О.В. Петунин, учитель биологии с.ш. № 32, г. Прокопьевск, Кемеровская обл.
Развитиепознавательной активности и самостоятельности школьников во многом связано сформами, методами и средствами обучения, применяемыми учителем в урочной ивнеурочной деятельности. Опыт нашей работы показывает, что одной из эффективныхформ проведения урока, способствующих формированию у старшеклассниковпознавательной самостоятельности, является семинарское занятие.
Семинарскоезанятие «Этические и юридические проблемы генных технологий» проводится нами в10-м классе после изучения темы «Генная инженерия» в разделе «Обмен веществ иэнергии» и рассчитан на 2 академических часа.
Подготовкак семинару начинается за 2–3 недели до его проведения. Учитель определяет кругвопросов, выносимых на обсуждение, и сообщает их учащимся. Учащимся сообщаетсяперечень литературы, которая может быть ими использована при подготовке ксеминару. При проведении данного семинара учащиеся класса разбиваются на пятьгрупп, каждая из которых получает свое задание.
Примерные задания для каждой группы учащихся
Заданиядля 1-й группы. «Потенциальная опасность генно-инженерных методов»
1.В чем заключается потенциальная опасность генно-инженерных методов? Приведитеконкретные примеры.
2.Правомерны ли предложения о полном запрете генной инженерии? Выскажите своюточку зрения.
3.Нужны ли особые меры техники безопасности при проведении генно-инженерныхработ? Если да, то в чем они должны заключаться?
Заданиядля 2-й группы. «Биоэтика. Центральные постулаты биоэтического кодекса»
1.Что такое этика, и какие задачи она решает?
2.Почему появилась необходимость в создании биоэтики?
3.Перечислите центральные постулаты биоэтического кодекса.
Заданиядля 3-й группы. «Этические проблемы генной инженерии»
1.Каково значение генной инженерии для медицины? Приведите конкретные примеры.
2.Почему генно-инженерные методы оказываются связанными с этическими проблемами?
3.Выскажите свое мнение по следующему вопросу, что лучше – применение геннойдиагностики в предродовой период, когда выявление наследственных дефектов можетпривести к отказу от рождения ребенка, или отказ от такой диагностики, вследствиекоторого родители, имеющие гены наследственной болезни, могут принять решениевообще не иметь детей?
Заданиядля 4-й группы. «Этические принципы медицинской генетики»
1.Что выделяет этику генетики из других разделов биоэтики?
2.Когда и где были сформулированы этические принципы медицинской генетики?
3.Назовите основные этические принципы медицинской генетики.
Заданиядля 5-й группы. «Юридические аспекты генной инженерии»
1.Какие юридические проблемы порождает генная инженерия? Приведите примеры.
2.Какие правовые акты гарантируют соблюдение прав человека при проведениигенно-инженерных исследований?
3.Существуют ли правовые документы, определяющие обязанности государств пообеспечению научных исследований в области генной инженерии?
Послетого как каждая группа получила задания, учащиеся приступают к подготовке ксеминару. Учащиеся всего класса готовятся по всем вопросам семинара, новыступления будут проходить в соответствии с заданиями, полученными группами. Входе подготовки учитель проводит консультации, помогает найти нужную литературу,составить план выступления, отобрать фактический материал и т.д.
Школьникив процессе подготовки к семинару собирают материал по вопросам и заданиямсеминара. Каждая группа иллюстрирует выступление по своему вопросу рисунками, схемами,графиками и т.д. Количество учащихся, выступающих в ходе семинара от каждойгруппы, никак не ограничивается. Учащиеся всего класса принимают участие вобсуждении каждого вопроса.
Задачиурока. Выяснить, в чем заключается потенциальная опасность генно-инженерныхметодов. Познакомить учащихся с основными положениями биоэтического кодекса.Рассмотреть основные этические и юридические проблемы генно-инженерныхтехнологий. Изучить основные этические принципы медицинской генетики. Развиватьспособности учащихся аргументировано излагать и отстаивать свою точку зрения.Воспитывать у школьников культуру ведения публичной дискуссии.
Оборудование:рисунки, схемы, фотографии, иллюстрирующие методы медицинской генетики иосновные этические правила использования генно-инженерных методов.
