4. Основні проблеми цитології

Перед сучасною цитологією стоїть низка серйозних завдань, найважливіших для суспільства. Якщо так і не вирішене питання про походження життя і виділення живої клітини з неживої середовища відноситься до числа питань важливих, але теоретичних, то питання вивчення злоякісних захворювань і методів їх лікування, використання стовбурових клітин, клонування є на даний момент дуже значущими для людства. Зростання онкологічних захворювань, захворювань крові ставить питання про можливості лікування цих хвороб на клітинному рівні.

Однією з проблем, яка стоїть перед цитологією і генетикою є вивчення ракових захворювань, в яких відбувається безконтрольна мутація клітин організму і перетворення їх на пухлинні (ракові) клітини. Пухлинна клітина за багатьма біохімічними ознаками відрізняється від нормальної. Її найбільш характерним відмітною властивістю є здатність до безперервного поділу, яке не підкоряється регуляторним сигналам організму. В результаті ділення з однієї клітини утворюються дві, також здатні до безконтрольного розподілу, тобто здатність до нерегульованого поділу передається у спадок. Збільшення розміру пухлини відбувається за рахунок розмноження вихідної пухлинної клітини, а не перетворення нових нормальних клітин у пухлинні. Звідси випливає, що з однієї пухлинної клітини в організмі може виникнути пухлинної вузол

Крім здатності до безконтрольного зростання, ще дві властивості пухлин визначають їх небезпеку для життя організму: здатність до інвазії - проростання пухлини в нормальні тканини, що порушує їх харчування і функціонування, і метастазування - здатності злоякісного освіти створювати нові вузли у віддалених від первинної пухлини області організму.

Пухлинні клітини, на відміну від нормальних, погано скріплені між собою. Відриваючись від основного вузла, поодинокі пухлинні клітини потоком крові або лімфи розносяться по всьому організму. У деяких органах вони можуть затриматися і почати ділитися, що призведе до утворення нових пухлинних вузлів, здатних до інвазії, таким чином, навіть якщо пухлиною вражений не життєво важливий орган, то і в цьому випадку здатність пухлини до метастазування робить її небезпечною для життя.

Рак це з одного боку генетичне захворювання, коли ламається заздалегідь задана програма клітинного ділення і клітина переходить в режим невпинного самовідтворення, а з іншого боку - імунне захворювання, оскільки відбувається порушення координації у системі нагляду за тим, щоб клітини, які порушили закон про суворе виконання програми розвитку, знищувалися.

Іншим найважливішим завданням цитології є вивчення стовбурових клітин, особливих клітин живих організмів, кожна з яких здатна згодом змінюватися (диференціюватися) особливим чином, тобто отримувати спеціалізацію і далі розвиватися як звичайна клітина. Стовбурові клітини здатні асиметрично ділитися, через що при розподілі утворюється клітина, подібна материнської (самовідтворення), а також нова клітина, яка здатна диференціюватися. Стовбурові клітини розмножуються шляхом поділу, як і всі інші клітини. Відмінність стовбурових клітин полягає в тому, що вони можуть ділитися необмежено, а зрілі клітини зазвичай мають обмежену кількість циклів ділення. Стовбурові клітини можуть давати початок будь-яким клітинам організму - і шкірним, і нервовим, і клітинам крові. Стовбурових клітин в нашому організмі дуже мало: в ембріона - 1 клітина на 10 тисяч, у людини в 60-80 років - 1 клітина на 5-8 мільйонів.

Стовбурові клітини успішно застосовуються в лікуванні лейкозів, онкологічних захворювань, наприклад трансплантація кісткового мозку є по суті, введенням стовбурових клітин. Також стовбурові клітини застосовуються в косметичних цілях, сприяючи омолодженню організму.

У 1999 році журнал «Science» визнав відкриття ембріональних стовбурових клітин третєю за значимістю подією в біології після розшифровки подвійної спіралі ДНК і програми «Геном людини». Вивчення стовбурових клітин вважається дуже перспективною у сучасній науці. Тим більше дивним сприймається вченим світом заборону, накладену на фінансування програм вивчення стовбурових клітин, президентом США Джорджем Бушем - молодшим. Мотивувався ця заборона етичними міркуваннями, так як для отримання стволових клітин використовуються ембріони (розвиток ембріона зупиняється протягом 14 днів, а сам ембріон використовується як продукт для отримання стовбурових клітин). Новообраний президент США Барак Обама обіцяв зняти цю заборону, назвавши це «важливим кроком у розвитку науки».

Клонування розбурхує уми вчених останні два десятки років. За прийнятим у науці визначенням, клонування - це точне відтворення того чи іншого живого об'єкта в якійсь кількості копій. Цілком природно, що всі відтворені копії повинні володіти ідентичною спадковою інформацією, тобто нести однаковий набір генів.

