INDRIĶIS MUIŽNIEKS, Rīga, 2009. gada maijs

1. Jaunās biotehnoloģijas izmantošanas ētiskās problēmas INDRIĶIS MUIŽNIEKS, Rīga, 2009. gada maijs

2. Biotehnoloģijas jaunās iespējas • Lekcija sniedz: • Vispārēju informāciju par no ētikas viedokļa biežāk diskutētajiem modernajiem biotehnoloģijas procesiem: • ģenētiski modificētajiem oganismiem; • cilmes šūnām un to izmantošanu; • individuālu cilvēka genoma analīzi. • Pārskatu par ētikas principiem un metodiku, kuru var izmantot modernās biotehnoloģijas iespēju analīzei. • Informāciju par ES un Latvijas tiesību aktiem, kas attiecas uz moderno biotehnoloģiju un balstās noteiktos riska analīzes principos. • Dažas detaļas par ētikas aspektiem, analizējot ĢM augu iespējamo • bīstamību veselībai, • bīstamību videi, • sociāli-ekonomisko risku; • tikumiskās problēmas.

3. GĒNU INŽENIERIJA RESTRIKTĀZES, LIGĀZES, DNS MODIFICĒJOŠIE ENZĪMI

4. ĢM AUGA IEGŪŠANA Augu transformācijas metodes Agrobaktēriju sistēma

5. ĢM AUGA IEGŪŠANA Transformācija ar agrobaktēriju palīdzību

6. ĢM AUGA IEGŪŠANA Augu transformācijas metodes

7. ĢM augu šķirņu attīstība 1983. – pirmais ĢM augs – Km-rezistenta tabaka 1992. – sēņu un baktēriju infekciju rezistence augiem 1994. – pirmais ĢM augstirgū – FS tomāti 1996. - Bt-kokvilna, kukurūza 1996. - Herbicīda (gliofosāta)-rezistanta sojakokvilna, kukurūza un rapsis 2002. – cilvēkam un dzīvniekiem izmantojami medicīniskie preparāti

8. Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: 2009

9. ĢM augu izplatība Kopējā ražas apjomā ĢM augi veido: • 55 % sojas pupu • 11% kukurūzas • 16 % rapša • 21 % kokvilnas • ~ 1 % papaijas (maizes koks)

10. Cilmes šūnu veidi Cilmes šūnas Cilmes šūnas (CŠ) ir relatīvi vienkāršas šūnas, kuras spēj ātri augt, dalīties un diferencēties par specializētām šūnām. CŠ sastopamas praktiski visos orgānos un audos. Izšķir: embrionālās CŠ pieaugušās (somātiskās) CŠ

11. Alternatīvas metodes embrionālo CŠ iegūšanā

12. Cilmes šūnu veidi • Cilmes šūnas var būt: • totipotentas (zigota); • pluripotentas (embrionālās CŠ); • multipotentas (somātiskās CŠ). • Somātiskās CŠ iedala pēc to izcelsmes: • endodermālās; • mezodermālās (mezenhīmas); • ektodermālās.

13. Cilmes šūnas var izmantot Audu un orgānu reparācijai in situ endogēno cilmes šūnu aktivēšana; bagātinātas CŠ populācijas; frakcionētas CŠ populācijas; kultivētas CŠ. Klonēšanai terapeitiskā klonēšana - audu inženierija; reproduktīvā klonēšana.

14. Cilmes šūnas medicīnā Klonēšana Organismu vai šūnu kopiju savairošana veģetatīvā (bezdzimuma) ceļā Reproduktīvā klonēšana Reproduktīvās klonēšanas mērķis ir radīt dzīvnieku, kuram ir tāda pati DNS kā kādam citam dzīvniekam. To panāk pārnesot somātiskās šūnas kodolu uz olšūnu, kuras pašas kodols ir iznīcināts. Terapeitiskā klonēšana Terapeitiskās klonēšanas mērķis ir radīt slimas personas audu vai orgānu veselu kopiju transplantācijas nolūkam.

