Výzkum přínosu funkce: Vyžaduje vztah mezi biologickým výzkumem, bezpečností a společností přehodnocení?

• Autor:
• jméno autora

  Quantumrun Foresight
• 11. dubna 2022

Shrnutí statistik

Výzkum Gain-of-Function (GOF), fascinující zkoumání mutací, které mění funkci genu, se stal zásadním nástrojem pro pochopení nemocí a vývoj preventivních opatření, ale také představuje významné obavy o bezpečnost a zabezpečení. Široké aplikace GOF, od přeměny plastového odpadu na syntetické palivo až po potenciální vytváření vysoce cílených nemocí jako biologických zbraní, odhalují jak slibné příležitosti, tak alarmující rizika. Dlouhodobé důsledky tohoto výzkumu však vyžadují pečlivé zvážení a odpovědné řízení ze strany vlád a průmyslových odvětví.

Kontext zisku funkce

GOF zkoumá mutace, které mění funkci nebo vzor exprese genu nebo proteinu. Související přístup, nazývaný ztráta funkce, znamená potlačení genu a pozorování toho, co se děje s organismy bez něj. Jakýkoli organismus může vyvinout nové schopnosti nebo vlastnosti nebo získat funkci přírodním výběrem nebo vědeckými experimenty. I když jsou vědecké experimenty GOF užitečné při vývoji vakcín a léků nové generace, mohou také představovat významné bezpečnostní a bezpečnostní problémy.

Pro kontext vědci modifikují organismy pomocí několika technik založených na schopnostech organismu a požadovaných výsledcích. Mnohé z těchto přístupů zahrnují přímou změnu genetického kódu organismu, zatímco jiné mohou zahrnovat umístění organismů do podmínek, které podporují funkce spojené s genetickými změnami. 

Výzkum GOF zpočátku přitáhl širokou pozornost veřejnosti v červnu 2012, kdy dvě výzkumné skupiny odhalily, že modifikovaly virus ptačí chřipky pomocí genetického inženýrství a řízené evoluce tak, aby mohl být přenášen na fretky a mezi fretkami. Některé části veřejnosti se obávaly, že zveřejnění zjištění by se rovnalo poskytnutí plánu na vytvoření katastrofické pandemie. V letech od té doby financující výzkum, politici a vědci diskutovali o tom, zda taková práce vyžaduje přísnější dohled, aby se zabránilo náhodnému nebo záměrnému uvolnění moru vytvořeného laboratoří. 

Americké finanční agentury, které podporují výzkum prováděný v jiných zemích, nakonec v roce 2014 uvalily moratorium na výzkum GOF zahrnující vysoce patogenní viry ptačí chřipky (HPAIV) při vývoji nových protokolů pro zkoumání rizik a přínosů. Moratorium bylo zrušeno v prosinci 2017. Výzkum GOF se vrátil do centra pozornosti kvůli pandemii SARS-CoV-2 (COVID-19) a jejímu spornému původu. Několik vědců a politiků tvrdí, že pandemie mohla pocházet z laboratoře, přičemž pandemie vyvolává důležité otázky týkající se výzkumu GOF. 

Rušivý dopad

Studium GOF u infekčních agens má hluboké důsledky pro pochopení nemocí a vývoj preventivních opatření. Ponořením se do podstaty interakcí hostitel-patogen mohou vědci odhalit, jak se viry vyvíjejí a infikují hostitele. Tyto znalosti pomáhají při vytváření strategií pro prevenci nebo léčbu nemocí u lidí a zvířat. Kromě toho může výzkum GOF vyhodnotit pandemický potenciál nově se objevujících infekčních organismů, řídit veřejné zdraví a úsilí o přípravu, včetně vytváření účinných lékařských reakcí. Je však nezbytné si uvědomit, že tento výzkum může přijít se specifickými riziky pro biologickou bezpečnost a biologickou bezpečnost, což vyžaduje jedinečné posouzení rizik a strategie zmírňování.

