تستخدم الهندسة الوراثية لتغيير الجينات من أجل التغلب على مرض ما أو تحسين نبات لبيئة جديدة لا يعرفها أو علاج مرض.

تطبيقات الهندسة الوراثية

مجال الطب وإنتاج العقاقير الطبية:

علاج مرض انتفاخ الرئة الوراثي (Genetic Emphysema): الناتج عن نقص بروتين ألفا-1-أنتيتريسين (Alpha-1-antitrypsin) من خلال إنتاج أغنام معدلة وراثياً قادرة على إنتاج حليب يحتوي هذا الأنزيم.
تطوير نباتات أرز معدلة وراثياً لتعطي حبوب أرز ذهبية اللون، تحتوي على صبغة بيتا كاروتين، الذي تحتاجه أجسامنا لإنتاج فيتامين A، واستخدم هذا الأرز على نطاق واسع للوقاية من حالات العشى الليلي التي تصيب الأطفال في الدول التي يعتمد غذاؤها بصورة رئيسية على الأرز.

العلاج الجيني (Gene Therapy):

هو تقانة تجريبية تستخدم الجينات لعلاج أو منع الإصابة ببعض الأمراض لاسيما الوراثية منها. في المستقبل، قد تسمح هذه التقانة للأطباء علاج الأمراض الوراثية عن طريق إدخال جين فعال في خلايا المريض ويكون قادراً على تشفير البروتين أو الأنزيم المفقود كبديل من استخدام الأدوية أو الجراحة. مثال: استخدام العلاج الجيني من علاج الطفرة التي تؤدي إلى نقص أنزيم أدينوسين دي-أمينيز (Adenosine Deaminase – ADA) المهم في تفاعلات الهدم الخاصة بالقواعد النيتروجينية من نوع بيورين. نقص هذا الأنزيم يؤدي إلى تراكم البيورينات في الجسم، ويشكل أحد مسببات مرض نقص المناعة المشترك الشديد (SCID) الذي يتميز بضعف الاستجابات المناعية والالتهابات المتكررة.

مجال الإنتاج الزراعي والحيواني:

إنتاج نباتات مغيرة وراثياً تمتاز بقدرتها على مقاومة الآفات الزراعية، حيث تم عزل جين من بكتيريا Bacillus thuringiensis ينتج سماً قاتلاً، ويتم إدخال هذا الجين إلى نباتات مثل الذرة وفول الصويا، فتصبح مقاومة للآفات الحشرية. وبعض النباتات تتحمل ملوحة التربة لاحتوائها على بروتين خاص بنقل أيونات الصوديوم Na+ من السيتوبلازم إلى داخل الفجوات الخلوية دون أن يلحق الضرر بنمو النبات. كما تم إنتاج نباتات تحمل الجفاف والصقيع، ونباتات معدلة وراثياً لمقاومة الملوحة؛ القمح والأرز والبندورة. وبالنسبة للحيوانات تم الحصول على حيوانات معدلة وراثياً كالأغنام والأبقار لإنتاج كميات وفيرة من الحليب أو اللحوم، بالإضافة لإنتاج حيوانات لديها القدرة على مقاومة مسببات الأمراض.

الهندسة الوراثية والبيئة:

قام العلماء باستخدام تقنيات الهندسة الوراثية بإنتاج سلالات بكتيريا تعمل على تحليل بقع النفط المتسربة من ناقلات النفط العملاقة، حيث تقوم بالتغذي على هذه البقع، وبالتالي تعمل على مكافحة التلوث

ضوابط استخدام الهندسة الوراثية وأخلاقياتها

انتشرت زراعة المحاصيل المغيرة وراثياً حول العالم، وتمتاز هذه المحاصيل بإنتاجيتها العالية، وبالتالي توفرها في الأسواق بأسعار مناسبة. كما أن النباتات المغيرة وراثياً تقاوم الآفات الحشرية وتقلل إمكانية استخدام المبيدات الحشرية. لكن من جهة أخرى هناك قلق من أن تقضي النباتات المعدلة وراثياً المقاومة للآفات الحشرية على الحشرات النافعة بالإضافة لتلك الضارة. كما يوجد استهلاك بوجود عبارة (GMO – Genetically Modified Organism) على المنتجات المعدلة وراثياً لإعطاء المستهلك الحق في الاختيار.