15. In situ audu reparācija

16. Audu inženierija apvieno šūnas bioloģiju un inženieriju, lai radītu bioloģiskas aizstājējstruktūras, kuras atjaunotu, saglabātu vai uzlabotu audu funkcijas. www.innovitaresearch.org/ news/03122401.ht

17. Cilmes šūnu iegūšana Embrionālās CŠ - agrīnā embrioģenēze Oocīts > Zigota > Blastomers/Pāršūnu stadijas > Morula > Blastocists > Gastrula > Embrijs

18. Embrionālās CŠ

19. Embrionālās CŠ

20. Embrionālās CŠ

21. DZĪVNIEKU KLONĒŠANA

22. Resekvenēšanas metodes “Resekvenēšana”, vai genoma sekvenēšana nto reizi, vai genoma daļas sekvenēšana organismam, kam viena genoma sekvence jau zināma (vai pat radniecīgam organismam) ir vieglāka un lētāka nekā de novo sekvenēšana. Vairākas firmas piedāvā liela apjoma, ātrdarbīgas paralēlās resekvenēšanas platformas. 454 Life Sciences (http://www.454.com/enabling-technology/the-system.asp) Solexa (Illumina) (http://www.illumina.com/pages.ilmn?ID=203)

23. Analīzes metodes – sekvenēšanas fabrikas

24. Analīzes metodes

26. Analīzes metodes TIG (2007) 24(3), 133-141

27. 2008. gada 8. septembris Human Genetics is Now a Viable Hobby -- 23andMe Cuts its Price to $399

28. CNV – copy number variation DGV – database genomic variants YRI – Yrba, Ibadan (Nigeria) JPT – Japan, Tokio CEU – Central Europe, Utah CHB – Chan Chineese Beijing

29. ĒTISKĀ VĒRTĒJUMA PAMATS Fakti un vērtības: • Fakti: • Eksperimentāli mērāmi ar fizikālām metodēm un instrumentiem. • Faktam nav morālas vērtības. • Vērtības: • Labā un sliktā, taisnīgā un netaisnīgā, atbildības, pienākumu, tiesību, ideālu morāliskais novērtējums. • Nav iespējams eksperimentāli novērtēt. Saprotamas filozofiskas analīzes, pārdomu rezultātā.

30. Kas ir risks? • Risks (risk):dažāda rakstura zaudējumus nesošs nejaušs notikums vai parādība http://www.politika.lv/index.php?id=14&stp=13 • Risks:nevēlamas iedarbības varbūtība organismā, sistēmā vai populācijā, kuru noteiktos apstākļos rada izraisītāja bīstamība (Joint OECD/IPCS Project on the Harmonisation of Hazard/Health Risk Assessment Terminology, 2003) • Bīstamība (hazard):noteiktos apstākļos izraisītajam piemītoša spēja radīt nevēlamu ietekmi uz organismu, sistēmu vai populāciju, ja šis organisms, sistēma vai populācija ir pakļauti izraisītāja vai tā veidoto apstākļu iedarbībai (Joint OECD/IPCS Project on the Harmonisation of Hazard/Health Risk Assessment Terminology, 2003)

31. Riska analīze Risks = (Bīstamība x Varbūtība)Apjoms Riska paziņošana Riska vadība Riska novērtēšana

32. Tikumiskas dabas iebildumi – ĢM un klonēti organismi ir slikti tāpēc, ka tā: 1. ir pret Dieva gribu; 2. tiek radīta ar tehnoloģiju, kurai līdzīgas nav bijis; 3. pārkāpj sugu robežas; 4. izmanto vairošanu bez seksa; 5. izjauc dabas kopību un skaistumu; 6. dara pāri just spējīgām dzīvām būtnēm.

33. Tikumiskas dabas iebildumi – individuālo ģenētisko īpašību izpēte ir slikta tāpēc, ka: 1. rīkojas ar informāciju, kura ir tikai Radītāja ziņa; 2. rada pamatu ģenētiskajai diskriminācijai; 3. iejaucas personiskajā dzīvē; 4. atņem cilvēkam motivāciju.

34. ĒTISKĀ VĒRTĒJUMA PAMATS • Desmit baušļi • Tev nebūs citus dievus turēt. • Tev nebūs Dieva Vārdu nepareizi lietot. • Tev būs svēto dienu svētīt. • Tev būs savu tēvu un māti godāt. • Tev nebūs slepkavot. • Tev nebūs laulību pārkāpt. • Tev nebūs zagt. • Tev nebūs nepatiesi liecināt. • Tev nebūs iekārot sava tuvākā namu. • Tev nebūs iekārot sava tuvākā sievu, kalpu, kalponi, lopu, nedz ko citu, kas tam pieder.

