Promisiunile biotehnologilor

În ultimele decenii, cercetarea ştiinţifică este orientată spre dezvoltarea tehnologiilor care pot avea relevanţă în diverse aspecte ale vieţii cotidiene. Industria producătoare de medicamente sau cea a combustibililor, dar şi biotehnologiile au înregistrat creşteri semnificative. Datele obţinute în laboratoarele de cercetare intră tot mai repede în fluxul tehnologic, primind întrebuinţări care pot favoriza obţinerea unor produse sau servicii competitive, dar şi creşterea vânzărilor în domenii dintre cele mai diverse. O astfel de dezvoltare fără precedent a înregistrat şi domeniul biotehnologiilor. Tehnicile ingineriei genetice, descifrarea genomului uman şi manipularea genetică au un spectru larg de aplicaţii, de la sectorul farmaceutic şi alimentar până la cele din domeniul medical, oferind căi noi de tratare a unor afecţiuni sau consultanţă în controlul naşterii şi eugenie.

Chiar dacă o celulă vie din corpul uman are dimensiuni de ordinul unei miimi de milimetru, ce cântăreşte mai puţin de o milionime de gram, ea ascunde mii de procese, încât nici cea mai bună descriere a proceselor desfăşurate în interiorul ei, chiar şi pe durata unui minut, nu poate surprinde toată complexitatea reacţiilor moleculare care întreţin viaţa.

Totuşi, tehnologiile actuale, capabile să opereze în lumea dimensiunilor mici, de mărimea macromoleculelor, au permis pătrunderea în interiorul acestor procese de mare rafinament din interiorul celulelor. Cercetări importante din ultimele decenii au catalogat lanţuri întregi de reacţii complexe ce asigură viaţa celulară, dezvăluind totodată şi o parte din factorii ce determină dezechilibre în procesele celulelor, dar şi mecanismele ce însoţesc moartea lor. Cunoaşterea detaliată a acestor fenomene şi procese s-a dovedit extrem de utilă, întrucât a putut oferi sugestii importante în elaborarea tratamentelor medicale pentru o gamă largă de afecţiuni. O parte semnificativă dintre aceste rezultate a depăşit stadiul de cercetare, trecând la cel de implementare pe scară largă.

Procesoare cu neuroni vii

Un rezultat ce utilizează mecanismele celulare în industrie este cel al bio-procesoarelor. Unele cercetări recente, au permis observaţii referitoare la condiţiile necesare creşterii celulelor neuronale. Pe baza acestor observaţii, a devenit posibil prepararea artificială, utilizând anumiţi electrozi, a mediului de viaţă ce permite cultivarea şi inter-conectarea neuronilor umani. Această nouă tehnologie permite aşadar, dezvoltarea reţelelor neuronale vii înafara creierului, în medii artificiale, pe suporturi asemănătoare microprocesoarelor. Mediile artificiale special create pentru creşterea neuronilor, presupun de fapt accesul celulelor la băi de aer şi la o serie de substanţe nutritive. Procesul de creştere a celulelor vii este combinat cu acela de fixare a lor în suportul artificial şi formarea unor bio-cipuri, adevărate componente mixte ce au în structura lor celule vii şi componente utilizate în hardul calculatoarelor. Câtă vreme parametrii mediului de cultură al neuronilor este păstrat cu atenţie, reţelele de neuroni şi construcţiile artificiale la care aceştia participă rămân „vii“.

Mai mult, anumite procedee permit controlul şi intervenţia în designul reţelei neuronale, adică dezvoltarea ei după anumite direcţii şi forme. Aceasta deoarece cercetătorii au observat faptul că amplasarea unor electrozi având caracteristici alese atent în culturile de celule neuronale determină grupurile de neuronii să aşeze reţeaua lor în jurul acestor electrozi, stimulând, mai departe, neuronii să dezvolte reţeaua de conexiuni după axele lor.

Cum era de aşteptat, posibilitatea de a controla o astfel de biotehnologie anunţă diverse aplicaţii în tratamentele neurologice. Una dintre aplicaţiile bio-cipurilor ar putea fi, spre exemplu, tratarea afecţiunilor ce distrug porţiuni din ţesutul nervos, cum ar fi boala Alzheimer. Construit într-un mod controlat, biocipul ar putea deţine forma dorită şi funcţia de conexiune distrusă de boală. Implantat în zona corticală, unde ţesutul neuronal a fost lezat sau distrus, biocipul ar putea prelua toate operaţiile afectate de distrugerea ţesutului.

