Basiese feite omtrent kloning, geneties veranderde voedselsoorte en die gebruik van stamselle in die geneeskunde
Hoe die menslike hand vandag die oorspronge van die lewe kan manipuleer
'n Piesang met 'n teenmiddel teen hepatitis B in sy samestelling. Tabakplante wat die erffaktore van 'n jellievis bevat. 'n Insek wat rondvlieg met menslike gene in sy selle. Word Frankenstein-monsters vandag wyd en syd deur die wêreld se wetenskaplikes geskep of is hulle besig om met hul kennis ons lewenstryd op die aarde te vergemaklik? Besluit maar self...
N die grootste, swierigste kamer in die huis lê Ouma op haar sterfbed. Sy was nooit 'n maklike mens nie—bra selfsugtig en veeleisend, om die reine waarheid te sê. 'n Mens wil dit nou nie te hardop verkondig nie, maar daar gaan beslis nie baie trane op Ouma se begrafnis gestort word nie.
"Ek het 'n goeie lewe gehad," sê sy met 'n flouerige kraakstem terwyl jy langs haar bed staan. "Daarom het ek besluit om dit alles weer van voor af te doen."
Jy lyk verbaas toe Ouma krampagtig na 'n koevert op die kassie langs haar bed beduie. In 'n brief binne-in word in besonderhede oor die ontstaan van 'n nuwe Ouma vertel. 'n Klompie van haar liggaamselle is besig om in 'n nabygeleë laboratorium te vermeerder, lees jy, en onderaan die brief het Ouma 'n lakonieke naskrif in haar bewerige handskrif gekrabbel.
"Sien julle weer teen Kersfees."
Hierdie byna bisarre toneeltjie klink na 'n onmoontlike droom—of 'n nagmerrie, afhangende van hoeveel 'n mens self rêrig van jou ouma hou. Maar as die kloning van mense ooit 'n werklikheid sou word, is dit maar net een van die absoluut verstommende maniere waarop die wêreld soos ek en jy dit ken heeltemal op sy kop omgekeer kan word.
Kloning. Die onnatuurlike vermenigvuldiging van identiese organismes deur middel van proefbuis-tegnologie. Dit is lankal nie meer 'n nuwe konsep in die wetenskaplike wêreld nie, en die Suid-Afrikaanse Wet op Menslike Weefsel verbied natuurlik die kloning van mense.
En terwyl groot wêreldmoondhede nog beheerde dierlike en plantaardige klonings sal toelaat, het hulle self hoeka wal gegooi om die kloning van mense met mag en mening te voorkom. Soos 'n kommentator op CNN dit gestel het: "Sien die wêreld werklik kans vir duisend Saddam Hoeseins?" Nee, daar is heeltemal te veel probleme rondom menslike klonings om dit sommerso te laat gebeur.
Nie alleen is daar die oneindig baie etiese vraagstukke wat sulke praktyke kan meebring nie, maar dit lyk boonop of wetenskaplikes nog nie eens naastenby die volle tegniek van mens- en soogdier-klonings bemeester het nie. Dit ondanks die min of meer geslaagde kloning van die beroemde skaap Dolly 'n klompie jare gelede.
Só het 'n navorser van die Oregon Primate Research Centre in Amerika 'n tyd gelede aan die pers vertel dat die sentrum ná talle pogings om ape te kloon nog geen enkele lewensvatbare fetus van 'n gekloonde aap kon oplewer nie. Eerder was daar 'n "galery van gruwels", wat bestaan het uit groteske, misvormde embrio's wat eintlik lyk of hulle uit 'n rillerfliek ontsnap het.
Tog is daar ander terreine van genetiese ingryping waar wetenskaplikes vandag op veel meer suksesse kan roem. Biochemici is byvoorbeeld lankal kliphard besig om baie van ons landbougewasse geneties te verander en, só glo hulle, doeltreffender te maak. Die uitdaging is om die resultate van hierdie genetiese ingryping só te kanaliseer dat dit voordelig en veilig vir almal is. Die mees fantastiese onwentelings word dan ook beplan—of het reeds werklikheid geword. Hieronder word meer daarvan vertel.
Geneties veranderde kosse vir die mens
GEDOKTERDE druiwe wat hartplobleme verminder. 'n Piesang met 'n teenmiddel teen hepatitis B in sy samestelling. Tabakplante wat die erffaktore van 'n jellievis bevat sodat hulle vanself kan gloei en die boer kan waarsku as hulle deur 'n plaag aangeval word.
En, les bes, veranderde koffie wat nog presies ruik en smaak soos die ware Jakob, maar geen greintjie kaffeïen meer in sy maaksel het nie.
