργική επέμβαση και στα ράμματα ή για άφθαρτα ρούχα. ......για περισσότερα

Στο Pharming, τα γενετικά τροποποιημένα (διαγονιδιακώς) κυρίως σε ζώα, αλλά και σε φυτά, χρησιμοποιούνται για να παράγουν πρωτεΐνες που έχουν αξία φαρμακευτική για σοβαρές ασθένειες του ανθρώπου. Η πρωτεΐνη που κωδικοποιείται από κάθε διαγονίδιο, εκκρίνεται για παράδειγμα στο γάλα των γαλακτοπαραγωγών ζώων, ή στα αβγά των πουλερικών ή στο αίμα ή και τα ούρα του ζώου. Κατά συνέπεια, τα ζώα ή τα φυτά ξενιστές παράγουν το φαρμακευτικό προϊόν σε μεγάλη ποσότητα, η οποία μπορεί στη συνέχεια να ‘’καθαριστεί’’ και να χρησιμοποιηθεί σαν ένα έτοιμο φαρμακευτικό προϊόν. Ζώα όπως βοοειδή, πρόβατα, κατσίκες, κοτόπουλα, κουνέλια, χάμστερς και χοίροι έχουν με τον τρόπο αυτό τροποποιηθεί βιοτεχνολογικά για να παράγουν διάφορες χρήσιμες πρωτεΐνες και φάρμακα.
Ορισμένα προϊόντα όπως τα φυτοφάρμακα, κτηνοτροφικά φάρμακα και τα θρεπτικά συστατικά είναι σε θέση να δίδονται άμεσα με την κατανάλωση του κρέατος ορισμένων ζώων ή πίνοντας το γάλα αυτών των ζώων. Έτσι, αυτή η βιοτεχνολογία έχει τη δυνατότητα να παράγει για παράδειγμα μεγάλες ποσότητες φθηνών εμβολίων, ή άλλα σημαντικά φαρμακευτικά προϊόντα, όπως είναι μεταξύ των άλλων η ινσουλίνη.
Τα προϊόντα της Pharming βιοτεχνολογίας, είναι ανα-συνδυασμένες πρωτεΐνες ή τα μεταβολικά τους προϊόντα. Φάρμακα που παρασκευάζονται από ανα-συνδυασμένες πρωτεΐνες μπορούν να έχουν δυνητικά μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα και λιγότερες παρενέργειες από ότι τα μικρά οργανικά μόρια (τα οποία συχνά επιλέγονται ως πιθανά φάρμακα), επειδή η δράση τους μπορεί να στοχεύει ακριβέστερα προς την αιτία μιας ασθένειας, παρά προς τη θεραπεία των συμπτωμάτων. Οι ανα-συνδυασμένες πρωτεΐνες -που παράγονται συνήθως χρησιμοποιώντας βακτήρια ή ζυμομύκητες σε ένα βιοαντιδραστήρα-, με το Pharming προσφέρoυν το πλεονέκτημα στον παραγωγό ότι δεν απαιτείται ακριβή υποδομή, και η ικανότητα παραγωγής μπορεί να κλιμακωθεί γρήγορα ώστε να καλυφτεί η ζήτηση. Εκτιμάται ότι η δαπάνη για την παραγωγή μιας ανα-συνδυασμένης πρωτεΐνης μέσω του Pharming μπορεί να είναι μικρότερη από το 70% του τρέχοντος κόστους.
