Ι.Ν. Αγ. Ιωάννου Χρυσοστόμου Πρεβέζης

Οι Σύγχρονες Εξελίξεις των Βιολογικών Επιστημών, Πρόκληση για τον Σημερινό Άνθρωπο

Χ. ΓΙΑΜΒΡΙΑΣ, Ομότιμος Καθηγητής Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών

 Το φαινόμενο της ζωής προκαλεί τον άν­θρωπο από τη στιγμή της εμφανίσεως του στη γη. Από τη στιγμή δηλαδή της δημιουρ­γίας του. Είναι φυσικό αυτό άλλωστε, να θέτει δηλαδή ερωτηματικά ο άνθρωπος για το τι είναι ζωή και για το τι είναι αυτός ο ίδιος.

 Ο άνθρωπος αναζητά συνεχώς να γνω­ρίσει τον εαυτό του. Τον ελκύει ταυτόχρο­να και η γνώση της φύσης που τον περι­βάλλει, σε συνδυασμό με τον εαυτό του, ως μέρος της φύσης. Αναζητώντας να βρει το νόημα της ζωής, το πως λειτουργεί η ζωή των όντων πάνω στη γη, ο άνθρωπος δη­μιούργησε ιστορία πάνω σε αυτά τα θεμε­λιώδη θέματα.

Στο άρθρο αυτό δεν θα γίνει αναφορά στην ιστορία. Θα αναφερθούν σ' αυτό ορι­σμένα επιτεύγματα από τις έρευνες στους διάφορους τομείς των βιολογικών επιστη­μών που έχουν μεγάλη σημασία για τον σύγ­χρονο άνθρωπο.

Σήμερα, όλο και πολλαπλασιάζονται οι ευκαιρίες ενημέρωσης του κοινού πάνω σε θέματα σύγχρονης βιολογίας και γενετικής, όπως είναι η μοριακή βιολογία και η μο­ριακή γενετική, με προεκτάσεις σε πρακτικό επίπεδο εφαρμογών, με την γενετική μηχα­νική.

Η πληροφόρηση του κοινού για θέματα τέτοιας μεγάλης σημασίας για τον άνθρω­πο, είναι αναγκαία και θα έπρεπε να γίνε­ται συστηματικά και πιο συντονισμένα. Βέ­βαια, το να κάνει κανείς κατανοητά από το ευρύτερο κοινό, τα επιτεύγματα των επι­στημονικών ερευνών, δεν είναι εύκολη υπό­θεση. Χρειάζεται ιδιαίτερος τρόπος χειρι­σμών για την παρουσίαση τους, ώστε να γίνουν κατανοητά.

Ο Αϊνστάιν, προ πολλών ετών, προλο­γίζοντας ένα μικρό βιβλίο με τίτλο «Το Σύμ­παν και ο Δρ. Αϊνστάιν» του L. Barnett έγραφε σχετικά: «Έχει μεγάλη σημασία να δίνεις στο μεγάλο κοινό μια ευκαιρία να αντιληφθεί -συνειδητά και με κατανόηση- τις προσπάθειες και τ' αποτελέσματα της επιστημονικής έρευνας. Δεν αρκεί να παίρ­νουν αυτά τα αποτελέσματα μερικοί ειδικευμένοι αυτό το πεδίο, να τα επεξεργά­ζονται και να τα εφαρμόζουν. 'Όταν οι γνώσεις περιορίζονται σ' ένα μικρό όμιλο, αυτό νεκρώνει το επιστημονικό πνεύμα ενός λαού και οδηγεί στην πνευματική φτώχεια».

Στη συνέχεια θα καταβληθεί προσπά­θεια να παρουσιασθούν, όσο γίνεται πιο κα­τανοητά, οι κύριες ιδέες σχετικά με ό,τι έχει σημειωθεί τα τελευταία χρόνια στις επιστή­μες των ζώντων οργανισμών.

