Istraživanje dobitka funkcije: Da li odnos između biološkog istraživanja, sigurnosti i društva zahtijeva preispitivanje?

• Autor:
• Ime autora

  Quantumrun Foresight
• April 11, 2022

Sažetak uvida

Istraživanje dobivanja funkcije (GOF), fascinantno istraživanje mutacija koje mijenjaju funkciju gena, postalo je vitalno oruđe u razumijevanju bolesti i razvoju preventivnih mjera, ali predstavlja i značajnu zabrinutost za sigurnost i sigurnost. Široke primjene GOF-a, od pretvaranja plastičnog otpada u sintetičko gorivo do potencijalnog stvaranja visoko ciljanih bolesti kao biološkog oružja, otkrivaju obećavajuće mogućnosti i alarmantne rizike. Međutim, dugoročne implikacije ovog istraživanja zahtijevaju pažljivo razmatranje i odgovorno upravljanje od strane vlada i industrije.

Kontekst povećanja funkcije

GOF ispituje mutacije koje mijenjaju funkciju gena ili proteina ili obrazac ekspresije. Srodni pristup, nazvan gubitak funkcije, podrazumijeva potiskivanje gena i promatranje onoga što se događa organizmima bez njega. Svaki organizam može razviti nove sposobnosti ili svojstva ili steći funkciju kroz prirodnu selekciju ili naučne eksperimente. Međutim, iako su korisni u razvoju vakcina i lijekova sljedeće generacije, naučni eksperimenti GOF-a također mogu predstavljati značajne probleme sigurnosti i sigurnosti.

Za kontekst, naučnici modifikuju organizme koristeći nekoliko tehnika zasnovanih na sposobnostima organizma i željenim rezultatima. Mnogi od ovih pristupa uključuju direktnu promjenu genetskog koda organizma, dok drugi mogu uključivati ​​organizme koji se stavljaju u uslove koji promoviraju funkcije povezane s genetskim promjenama. 

GOF istraživanje je prvobitno privuklo široku pažnju javnosti u junu 2012. godine, kada su dvije istraživačke grupe otkrile da su modificirale virus ptičjeg gripa koristeći genetski inženjering i vođenu evoluciju kako bi se mogao prenijeti na tvorove i između njih. Neki dijelovi javnosti su se bojali da bi objavljivanje nalaza bilo jednako pružanju plana za stvaranje katastrofalne pandemije. U godinama nakon toga, finansijeri istraživanja, političari i naučnici raspravljali su o tome da li je za takav rad potreban stroži nadzor kako bi se spriječilo slučajno ili namjerno oslobađanje laboratorijske kuge. 

Američke agencije za finansiranje, koje podržavaju istraživanja sprovedena u drugim zemljama, na kraju su 2014. godine uvele moratorij na GOF istraživanja koja su uključivala visokopatogene viruse ptičje gripe (HPAIV) dok su razvijale nove protokole za ispitivanje rizika i koristi. Moratorijum je ukinut u decembru 2017. Istraživanje GOF-a vratilo se u centar pažnje, zahvaljujući pandemiji SARS-CoV-2 (COVID-19) i njenom spornom porijeklu. Nekoliko naučnika i političara tvrdi da je pandemija možda potekla iz laboratorije, a da je pandemija pokrenula važna pitanja u vezi s istraživanjem GOF-a. 

Ometajući uticaj

Proučavanje GOF-a kod infektivnih agenasa ima duboke implikacije za razumijevanje bolesti i razvoj preventivnih mjera. Udubljujući se u osnovnu prirodu interakcija domaćin-patogen, naučnici mogu otkriti kako virusi evoluiraju i zaraze domaćine. Ovo znanje pomaže u kreiranju strategija za prevenciju ili liječenje bolesti kod ljudi i životinja. Nadalje, GOF istraživanje može procijeniti pandemijski potencijal zaraznih organizama u nastajanju, usmjeravajući javno zdravlje i napore pripreme, uključujući stvaranje djelotvornih medicinskih odgovora. Međutim, bitno je prepoznati da ovo istraživanje može dovesti do specifičnih rizika za biološku sigurnost i biosigurnost, što zahtijeva jedinstvenu procjenu rizika i strategije ublažavanja.