Τα πρώτα επιτυχημένα Pharm προϊόντα της γενετικής μηχανικής ήταν πρωτεϊνικά φάρμακα όπως η ινσουλίνη, η οποία χρησιμοποιείται για τη θεραπεία του διαβήτη, και η αυξητική ορμόνη. Αυτές οι πρωτεΐνες παράγονται σε μεγάλες ποσότητες από γενετικά τροποποιημένα βακτήρια ή ζυμομύκητες σε μεγάλους βιο-αντιδραστήρες. Ορισμένες ανθρώπινες πρωτεΐνες που χρησιμοποιούνται ως φάρμακα απαιτούν βιολογικές τροποποιήσεις ότι μόνο τα κύτταρα των θηλαστικών, όπως οι αγελάδες, κατσίκες και πρόβατα, μπορούν να παρέχουν. Για αυτά τα φάρμακα, η παραγωγή σε διαγονιδιακά ζώα είναι μια καλή επιλογή. Χρησιμοποιώντας ζώα εκτροφής για την παραγωγή φαρμακευτικών προϊόντων έχουμε πολλά πλεονεκτήματα, επειδή είναι αναπαραγώγιμα προϊόντα, έχουν ευέλικτη παραγωγή και είναι εύκολο να διατηρηθούν. Είναι σχεδόν ο καλύτερος τρόπος για να ανακτηθούν μεγάλες ποσότητες μιας τέτοιας πρωτεΐνης που κωδικοποιείται από ένα διαγονίδιο. Το πιο σημαντικό όμως είναι, ότι ο αδένας του μαστού και το γάλα δεν αποτελούν μέρος των κύριων συστημάτων υποστήριξης της ζωής του ζώου, και έτσι δεν υπάρχει μεγάλος κίνδυνος βλάβης στο ζώο το οποίο παράγει τη διαγονιδιακή πρωτεΐνη. Σημειώνεται ότι αυτό το διαγονίδιο, ενώ είναι παρόν σε κάθε κύτταρο του ζώου, είναι ενεργό μόνο όταν παράγεται το γάλα. Μερικά παραδείγματα τέτοιων φαρμάκων που δοκιμάζονται σήμερα είναι η αντιθρομβίνη III και ο ενεργοποιητής πλασμινογόνου ιστού για τη θεραπεία θρόμβων αίματος, η ερυθροποιητίνη για την αναιμία, παράγοντες πήξης αίματος VIII και IX για την αιμοφιλία, και αλφα-1-αντιτρυψίνη για το εμφύσημα και την κυστική ίνωση.
Πολλοί άνθρωποι έχουν ηθικές ανησυχίες σχετικά με την αναγκαιότητα του pharming και διατείνονται ότι υπάρχουν και άλλοι τρόποι για να έχουμε τα ίδια αποτελέσματα. Επίσης, υποστηρίζουν ότι είναι πιθανό ένα διαγονίδιο θα μπορούσε να ενεργοποιηθεί σε άλλα μέρη εκτός του οργάνου στόχου (π.χ. μαστός), και η προκύπτουσα πρωτεΐνη μπορεί να είναι τοξική για το ζώο. Επιπλέον, υπάρχει μια πιθανότητα το DNA διαγονιδίου, το ίδιο να εισάγετε στο γονιδίωμα με τρόπο που διαταράσσει τη φυσιολογική λειτουργία του γονιδίου του ζώου. Αν συμβεί αυτό, μπορεί να οδηγήσει σε γενετικές ανωμαλίες, κακή ανάπτυξη του εγκεφάλου, καρκίνο, αρθρίτιδα, διαβήτης ή άλλα προβλήματα υγείας. Για να αποφύγουν οι επιστήμονες αυτά τα τυχαία αποτελέσματα, χρησιμοποιούν ορισμένους ιούς για να στοχεύσουν καλύτερα όταν εισάγουν γονίδια. Ενθέτουν, σε ένα τύπο ιού που ονομάζεται "ρετροϊός", γενετικό υλικό στο γονιδίωμα του κυττάρου με ένα προβλέψιμο τρόπο, και στόχευση συγκεκριμένων αλληλουχιών που τυπικά δεν διακόπτουν τις συνήθεις λειτουργίες ενός κυττάρου. Η προσέγγιση με ρετροϊούς οδηγεί σε λιγότερα προβλήματα με την ανάπτυξη, αλλά έχει προκαλέσει ανησυχίες σχετικά με τη δυνατότητα των νέων ιών που δημιουργούνται και μπορούν να εξαπλωθούν αυτά τα ιϊκά συστατικά του διαγονιδίου τους, συνδυάζομενα με φυσικώς απαντώμενους ιούς που μπορεί να υπάρχουν σε έναν οργανισμό. Μια εναλλακτική λύση για ρετροϊών, είναι να αναπτυχθούν πιο ισχυρές μέθοδοι διαλογής, ώστε να υπάρχει εκ των προτέρων εκατό τοις εκατό βεβαιότητα ότι το διαγονίδιο λειτουργεί σωστά στο έμβρυο πριν από την εμφύτευσή του στην μήτρα του δέκτη. Μια άλλη ανησυχία είναι ο αριθμός των αποτυχημένων προσπαθειών για τη λήψη ενός και μόνο διαγονιδιακού ζώου. Τυπικά, μόνο το 1% των ενέσιμων αβγών θα οδηγήσει σε μια γέννηση που περιέχει το διαγονίδιο, και όχι όλα τα ζώα που γεννήθηκαν θα εκφράζουν το διαγονίδιο με αποδεκτό τρόπο. Για πολλούς, το υψηλό κόστος, τόσο σε ζωές ζώων και χρήματα, να κάνουμε ένα και μόνο διαγονιδιακό ζώο, πιθανότατα δεν αξίζουν τα πιθανά οφέλη. Ωστόσο, άλλοι θεωρούν ότι το κόστος δικαιολογείται από τις ανθρώπινες ζωές που θα μπορούσαν να σωθούν από τα φάρμακα που με αυτό τον τρόπο μπορεί να παραχθούν.