ХОДУРОКА
Вступительноеслово учителя
Споявлением генно-инженерных методов стало ясно, что они несут в себепотенциальную опасность. В чем заключается эта опасность, какие проблемыюридического и этического характера рождает генная инженерия, как формируются ичем регламентируются основные этические принципы медицинской генетики – вотосновные вопросы, которые нам сегодня предстоит обсудить в ходе семинарскогозанятия.
Мывыслушаем выступающих от каждой из пяти групп. Задача класса – внимательнослушать выступления своих товарищей, дополнять их, высказывать свою точкузрения и, если возникнет необходимость, вступать в дискуссию. За каждоесущественное дополнение, за каждый грамотно заданный вопрос, за каждоеобоснованное замечание выступающему вы можете заработать 1 балл.
Изваших выступлений и дополнений будет складываться оценка за сегодняшний урок.Всем, кто получит по итогам семинара отрицательные оценки, придется писатьреферат по обсуждаемым проблемам и защищать его.
1. Потенциальная опасность генно-инженерных методов
Споявлением генно-инженерных методов стало ясно, что они несут в себепотенциальную опасность. В самом деле, если в бактерию кишечную палочку, обычногообитателя кишечника человека, ввести гены устойчивости к антибиотикам, а потомген, кодирующий сильный яд, и вылить таких бактерий в водопровод, то это можетпривести к тяжелейшим последствиям. Из этого следует, что опыты по геннойинженерии требуют соблюдения мер предосторожности и государственного контроля.
/>
Рис.1. Встраивание в плазмиду хромосомной ДНК
/>
Некоторыепотенциально опасные исследования (например, включение генов опухолеродныхвирусов в ДНК плазмид) еще недавно находились под запретом. Многие предлагаютзапретить генную инженерию. Однако эти предложения не обоснованны по следующимпричинам.
Во-первых,в настоящее время разработаны безопасные «векторы», которые вряд ли могутвыживать и размножаться вне лабораторий. Чаще всего векторами выступаютплазмиды. Весь процесс получения бактерий, несущих «нужный» ген, схематичнопредставлен на рис. 1 и 2. Он включает в себя несколько стадий: разрезание ДНКчеловека, включение фрагментов ДНК человека в плазмиды, введение рекомбинантныхплазмид в бактериальные клетки, отбор среди клонов трансформированных бактерийтех, которые несут нужный человеческий ген.
Рис.2. Очистка и амплификация специфической последовательности ДНК утемклонирования ДНК в бактериальных клетках
Во-вторых,в большинстве экспериментов используется бактерия Escherichia соli, а этоповсеместно распространенный вид, живущий в кишечнике человека. Но лабораторныештаммы этой бактерии существуют вне тела человека уже на протяжении многихтысяч поколений. Их эволюция за это время зашла настолько далеко, что им теперьтрудно выжить вне пробирки.
В-третьих,отработаны обычные меры техники безопасности, при соблюдении которых исключеныутечки опасных генетических конструкций.
В-четвертых,в природе существуют пути переноса ДНК от одних видов другим, аналогичные тем, чтоиспользуются в лабораториях, а генную инженерию, осуществляемую природой, нельзязапретить (речь идет о возможности существования трансдукции генов от одноговида к другому с помощью вирусов).
2.Биоэтика. Центральные постулаты биоэтического кодекса
Нарастающеепроникновение биотехнологий в изучение наследственности человека вызвалонеобходимость появления специальной науки – биоэтики, разработка проблемкоторой имеет уже 15-летнюю историю.
Этика(от греч. этос – обычай) – это наука, объектом которой являются мораль, морально-нравственныеотношения, вопросы моральных ценностей в обществе. Она рассматривает правила инормы отношений людей друг к другу, обеспечивающие дружелюбие и снижающиеагрессивность в общении. Можно считать, что этические нормы соблюдаются, если, различая,«что такое хорошо и что такое плохо», люди стараются делать так, чтобы хорошегобыло больше, а плохого – меньше.
Изобщей этики, которая возникла еще во времена античности как часть практическойфилософии, в наше время выделилась биоэтика – наука об этичном отношении ковсему живому, в том числе и к человеку. Это важная ступень развития этики всовременную эпоху, поскольку присущие промышленному производству высокиетехнологии очень агрессивны по отношению к человеку, и не только к еготелесному здоровью, но и к интеллектуально-эмоциональной сфере.
