О.В. Петунин, учитель биологии с.ш. № 32, г. Прокопьевск, Кемеровская обл.
Развитие познавательной активности и самостоятельности школьников во многом связано с формами, методами и средствами обучения, применяемыми учителем в урочной и внеурочной деятельности. Опыт нашей работы показывает, что одной из эффективных форм проведения урока, способствующих формированию у старшеклассников познавательной самостоятельности, является семинарское занятие.
Семинарское занятие «Этические и юридические проблемы генных технологий» проводится нами в 10-м классе после изучения темы «Генная инженерия» в разделе «Обмен веществ и энергии» и рассчитан на 2 академических часа.
Подготовка к семинару начинается за 2–3 недели до его проведения. Учитель определяет круг вопросов, выносимых на обсуждение, и сообщает их учащимся. Учащимся сообщается перечень литературы, которая может быть ими использована при подготовке к семинару. При проведении данного семинара учащиеся класса разбиваются на пять групп, каждая из которых получает свое задание.
Примерные задания для каждой группы учащихся
Задания для 1-й группы. «Потенциальная опасность генно-инженерных методов»
1. В чем заключается потенциальная опасность генно-инженерных методов? Приведите конкретные примеры.
2. Правомерны ли предложения о полном запрете генной инженерии? Выскажите свою точку зрения.
3. Нужны ли особые меры техники безопасности при проведении генно-инженерных работ? Если да, то в чем они должны заключаться?
Задания для 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.
Задания для 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 генной диагностики в предродовой период, когда выявление наследственных дефектов может привести к отказу от рождения ребенка, или отказ от такой диагностики, вследствие которого родители, имеющие гены наследственной болезни, могут принять решение вообще не иметь детей?
Задания для 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.
Задания для 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 проведении генно-инженерных исследований?
3. Существуют ли правовые документы, определяющие обязанности государств по обеспечению научных исследований в области генной инженерии?
После того как каждая группа получила задания, учащиеся приступают к подготовке к семинару. Учащиеся всего класса готовятся по всем вопросам семинара, но выступления будут проходить в соответствии с заданиями, полученными группами. В ходе подготовки учитель проводит консультации, помогает найти нужную литературу, составить план выступления, отобрать фактический материал и т.д.
Школьники в процессе подготовки к семинару собирают материал по вопросам и заданиям семинара. Каждая группа иллюстрирует выступление по своему вопросу рисунками, схемами, графиками и т.д. Количество учащихся, выступающих в ходе семинара от каждой группы, никак не ограничивается. Учащиеся всего класса принимают участие в обсуждении каждого вопроса.
Задачи урока. Выяснить, в чем заключается потенциальная опасность генно-инженерных методов. Познакомить учащихся с основными положениями биоэтического кодекса. Рассмотреть основные этические и юридические проблемы генно-инженерных технологий. Изучить основные этические принципы медицинской генетики. Развивать способности учащихся аргументировано излагать и отстаивать свою точку зрения. Воспитывать у школьников культуру ведения публичной дискуссии.
Оборудование: рисунки, схемы, фотографии, иллюстрирующие методы медицинской генетики и основные этические правила использования генно-инженерных методов.
ХОД УРОКА
Вступительное слово учителя
С появлением генно-инженерных методов стало ясно, что они несут в себе потенциальную опасность. В чем заключается эта опасность, какие проблемы юридического и этического характера рождает генная инженерия, как формируются и чем регламентируются основные этические принципы медицинской генетики – вот основные вопросы, которые нам сегодня предстоит обсудить в ходе семинарского занятия.
Мы выслушаем выступающих от каждой из пяти групп. Задача класса – внимательно слушать выступления своих товарищей, дополнять их, высказывать свою точку зрения и, если возникнет необходимость, вступать в дискуссию. За каждое существенное дополнение, за каждый грамотно заданный вопрос, за каждое обоснованное замечание выступающему вы можете заработать 1 балл.
Из ваших выступлений и дополнений будет складываться оценка за сегодняшний урок. Всем, кто получит по итогам семинара отрицательные оценки, придется писать реферат по обсуждаемым проблемам и защищать его.
1. Потенциальная опасность генно-инженерных методов
С появлением генно-инженерных методов стало ясно, что они несут в себе потенциальную опасность. В самом деле, если в бактерию кишечную палочку, обычного обитателя кишечника человека, ввести гены устойчивости к антибиотикам, а потом ген, кодирующий сильный яд, и вылить таких бактерий в водопровод, то это может привести к тяжелейшим последствиям. Из этого следует, что опыты по генной инженерии требуют соблюдения мер предосторожности и государственного контроля.