Μερικές από τις Pharmed πρωτεΐνες επί του παρόντος μπορούν να συλλέγονται από το δωρεάν ανθρώπινο αίμα. Ωστόσο, η ανάγκη είναι πολύ μεγαλύτερη από την προσφορά, και υπάρχει επίσης η δυνατότητα ανεπιθύμητη μόλυνση σε οποιοδήποτε ανθρώπινο προϊόντα προερχόμενα από το αίμα. Κάθε περίπτωση πρέπει να τεκμηριώνεται χωριστά, ώστε να συγκρίνονται τα οφέλη με τους κινδύνους και οι μακροπρόθεσμες προοπτικές. Για παράδειγμα, στην περίπτωση της ‘’κατσίκας αράχνης’’, το νήμα του ιστού της αράχνης θα αντικαταστήσει πολλά κοινά προϊόντα με βάση το πετρέλαιο που απαιτούν τοξικές χημικές ουσίες για την παραγωγή τους.
Φαρμακευτικά προϊόντα που παράγονται από φυτά (Plant-Made Pharmaceuticals -PMPs), και που αναφέρονται επίσης ως BioPharming, είναι ένας τομέας του κλάδου της βιοτεχνολογίας, που περιλαμβάνει τη διαδικασία της γενετικής μηχανικής σε φυτά, έτσι ώστε να μπορούν να παράγουν ορισμένα είδη θεραπευτικά σημαντικών πρωτεϊνών και μορίων, όπως τα πεπτίδια και οι δευτεροβάθμιοι μεταβολίτες. Αυτές οι πρωτεΐνες και τα μόρια μπορούν να συλλέγονται, να καθαρίζονται και να χρησιμοποιούνται για την παραγωγή φαρμακευτικών προϊόντων. Για παράδειγμα, το φυτό Arabidopsis χρησιμοποιείται συχνά ως ένας οργανισμός-μοντέλο για τη μελέτη της γονιδιακής έκφρασης σε φυτά. Η πραγματική παραγωγή φαρμάκων μπορεί να πραγματοποιηθεί σε καλαμπόκι, ρύζι, πατάτες, καπνό, λινάρι και άλλα. Το πλεονέκτημα του ρυζιού και του λιναριού είναι ότι τα φυτά αυτά είναι αυτο-επικονιαζόμενα, και έτσι αποφεύγονται ζητήματα ροής και μόλυνσης των τροποποιημένων γονιδίων τους προς το περιβάλλον. Ωστόσο, το ανθρώπινο λάθος θα μπορούσε ακόμη να οδηγήσει σε Pharm καλλιέργειες που εισέρχονται στην προμήθεια τροφίμων. Επίσης, χρησιμοποιώντας μια μικρή γκάμα καλλιεργειών όπως λινάρι ή καπνός, αποφεύγονται πολιτικές και άλλες πιέσεις για τους κινδύνους στην παραγωγή τροφίμων που εμπλέκονται με τη χρήση βασικών καλλιεργειών όπως για παράδειγμα το σιτάρι ή τα φασόλια.. Παρά τους κινδύνους αυτούς, το καλαμπόκι και η σόγια είναι σήμερα οι πιο κοινές καλλιέργειες που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή φαρμακευτικών προϊόντων.