Биоэтикарегламентирует поведение людей по отношению друг к другу в условиях применениявысоких технологий, которые могут изменить их тело, психику или (особенно!)потомство.
Вбиоэтике имеются ключевые понятия, которые образуют некий общий биоэтическийкодекс, так называемые центральные постулаты. Они сводятся к следующему.
1.Признание автономности личности, права человека самому решать все вопросы, которыекасаются его тела, психики, эмоционального статуса.
2.Справедливый и равный доступ к любым видам общественных благ, в том числе кмедицине и биотехнологиям, созданным на средства общества.
3.Принцип «Не навреди!», предложенный еще Гиппократом, означает, что этичнопредпринимать только те действия, которые не причинят вреда какому-либо лицу.
4.В современной биоэтике принцип «Не навреди!» расширяется до формулы: «Не тольконе навреди, но и сотвори благо!».
3. Этические проблемы генной инженерии
Внастоящее время уже выявлено и изучено несколько сотен патологически измененныхпоследовательностей ДНК, вызванных мутагенами. Многие из этих патологийявляются причинами различных заболеваний человека. Поэтому так важен точныйдиагноз и прогноз генетических заболеваний на ранних стадиях их возникновения –в клетках тела зародыша с самого начала его внутриутробного развития.
Внастоящее время в США, европейских странах и, России осуществляетсямеждународная программа «Геном человека», одна из целей которой состоит вполном прочтении последовательности нуклеотидов всей ДНК человека. Другая цель– как можно более подробное картирование генома и определение функций генов.Эта программа, рассчитанная на 15 лет, – самый дорогостоящий проект в биологииначала XXI в. (если напечатать всю последовательность нуклеотидов ДНК человека– около 3 млрд пар – то она займет 200 томов по 1000 страниц).
Каксказано выше, многие болезни вызваны мутациями или генетической(наследственной) предрасположенностью. Одна из наиболее заманчивых перспективприменения генной инженерии – лечение наследственных болезней с помощьювведения в организм больного нормальных («лечебных») генов. Этот метод приемлемдля лечения болезней, вызываемых мутацией одного гена (известно несколько тысячтаких болезней).
Чтобыген передавался дочерним клеткам при делении и сохранялся в организме человекавсю жизнь, он должен встраиваться в хромосому. Впервые эта задача была решена вопытах на мышах в 1981 г. Уже в 1990 г. в США были разрешены клиническиеиспытания по лечению тяжелого комбинированного иммунодефицита с помощьювведения нормального гена, отсутствующего при данной болезни. Несколько позднеетем же методом начали лечить один из видов гемофилии.
Внастоящее время проводятся клинические испытания лечения генами примернодесятка наследственных болезней. Среди них: гемофилия; наследственная мышечнаядистрофия, приводящая к почти полной неподвижности ребенка; наследственнаягиперхолестеринемия. Во многих случаях уже сейчас достигается заметноеулучшение состояния больных этими и другими ранее неизлечимыми болезнями.
Применениеметодов генной инженерии к человеку вызывает ряд этических проблем и вопросов.Можно ли вводить гены в половые клетки человека не с целью лечения, а с цельюулучшения каких-то признаков потомства? Можно ли проводить диагностикунаследственных заболеваний, если о результатах может узнать больной, а методовлечения пока не существует? Что лучше: применение генной диагностики впредродовой период, когда выявление наследственных дефектов может привести котказу от рождения ребенка, или отказ от такой диагностики, из-за чего родители,имеющие гены наследственной болезни, могут принять решение вообще не иметьдетей?
Этии другие вопросы активно обсуждаются. Может быть, кто-то в классе желаетвысказать свое мнение по одной из упомянутых выше проблем? (Выступленияучащихся по указанным проблемам.)
4. Этические принципы медицинской генетики
Можнопо-разному работать с биологическими материалами: выделять, изучать, трансформировать,можно вводить в организм пациента образцы, содержащие генетическую информацию.Генетическая информация может быть использована также по-разному: ее можнохранить, передавать, распространять, уничтожать.
Приэтом не только сам испытуемый, но и его прямые потомки в нескольких поколенияхмогут оказаться объектами воздействия измененной генетической информации. Всеэто выделяет этику медицинской генетики из других разделов биоэтики.
