Даследаванне ўзмацнення функцый: ці патрабуюць пераасэнсавання адносіны паміж біялагічнымі даследаваннямі, бяспекай і грамадствам?

• аўтар:
• імя аўтара

  Quantumrun Foresight
• Красавік 11, 2022

Кароткі агляд

Даследаванне ўзмацнення функцыі (GOF), займальнае даследаванне мутацый, якія змяняюць функцыю гена, стала жыццёва важным інструментам у разуменні хвароб і распрацоўцы прафілактычных мер, але яно таксама выклікае сур'ёзныя праблемы бяспекі і бяспекі. Шырокае прымяненне GOF, ад пераўтварэння пластыкавых адходаў у сінтэтычнае паліва да патэнцыйнага стварэння мэтанакіраваных захворванняў у якасці біязброі, паказвае як перспектыўныя магчымасці, так і трывожныя рызыкі. Аднак доўгатэрміновыя наступствы гэтага даследавання патрабуюць уважлівага разгляду і адказнага кіравання з боку ўрадаў і галін.

Кантэкст узмацнення функцыі

GOF разглядае мутацыі, якія змяняюць функцыю гена або бялку або мадэль экспрэсіі. Звязаны падыход, які называецца стратай функцыі, прадугледжвае падаўленне гена і назіранне за тым, што адбываецца з арганізмамі без яго. Любы арганізм можа развіць новыя здольнасці або ўласцівасці або атрымаць функцыю шляхам натуральнага адбору або навуковых эксперыментаў. Тым не менш, хоць і карысныя для распрацоўкі вакцын і лекаў наступнага пакалення, навуковыя эксперыменты GOF могуць таксама выклікаць сур'ёзныя праблемы бяспекі.

Для кантэксту навукоўцы мадыфікуюць арганізмы, выкарыстоўваючы некалькі метадаў, заснаваных на здольнасцях арганізма і жаданых выніках. Многія з гэтых падыходаў уключаюць непасрэднае змяненне генетычнага кода арганізма, у той час як іншыя могуць уключаць змяшчэнне арганізмаў ва ўмовы, якія стымулююць функцыі, звязаныя з генетычнымі зменамі. 

Першапачаткова даследаванне GOF прыцягнула шырокую ўвагу грамадскасці ў чэрвені 2012 года, калі дзве даследчыя групы раскрылі, што яны мадыфікавалі вірус птушынага грыпу з дапамогай геннай інжынерыі і кіраванай эвалюцыі, каб ён мог перадавацца тхарам і паміж тхарамі. Некаторыя часткі грамадскасці баяліся, што апублікаванне вынікаў будзе эквівалентна прадастаўленню плана для стварэння катастрафічнай пандэміі. У наступныя гады фундатары даследаванняў, палітыкі і навукоўцы спрачаліся, ці патрабуе такая праца больш строгі нагляд, каб прадухіліць выпадковы або наўмысны выкід чумы, створанай у лабараторыі. 

Фінансавыя агенцтвы ЗША, якія падтрымліваюць даследаванні, якія праводзяцца ў іншых краінах, у рэшце рэшт у 2014 годзе наклалі мараторый на даследаванні GOF з удзелам вірусаў высокапатагеннага грыпу птушак (HPAIV), адначасова распрацоўваючы новыя пратаколы для вывучэння рызык і пераваг. Мараторый быў адменены ў снежні 2017 г. Даследаванні GOF вярнуліся ў цэнтр увагі з-за пандэміі SARS-CoV-2 (COVID-19) і яе спрэчнага паходжання. Некалькі навукоўцаў і палітыкаў сцвярджаюць, што пандэмія магла ўзнікнуць у лабараторыі, і пандэмія ўздымае важныя пытанні адносна даследаванняў GOF. 

Разбуральнае ўздзеянне

Вывучэнне GOF у інфекцыйных агентаў мае глыбокія наступствы для разумення хвароб і распрацоўкі прафілактычных мер. Паглыбляючыся ў прыроду ўзаемадзеяння гаспадар-патаген, навукоўцы могуць выявіць, як вірусы развіваюцца і заражаюць гаспадароў. Гэтыя веды дапамагаюць у стварэнні стратэгій для прафілактыкі або лячэння захворванняў у людзей і жывёл. Акрамя таго, даследаванне GOF можа ацаніць пандэмічны патэнцыял новых інфекцыйных арганізмаў, кіруючы намаганнямі аховы здароўя і падрыхтоўкі, уключаючы стварэнне эфектыўных медыцынскіх мер рэагавання. Тым не менш, вельмі важна прызнаць, што гэта даследаванне можа быць звязана са спецыфічнымі рызыкамі біябяспекі і біябяспекі, якія патрабуюць унікальнай ацэнкі рызыкі і стратэгій змякчэння.

