Hyötytutkimus: Vaatiiko biologisen tutkimuksen, turvallisuuden ja yhteiskunnan suhde uudelleen miettimistä?

• Kirjoittaja:
• tekijän nimi

  Quantumrun Foresight
• Huhtikuu 11, 2022

Havainnon yhteenveto

Gain-of-Function (GOF) -tutkimuksesta, joka on kiehtova tutkimus geenin toimintaa muuttaviin mutaatioihin, on tullut elintärkeä väline sairauksien ymmärtämisessä ja ehkäisevien toimenpiteiden kehittämisessä, mutta se tuo mukanaan myös merkittäviä turvallisuusongelmia. GOF:n laajat sovellukset muovijätteen muuntamisesta synteettiseksi polttoaineeksi erittäin kohdennettujen sairauksien mahdolliseen luomiseen bioaseina paljastavat sekä lupaavia mahdollisuuksia että hälyttäviä riskejä. Tämän tutkimuksen pitkän aikavälin vaikutukset vaativat kuitenkin huolellista harkintaa ja vastuullista hallintaa hallituksilta ja teollisuudenaloilta.

Toiminnan lisäyksen konteksti

GOF tutkii mutaatioita, jotka muuttavat geenin tai proteiinin toimintaa tai ilmentymismallia. Tähän liittyvä lähestymistapa, jota kutsutaan toiminnan menettämiseksi, edellyttää geenin tukahduttamista ja tarkkailua, mitä tapahtuu organismeille ilman sitä. Mikä tahansa organismi voi kehittää uusia kykyjä tai ominaisuuksia tai saada toimintoja luonnonvalinnan tai tieteellisten kokeiden avulla. Vaikka GOF:n tieteelliset kokeet ovat hyödyllisiä seuraavan sukupolven rokotteiden ja lääkkeiden kehittämisessä, ne voivat myös aiheuttaa merkittäviä turvallisuusongelmia.

Kontekstia varten tutkijat muokkaavat organismeja useilla tekniikoilla, jotka perustuvat organismin kykyihin ja haluttuihin tuloksiin. Monet näistä lähestymistavoista käsittävät organismin geneettisen koodin muuttamisen suoraan, kun taas toiset voivat sisältää organismien asettamisen olosuhteisiin, jotka edistävät geneettisiin muutoksiin liittyviä toimintoja. 

GOF-tutkimus herätti alun perin laajaa julkista huomiota kesäkuussa 2012, kun kaksi tutkimusryhmää paljasti, että he olivat muuntaneet lintuinfluenssaviruksen käyttämällä geenitekniikkaa ja ohjannut evoluutiota niin, että se voi siirtyä freteille ja niiden välillä. Jotkut yleisön osat pelkäsivät, että löydösten julkistaminen vastaisi suunnitelman antamista katastrofaalisen pandemian tuottamiseksi. Sen jälkeen tutkimusrahoittajat, poliitikot ja tiedemiehet ovat keskustelleet siitä, vaatiko tällainen työ tiukempaa valvontaa, jotta voidaan estää laboratorioiden aiheuttaman ruton leviäminen vahingossa tai tahallisesti. 

Yhdysvaltain rahoituslaitokset, jotka tukevat muissa maissa tehtävää tutkimusta, määräsivät lopulta vuonna 2014 GOF-tutkimuksen, joka koski erittäin patogeenisiä lintuinfluenssaviruksia (HPAIV), kehittäessään uusia protokollia riskien ja hyötyjen tutkimiseksi. Moratorio purettiin joulukuussa 2017. GOF-tutkimus on palannut valokeilaan SARS-CoV-2 (COVID-19) -pandemian ja sen kiistanalaisen alkuperän vuoksi. Useat tutkijat ja poliitikot väittävät, että pandemia on saattanut syntyä laboratoriosta, ja pandemia nostaa esiin tärkeitä kysymyksiä GOF-tutkimuksesta. 

Häiritsevä vaikutus

GOF:n tutkimuksella tartunta-aineissa on syvällisiä vaikutuksia sairauksien ymmärtämiseen ja ehkäisevien toimenpiteiden kehittämiseen. Tutkimalla isäntä-patogeenivuorovaikutuksen taustalla olevaa luonnetta tutkijat voivat paljastaa, kuinka virukset kehittyvät ja tartuttavat isäntiä. Tämä tieto auttaa luomaan strategioita ihmisten ja eläinten sairauksien ehkäisemiseksi tai hoitamiseksi. Lisäksi GOF-tutkimuksella voidaan arvioida esiin tulevien tarttuvien organismien pandemiapotentiaalia, ohjata kansanterveyttä ja valmistelutoimia, mukaan lukien tehokkaiden lääketieteellisten vastausten luominen. On kuitenkin tärkeää tunnustaa, että tähän tutkimukseen voi liittyä erityisiä bioturvallisuus- ja bioturvallisuusriskejä, jotka edellyttävät ainutlaatuisia riskinarviointi- ja lieventämisstrategioita.