35. ĒTISKĀ VĒRTĒJUMA PAMATS Septiņi nāves grēki un septiņi tikumi

36. Ētiskās problēmas Vatikāns, 10.01.2005. Jānis Pāvils II izceļ četrus izaicinājumus cilvēcei “...dzīvība, pārtika, miers un brīvība ir četri neatliekami izaicinājumi, ar ko šodien saduras cilvēce.“ "Jebkura zinātnisko pētījumu forma, kas izturas pret embriju kā laboratorijas paraugu ir cilvēka necienīga." “Pie tam, pētījumi lietojot pieaugušo cilmes šūnas, apsola ievērojamākus panākumus” http://www.catholic.lv/w/InfoKarteja/zinias/2005/Janvaris/9.htm

37. ĒTISKĀ VĒRTĒJUMA PAMATS Četri principi biomedicīnas ētikā(T. Beauchamp, J.Childress) • cieņa pret cilvēka autonomiju • nekaitēšana – pienākums nedarīt ļaunu • laba darīšana – pienākums darīt labu un ievērot līdzsvaru starp labas un ļaunas rīcības vai arī bezdarbības sekām • taisnīgums – pienākums ievērot taisnīgumu gan labuma, gan ļaunuma sadalē

38. Komunitārisms (D.Callahan) ĒTISKĀ VĒRTĒJUMA PAMATS • Cilvēks kā sociāls dzīvnieks • Nav iespējams precīzi nošķirt privāto un publisko (sabiedrisko) sfēru • Lēmumus pieņemot svarīgi • racionālie argumenti (principisms) • iztēle (spēja paredzēt sekas) • iejūtīgums un jūtība • analīze kultūras, reliģijas, sociālo tradīciju kontekstā

39. ĒTISKĀ VĒRTĒJUMA PAMATS Tikumu un pienākuma ētika (A.Campbell) • Rīcības morālo vērtību nosaka tās atbilstība prāta un audzināšanas noteiktiem rīcības un uzvedības modeļiem – tikumiem • Rīcības morālo vērtību nosaka tās atbilstība pienākumam (Dieva pavēle, morāles likums – kategoriskais imperatīvs)

40. ĢMO radītā iespējamā riska veidi • risks veselībai • vides risks • sociālais risks • tikumiskās problēmas

41. ĢM PĀRTIKAS PROBLĒMAS IESPĒJAMAIS RISKS VESELĪBAI Jaunu alergēnu vai toksisku vielu parādīšanās pārtikā Esošo alergēnu vai toksisko vielu koncentrācijas pieaugums Antibiotiku rezistences gēnu izplatīšanās cilvēka mikroflorā Nelabvēlīga iedarbība uz imūnās pretestības spējām Jaunu vielu kombināciju parādīšanās ar neparedzētām īpašībām

42. ĢM pārtikas drošuma vērtēšana Tieša ĢM un tradicionālās pārtikas salīdzināšana • Identitāte, avots, transformācijas process • Rekominantās DNS raksturojums (stabilitāte, gēnu pārneses iespēja) • Jaunajai DNS atbilstošais proteīna ekspresijas produkts (ietekme uz funkcijām, iespējamais toksiskums un alergenitāte) • Iespējamie blakusefekti saimniekšūnas DNS ekspresijas izmaiņu rezultātā, kas var radīt metabolisma ceļu modifikācijas, būtisko mikro-, makro- un anti-uzturvielu sastāva izmaiņas, endogēno toksisko, alerģijas izraisošo un fizioloģiski aktīvo vielu uzkrāšanos • Ķīmiskais sastāvs • Iespaids uz apstrādi un gatavošanu • ĢM pārtikas izmantošanas apjomi un vieta ikdienā lietojamajā pārtikas sastāvā

43. Vides un ekoloģiskais risks • ĢM daļas pārvietošanās un ekspresija citos organismos • ĢM augs kopumā • Bīstamība, kas saistīta ar iedarbību uz citiem organismiem • Rezistences evolūcija kaitēkļu populācijā

44. Bīstamība saistībā ar gēnu plūsmu • Sēklu nejauša izkliede un zaudēšana ĢM augu pārvadāšanas procesā • Horizontālā gēnu pārnese neseksuāla ceļā no viena organisma uz citu • Putekšņu pārnese uz tā paša auga citām šķirnēm, radniecīgiem kultūraugiem un savvaļas sugām.

