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Alles über Gentests und Gentechnik: Kosten, Ablauf und Beispiele

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Alles über Gentests und Gentechnik: Kosten, Ablauf und Beispiele

Die medizinische Gendiagnostik ermöglicht die frühzeitige Erkennung von Erbkrankheiten und die Identifizierung von Krankheitserregern. Etwa 2-3% aller Krankheiten werden durch Genveränderungen verursacht, wobei rund 6.000 Erbkrankheiten bekannt sind. Die genetische Untersuchung kann direkt oder indirekt erfolgen und bietet Chancen zur Früherkennung, birgt aber auch ethische und soziale Risiken. In der Medikamentenherstellung spielt die Gentechnik in der Medizin eine zunehmend wichtige Rolle, insbesondere bei der Produktion von Proteinen und Impfstoffen.

• Die medizinische Gendiagnostik ermöglicht die Früherkennung von Erbkrankheiten und die Identifizierung von Krankheitserregern.
• Etwa 2-3% aller Krankheiten werden durch Genveränderungen verursacht, wobei rund 6.000 Erbkrankheiten bekannt sind.
• Gendiagnostische Verfahren umfassen direkte und indirekte Nachweismethoden für mutierte Gene.
• Die Anwendung der Gendiagnostik birgt neben medizinischen Chancen auch ethische und soziale Risiken.
• In der Medikamentenherstellung gewinnt die Gentechnik zunehmend an Bedeutung, insbesondere bei der Produktion von Proteinen und Impfstoffen.

12.5.2020

1163

Bio Präsentation
Medizinische Gendiagnostik
= Frühzeitige Erkennung von Erbkrankheiten; Identifizierung von Krankheitserregern
Krankheitsurs

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Gentechnik in der Medikamentenherstellung

Die Gentechnik in der Medizin spielt eine zunehmend wichtige Rolle, insbesondere in der Herstellung von Medikamenten. Traditionell wurden Medikamente aus Proteinen gewonnen, die aus menschlichen und tierischen Organismen stammen. Dieser Prozess war jedoch aufwendig, wenig ergiebig und mit Risiken verbunden, wie der Übertragung von Krankheitserregern durch Blut oder Abwehrreaktionen aufgrund des tierischen Ursprungs.

Highlight: Etwa 15-25% der Medikamente auf dem deutschen Markt sind heute gentechnisch hergestellt.

Die gentechnische Herstellung von Medikamenten bietet mehrere Vorteile. Sie ermöglicht die Produktion einer größeren Vielfalt von Proteinen und reduziert die Risiken, die mit der Gewinnung aus tierischen Quellen verbunden sind. Die Herstellung erfolgt hauptsächlich mit veränderten Stämmen von E. Coli oder Bäckerhefe sowie mit veränderten Hamsterzellen.

Example: Ein Beispiel für gentechnisch hergestellte Medikamente sind Insulinpräparate für Diabetiker, die früher aus tierischen Bauchspeicheldrüsen gewonnen wurden.

Eine weitere Methode ist die Herstellung von Medikamenten aus Proteinen von transgenen Tieren, bei denen menschliche Gene in weibliche Tierembryonen eingesetzt werden. Diese Methode wird auch als "Pharming" bezeichnet, ist jedoch in vielen Ländern umstritten und teilweise verboten.

Vocabulary: "Pharming" bezeichnet die Produktion von Arzneimitteln in gentechnisch veränderten Tieren oder Pflanzen.

Zu den am häufigsten gentechnisch hergestellten Produkten gehören Wachstumsfaktoren, Interferone und Interleukine. Es wird erwartet, dass gentechnisch hergestellte Impfstoffe in Zukunft an Bedeutung gewinnen werden.

Highlight: Ein großer Vorteil gentechnisch hergestellter Medikamente und Impfstoffe ist das fehlende Infektionsrisiko im Vergleich zu Produkten aus tierischen Quellen.

Die Gentechnik in der Medizin bietet somit zahlreiche Beispiele für innovative Ansätze in der Medikamentenherstellung. Sie ermöglicht die Produktion von Wirkstoffen, die zuvor nur schwer oder gar nicht zugänglich waren, und trägt zur Verbesserung der Sicherheit und Effizienz in der Arzneimittelproduktion bei.

Example: Die rote Gentechnik, die sich auf medizinische Anwendungen konzentriert, steht im Gegensatz zur grünen Gentechnik, die sich mit der genetischen Veränderung von Pflanzen befasst.