Рис. 1. Встраивание в плазмиду хромосомной ДНК
Некоторые потенциально опасные исследования (например, включение генов опухолеродных вирусов в ДНК плазмид) еще недавно находились под запретом. Многие предлагают запретить генную инженерию. Однако эти предложения не обоснованны по следующим причинам.
Во-первых, в настоящее время разработаны безопасные «векторы», которые вряд ли могут выживать и размножаться вне лабораторий. Чаще всего векторами выступают плазмиды. Весь процесс получения бактерий, несущих «нужный» ген, схематично представлен на рис. 1 и 2. Он включает в себя несколько стадий: разрезание ДНК человека, включение фрагментов ДНК человека в плазмиды, введение рекомбинантных плазмид в бактериальные клетки, отбор среди клонов трансформированных бактерий тех, которые несут нужный человеческий ген.
Рис. 2. Очистка и амплификация специфической последовательности ДНК утем клонирования ДНК в бактериальных клетках
Во-вторых, в большинстве экспериментов используется бактерия Escherichia соli, а это повсеместно распространенный вид, живущий в кишечнике человека. Но лабораторные штаммы этой бактерии существуют вне тела человека уже на протяжении многих тысяч поколений. Их эволюция за это время зашла настолько далеко, что им теперь трудно выжить вне пробирки.
В-третьих, отработаны обычные меры техники безопасности, при соблюдении которых исключены утечки опасных генетических конструкций.
В-четвертых, в природе существуют пути переноса ДНК от одних видов другим, аналогичные тем, что используются в лабораториях, а генную инженерию, осуществляемую природой, нельзя запретить (речь идет о возможности существования трансдукции генов от одного вида к другому с помощью вирусов).
2. Биоэтика. Центральные постулаты биоэтического кодекса
Нарастающее проникновение биотехнологий в изучение наследственности человека вызвало необходимость появления специальной науки – биоэтики, разработка проблем которой имеет уже 15-летнюю историю.
Этика (от греч. этос – обычай) – это наука, объектом которой являются мораль, морально-нравственные отношения, вопросы моральных ценностей в обществе. Она рассматривает правила и нормы отношений людей друг к другу, обеспечивающие дружелюбие и снижающие агрессивность в общении. Можно считать, что этические нормы соблюдаются, если, различая, «что такое хорошо и что такое плохо», люди стараются делать так, чтобы хорошего было больше, а плохого – меньше.
Из общей этики, которая возникла еще во времена античности как часть практической философии, в наше время выделилась биоэтика – наука об этичном отношении ко всему живому, в том числе и к человеку. Это важная ступень развития этики в современную эпоху, поскольку присущие промышленному производству высокие технологии очень агрессивны по отношению к человеку, и не только к его телесному здоровью, но и к интеллектуально-эмоциональной сфере.
Биоэтика регламентирует поведение людей по отношению друг к другу в условиях применения высоких технологий, которые могут изменить их тело, психику или (особенно!) потомство.
В биоэтике имеются ключевые понятия, которые образуют некий общий биоэтический кодекс, так называемые центральные постулаты. Они сводятся к следующему.
1. Признание автономности личности, права человека самому решать все вопросы, которые касаются его тела, психики, эмоционального статуса.
2. Справедливый и равный доступ к любым видам общественных благ, в том числе к медицине и биотехнологиям, созданным на средства общества.
3. Принцип «Не навреди!», предложенный еще Гиппократом, означает, что этично предпринимать только те действия, которые не причинят вреда какому-либо лицу.
4. В современной биоэтике принцип «Не навреди!» расширяется до формулы: «Не только не навреди, но и сотвори благо!».
3. Этические проблемы генной инженерии
В настоящее время уже выявлено и изучено несколько сотен патологически измененных последовательностей ДНК, вызванных мутагенами. Многие из этих патологий являются причинами различных заболеваний человека. Поэтому так важен точный диагноз и прогноз генетических заболеваний на ранних стадиях их возникновения – в клетках тела зародыша с самого начала его внутриутробного развития.
В настоящее время в США, европейских странах и, России осуществляется международная программа «Геном человека», одна из целей которой состоит в полном 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 биологии начала XXI в. (если напечатать всю последовательность нуклеотидов ДНК человека – около 3 млрд пар – то она займет 200 томов по 1000 страниц).
Как сказано выше, многие болезни вызваны мутациями или генетической (наследственной) предрасположенностью. Одна из наиболее заманчивых перспектив применения генной инженерии – лечение наследственных болезней с помощью введения в организм больного нормальных («лечебных») генов. Этот метод приемлем для лечения болезней, вызываемых мутацией одного гена (известно несколько тысяч таких болезней).