Этическиепринципы медицинской генетики были сформулированы в 1997 г. в программе Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) по генетике человека. Познакомимся сосновными из них.
1.Справедливое распределение общественных ресурсов, выделенных для генетическойслужбы, в пользу наиболее нуждающихся в них.
2.Добровольность участия людей во всех медико-генетических процедурах, включаятестирование и лечение. Исключение какого-либо принуждения со стороныгосударства, общества, врачей.
3.Уважение личности человека независимо от уровня его знаний. Возможностьобразования в области генетики для всех членов общества: врачей, учителей, священникови др.
4.Уважение мнения меньшинства.
5.Тесное взаимодействие с организациями, объединяющими больных и ихродственников.
6.Предупреждение основанной на генетической информации дискриминации притрудоустройстве, страховании или обучении.
7.Совместная работа с представителями других профессий по оказанию всех видовмедицинской и социальной помощи больным, страдающим наследственнымизаболеваниями, и их семьям.
8.Использование понятного, доступного языка при общении с больным.
9.Регулярное обеспечение больных необходимой помощью или поддерживающим лечением.
10.Отказ от тестов или процедур, не нужных по медицинским показаниям.
11.Постоянное проведение контроля качества генетических услуг и процедур.
Этиположения уточняются в зависимости от традиций страны и конкретного видапомощи.
5. Юридические проблемы генной инженерии
Сгенной инженерией связано и множество юридических проблем. Например, возникаетвопрос о праве собственности изобретателей на новые гены и новые сорта растенийи животных, полученные с помощью генной инженерии. В США и европейских странахуже создано обширное патентное законодательство в этой области; неоднократнопроходили судебные процессы, связанные с защитой патентов на тот или иной ген.Задача общества состоит в том, чтобы охрана подобных прав собственности нестала препятствием для дальнейших научных исследований или медицинскойпрактики.
Рядпроблем возникает при проведении массового генетического тестированиянаследственных заболеванияй. Они связаны как с возможной дискриминацией лиц, имеющихположительные результаты того или иного теста, так и с их влиянием напсихическое благополучие людей, здоровых на момент тестирования. В соответствиис общепринятыми международными нормами обследование на наличие наследственныхзаболеваний взрослых должно быть добровольным.
Обследованиедетей в интересах их здоровья должно быть обязательным и бесплатным, напримергенетическое тестирование новорожденных на широко распространенное опасноенаследственное заболевание фенилкетонурию. Обязательным условием такогообследования являются доступность и своевременность лечения заболевания.
Успехив изучении генома человека делают реальным в ближайшем будущем тестирование напредрасположенность сердечно-сосудистым, онкологическим и др. заболеваниям. ВОЗрекомендует проводить тестирование, только если его результаты могут бытьэффективно использованы для профилактики и лечения заболевания, при условииполной информированности пациента и его добровольном согласии. К результатамвсех видов генетического тестирования не должны иметь доступа работодатели, страховыекомпании и др. во избежание возможной дискриминации.
Вомногих странах законодательство запрещает проводить генетическое тестированиена заболевания, для которых невозможно лечение. ВОЗ допускает тестированиевзрослых при отсутствии методов лечения заболевания, если полученная информациянеобходима для предотвращения ущерба здоровью будущих поколений. Тестированиедетей на заболевания с поздним началом при отсутствии методов лечения илипрофилактики следует отложить до достижения возраста, когда молодые люди смогутсами принять решение относительно этого вопроса.
Сучетом опыта Совета Европы и разработанной им концепции, ЮНЕСКО в 1997 г. принята «Всеобщая декларация о геноме человека и о правах человека». Это первый всеобщийправовой акт в области биологии, гарантирующий соблюдение прав человека иучитывающий необходимость обеспечения свободы исследований. В нем указывается, чтогеном человека является изначальной основой общности всех представителей видаHomo sapiens, признания их достоинства, разнообразия и в его естественномсостоянии не должен служить источником извлечения доходов.
Декларациятребует достижения согласия заинтересованных лиц и конфиденциальностигенетической информации, провозглашает право человека самому решать, быть илине быть информированным о результатах генетического анализа и его последствиях,а также право на справедливую компенсацию ущерба, причиненного в результатевоздействия на геном, в соответствии с международным правом и национальнымзаконодательством.