Bio Präsentation
Medizinische Gendiagnostik
= Frühzeitige Erkennung von Erbkrankheiten; Identifizierung von Krankheitserregern
Krankheitsurs

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Medizinische Gendiagnostik und Krankheitsursachen

Die medizinische Gendiagnostik ist ein wichtiges Werkzeug zur frühzeitigen Erkennung von Erbkrankheiten und zur Identifizierung von Krankheitserregern. Etwa 2-3% aller Krankheiten werden durch Genveränderungen verursacht, wobei rund 6.000 Erbkrankheiten bekannt sind. Die meisten dieser Erbkrankheiten sind monogen, das heißt, sie werden durch die Veränderung eines einzigen Gens verursacht. Häufig spielen jedoch auch Umwelteinflüsse eine Rolle, was zu multifaktoriellen genetischen Dispositionen führt.

Definition: Monogene Erbkrankheiten sind Krankheiten, die durch die Veränderung eines einzigen Gens verursacht werden.

Der direkte Nachweis mutierter Gene erfolgt durch ein komplexes Verfahren, bei dem zunächst ein Teil des Gens geklont und als Gensonde eingesetzt wird. Bei Punktmutationen werden zwei DNA-Einzelstränge verwendet, einer mit normaler Basensequenz und einer mit der Mutation. Die DNA-Proben werden mit Restriktionsenzymen geschnitten, durch Gelelektrophorese aufgetrennt und mit der Gensonde versetzt. Eine anschließende Autoradiografie zeigt, ob die Gensonde mit der DNA hybridisiert hat, was auf eine genetisch bedingte Erbkrankheit hinweist.

Vocabulary: Eine Gensonde ist ein kurzes DNA-Fragment, das zur Identifizierung spezifischer Gene oder Gensequenzen verwendet wird.

Der indirekte Nachweis mutierter Gene kommt zum Einsatz, wenn keine Gensonde für das krankheitsauslösende Gen vorliegt. In diesem Fall werden sogenannte Markergene untersucht, die mit dem krankheitsauslösenden Gen vererbt werden, aber nicht direkt mit der Krankheit in Verbindung stehen.

Highlight: Die genetische Untersuchung durch indirekte Nachweismethoden eignet sich nur für DNA-Sequenzen, die bei der Krankheit tatsächlich verändert werden.

Die Anwendung und Risiken der medizinischen Gendiagnostik sind vielfältig. Es ist wichtig zu beachten, dass nur für wenige Erbkrankheiten eine Behandlung existiert und die Entwicklung von Gentests teuer ist. Zudem werden viele Krankheiten durch mehrere Gene bedingt, während Tests oft nur für ein bestimmtes Gen verfügbar sind. Dies kann zu Unsicherheiten bei negativen Testergebnissen führen. Gentests geben in der Regel nur Auskunft über die Disposition, also die Wahrscheinlichkeit einer Erbkrankheit.

Example: Ein Gentest psychische Krankheiten könnte beispielsweise die Veranlagung für Depressionen aufzeigen, ohne eine sichere Vorhersage über den tatsächlichen Ausbruch der Krankheit zu treffen.

Ein weiteres Risiko ist die sogenannte "genetische Diskriminierung". Hierbei besteht die Gefahr, dass Versicherungen Gentests nutzen, um Kosten anzupassen, oder dass Verträge und Einstellungen vom Testergebnis abhängig gemacht werden.

Quote: "Genetische Diskriminierung" bezeichnet die Benachteiligung von Personen aufgrund ihrer genetischen Veranlagung, beispielsweise bei Versicherungen oder Arbeitsverträgen.

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Gentechnik in der Medikamentenherstellung

Die Gentechnik in der Medizin spielt eine zunehmend wichtige Rolle, insbesondere in der Herstellung von Medikamenten. Traditionell wurden Medikamente aus Proteinen gewonnen, die aus menschlichen und tierischen Organismen stammen. Dieser Prozess war jedoch aufwendig, wenig ergiebig und mit Risiken verbunden, wie der Übertragung von Krankheitserregern durch Blut oder Abwehrreaktionen aufgrund des tierischen Ursprungs.

Highlight: Etwa 15-25% der Medikamente auf dem deutschen Markt sind heute gentechnisch hergestellt.