Πρόσφατα, διάφορες καλλιέργειες φυτών, όπως το φυτό ‘’Νεροφακή’’ ( Lemna minor) ή τα βρύα Physcomitrella patens έχουν δείξει να είναι πολύ χρήσιμα για την παραγωγή βιοφαρμακευτικών προϊόντων. Αυτοί οι απλοί οργανισμοί μπορούν να καλλιεργηθούν σε Φωτο-Βιο-αντιδραστήρες (photobioreactors), να εκκρίνουν τις μετασχηματισμένες βιοτεχνολογικά πρωτεΐνες, μέσα στο μέσο ανάπτυξή τους, και συνεπώς, μειώνουν σημαντικά το κόστος για τον καθαρισμό αυτών των πρωτεϊνών στην παρασκευή ανασυνδυασμένων πρωτεϊνών για ιατρική χρήση. Επιπλέον, αμφότερα τα πιο πάνω είδη φυτών μπορούν να τροποποιηθούν γενετικά ώστε να προκαλούν έκκριση των πρωτεϊνών με ανθρώπινα μοτίβα της γλυκοζυλίωσης, μια βελτίωση έναντι των συμβατικών συστημάτων φυτών γονίδιο-έκφρασης.
Υπάρχει πολλή συζήτηση για την πρακτικότητα της χρήσης φυτών για την παραγωγή πρωτεϊνών. Μερικές ομάδες ευαίσθητων ανθρώπων σχετικά με το φυσικό περιβάλλον, φοβούνται ότι θα μπορούσε να συμβεί μόλυνση των συμβατικών καλλιεργειών, από τα γενετικά τροποποιημένα φυτά. Σε αρκετές περιπτώσεις στο εξωτερικό, έχουν επιβληθεί πρόστιμα σε εταιρείες λόγω παραβίασης των πρωτοκόλλων ασφάλειας, με κίνδυνο την πιθανή μόλυνση των συμβατικών καλλιεργειών. Αυτό οδηγεί στο ερώτημα "Γιατί οι βιοτεχνολογικές εταιρείες χρησιμοποιούν τα φυτά για την παραγωγή πρωτεϊνών;" Οι συμβατικές μέθοδοι παραγωγής φαρμακευτικών πρωτεϊνών συνεπάγονται σημαντικές επενδύσεις τόσο σε χρόνο, όσο και οικονομικά. Όχι μόνο κατασκευάζουν εκεί τις προκλήσεις που εμπλέκονται με τις συμβατικές μεθόδους παραγωγής, αλλά υπάρχουν επίσης σημαντικές ρυθμιστικές προκλήσεις που πρέπει να πληρούνται. Παράγονται σήμερα με βιοτεχνολογικές μεθόδους και κυκλοφορούν στην αγορά πάνω από 200 πρωτεΐνες με βάση τα φάρμακα (εμβόλια, το μονοκλωνικό αντίσωμα φαρμάκων, και άλλες θεραπευτικές πρωτεΐνες και πεπτίδια), ενώ πάνω από 400 τέτοιες πρωτεΐνες βρίσκονται υπό ανάπτυξη. Κατά συνέπεια, οι επιχειρήσεις έχουν κίνητρα για να παρέχουν ένα ευρύτερο φάσμα επιλογών για την παραγωγή αυτών των πρωτεϊνών που χρησιμοποιούνται σε ποικίλες θεραπείες.