45. Bīstamība sakarā ar ĢM augu • ĢM augs pats var kļūt bīstams videi, ja tā jaunās īpašības uzlabo tā konkurētspēju un piemērotību ekoloģiskajai nišai • Jauniegūtie gēni var uzlabot kādu auga īpašību, kas padara to invazīvāku, palielina iespējamību pāriet savvaļas jeb “nezāļu” formā

46. Bīstamība iedarbībā ar citiem objektiem • Tiek apdraudētas sugas, kas nav ĢM tiešais mērķis • Noderīgās sugas, tai skaitā kaitēkļu dabiskie ienaidnieki; • citi kaitēkļi; • augsnes organismi; • aizsargājamās sugas • biodaudzveidību un sugu daudzveidību veidojošais organismu spektrs

47. Rezistences izveidošanās bīstamība • Kaitēkļu populācijā, kuru paredzēts apkarot ar ĢM auga palīdzību var veidoties rezistence • kukaiņu rezistence pret Bt augiem tiek uzskatīta par nenvēršamu ļaunumu; • vīrusu rezistence ĢM augos līdz šim nav plaši izmantota, taču vīrusi ātri pielāgojas parastās selekcijas ceļā iegūtajās šķirnēs; • sēņu un baktēriju rezistenti ĢM augi pagaidām vēl netiek komercializēti, bet kaitēkļi pielāgojas parastās selekcijas rezult’tā iegūtajām šķirnēm vidēji piecu gadu laikā • erbicīdu rezistentie ĢM augi tiek veidoti, lai atvieglotu cīņu ar nezālēm, taču tās ātri attīsta rezistenci pret herbicīdu iedarbību.

48. Biedējoši fakti • Nemodificēta rapša audzēšana Kanādā tīrā veidā vairs nav iespējama • Rekombinējošu, pret vairākiem herbicīdiem rezistentu augu parādīšanās (gēnu sablīvēšanās) • Sēklas atrodamas augsnē pat 13 gadus pēc izsēšanas, Lielbritānijas lauksaimniecības ministrija aizliedz stādīt rapsi agrākajos ĢM rapša izmēģinājumu lauciņos • Krustošanās gadījumi pat 26 km attālumā no ĢM augu augšanas vietas; • Krustošanās biežums nav lineāri atkarīgs no attāluma • ASV atrasts būtisks nemodificēto graudu piesārņojums ar modificētajiem • "Starlink"-kukurūza ASV atrasta 12% kontrolēto paraugu un pat starp Meksikā augošām savvaļas sugām trīs gadus pēc aizlieguma to izmantot un pēc izņemšanas no tirgus.

49. ĢMO brīvas zonas un reģioni • Desmit ES reģionu valdības vēlas kļūt par ĢMO brīvām zonām. • Aquitaine, Basque Country, Limousin, Marche, Salzburg, Schleswig-Holstein, Thrace-Rodopi, Tuscany, Upper-Austria, Wales • Simtiem municipalitāšu un rajonu ES ir paziņojuši sevi par “ĢMO brīvām zonām” • Zemnieki brīvprātīgi paraksta līgumus nelietot ĢMO augus • EK nepiekrīt valstu vai autonomiju tiesībām aizliegt ĢMO audzēšanu, piekrītot, ka veidojot “ĢMO brīvas zonas” • var būt tikai brīvprātīgas vienošanās. • Karintijas (Austrija) reģionālās valdības izveidotais ĢMO-piesardzības likums, kas faktiski aizliedza ĢMO audzēšanu līdz ar nemodificētām šķirnēm, netika atzīts EK

50. Sociāli – ekonomiskais risks: ĢM pārtika ir slikta tāpēc, ka tā: 1. palielina plaisu starp bagātajiem un nabagajiem 2. veicina monopolu veidošanos 3. apdraud investoru naudu 4. neatrisina bada problēmas 5. apdraud patērētāju intereses un tiesības