U kontekstu zdravlja zajednice, GOF istraživanje služi kao vitalno sredstvo za predviđanje promjena u poznatim virusima. Ističući vjerovatne mutacije, omogućava poboljšani nadzor, omogućavajući zajednicama da brzo prepoznaju te promjene i reaguju na njih. Priprema vakcina prije izbijanja postaje mogućnost, potencijalno spašavajući živote i resurse. Ipak, potencijalni rizici istraživanja GOF-a ne mogu se zanemariti. To može dovesti do stvaranja organizama koji su zarazniji ili virulentniji od svog matičnog organizma, ili čak organizama s kojima se trenutne metode detekcije i tretmani ne mogu nositi.

Vlade će možda morati ulagati u infrastrukturu i obrazovanje kako bi osigurale da se istraživanje GOF-a provodi sigurno i etički. Kompanije koje se bave zdravstvom i farmaceutskim proizvodima mogu iskoristiti ovo istraživanje za razvoj novih proizvoda i usluga, ali će možda morati pažljivo da se kreću kroz regulatorne i etičke krajolike. Pojedinci, posebno oni u pogođenim zajednicama, mogu imati koristi od poboljšane prevencije i liječenja bolesti, ali također moraju biti svjesni potencijalnih rizika i društvenih debata koje okružuju ovaj moćni naučni pristup. 

Implikacije pojačanja funkcije

Šire implikacije GOF-a mogu uključivati:

• Naučnici u širokom polju bionauke su u mogućnosti da provedu napredne testove za brojne naučne teorije, što dovodi do dubljeg razumijevanja životnih procesa i potencijala za nova otkrića u medicini, poljoprivredi i drugim vitalnim sektorima.
• Razvoj novih tehnologija i medicinskih tretmana za niz zdravstvenih primjena, što dovodi do poboljšanih ishoda pacijenata, personaliziranije njege i potencijalnih ušteda troškova u zdravstvenim sistemima.
• Genetski inženjering organizmi za dobrobit okoliša, kao što je modificiranje E. coli za transformaciju plastičnog otpada u sintetičko gorivo ili drugu robu, što dovodi do novih metoda upravljanja otpadom i potencijalnih energetskih rješenja.
• Odmetnički režimi i organizacije koje finansiraju razvoj visoko ciljanih i otpornih na lijekove za upotrebu kao biološko oružje, što dovodi do povećanih globalnih sigurnosnih rizika i potrebe za međunarodnom saradnjom u biološkoj sigurnosti.
• Povećana sposobnost modifikacije genetskog materijala, što dovodi do etičkih debata i potencijalnog zakonodavstva oko ljudskog genetskog inženjeringa, dizajnerskih beba i potencijala za neželjene ekološke posljedice.
• Rast personalizirane medicine kroz genetsku analizu i prilagođene tretmane, što dovodi do efikasnijih terapija, ali i izaziva zabrinutost oko privatnosti, diskriminacije i pristupačnosti za sve socioekonomske grupe.
• Potencijal bioznanosti da doprinese održivoj poljoprivredi kroz razvoj useva otpornih na sušu i ekološki prihvatljivih pesticida, što dovodi do povećane sigurnosti hrane i smanjenog uticaja na životnu sredinu.
• Rizik od nejednakog pristupa naprednim bionaučnim tehnologijama i tretmanima u različitim regijama i socioekonomskim grupama, što dovodi do širenja zdravstvenih razlika i potencijalnih društvenih nemira.
• Integracija bionauke sa informatičkom tehnologijom, što dovodi do stvaranja novih industrija i mogućnosti za zapošljavanje, ali također zahtijeva značajnu prekvalifikaciju radne snage i prilagođavanje novim zahtjevima tržišta rada.

Pitanja koja treba razmotriti

• Mislite li da su rizici istraživanja GOF-a veći od koristi?
• Vjerujete li da privatne kompanije treba da zadrže svoju sposobnost da sprovode GOF istraživanja, ili da GOF istraživanja treba da budu ograničena na laboratorije nacionalne vlade, ili da budu potpuno zabranjena?