V kontextu komunitního zdraví slouží výzkum GOF jako zásadní nástroj pro předvídání změn u známých virů. Zvýrazněním pravděpodobných mutací umožňuje lepší sledování, což komunitám umožňuje tyto změny rychle rozpoznat a reagovat na ně. Příprava vakcín před vypuknutím epidemie se stává možností, která potenciálně zachraňuje životy a zdroje. Potenciální rizika výzkumu GOF však nelze ignorovat. Může to vést k vytvoření organismů, které jsou infekčnější nebo virulentnější než jejich mateřský organismus, nebo dokonce organismů, se kterými si současné metody detekce a léčby nemohou poradit.

Vlády mohou potřebovat investovat do infrastruktury a vzdělání, aby zajistily, že výzkum GOF bude prováděn bezpečně a eticky. Společnosti zapojené do zdravotnictví a farmacie mohou tento výzkum využít k vývoji nových produktů a služeb, ale možná budou muset pečlivě procházet regulační a etická prostředí. Jednotlivci, zejména ti v postižených komunitách, mohou mít prospěch ze zlepšené prevence a léčby nemocí, ale také si musí být vědomi potenciálních rizik a společenských debat, které tento silný vědecký přístup obklopují. 

Důsledky zisku z funkce

Širší důsledky GOF mohou zahrnovat:

• Vědci v široké oblasti biologických věd jsou schopni provádět pokročilé testy pro řadu vědeckých teorií, což vede k hlubšímu pochopení životních procesů a potenciálu pro nové objevy v medicíně, zemědělství a dalších důležitých odvětvích.
• Vývoj nových technologií a léčebných postupů pro řadu zdravotnických aplikací, vedoucí ke zlepšení výsledků pacientů, personalizovanější péči a potenciálním úsporám nákladů ve zdravotnických systémech.
• Geneticky inženýrské organismy ve prospěch životního prostředí, jako je úprava E. coli za účelem přeměny plastového odpadu na syntetické palivo nebo jinou komoditu, což vede k novým metodám nakládání s odpady a potenciálním energetickým řešením.
• Darebné režimy a organizace financující vývoj vysoce cílených nemocí odolných vůči lékům pro použití jako biologické zbraně, což vede ke zvýšení globálních bezpečnostních rizik a potřebě mezinárodní spolupráce v oblasti biologické bezpečnosti.
• Zvýšená schopnost modifikovat genetický materiál, což vede k etickým debatám a potenciální legislativě týkající se lidského genetického inženýrství, návrhářských dětí a potenciálu pro nezamýšlené ekologické důsledky.
• Růst personalizované medicíny prostřednictvím genetické analýzy a přizpůsobené léčby, což vede k účinnějším terapiím, ale také vyvolává obavy o soukromí, diskriminaci a dostupnost pro všechny socioekonomické skupiny.
• Potenciál biovědy přispívat k udržitelnému zemědělství prostřednictvím vývoje plodin odolných vůči suchu a pesticidů šetrných k životnímu prostředí, což vede ke zvýšení bezpečnosti potravin a snížení dopadu na životní prostředí.
• Riziko nerovného přístupu k vyspělým biovědním technologiím a léčebným postupům v různých regionech a socioekonomických skupinách, což vede k prohlubování zdravotních rozdílů a potenciálním sociálním nepokojům.
• Integrace biologických věd s informačními technologiemi, která vede k vytváření nových průmyslových odvětví a pracovních příležitostí, ale vyžaduje také významnou rekvalifikaci pracovní síly a přizpůsobení se novým požadavkům trhu práce.

Otázky k zamyšlení

• Myslíte si, že rizika výzkumu GOF převažují nad přínosy?
• Myslíte si, že by si soukromé společnosti měly zachovat schopnost provádět výzkum GOF, nebo by měl být výzkum GOF omezen na národní vládní laboratoře nebo by měl být přímo zakázán?