Rekombinacja DNA – z czym kojarzy nam się ten termin? Czy nie brzmi tajemniczo albo nawet złowrogo? Może przywodzi na myśl tytuł misternego, światowego planu, którego celem jest modyfikacja ludzkiego DNA i stworzenie istot idealnych? Mamy dobrą wiadomość – możemy porzucić te nieco fantastyczne teorie. Rekombinowanie DNA to bowiem niebywałe osiągnięcie nauki, które przyniosło prawdziwą rewolucję między innymi w dziedzinie medycyny.
Jak natomiast definiujemy proces rekombinacji DNA? Określamy go jako technikę polegającą na izolowaniu materiału genetycznego i wprowadzaniu w jego budowę zmian, które pozwalają uzyskać cząsteczki chimeryczne. Łączy się zatem sekwencje DNA – niekiedy z bardzo różnych źródeł – i kreuje się twory udoskonalone – np. połączenia, w których obecny jest zarówno ludzki, jak i bakteryjny materiał genetyczny.
Omówmy pokrótce, jak rekombinowanie DNA przebiega. Otóż cały proces rozpoczyna się od działania enzymów restrykcyjnych – cząsteczek, które przecinają materiał genetyczny w określonych punktach i przygotowują wyizolowane odcinki DNA o ustalonej długości. Następnie, tak przetworzony materiał genetyczny jest spajany, łączony – także dzięki aktywności enzymów – tym razem noszą one miano ligaz. W ten sposób uzyskujemy DNA chimeryczne.
Jakie znaczenie biomedyczne ma natomiast opracowanie technik rekombinacji genów? Bez wątpienia niezwykle istotne. Możemy bowiem kontynuować badania nad patogenezą chorób, których powstawania nie sposób było zgłębić przy pomocy tradycyjnych, dawniej poznanych sposobów. Rekombinowanie DNA ma także znaczenie w farmakologii i farmakoterapii. Istnieje bowiem szereg dziedzicznych i nie tylko chorób genetycznych, które dotychczas uchodziły za nieuleczalne, dziś zaś trwają badania nad iniekcyjnym (na przykład przy pomocy genomu wirusowego) wprowadzaniem do organizmu ludzkiego prawidłowych, brakujących genów w celu przywrócenia zdolności do produkcji prawidłowych białek, w zależności od rodzaju schorzenia.
Co więcej, techniki rekombinowania DNA pozwalają nam także pozyskiwać leki takie jak substancje hormonalne – insulina, hormon wzrostu czy też inne – na przykład aktywator plazminogenu. Dzięki omawianym metodom rekombinacji możemy również pozyskiwać konkretne białka służące produkcji szczepionek – na przykład tych przeciwko zapaleniu wątroby typu B.
Rekombinowanie DNA posiada także znaczenie dla jednego z najgroźniejszych przeciwników w XXI wieku – AIDS. Możliwe jest bowiem syntezowanie białek służących do opracowywania testów diagnostycznych, pozwalających na wykrycie śmiertelnej choroby u pacjenta.
Oczywiście na odkryciu technik rekombinacji DNA zyskała także diagnostyka innych chorób. Dodatkowo, kwestię czasu stanowi opracowanie terapii genowej w leczeniu zaburzeń takich jak talasemia, niedokrwistość sierpowatokrwinkowa czy niedobór deaminazy adenozynowej. Możliwe jest też szacowanie ryzyka zapadalności na dane problemy zdrowotne. Rozwinęła się również medycyna sądowa.