Die gentechnische Herstellung von Medikamenten bietet mehrere Vorteile. Sie ermöglicht die Produktion einer größeren Vielfalt von Proteinen und reduziert die Risiken, die mit der Gewinnung aus tierischen Quellen verbunden sind. Die Herstellung erfolgt hauptsächlich mit veränderten Stämmen von E. Coli oder Bäckerhefe sowie mit veränderten Hamsterzellen.

Example: Ein Beispiel für gentechnisch hergestellte Medikamente sind Insulinpräparate für Diabetiker, die früher aus tierischen Bauchspeicheldrüsen gewonnen wurden.

Eine weitere Methode ist die Herstellung von Medikamenten aus Proteinen von transgenen Tieren, bei denen menschliche Gene in weibliche Tierembryonen eingesetzt werden. Diese Methode wird auch als "Pharming" bezeichnet, ist jedoch in vielen Ländern umstritten und teilweise verboten.

Vocabulary: "Pharming" bezeichnet die Produktion von Arzneimitteln in gentechnisch veränderten Tieren oder Pflanzen.

Zu den am häufigsten gentechnisch hergestellten Produkten gehören Wachstumsfaktoren, Interferone und Interleukine. Es wird erwartet, dass gentechnisch hergestellte Impfstoffe in Zukunft an Bedeutung gewinnen werden.

Highlight: Ein großer Vorteil gentechnisch hergestellter Medikamente und Impfstoffe ist das fehlende Infektionsrisiko im Vergleich zu Produkten aus tierischen Quellen.

Die Gentechnik in der Medizin bietet somit zahlreiche Beispiele für innovative Ansätze in der Medikamentenherstellung. Sie ermöglicht die Produktion von Wirkstoffen, die zuvor nur schwer oder gar nicht zugänglich waren, und trägt zur Verbesserung der Sicherheit und Effizienz in der Arzneimittelproduktion bei.

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Definition: Monogene Erbkrankheiten sind Krankheiten, die durch die Veränderung eines einzigen Gens verursacht werden.

Der direkte Nachweis mutierter Gene erfolgt durch ein komplexes Verfahren, bei dem zunächst ein Teil des Gens geklont und als Gensonde eingesetzt wird. Bei Punktmutationen werden zwei DNA-Einzelstränge verwendet, einer mit normaler Basensequenz und einer mit der Mutation. Die DNA-Proben werden mit Restriktionsenzymen geschnitten, durch Gelelektrophorese aufgetrennt und mit der Gensonde versetzt. Eine anschließende Autoradiografie zeigt, ob die Gensonde mit der DNA hybridisiert hat, was auf eine genetisch bedingte Erbkrankheit hinweist.

Vocabulary: Eine Gensonde ist ein kurzes DNA-Fragment, das zur Identifizierung spezifischer Gene oder Gensequenzen verwendet wird.

Der indirekte Nachweis mutierter Gene kommt zum Einsatz, wenn keine Gensonde für das krankheitsauslösende Gen vorliegt. In diesem Fall werden sogenannte Markergene untersucht, die mit dem krankheitsauslösenden Gen vererbt werden, aber nicht direkt mit der Krankheit in Verbindung stehen.

Highlight: Die genetische Untersuchung durch indirekte Nachweismethoden eignet sich nur für DNA-Sequenzen, die bei der Krankheit tatsächlich verändert werden.

Die Anwendung und Risiken der medizinischen Gendiagnostik sind vielfältig. Es ist wichtig zu beachten, dass nur für wenige Erbkrankheiten eine Behandlung existiert und die Entwicklung von Gentests teuer ist. Zudem werden viele Krankheiten durch mehrere Gene bedingt, während Tests oft nur für ein bestimmtes Gen verfügbar sind. Dies kann zu Unsicherheiten bei negativen Testergebnissen führen. Gentests geben in der Regel nur Auskunft über die Disposition, also die Wahrscheinlichkeit einer Erbkrankheit.

Example: Ein Gentest psychische Krankheiten könnte beispielsweise die Veranlagung für Depressionen aufzeigen, ohne eine sichere Vorhersage über den tatsächlichen Ausbruch der Krankheit zu treffen.

Ein weiteres Risiko ist die sogenannte "genetische Diskriminierung". Hierbei besteht die Gefahr, dass Versicherungen Gentests nutzen, um Kosten anzupassen, oder dass Verträge und Einstellungen vom Testergebnis abhängig gemacht werden.

Quote: "Genetische Diskriminierung" bezeichnet die Benachteiligung von Personen aufgrund ihrer genetischen Veranlagung, beispielsweise bei Versicherungen oder Arbeitsverträgen.

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