У кантэксце аховы здароўя грамадства даследаванне GOF служыць важным інструментам для прагназавання змен у вядомых вірусах. Вылучаючы верагодныя мутацыі, гэта дазваляе палепшыць назіранне, дазваляючы супольнасцям распазнаваць гэтыя змены і аператыўна рэагаваць на іх. Падрыхтоўка вакцын напярэдадні ўспышкі становіцца магчымай, што патэнцыйна можа выратаваць жыцці і рэсурсы. Тым не менш, патэнцыйныя рызыкі даследаванняў GOF нельга ігнараваць. Гэта можа прывесці да стварэння арганізмаў, якія з'яўляюцца больш інфекцыйнымі або вірулентнымі, чым іх бацькоўскі арганізм, або нават арганізмаў, з якімі сучасныя метады выяўлення і лячэння не могуць справіцца.

Урадам можа спатрэбіцца інвеставаць у інфраструктуру і адукацыю, каб пераканацца, што даследаванні GOF праводзяцца бяспечна і этычна. Кампаніі, якія займаюцца аховай здароўя і фармацэўтыкай, могуць выкарыстоўваць гэтыя даследаванні для распрацоўкі новых прадуктаў і паслуг, але, магчыма, спатрэбіцца ўважліва арыентавацца ў нарматыўных і этычных пытаннях. Асобы, асабліва ў пацярпелых супольнасцях, могуць выйграць ад паляпшэння прафілактыкі і лячэння захворванняў, але таксама павінны ведаць пра патэнцыйныя рызыкі і грамадскія дыскусіі вакол гэтага магутнага навуковага падыходу. 

Наступствы ўзмацнення функцыі

Больш шырокія наступствы GOF могуць уключаць:

• Навукоўцы ў шырокай галіне біялагічных навук могуць праводзіць перадавыя выпрабаванні шматлікіх навуковых тэорый, што вядзе да больш глыбокага разумення жыццёвых працэсаў і патэнцыялу для новых адкрыццяў у медыцыне, сельскай гаспадарцы і іншых жыццёва важных сектарах.
• Распрацоўка новых тэхналогій і медыцынскіх метадаў лячэння для шэрагу прыкладанняў аховы здароўя, што вядзе да паляпшэння вынікаў для пацыентаў, больш індывідуальнага догляду і патэнцыйнай эканоміі сродкаў у сістэмах аховы здароўя.
• Генная інжынерыя арганізмаў на карысць навакольнага асяроддзя, напрыклад, мадыфікацыя E. coli для пераўтварэння пластыкавых адходаў у сінтэтычнае паліва або іншы тавар, што вядзе да новых метадаў кіравання адходамі і патэнцыйных рашэнняў у галіне энергетыкі.
• Рэжымы-ізгоі і арганізацыі, якія фінансуюць распрацоўку мэтанакіраваных і лекава-ўстойлівых хвароб для выкарыстання ў якасці біялагічнай зброі, што прыводзіць да павелічэння глабальных рызык бяспекі і неабходнасці міжнароднага супрацоўніцтва ў галіне біябяспекі.
• Павялічаная здольнасць мадыфікаваць генетычны матэрыял, што вядзе да этычных дыскусій і патэнцыйнага прыняцця заканадаўства аб геннай інжынерыі чалавека, дызайнерскіх немаўлятаў і патэнцыялу непрадбачаных экалагічных наступстваў.
• Рост персаналізаванай медыцыны з дапамогай генетычнага аналізу і індывідуальных метадаў лячэння, што вядзе да больш эфектыўных метадаў лячэння, але таксама выклікае заклапочанасць наконт прыватнасці, дыскрымінацыі і даступнасці для ўсіх сацыяльна-эканамічных груп.
• Патэнцыял біялагічных навук унесці свой уклад ва ўстойлівае развіццё сельскай гаспадаркі праз развіццё засухаўстойлівых культур і экалагічна чыстых пестыцыдаў, што прывядзе да павышэння харчовай бяспекі і зніжэння ўздзеяння на навакольнае асяроддзе.
• Рызыка няроўнага доступу да перадавых біялагічных тэхналогій і метадаў лячэння ў розных рэгіёнах і сацыяльна-эканамічных групах, што вядзе да пашырэння дыспрапорцыі ў стане здароўя і магчымых сацыяльных хваляванняў.
• Інтэграцыя біялагічных навук з інфармацыйнымі тэхналогіямі, што вядзе да стварэння новых галін і працоўных месцаў, але таксама патрабуе значнай перападрыхтоўкі працоўнай сілы і адаптацыі да новых патрабаванняў рынку працы.

Пытанні для разгляду

• Ці лічыце вы, што рызыка даследавання GOF перавышае карысць?
• Ці лічыце вы, што прыватныя кампаніі павінны захаваць сваю магчымасць праводзіць даследаванні GOF, або даследаванні GOF павінны быць абмежаваныя нацыянальнымі ўрадавымі лабараторыямі, або цалкам забароненыя?