Вдекларации, принятой ЮНЕСКО, определены и обязанности государств по обеспечениюсвободы проведения научных исследований генома человека с учетом изложенных вней принципов, соблюдения прав и свобод человека, уважения достоинства и охраныздоровья людей. Использование результатов исследований возможно только в мирныхцелях. Государствам предлагается создать междисциплинарные комитеты для оценкиэтических, правовых и социальных вопросов, связанных с исследованием геномачеловека.
Подведение итогов
Такимобразом, обсуждение целого ряда проблем на сегодняшнем занятии показало, чтоосновной целью генетических исследований должно быть уменьшение страданий людейи улучшение состояния здоровья каждого человека и всего человечества. Ученыебиологи, генетики, врачи-практики, работающие с применением генно-инженерныхметодов, должны учитывать их этические и социальные последствия. Сложныевопросы, возникающие при проведении генно-инженерных работ, необходимо активнообсуждать. Их должны решать не одни ученые, но и политики, юристы, всеобщество.
Основные понятия
Биоэтика(от греч. биос – жизнь и этос – обычай) – наука об этичном отношении ко всемуживому, в том числе и к человеку.
Биоэтическийкодекс – собрание ключевых постулатов биоэтики.
Векторы– агенты, используемые для переноса чужеродной ДНК в клетку.
Гемофилия– наследственное заболевание, характеризующееся повышенной кровоточивостью, чтообъясняется недостатком факторов свертывания крови.
Геном– совокупность генов, содержащихся в гаплоидном (одинарном) наборе хромосомклетки.
Гиперхолестеринемия– болезнь, при которой клетки больного не поглощают холестерин из крови; этоприводит к ранним инфарктам.
Картированиегенома – определение положения отдельных генов в хромосомах.
Клон– генетически однородное потомство одной клетки.
Мутаген– любой агент (фактор), вызывающий перестройку материальных структур наследственности,то есть генов и хромосом. К мутагенам относятся различные виды излучений, температура,некоторые вирусы и другие физические, химические и биологические факторы.
Мутации– естественно возникающие или вызываемые искусственно изменения наследственныхсвойств организма.
Плазмиды– короткие кольцевые молекулы ДНК, существующие в клетках многих бактерий иреплицирующиеся автономно, т.е. не в то же самое время, что основная молекулаДНК.
Рекомбинантныеплазмиды – плазмида с «вшитой» чужеродной ДНК.
Трансдукция(от лат. transductio – перемещение) – пассивный перенос генов от одногоорганизма другому посредством вирусов.
Трансформированныебактерии – бактерии с измененными наследственными свойствами в результатепривнесения в них чужеродной ДНК.
Фенилкетонурия– болезнь, связанная с отсутствием фермента, превращающего аминокислотуфенилаланин в аминокислоту тирозин; при этой болезни поражается ЦНС иразвивается слабоумие.
Штамм(от нем. Schtamm – племя, род) – чистая культура микроорганизмов, выделенная изопределенного источника.
Этика– наука, объектом которой являются мораль, морально-нравственные отношения, вопросыморальных ценностей в обществе.
Список литературы
БеркенблитМ.Б., Глаголев С.М., Фуралев В.А. Общая биология: Учебник для 10 класса среднейшколы. – В 2 ч. – Ч. 1. – М.: МИРОС, 1999. – С. 205–213.
ГринН., Стаут У., Тейлор Д. Биология: В 3-х т. Т. 1. – М.: Мир, 1993. – С. 27–28.
КемпП., Арме К. Введение в биологию. – М.: Мир, 1988. – С. 364–367.
Общаябиология: Учебник для 10–11 классов с углубленным изучением биологии в школе/Л.В. Высотская, С.М. Глаголев, Г.М. Дымшиц и др.; / Под ред.
В.К.Шумского и др. – М.: Просвещение, 1995. – С. 102–106.
ПономареваИ.Н., Корнилова О.А., Лощилина Т.Е., Ижевский П.В. Общая биология: Учебник дляучащихся 11 класса общеобразовательных учреждений /Под ред. проф. И.Н.Пономаревой. – М.: Вентана-Графф, 2002. – С. 60–64.
Дляподготовки данной работы были использованы материалы с сайта bio.1september.ru