Yhteisön terveyden kontekstissa GOF-tutkimus on tärkeä työkalu tunnettujen virusten muutosten ennakoinnissa. Korostamalla todennäköisiä mutaatioita se mahdollistaa paremman valvonnan, jolloin yhteisöt voivat tunnistaa nämä muutokset ja reagoida niihin nopeasti. Rokotteiden valmistelusta ennen epidemian puhkeamista tulee mahdollisuus, mikä voi säästää ihmishenkiä ja resursseja. Silti GOF-tutkimuksen mahdollisia riskejä ei voida jättää huomiotta. Se voi johtaa organismeja, jotka ovat tarttuvampia tai virulentimpia kuin niiden emoorganismi, tai jopa organismeja, joita nykyiset havaitsemismenetelmät ja -hoidot eivät pysty käsittelemään.

Hallitukset saattavat joutua investoimaan infrastruktuuriin ja koulutukseen varmistaakseen, että GOF-tutkimus tehdään turvallisesti ja eettisesti. Terveydenhuoltoon ja lääketeollisuuteen osallistuvat yritykset voivat hyödyntää tätä tutkimusta uusien tuotteiden ja palvelujen kehittämiseen, mutta niiden on ehkä navigoitava huolellisesti sääntely- ja eettisissä maisemissa. Yksilöt, erityisesti sairastuneiden yhteisöjen, voivat hyötyä paremmasta sairauksien ehkäisystä ja hoidosta, mutta heidän on myös oltava tietoisia tämän tehokkaan tieteellisen lähestymistavan ympärillä olevista mahdollisista riskeistä ja yhteiskunnallisista keskusteluista. 

Toiminnan lisäyksen vaikutukset

GOF:n laajempia vaikutuksia voivat olla:

• Laajan biotieteen alan tutkijat pystyvät suorittamaan edistyneitä testejä lukuisille tieteellisille teorioille, mikä johtaa elämänprosessien syvempään ymmärtämiseen ja uusien löytöjen mahdollisuuksiin lääketieteessä, maataloudessa ja muilla tärkeillä aloilla.
• Uusien teknologioiden ja lääketieteellisten hoitojen kehittäminen erilaisiin terveydenhuollon sovelluksiin, mikä parantaa potilaiden tuloksia, yksilöllisempää hoitoa ja mahdollisia kustannussäästöjä terveydenhuoltojärjestelmissä.
• Organisaatioiden geenitekniikka ympäristön hyväksi, kuten E. colin muuntaminen muovijätteen muuntamiseksi synteettiseksi polttoaineeksi tai muuksi hyödykkeeksi, mikä johtaa uusiin jätehuoltomenetelmiin ja mahdollisiin energiaratkaisuihin.
• Rohelliset järjestelmät ja järjestöt rahoittavat erittäin kohdennettujen ja lääkeresistenttien sairauksien kehittämistä käytettäväksi bioaseina, mikä lisää globaaleja turvallisuusriskejä ja tarvetta kansainväliselle yhteistyölle bioturvallisuuden alalla.
• Lisääntynyt kyky muokata geneettistä materiaalia, mikä johtaa eettisiin keskusteluihin ja mahdolliseen lainsäädäntöön ihmisen geenitekniikan, suunnittelijavauvojen ja tahattomien ekologisten seurausten mahdollisuudesta.
• Henkilökohtaisen lääketieteen kasvu geneettisen analyysin ja räätälöityjen hoitojen kautta, mikä johtaa tehokkaampiin hoitoihin, mutta myös herättää huolta yksityisyydestä, syrjinnästä ja kaikkien sosioekonomisten ryhmien saavutettavuudesta.
• Biotieteen mahdollisuudet edistää kestävää maataloutta kehittämällä kuivuutta kestäviä viljelykasveja ja ympäristöystävällisiä torjunta-aineita, mikä lisää elintarviketurvaa ja vähentää ympäristövaikutuksia.
• Riski kehittyneiden biotieteiden tekniikoiden ja hoitojen epätasa-arvoisesta saatavuudesta eri alueilla ja sosioekonomisissa ryhmissä, mikä johtaa terveyserojen kasvamiseen ja mahdollisiin sosiaalisiin levottomuuksiin.
• Biotieteen integrointi tietotekniikkaan, mikä johtaa uusien toimialojen ja työmahdollisuuksien syntymiseen, mutta vaatii myös merkittävää työvoiman uudelleenkoulutusta ja sopeutumista uusiin työmarkkinoiden vaatimuksiin.

Pohdittavia kysymyksiä

• Luuletko, että GOF-tutkimuksen riskit ovat suuremmat kuin hyödyt?
• Pitäisikö yksityisten yritysten mielestäsi säilyttää kykynsä suorittaa GOF-tutkimusta, vai pitäisikö GOF-tutkimus rajoittaa kansallisiin valtion laboratorioihin tai kieltää se kokonaan?