Чтобы ген передавался дочерним клеткам при делении и сохранялся в организме человека всю жизнь, он должен встраиваться в хромосому. Впервые эта задача была решена в опытах на мышах в 1981 г. Уже в 1990 г. в США были разрешены клинические испытания по лечению тяжелого комбинированного иммунодефицита с помощью введения нормального гена, отсутствующего при данной болезни. Несколько позднее тем же методом начали лечить один из видов гемофилии.
В настоящее время проводятся клинические испытания лечения генами примерно десятка наследственных болезней. Среди них: гемофилия; наследственная мышечная дистрофия, приводящая к почти полной неподвижности ребенка; наследственная гиперхолестеринемия. Во многих случаях уже сейчас достигается заметное улучшение состояния больных этими и другими ранее неизлечимыми болезнями.
Применение методов генной инженерии к человеку вызывает ряд этических проблем и вопросов. Можно ли вводить гены в половые клетки человека не с целью лечения, а с целью улучшения каких-то признаков потомства? Можно ли проводить диагностику наследственных заболеваний, если о результатах может узнать больной, а методов лечения пока не существует? Что лучше: применение генной диагностики в предродовой период, когда выявление наследственных дефектов может привести к отказу от рождения ребенка, или отказ от такой диагностики, из-за чего родители, имеющие гены наследственной болезни, могут принять решение вообще не иметь детей?
Эти и другие вопросы активно обсуждаются. Может быть, кто-то в классе желает высказать свое мнение по одной из упомянутых выше проблем? (Выступления учащихся по указанным проблемам.)
4. Этические принципы медицинской генетики
Можно по-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 можно хранить, передавать, распространять, уничтожать.
При этом не только сам испытуемый, но и его прямые потомки в нескольких поколениях могут оказаться объектами воздействия измененной генетической информации. Все это выделяет этику медицинской генетики из других разделов биоэтики.
Этические принципы медицинской генетики были сформулированы в 1997 г. в программе Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) по генетике человека. Познакомимся с основными из них.
1. Справедливое распределение общественных ресурсов, выделенных для генетической службы, в пользу наиболее нуждающихся в них.
2. Добровольность участия людей во всех медико-генетических процедурах, включая тестирование и лечение. Исключение какого-либо принуждения со стороны государства, общества, врачей.
3. Уважение личности человека независимо от уровня его знаний. Возможность образования в области генетики для всех членов общества: врачей, учителей, священников и др.
4. Уважение мнения меньшинства.
5. Тесное взаимодействие с организациями, объединяющими больных и их родственников.
6. Предупреждение основанной на генетической информации дискриминации при трудоустройстве, страховании или обучении.
7. Совместная работа с представителями других профессий по оказанию всех видов медицинской и социальной помощи больным, страдающим наследственными заболеваниями, 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.
Эти положения уточняются в зависимости от традиций страны и конкретного вида помощи.
5. Юридические проблемы генной инженерии
С генной инженерией связано и множество юридических проблем. Например, возникает вопрос о праве собственности изобретателей на новые гены и новые сорта растений и животных, полученные с помощью генной инженерии. В США и европейских странах уже создано обширное патентное законодательство в этой области; неоднократно проходили судебные процессы, связанные с защитой патентов на тот или иной ген. Задача общества состоит в том, чтобы охрана подобных прав собственности не стала препятствием для дальнейших научных исследований или медицинской практики.
Ряд проблем возникает при проведении массового генетического тестирования наследственных заболеванияй. Они связаны как с возможной дискриминацией лиц, имеющих положительные результаты того или иного теста, так и с их влиянием на психическое благополучие людей, здоровых на момент тестирования. В соответствии с общепринятыми международными нормами обследование на наличие наследственных заболеваний взрослых должно быть добровольным.
Обследование детей в интересах их здоровья должно быть обязательным и бесплатным, например генетическое тестирование новорожденных на широко распространенное опасное наследственное заболевание фенилкетонурию. Обязательным условием такого обследования являются доступность и своевременность лечения заболевания.
Успехи в изучении генома человека делают реальным в ближайшем будущем тестирование на предрасположенность сердечно-сосудистым, онкологическим и др. заболеваниям. ВОЗ рекомендует проводить тестирование, только если его результаты могут быть эффективно использованы для профилактики и лечения заболевания, при условии полной информированности пациента и его добровольном согласии. К результатам всех видов генетического тестирования не должны иметь доступа работодатели, страховые компании и др. во избежание возможной дискриминации.