Термін «клонування» стрімко увійшов у широкий лексикон у 1997-му році, коли фахівці Рослінського інституту в Шотландії повідомили існування овечки Доллі, яка з'явилася на світ методом безстатевого розмноження. Кейт Кемпбелл і його співробітники брали клітини з грудної залози шестирічної вагітної вівці (в такому випадку ці клітини краще можуть ділитися), витягували з отриманої культури ядра і впроваджували їх у попередньо очищені від власних ядер яйцеклітини інших овечок.

З 236 дослідів успішним виявився лише один, у результаті якого і народилася овечка Доллі, несуча генетичний матеріал тієї самої дорослої вівці. Після цього Вільмута заявив, що технічно можна здійснити і клонування людини, хоча в цьому випадку, як уже зазначалося, виникають моральні, етичні та юридичні проблеми, пов'язані з маніпуляціями над ембріонами людини.

Деякі вчені вважають, що фактично неможливо повернути змінилися ядра соматичних клітин у початковий стан, щоб вони могли забезпечити нормальний розвиток тієї яйцеклітини, в яку їх трансплантували, і на виході дати точну копію донора. Але навіть якщо всі проблеми вдасться вирішити і всі труднощі подолати (хоча це мало ймовірно), клонування людини не можна вважати науково обгрунтованим. Неможливість досягти стовідсоткової чистоти досвіду обумовлює деяку неідентичність клонів, з цієї причини знижується практична цінність клонування.

Клонування людини порушує низку серйозних етичних, морально-етичних та релігійних проблем. Побоювання викликають такі моменти, як великий відсоток невдач при клонуванні і пов'язані з цим можливості появи людей-виродків. А також питання батьківства, материнства, успадкування, шлюбу і багато інших. З точки зору деяких релігій клонування людини є або проблематичним актом або актом, що виходять за рамки віровчення і вимагає чіткого обгрунтування тієї чи іншої позиції церковних ієрархів.

19 лютого 2005 Організація Об'єднаних Націй закликала країни-члени ООН прийняти законодавчі акти, що забороняють всі форми клонування, так як вони «суперечать гідності людини» і виступають проти «захисту людського життя». Декларація ООН про клонування людини, прийнята резолюцією № 59/280 Генеральної Асамблеї від 8 березня 2005 р., містить заклик до держав-членів заборонити всі форми клонування людей в такій мірі, в якій вони несумісні з людською гідністю і захистом людського життя. У багатьох країнах світу встановлено кримінальну відповідальність за спроби клонування людини.

У той же час значних успіхів клітинна інженерія досягла в клонуванні рослин. Культивування рослинних клітин і тканин дозволяє успішно виводити нові сорти рослин, квітів та плодових культур, а також відтворювати вдалі сорту. Перспективно також відтворення лікарських засобів, що виділяються з рослин.

Висновок

За останні 50 років цитологія з описової перетворилася на експериментальну науку, яка ставить перед собою завдання вивчення фізіології клітини, її основних життєвих функцій і властивостей, її біології. Іншими словами, сучасна цитологія - це фізіологія клітини, вона спільно з генетикою вивчає життєдіяльність і поведінку клітини при різних обставинах.

Успіхи сучасної біології привели до революційних технологічних змін в медицині, сільському господарстві та промисловості. Наукові відкриття в галузі сучасної біології настільки вражаючі, що те, що здавалося неможливим вчора, стає дійсністю сьогодні, наприклад клонування. Проте ряд невирішених етичних питань, пов'язаних з використанням ембріональних клітин, клонуванням та іншими напрямками сучасної біології, багато в чому гальмує розвиток цитології та суміжних з нею наук.

Незважаючи на те, що багато відкриттів біології вже давно використовуються у практичному житті, швидше за все, найбільш значущі відкриття в цій сфері ще попереду, також як і вже отримані дані придбають вигляду реально працюючих розробок ще через роки. Молекулярна біологія, що включає в себе цитологію і генетику, є на даний момент однією з найперспективніших наук, що обіцяє людству величезні можливості

Список використаної літератури

Концепції сучасного природознавства: Підручник для вузів. / Під ред. Л.А. Михайлова - СПб.: Пітер, 2008

Концепції сучасного природознавства: Підручник для вузів. Карпенків С.Х. - М.: Академічний Проект, 2000. Вид. 2-е, испр. і доп. - 639 с.

Ченцов Ю.С. Загальна цитологія (Вступ в біологію клітини). М.: Изд-во МГУ, 1995. 3-тє вид.

Концепції сучасного природознавства: Підручник для студентів вузів, які навчаються за гуманітарними спеціальностями та спеціальностями економіки і управління / А.П. Садохін. - 2-е вид., Перераб. і доп. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2006.

http://www.wikipedia.org