'n Opge-koffie-de aarde? Of 'n nuwe Utopie? Word Frankenstein-monsters deur die wêreld se wetenskaplikes geskep of is hulle ywerig besig om met hul kennis die stryd vir miljoene mense teen hongersnood te wen?
Dit is die vrae wat in groot erns gestel word, noudat die woorde "genetiese manipulasie" selfs 'n deel van die gewone mens se woordeskat geword het.
Maar wat beteken dit presies—hierdie ingryping in die oorgeërfde eienskappe van die kosse wat ons eet?
Een ding wat ons moet onthou, is dat die mens darem al geslagte lank doodnatuurlik besig is om die plante en diere vir sy etenstafel geneties te manipuleer. Deur inteling en veredeling het hy immers lankal talle nuwe kultivars van plante en diererasse geskep wat groter, geharder en meer bestand teen hul parasiete is.
Maar in die afgelope jare is die wetenskaplikes aan die werk met 'n heel on-natuurlike proses: deur in die diepste binnewerkinge van die selle van lewende wesens te peuter en daaraan te verander, kan 'n kweper teoreties iets van 'n krokodil ontvang of (en dit is al gedoen) 'n vrugtevlieg iets van 'n mens.
Maar sê nou, word gevra, die onheilige konkoksie ruk hand-uit en daar word monsterkieme en -goggas vrygelaat wat niemand sal kan beheer nie?
Om dit so sterk te stel: is die mens nie besig om God te speel nie? Selfs iemand soos prins Charles het al by geleentheid gesê wetenskaplikes "oortree op die terrein wat aan God behoort". Soos met malbeessiekte kan die gevolge jare later veel erger wees as wat enigiemand ooit verwag het.
Groot biochemiese maatskappye het die Britse kroonprins egter onmiddellik daarvan beskuldig dat hy in die pad van vooruitgang staan en op die voordele van massaproduksie en plaagbestande kos gewys. Hulle word gesteun deur talle voorstanders van genetiese ingryping wat nog baie meer voordele daarin sien. Oral waar plante byvoorbeeld op dié wyse veredel is, word gesê, is daar geld en sukses, en word meer kos gekweek sodat meer mense daardeur gevoed kan word.
Hier by ons gebruik ons reeds Canola-olie wat deur genetiese ingryping moontlik gemaak is. Die Canola-plant se olie kon eers glad nie gebruik word nie—dit was giftig—maar nadat die binnestrukture verander is, het ons 'n nie-toksiese olie wat poli-onversadig is en deur die Hartstigting aanbeveel word.
Boere plant ook reeds lankal byvoorbeeld gemanipuleerde mielies en soja aan, en kweek geil aan nuwe tamaties met 'n langer rakleeftyd. Ook die veelsydige katoenplant, waarvan die saad onder meer vir die maak van kook- en slaaiolie gebruik word, is geneties verander om 'n toksiese proteïen te produseer wat vernietigende bolwurmruspers doodmaak.
Groente en vrugte geneties gewysig
LINKS: Genetiese ingryping word ál meer gebruik om die eienskappe van gewasse te verander. Die vrugte, groente of produkte wat hier verteenwoordig word, is óf reeds geneties gemanipuleer óf is betrokke by huidige of beplande transgenetiese studies.
Foto: Stephen Ausmus / USDA / ARS
Bielie van 'n mielie met sy eie plaagdoder
BO: Hierdie soort mielie is geneties gewysig en staan bekend as bt-mielies of, in die VSA, bt corn (die Amerikaners praat van corn as hulle mielies bedoel). As landbouproduk word dit kommersieel verbou, vir menslike gebruik sowel as veervoer. Ook Suid-Afrikaanse boere kon al getuig van 'n verhoogde opbrengs en 'n vet ekstra wins vanweë die saai van bt-mielies.
Vir die skep van bt-mielies is 'n geen van die bakteriese gifstof Bacillus thuringiesis, wat die mielieplante teen insekplae beskerm, in die mielie-genoom geplaas. 'n Insek wat spesiaal geteiken word, is die Europese mielieboorder, Ostrinia nubilalis (REGS), wat in die stam van die mielieplant inboor en die plant laat omval.
Bacillus thuringiensis is 'n bakterie wat in die meeste soorte grond regoor die wêreld voorkom. Die bakterie word al dekades lank met welslae in plaagdoders gebruik en slaag goed daarin om verskillende plaaginsekte te verdryf wat mielies aanval. In bt-mielies bevat die plant egter sy eie plaagdoder en het dit hom as die mielieboorder se moses bewys. Dit is egter nie giftig vir mense nie.
Daar was nietemin al in die VSA kommer oor die moontlike nadelige uitwerking van hul bt corn, omdat dit straks ook die ruspers van daardie wêrelddeel se bekende monarg-skoenlappers (REGS) kon afmaai en die ekologie in die proses kon benadeel.