Во многих странах законодательство запрещает проводить генетическое тестирование на заболевания, для которых невозможно лечение. ВОЗ допускает тестирование взрослых при отсутствии методов лечения заболевания, если полученная информация необходима для предотвращения ущерба здоровью будущих поколений. Тестирование детей на заболевания с поздним началом при отсутствии методов лечения или профилактики следует отложить до достижения возраста, когда молодые люди смогут сами принять решение относительно этого вопроса.
С учетом опыта Совета Европы и разработанной им концепции, ЮНЕСКО в 1997 г. принята «Всеобщая декларация о геноме человека и о правах человека». Это первый всеобщий правовой акт в области биологии, гарантирующий соблюдение прав человека и учитывающий необходимость обеспечения свободы исследований. В нем указывается, что геном человека является изначальной основой общности всех представителей вида Homo sapiens, признания их достоинства, разнообразия и в его естественном состоянии не должен служить источником извлечения доходов.
Декларация требует достижения согласия заинтересованных лиц и конфиденциальности генетической информации, провозглашает право человека самому решать, быть или не быть информированным о результатах генетического анализа и его последствиях, а также право на справедливую компенсацию ущерба, причиненного в результате воздействия на геном, в соответствии с международным правом и национальным законодательством.
В декларации, принятой ЮНЕСКО, определены и обязанности государств по обеспечению свободы проведения научных исследований генома человека с учетом изложенных в ней принципов, соблюдения прав и свобод человека, уважения достоинства и охраны здоровья людей. Использование результатов исследований возможно только в мирных целях. Государствам предлагается создать междисциплинарные комитеты для оценки этических, правовых и социальных вопросов, связанных с исследованием генома человека.
Подведение итогов
Таким образом, обсуждение целого ряда проблем на сегодняшнем занятии показало, что основной целью генетических исследований должно быть уменьшение страданий людей и улучшение состояния здоровья каждого человека и всего человечества. Ученые биологи, генетики, врачи-практики, работающие с применением генно-инженерных методов, должны учитывать их этические и социальные последствия. Сложные вопросы, возникающие при проведении генно-инженерных работ, необходимо активно обсуждать. Их должны решать не одни ученые, но и политики, юристы, все общество.
Основные понятия
Биоэтика (от греч. биос – жизнь и этос – обычай) – наука об этичном отношении ко всему живому, в том числе и к человеку.
Биоэтический кодекс – собрание ключевых постулатов биоэтики.
Векторы – агенты, используемые для переноса чужеродной ДНК в клетку.
Гемофилия – наследственное заболевание, характеризующееся повышенной кровоточивостью, что объясняется недостатком факторов свертывания крови.
Геном – совокупность генов, содержащихся в гаплоидном (одинарном) наборе хромосом клетки.
Гиперхолестеринемия – болезнь, при которой клетки больного не поглощают холестерин из крови; это приводит к ранним инфарктам.
Картирование генома – 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 наследственных свойств организма.
Плазмиды – короткие кольцевые молекулы ДНК, существующие в клетках многих бактерий и реплицирующиеся автономно, т.е. не в то же самое время, что основная молекула ДНК.
Рекомбинантные плазмиды – плазмида с «вшитой» чужеродной ДНК.
Трансдукция (от лат. transductio – перемещение) – пассивный перенос генов от одного организма другому посредством вирусов.
Трансформированные бактерии – бактерии с измененными наследственными свойствами в результате привнесения в них чужеродной ДНК.
Фенилкетонурия – болезнь, связанная с отсутствием фермента, превращающего аминокислоту фенилаланин в аминокислоту тирозин; при этой болезни поражается ЦНС и развивается слабоумие.
Штамм (от нем. Schtamm – племя, род) – чистая культура микроорганизмов, выделенная из определенного источника.
Этика – наука, объектом которой являются мораль, морально-нравственные отношения, вопросы моральных ценностей в обществе.
Список литературы
Беркенблит М.Б., Глаголев С.М., Фуралев В.А. Общая биология: Учебник для 10 класса средней школы. – В 2 ч. – Ч. 1. – М.: МИРОС, 1999. – С. 205–213.
Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология: В 3-х т. Т. 1. – М.: Мир, 1993. – С. 27–28.
Кемп П., Арме К. Введение в биологию. – М.: Мир, 1988. – С. 364–367.
Общая биология: 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.
Пономарева И.Н., Корнилова О.А., Лощилина Т.Е., Ижевский П.В. Общая биология: Учебник для учащихся 11 класса общеобразовательных учреждений /Под ред. проф. И.Н. Пономаревой. – М.: Вентана-Графф, 2002. – С. 60–64.
|