Terapii de regenerare cu celule stem

Celulele stem sunt celule nediferenţiate, care în stadiul de viaţă intrauterin se află în mari cantităţi în organismul uman. În primul stadiu de viaţă al omului, câtă vreme el este un ou embrionar, organismul nu posedă organe, ci doar un număr foarte mare de celule stem, care se multiplică într-un ritm susţinut. Stadiul acesta de viaţă se întrerupe în perioada în care celulele stem încep să se diferenţiaze. În această nouă etapă, toate celulele stem din ou se transformă în peste 200 de tipuri de celule ce intră în alcătuirea ţesuturilor şi organelor corpului omenesc. Tocmai această diferenţiere asigură complexitatea organismului nostru, capabil de funcţii specializate, precum deplasare, manipularea unor obiecte, receptarea diferiţilor stimuli pe diferite canale senzoriale, dar şi procese precum digestia, somnul sau reacţiile de apărare a organismului faţă de agenţii patogeni, prin intermediul sistemului imunitar. După diferenţierea celulelor stem, acestea nu dispar cu desăvârşire din organism, ci rămân prezente, într-o cantitate redusă, la nivelul mai multor organe şi ţesuturi din corp, chiar pe toată durata vieţii. Colectarea lor şi injectarea în anumite zone în care ţesuturile sau organele au suferit leziuni reprezintă astăzi un domeniu terapeutic de vârf, cu un potenţial semnificativ pentru viitor. Aceasta pentru că celulele stem pot reproduce porţiunile ce lipsesc dintr-un ţesut, diferenţiindu-se sau transformându-se chiar în tipul de celule care lipsesc din reţeaua respectivă, o precizie extraordinară.

În prezent, se încearcă utilizarea capacităţii de multiplicare şi de diferenţiere a celulelor stem pentru construcţia unor porţiuni de organe sau chiar organe întregi, pentru tratamentul pacienţilor cu afecţiuni ce necesită, de obicei, transplant. Spre exemplu, o echipă de geneticieni britanici a reuşit să stimuleze o cultură de celule stem recoltate din corpul unui pacient determinându-le să producă o valvă cardiacă. Plecând de la acest succes, echipa intenţionează să încerce obţinerea în laborator a unei inimi întregi. Aceeaşi capacitate miraculoasă a celulelor stem de a se diferenţia este utilizată în cercetări privind regenerarea dinţilor, ca posibilă soluţie pentru a reda, chiar şi pacienţilor în vârstă, întreaga dantură.

Utilizarea celulelor stem a determinat intense controverse privind deontologia profesională. Aceasta pentru că, în multe din cazuri, celulele sunt procurate de la embrioni umani, fapt ce presupune uciderea lor. Oricât de benefică ar fi o astfel de terapie pentru vindecarea unui pacient, cât timp ea include uciderea unui prunc, fie el şi în perioada de viaţă intra-uterină, ea nu poate fi acceptată.

Pe de altă parte, cercetări recente ale unei echipe de cercetare din Statele Unite ale Americii au arătat că celulele stem pot fi recoltate chiar şi fără distrugerea unui ovul fecundat (adică uciderea unui om, în înţelegerea teologiei creştine), din lichidul amniotic, prezent în placentă. Cu toate că proprietăţile acestor celule stem par să nu fie cele aşteptate, ele reprezintă un semnal pozitiv pentru viitorul terapiilor cu celule stem care să evite distrugerea altor vieţi umane.

Biotehnologiile şi greşelile trecutului

Rezultatele prezentate aici sunt doar două dintre numeroasele procedee pe care ştiinţa recentă le face posibile. Ele anunţă o industrie a viitorului plină de potenţial, însă deloc lipsită de riscuri. Dincolo de aplicaţiile lor în medicină şi alimentaţie, manipularea genetică şi celelalte tehnologii ale viului ascund şi pericole la adresa vieţii, a omului şi a ecosistemului terestru în ansamblu. De aceea, utilizarea responsabilă a potenţialului biotehnologiilor necesită deschiderea unui dialog al ştiinţei cu etica şi teologia.