Οι εξελίξεις στη μοριακή βιολογία και γενετική είναι τέτοιες που θεωρηθήκαν ως «επαναστάσεις». Ένας τεράστιος όγκος επιστημονικών πληροφοριών είναι σήμερα στη διάθεση των επιστημόνων προς εκμε­τάλλευση, για τη βελτίωση της ποιότητας της ζωής του ανθρώπου.

Με τη Γενετική Μηχανική, που είναι ο κλάδος της Γενετικής που με ειδικές μεθόδους εφαρμόζει στην πράξη τα αποτελέσμα­τα της βασικής έρευνας, η επιστήμη προ­χώρησε σε τόσο βαθιές ζωτικές τομές στους ζώντες οργανισμούς, που άλλαξε τελείως την εικόνα που είχαμε σε πολλά θέματα οργάνωσης και εξέλιξης γι' αυτούς. Βιολο­γικές επεμβάσεις στον ανθρώπινο οργανι­σμό αλλάζουν ριζικά βασικές αντιλήψεις σε καίρια θέματα της ανθρώπινης ζωής. Τε­λευταία όλο και πιο συχνά ακούμε ή διαβά­ζουμε για τις νέες μεθόδους αντιμετωπίσεως των σοβαρών ασθενειών που μαστίζουν την ανθρωπότητα. Μέθοδοι που βασίζονται στη μοριακή γενετική. Χάρη στην πρόοδο που έχει σημειωθεί στον τομέα της γενετικής του ανθρώπου, στον εντοπισμό σε χρωμοσωματικούς χάρτες των μεταλλάξεων που ευθύ­νονται για πολλά κληρονομικά νοσήματα και στη συνέχεια, στις τεχνικές του ανασυνδυασμένου DNA, ο ειδικός τομέας της πα­θολογίας θα οδηγηθεί σε μεγάλη πρόοδο, αναφέρει ο Γάλλος βιολόγος Francois Gros στο βιβλίο του «Ο πολιτισμός του γονι­δίου».

Ο προγεννητικός έλεγχος ο βασιζόμενος στη μοριακή γενετική υπερτερεί, μας λένε οι ειδικοί, των άλλων μεθόδων και το ποσοστό αξιοπιστίας υπερβαίνει το 90%. Η μέθοδος αυτή εφαρμόζεται σήμερα σε πολ­λές προηγμένες επιστημονικά χώρες.

 

Η ανακάλυψη της δομής του DNA

 

Σταθμό στη βιολογική έρευνα αποτέλε­σε η ανακάλυψη της δομής του DNA (Δε-σοξυριβο-Νουκλεϊκο-Οξύ) το 1953 από τους Crick καιWatson (βραβείο Nobel 1962). Έτσι βρέθηκε από τους ερευνητές αυτούς ότι η δομή του DNA είναι διπλή έλι­κα, δηλαδή είναι σαν δύο αλυσίδες που τυ­λίγονται η μία γύρω από την άλλη. Στην κυτταρική διαίρεση για την αντιγραφή του γενετικού υλικού, οι δύο αλυσίδες διαχωρί­ζονται και η κάθε μία χρησιμεύει σαν κα­λούπι πάνω στο οποίο σχηματίζεται μια άλλη αλυσίδα. Έτσι κάθε χωριστή αλυσίδα δημιουργεί μια άλλη και βέβαια μία καθ' όλα όμοια διπλή έλικα. Το γενετικό υλικό δη­λαδή δημιουργεί αντίγραφα του εαυτού του. Έτσι λοιπόν βρέθηκε ότι το DNA είναι το μόριο που βρίσκεται στα χρωμοσώματα (στον πυρήνα κάθε κυττάρου) και μεταφέ­ρει τις γενετικές πληροφορίες από τη μία γενεά στην επόμενη. Είναι γνωστό ότι κάθε χρωμόσωμα περιέχει έναν αριθμό γονιδίων και ότι κάθε γονίδιο περιλαμβάνει μία γε­νετική πληροφορία. Η ανακάλυψη αυτή των δύο προαναφερθέντων ερευνητών, θεω­ρήθηκε επανάσταση για τη βιολογία και ιδαίτερα για τη γενετική. Μέχρι τότε δεν υπήρχε καμία ένδειξη ότι το γονίδιο απο­τελείται αποκλειστικά από DNA.