Οι υποστηρικτές του Biopharming ισχυρίζονται ότι η χρήση φυτών μπορεί να προσφέρει ελεγχόμενες, ασφαλείς και οικονομικά αποδοτικές μεθόδους για την κατασκευή πρωτεϊνών, υπό την προϋπόθεση ότι οι κατάλληλες κανονιστικές διασφαλίσεις θα βρίσκονται σε εφαρμογή για να διασφαλιστεί ότι δεν μπορεί να συμβεί διασταύρωση με τα προϊόντα των καλλιεργειών και της φύσης. Είναι επίσης σημαντικό να σημειωθεί, ότι η παγκόσμια ζήτηση για συγκεκριμένες φαρμακευτικές πρωτεΐνες μπορεί εύκολα να καλυφθεί από πολύ λίγα στρέμματα Pharma καλλιεργειών. Ωστόσο, οι αντίπαλοι του Biopharming ανησυχούν από το γεγονός ότι υπάρχουν πάρα πολλοί τρόποι με τους οποίους μπορεί να συμβεί μόλυνση της τροφικής αλυσίδας και του περιβάλλοντος γενικότερα. Σε σύγκριση με τις συμβατικές μεθόδους παραγωγής, η φυτικής βιοτεχνολογικά παραγωγή φαρμακευτικών προϊόντων θα μπορούσε να εξοικονομήσει σημαντικό χρόνο, χρήμα, ενώ παρέχει ένα σύστημα για την παραγωγή ειδικευμένων πρωτεϊνών που θα μπορούσε να λύσει τις τρέχουσες προκλήσεις της παραγωγής.
Παρότι, κυκλοφορούν στην αγορά πρωτεΐνες που έχουν παραχθεί με βιοτεχνολογικό τρόπο, δεν υπάρχουν φάρμακα από pharm καλλιέργειες που κυκλοφορούν σήμερα στην αγορά, ενώ είναι ανοιχτό το πεδίο στην καλλιέργεια αυτών των φυτών που ξεκίνησε στις Ηνωμένες Πολιτείες το 1992. Ειδικότερα το Υπουργείο Γεωργίας των ΗΠΑ έχει εγκρίνει τη φύτευση φαρμακευτικών καλλιεργειών σε πολλές πολιτείες.Αυτά τα φαρμακευτικά φυτά μπορεί να αποβούν εξαιρετικά ευεργετικά για τις αναπτυσσόμενες χώρες. Ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας εκτιμά ότι περίπου 3 εκατομμύρια άνθρωποι πεθαίνουν κάθε χρόνο από ιάσιμες ασθένειες με εμβόλια, κυρίως στην Αφρική. Ασθένειες όπως η ιλαρά και η ηπατίτιδα προξενούν πολλούς θανάτους σε χώρες, όπου οι άνθρωποι δεν μπορούν να αντέξουν το υψηλό κόστος της αγοράς των συμβατικών εμβολίων, αλλά με τις pharm καλλιέργειες λέγεται ότι θα μπορέσουν να βοηθηθούν αυτοί οι άνθρωποι στην επίλυση αυτού του προβλήματος. Εταιρίες και οργανισμοί υγείας ελπίζουν ότι οι Pharm πρωτεΐνες που παράγονται από τα φυτά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη θεραπειών για μερικές από τις πιο σοβαρές ασθένειες και καταστάσεις όπως ο καρκίνος, ο διαβήτης, το HIV, καρδιακά νοσήματα, η νόσος του Αλτσχάιμερ, η κυστική ίνωση, η σκλήρυνση κατά πλάκας, η ηπατίτιδα C, και η αρθρίτιδα, ωστόσο, κανένα τέτοιο προϊόν δεν έχει ακόμη εγκριθεί.
Υπάρχουν πάντα καλά και κακά σημεία για ιατρική έρευνα. Μπορεί να δικαιολογηθεί ότι παρότι προκαλεί κάποια βλάβη μπορεί όμως να θεραπεύσει μεγαλύτερη δυστυχία; Είναι το μακροπρόθεσμο αποτέλεσμα τέτοιας χρησιμότητας που να δικαιολογεί τη χρήση ζώων για την παραγωγή πρωτεϊνών ιατρικώς αναγκαία; Τι θα γίνει με τα προϊόντα τα οποία δεν είναι αναγκαία, αλλά για τη βελτίωση της ποιότητας της ζωής; Υπάρχουν πολλές επιτυχίες και αποτυχίες που θα μπορούσαν α απαριθμηθούν και να ισχυροποιηθεί υπέρ ή κατά η διαγονιδιακή έρευνα, αλλά είναι στο χέρι του καθενός από εμάς να αποφασίσει τον τρόπο που σκεφτόμαστε γι 'αυτή τη διαδικασία, την εδική γνώση που απαιτείται, αλλά και άλλα ζητήματα ηθικής, περιβάλλοντος και υγείας. onal Resources Development Council, University of Utah, USA)
Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...