Die ruspers vreet naamlik die blare van melkbossies (LINKS), en daar is gevrees dat die stuifmeel van mielielande wat op die melkbossies beland, toksies kon wees vir die monarg-ruspers. Dit lyk egter nie of bt corn se gifstof so sterk is dat selfs die verstrooide stuifmeel daarvan die monarg-skoenlappers se ruspers wesenlik kan benadeel nie.
• Suid-Afrika se mielieboere bly ook in ander opsigte nie agter in die aanwending van die moderne tegnologie in die landbou nie. Danksy vorderinge op die gebied van molekulêre genetika en die toepassing van klassieke genetiese beginsels, word siektebestande mielies wat die verwoestende effek van streepsiekte, grysblaarsiekte en noordelike blaarskroei kan uitskakel, ook nou hier gekweek, berig Landbouweekblad op hierdie webblad: http://www.landbou.com/LandbouWeekblad/Akkerbou/0,,1294-1303_1541365,00.html
Op die foto ONDER raak mense van Afrika-vertroud met die begrip van genetiese ingryping by mielies.
Foto van bt corn: Openbare besit ("public domain") by www.associated.com
Grafika van Europese mielieboorder, monarg-skoenlapper en monarg-lawe op melkbossie: U.S. Department of Agriculture
Foto van Afrikane by mielieland: PLoS journals
Maniere waarop plante en diere geneties verander word
OM genetiese manipulasie beter te begryp, kan 'n mens vir jou twee soorte tamaties voorstel. Die een soort loop meer onder wurms deur en raak ook gouer gekneus en vrot. Die ander soort bly langer ferm en bied meer weerstand teen plae.
In die laboratorium stel biotegnoloë vas watter erffaktor ('n geen genoem) dit is wat die sel-wande laat afbreek by die tamatie met die kort rakleeftyd. Dan onderdruk hulle die geen wat die tamatie so gou pap maak.
Voorts isoleer hulle ook die geen wat die ander tamatie meer weerstand teen wurms gee, en plant dit oor op die eerste tamatie om hom ook 'n "beter'' tamatie te maak.
'n Ander soort manipulering is wanneer 'n mikro-organisme, soos die bt-toksien (Bacillus thuringiensis), na die saad van 'n plant oorgedra word, soos ons boontoe gesien het. As 'n stamboorder die plant vreet—soos by mielies en suikerriet gebeur—vrek die boorder.
Verbruikers is ontsteld omdat mense wat die mielies en suiker eet dan ook die bt-toksien inkry. Maar bt is vergaanbaar, nie giftig vir mense nie en die dosisse is boonop so laag dat dit die mens nooit sal affekteer nie.
Genetiese manipulasie kan deur middel van verskillende tegnieke uitgevoer word. By plante is die algemeenste metode die gebruik van 'n sekere bakterie, Agrobacterium tumefacsiens, as die draer van 'n geen wat die wetenskaplikes aan 'n spesifieke plant wil oordra. Die veranderde sel verander uiteindelik deur selverdeling vegetatief in 'n volwaardig veranderde plant (kyk die illustrasie enkele paragrawe ondertoe).
By diere word sekere virusse weer gebruik om die gewenste eienskappe in die ontvangers se vroegste genetiese samestellings (eierselle) in te plant.
Daar is ook meganiese tegnieke soos die een waarby die sogenaamde geen-kanon gebruik word. Piepklein goue kraletjies is die kanonkoeëls, en die gewenste geen word aan die oppervlak van 'n koeëltjie "vasgegom". Hierna word die ballletjie in die kern van die sel ingeskiet. Nog 'n tegniek is mikro-injeksie, waarby die materiaal van een dier met 'n mikro-spuitnaald na 'n bevrugte eiersel van 'n ander dier oorgedra word.
BO: 'n Plant kan geneties verander word deur 'n bakterie te gebruik wat natuurlikerwys DNS in plantselle invoeg ten einde groeisels te veroorsaak wat dit as voedsel kan benut. 'n Gewenste geen van, sê, 'n jellievis word in 'n DNS-seksie ingelas en dié word dan na die bakterie oorgedra. Die bakterie infekteer plantselle en die gewenste geen word in die proses vervolgens daarheen oorgeplaas. Die veranderde plantselle word toegelaat om te verdeel en baie kopieë van hulself te maak. Uit hierdie kopieë word plante in 'n kweekmedium gekweek.
Genetiese ingryping in die stryd teen menslike siektes en kwale
GENETIESE manipulasie word op baie maniere in die farmaseutiese bedryf aangewend. Met geneties gemanipuleerde skape en koeie wil die navorsers byvoorbeeld menslike eiwitte maak wat as medisyne gebruik kan word.