Από τότε που δημοσιεύθηκαν στο επι­στημονικό περιοδικό "Nature" τα αποτελέ­σματα των ερευνητικών εργασιών των Cri­ck καιWatson, άρχισε σειρά ερευνητικών εργασιών από πολλούς βιολόγους όχι μόνο στην Αγγλία (οι δύο αυτοί ερευνητές εργά­ζονταν στο Κέμπριτζ) άλλα και στη Γαλ­λία και σε άλλες ευρωπαϊκές χώρες καθώς και στις Η.Π.Α. και στην Ιαπωνία. Αλλε­πάλληλες ανακαλύψεις, άλλαξαν σε πολλά βασικά θέματα τις παλαιές αντιλήψεις για τη δομή και λειτουργία του κυττάρου και για την οργάνωση της ζωής στη φύση. Βρέ­θηκε μεταξύ των άλλων ότι τα γονίδια με­τατοπίζονται από ένα μέρος του χρωμοσώ­ματος σε άλλο και η ιδιότητα αυτή έχει ση­μαντική σημασία στην εμφάνιση διαφόρων ιδιοτήτων στα άτομα. Έτσι και ο άνθρω­πος οφείλει τις ιδιότητες που εμφανίζονται κατά τη διάρκεια της ζωής του, στους συν­δυασμούς των γονιδίων που περιέχονται στα χρωμοσώματα του. Οι συνδυασμοί αυτοί είναι προγραμματισμένοι για κάθε άτομο, δηλαδή τα γονίδια περιέχουν τις γενετικές πληροφορίες του ατόμου, που εκφράζονται επί τη βάσει ενός κώδικα. Για την αποκρυ­πτογράφηση του κώδικα του ανθρώπου, εργάζονται εδώ και μερικά χρόνια ειδικοί ερευνητές τόσο στις Η. Π. Α. όσο και στη Δ. Ευρώπη και Ιαπωνία. Οι ειδικοί ελπίζουν ότι περί το 2000, δηλαδή αρκετά σύντομα, θα έχει αποκρυπτογραφηθεί ο γενετικός κώδικας του ανθρώπου. Αυτό σημαίνει ότι θα έχουν αναλυθεί όλα τα γονίδια του γονιδιώματος του ανθρώπου και θα είναι γνω­στή η δομή τους, δηλαδή η χημική σύστασή τους. Για να δοθεί μια διάσταση του τερά­στιου αυτού έργου, δεν έχουμε παρά να ανα­φέρουμε ότι ο πυρήνας του κυττάρου του ανθρώπου περιέχει δυόμισυ εκατομμύρια περίπου γονίδια.

 

Η γενετική μηχανική

 

Οι ειδικοί που ασχολούνται με τη γενε­τική μηχανική, μπορούν τώρα πλέον να απομονώνουν τα γονίδια, να τα αναλύουν και να μελετούν τις πληροφορίες που περι­κλείουν. Μπορούν να προσδιορίζουν τη θέση τους μέσα σε κάθε χρωμόσωμα και να έχουν έτσι την «γενετική χαρτογράφηση».

Με τις γνώσεις αυτές μπορούν να προ­σδιορισθούν τα γονίδια που έχουν σχέση με την εμφάνιση στον άνθρωπο ορισμένων ιδιοτήτων ή με την εμφάνιση ορισμένων κληρονομικών ασθενειών. Έχουν ακόμη φθάσει οι ειδικοί, στο σημείο να μπορούν να "κόβουν" γονίδια με γνωστές ιδιότητες-πληροφορίες και να τα μεταμοσχεύουν σε βακτήρια ή σε κύτταρα που καλλιεργούν­ται "in vitro" και να τα αναπαράγουν σε τεράστιους αριθμούς (δισεκατομμύρια).

Η τεχνολογία της γενετικής μηχανικής έδωσε τη δυνατότητα να απομονωθούν γο­νίδια, να μεταμοσχευθούν μέσα σε άλλα κύτ­ταρα άλλου οργανισμού, να διπλα­σιασθούν και να ενεργοποιηθούν για να εκφρασθούν. Η μέθοδος αυτή ονομάσθηκε «γονιδιακή μεταφορά» και σημαίνει την πρακτική διαδικασία μεταφοράς ενός "ξένου" γονιδίου στα γεννητικά ή σωματικά κύτταρα ενός ατόμου, με σκοπό τη μελέτη της συμπερι­φοράς ή την παραγωγή απογόνων με νέες ιδιότητες.

Η μέθοδος αυτή «μεταφύτευσης» τμη­μάτων του DNA που περιέχουν επιθυμητές ιδιότητες που θέλουμε να προσδώσουμε σε κάποιον άλλον οργανισμό, άρχισε τελευταία να υλοποιείται τόσο σε ζωικούς όσο και σε φυτικούς οργανισμούς. Με τις τεχνικές αυ­τές θα ωφεληθούν τόσο οι βιοϊατρικές επι­στήμες όσο και οι γεωπονικές. Ακόμη και άλλοι κλάδοι επιστημών όπως η χημεία και η φαρμακευτική (παραγωγή ινσουλίνης), η βιομηχανία τροφίμων, καθώς και άλλες βιο­μηχανίες έχουν να ωφεληθούν σημαντικά από την ανάπτυξη της βιοτεχνολογίας που βασίζεται στη γενετική μηχανική.

Η τεχνογνωσία της μεταφοράς γονιδίων εφαρμόζεται σήμερα σε διάφορα είδη φυ­τών, μικρών η μεγάλων, όπως το μαρούλι και ο ευκάλυπτος. Ο Dr. Dart που είναι ειδικός στον κλάδο αυτό της βιοτεχνολογίας στην Αγγλία, μιλώντας για τα θέματα αυτά σε ειδική διάλεξη στο Γεωπονικό Πανεπι­στήμιο, ανέφερε ότι σήμερα μπορούν να πα­ραχθούν φρούτα και λαχανικά που ωριμά­ζουν χωρίς να μαλακώνουν οι ιστοί. Με τη μέθοδο αυτή, οι καρποί αναπτύσσουν το άρωμα τους και ταυτόχρονα διατηρούν τη σφριγηλότητά τους, δεν είναι μαλακοί αν και είναι ώριμοι. Αυτό έχει μεγάλη σημα­σία στη διακίνηση, αποθήκευση και συντή­ρηση των ευπαθών καρπών. Ήδη από το 1994 έχει παρουσιασθεί στις αγορές των Η.Π.Α. το πρώτο βιοτεχνολογικό προϊόν που είναι τομάτα με τις πιο πάνω αναφερ­θείσες ιδιότητες.

Η έρευνα έχει προχωρήσει και προς την κατεύθυνση της παραγωγής τροποποιημένων φυτών, ανθεκτικών στις ασθένειες και στις προσβολές από εντομολογικούς εχθρούς. Στις Η.Π.Α. έχουν παραχθεί φυτά πατάτας που είναι ανθεκτικά στις προσβο­λές ενός σοβαρού εντομολογικού εχθρού του "δορυφόρου της πατάτας". Ακόμη έχει παραχθεί τροποποιημένη ποικιλία βαμβα­κιού ανθεκτική στο "ρόδινο σκουλήκι", που κάνει μεγάλες ζημιές στην παραγωγή και στη χώρα μας και πρόσφατα άρχισε η δοκι­μαστική εισαγωγή και καλλιέργεια τέτοιας ποικιλίας και στην Ελλάδα. Ποικιλία κα­πνού, γονιδιακά τροποποιημένη, με ιδιότητες ανθεκτικότητας στις προσβολές ορισμένων εντόμων, είναι ένα άλλο επίσης προϊόν της βιοτεχνολογίας.