Maar kloning bly steeds een van die belangrikste vorms van genetiese manipulasie. En—glo dit—daar is wel 'n belangrike rede waarom sekere medici graag mense sou wou kloon. Gelukkig het dit darem niks te doen met die skepping van reekse en reekse identiese babas nie.
Biowetenskaplikes het naamlik vasgestel dat daar sekere ongelooflik kragtige selle bestaan, selle wat dalk eendag gebruik kan word om 'n hele reeks menslike siektes te genees. Nuwe organe sal straks ook daarmee geskep kan word om dié te vervang wat verlore gegaan het en op die koop toe sal hulle hopelik feitlik enige deel van die liggaam kan verjong. Hierdie selle is aanwesig in menslike embrio's.
Hulle word embrioniese stamselle (ES-selle) genoem. Embrioniese stamselle is die natuur se manier om 'n mens tot stand te bring: hulle is in staat om tot feitlik elke ander soort sel in die liggaam te ontwikkel. Embrio's in hul vroegste ontwikkelingstadiums bevat talle van hierdie spesiale selle wat nog nie gedifferensieer en in meer gespesialiseerde soorte soos hart-, brein- en senu-selle verander het nie. ES-selle verskyn sowat 'n week ná bevrugting en is die "ouers" van al die selle in die volgroeide menslike liggaam.
Hierdie embrioniese stamselle het 'n verstommende potensiaal deurdat hulle so in enige soort sel kan ontwikkel, hetsy 'n nuwe spier-sel wat kan saamtrek of 'n nuwe senu-sel wat elektriese impulse aanstuur. In proefnemings wat met diere gedoen is, het dit gelyk of stamselle wat binne-in beskadigde liggaamsdele geplaas word, as't ware "weet" waar hulle hulle bevind en in presies die soort nuwe selle verander wat op daardie spesifieke plek benodig word.
Wetenskaplikes is besig om ondersoek in te stel hoe hulle aangewend kan word om 'n menigte menslike siektes, waaronder hartsiekte, diabetes (suikersiekte) en Parkinson se siekte te genees. Dit kan dalk selfs uiteindelik moontlik wees om hele menslike "onderdele" met stamselle te kweek.
Soos gesê, moet embrioniese stamselle van baie jong embrio's geoes word. As jy egter siek is, sal dit waarskynlik veiliger wees om jou met ES-selle te behandel wat geneties identities aan jou is sodat daar geen kans kan wees dat jou immuunstelsel hulle verwerp nie. Teoreties kan hulle geoes word van 'n vroeë embrio wat 'n gekloonde weergawe van jou is. Hierdie embrio sal dan weggooi word.
Maar hierdie doelbewuste weggooiery van embrio's is juis een rede waarom terapeutiese kloning so kontroversieel is. Baie mense beskou immers embrio's as die begin van die menslike lewe. Ander voel weer dat die tegniek so belowend is vir die moontlike redding van menselewens dat die doel die middele heilig.
Baie navorsing lê egter nog voor en miskien kom 'n skrander geleerde nog met 'n heeltemal ander oplossing vorendag in die mens se stryd teen sy baie siektes en gebreke.
Maar is daar daar dan geen ander plek waar 'n mens stamselle sal kry as in embrio's nie? Daar is tóg. Stamselle kom ook in volgroeide menseliggame voor waar hulle voortdurend die liggaamsdele in stand hou en herstel.
Daar word gesê dat hierdie volwasse stamselle gedeeltelik gedifferensieerd is—dit beteken dat hulle reeds deels op pad is om 'n besondere soort sel te word. Hulle is nogtans merkwaardig veranderbaar en kan steeds van byvoorbeeld breinselle in bloedselle omskakel. Baie mense wat bekommerd is oor die misbruik van embrio's sal veel eerder wou sien dat metodes van behandeling met volwasse stamselle ontwikkel word.
WAT is dan die toekoms van genetiese manipulasie? Hoe 'n mens ook al daaroor voel, dit lyk of dit in ten minste sekere van sy vorms hier is om te bly.
Voorstanders sê ons moet ook asseblief vergeet van nagmerrie-scenario's soos in die rolprent Gatticca (1998), waarin net geneties "gesuiwerde" mense gesogte poste kan beklee, terwyl "liefdeskinders" wat op gewone maniere verwek is, gedoem is om mindere werk te doen.
Een geleerde brei verder hieroor uit: "Baie mense se meeste vrese is heel waarskynlik hoogs ongegrond en berus miskien dikwels selfs op onkunde. Onthou ook dat daardie mal professore wat die ergste onheilighede in die rolprente aanvang, nie maklik in die ware lewe geduld sal word nie!"