Θα μπορούσε να αναφέρει κάνεις και άλ­λες περιπτώσεις πρακτικής εφαρμογής της βιοτεχνολογίας στη γεωργία.

Σε λίγα χρόνια θα έχουν αλλάξει πολλά δεδομένα στις μεθόδους παραγωγής γεωρ­γικών προϊόντων, προς όφελος βεβαίως του ανθρώπου ως καταναλωτή των προϊόντων αυτών. Όχι μόνο του ανθρώπου άλλα θα ωφεληθεί και το περιβάλλον με τη μείωση των παραγόντων που το μολύνουν και το ρυπαίνουν (π.χ. μείωση της χρήσης φυτο­φαρμάκων).

 

Ηθικές και κοινωνικές επιπτώσεις

της βιοτεχνολογίας και της γενετικής μηχανικής

 

Με όσα έχουν αναφερθεί πιο πάνω, δό­θηκε μια ιδέα σχετικώς με τις τόσο σημαν­τικές και επαναστατικές ανακαλύψεις που έχουν γίνει στους διάφορους κλάδους της βιολογίας. Ανακαλύψεις που θα ανατρέ­ψουν πολλές θεωρίες τόσο ως προς την προέλευση της ζωής πάνω στη γη, όσο και ως προς την εξελικτική πορεία της διαχρο­νικά. Ιδιαίτερα για τον άνθρωπο, οι ανα­καλύψεις αυτές έχουν τεράστια σημασία. Σήμερα ανοίγεται μια νέα εποχή για τον άνθρωπο. Στον τομέα υγείας οι διαγνωστι­κές τεχνικές, που βασίζονται στη μοριακή γενετική, είναι εξαιρετικά ακριβείς και πολυτιμότατες στην πρακτική ιατρική. Ακό­μη ο έλεγχος της ανθρώπινης αναπαραγωγής, συνδυαζόμενος με την ικανότητα θε­ραπείας και πρόβλεψης των ασθενειών, αποτελεί τεράστιο βήμα προόδου για τον άνθρωπο. Οι νέες αυτές μέθοδοι της επεμβατικής γενετικής, είτε αυτές αναφέρονται στον άνθρωπο (προγεννητικός έλεγχος, διά­γνωση κληρονομικών ασθενειών, θεραπεία κληρονομικών ή άλλων ασθενειών κ.λπ.), είτε ακόμη αναφέρονται στην παραγωγή ζώων εκτροφής με βελτιωμένες ιδιότητες, είτε στην παραγωγή φυτών με ανάλογες ιδιότητες, θα πρέπει να είναι της αποδοχής όλων των κοινωνικών ομάδων, και να είναι σύμφωνες με τους γραπτούς και άγραφους ηθικούς νόμους.

Για να υπάρξει μια τέτοια αποδοχή από όλες τις κοινωνικές ομάδες, θα πρέπει να δοθεί η δυνατότητα σωστής ενημέρωσης όλων των φορέων της κοινωνίας και όλων των εμπλεκομένων ομάδων, που θα συμμε­τάσχουν στη λήψη αποφάσεων ορθολογικής χρήσης στην πράξη, των μεθόδων αυτών στους επί μέρους τομείς. Είναι φυσικό και κατανοητό να υπάρχουν επιφυλάξεις, αν­τίθετες απόψεις και αντιδράσεις, σε αυτές τις νέες βιοτεχνολογικές εξελίξεις, που απο­τελούν καινοτομία και επανάσταση στα μέ­χρι σήμερα κρατούντα. Θα πρέπει λοιπόν, να υπάρξουν τρόποι προσέγγισης στις σχέ­σεις ανάμεσα στην επιστήμη και τεχνολο­γία με το κοινωνικό σύνολο. Ήδη έχουν ξεκινήσει ειδικά προγράμματα στον ευρω­παϊκό χώρο για την μελέτη του θέματος αυτού όπως είναι π.χ. το ESST (Ευρωπαϊκό Δίκτυο Πανεπιστημίων και Σχολών για την κοινωνία, επιστήμη και τεχνολογία). Θα πρέπει να προχωρήσουμε στην ενημέρωση και στη χώρα μας, όλων των ενδιαφερόμενων ατόμων και ιδιαίτερα εκείνων που ασχολούνται με θέματα βιοϊατρικής, άλλα και εκείνων των επιστημόνων που το γνω­στικό αντικείμενο τους άπτεται τέτοιων θεμάτων (δικαστές, νομικοί, εκπαιδευτικοί, θεολόγοι και εκκλησιαστικοί παράγοντες). Είναι καθήκον των ειδικών, της μοριακής βιολογίας, της γενετικής και της γενετικής μηχανικής να καθήσουν σε στρογγυλές τρά­πεζες και να συζητήσουν πάνω σε αυτά τα θέματα με τους επιστήμονες όλων των άλλων κλάδων, ώστε να υπάρξει συνεννόηση και κοινή αποδοχή των νέων αυτών επιτευγ­μάτων που έχουν άμεση σχέση με τον άν­θρωπο.

Ο άνθρωπος δεν είναι μόνο ύλη. Ο οργανισμός του δεν είναι μόνο άθροισμα γονιδίων, κυττάρων και ιστών. Ο άνθρω­πος έχει, αυτός μόνος από όλα τα όντα, το προνόμιο να έχει το πνεύμα, την αθάνατη ψυχή, διότι έχει δημιουργηθεί «κατ' εικόνα Θεού». Με το πνεύμα ο άνθρωπος μπορεί και γίνεται γνώστης των μυστικών της φύ­σης, ένας συνειδητός δημιουργός που μπο­ρεί μέχρις ενός ορίου να κυριαρχεί επί ορισμένων λειτουργιών της φύσης. Με το πνεύ­μα γίνεται μέτοχος του νοήματος της ζωής και κατανοεί τη λογικότητα του κόσμου.Αξίζει να τονισθεί στο σημείο αυτό, ότι όσο προχωρεί ο άνθρωπος στη γνώση των πιο πολύπλοκων μηχανισμών και λειτουργιών του ίδιου του οργανισμού του, τόσο ανακα­λύπτει ότι υπάρχουν όρια, πέρα από τα οποία ορισμένα φαινόμενα ξεπερνούν τις διανοητικές ικανότητές του. Για την κατα­νόηση αυτών των φαινομένων, μήπως θα πρέπει να καταφύγει ο άνθρωπος σε κάτι άλλο εκτός της επιστήμης; διερωτάται ένας από τους σύγχρονους Γάλλους μοριακούς βιολόγους ο François Gros. Για τον χρι­στιανό επιστήμονα η ερώτηση δεν μένειχωρίς απάντηση. Αυτός γνωρίζει καλά ότι το κάτι άλλο, έχει σχέση με τον άκτιστο κό­σμο. Εκεί θα αναζητήσει να βρει απάντη­ση για το νόημα της ζωής και της υπάρξεως του ανθρώπου εδώ στη γη.

Περιοδικό ΑΚΤΙΝΕΣ

Αριθμ. 579, Μάρτιος 1997

 

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

 Για τη σύνταξη του άρθρου αυτού ελήφθησαν πληροφορίες από τα πιο κάτω αναφερόμενα βιβλία: 

- Gros Ε, 1993. Regard sur la biologie contemporaine. Folio essais - Gallimard, Paris, p. 318. 

- Gros R, Ο πολιτισμός του γονιδίου (μετάφραση από τα γαλλικά). Κάτοπτρο, Αθήνα, σελ. 171. 

- Kourilsky Ph., 1989. DNA Το νήμα της ζωής και οι γενετικές επεμβάσεις (μετάφραση από τα γαλλικά). Ράππα, Αθήνα, σελ. 395. 

- Nossal G. και Coppel R., 1989. Αναμορφώνον τας τη ζωή (μετάφραση από τα αγγλικά). Κάτοπτρο, Αθήνα, σελ. 296.