Klónun og nýmyndun vírusa: Hraðari leið til að koma í veg fyrir heimsfaraldur í framtíðinni

• Höfundur:
• Höfundur nafn

  Quantumrun Foresight
• September 29, 2022

Innsýn samantekt

Veirusjúkdómar hafa leitt til framfara í klónun vírusa til skjótrar auðkenningar og þróunar bóluefna. Þó að nýlegar rannsóknir feli í sér nýstárlegar aðferðir eins og að nota ger fyrir SARS-CoV-2 afritun, eru áhyggjur af öryggi og líffræðilegum hernaði viðvarandi. Þessi þróun gæti einnig knúið framfarir í sérsniðnum læknisfræði, landbúnaði og menntun, mótað framtíð með betur undirbúnum heilbrigðis- og líftæknigeirum.

Samhengi við klónun og nýmyndun vírusa

Veirusjúkdómar hafa stöðugt ógnað mönnum. Þessar mjög sjúkdómsvaldandi sýkingar hafa valdið miklum þjáningum í gegnum tíðina og hafa oft gegnt lykilhlutverki í úrslitum stríðs og annarra heimsatburða. Frásagnir af veiruuppbrotum, eins og bólusótt, mislingum, HIV (mannlegum ónæmisbrestsveiru), SARS-CoV (alvarlegt bráða öndunarfæraheilkenni kransæðavírus), 1918 inflúensuveirunni og fleira, skjalfesta hrikaleg áhrif þessara sjúkdóma. Þessir veirufaraldur hefur leitt til þess að vísindamenn um allan heim hafa klónað og búið til vírusa til að bera kennsl á þær fljótt og framleiða áhrifarík bóluefni og móteitur. 

Þegar COVID-19 heimsfaraldurinn braust út árið 2020 notuðu alþjóðlegir vísindamenn klónun til að rannsaka erfðasamsetningu vírusins. Vísindamenn geta saumað DNA búta til að endurtaka veiru erfðamengi og koma þeim fyrir í bakteríum. Hins vegar er þessi aðferð ekki tilvalin fyrir alla vírusa - sérstaklega kransæðaveiru. Vegna þess að kórónuveirur eru með stórt erfðamengi gerir þetta bakteríum erfitt fyrir að fjölga sér á áhrifaríkan hátt. Að auki geta hlutar erfðamengisins verið óstöðugir eða eitraðir fyrir bakteríur - þó ástæðan sé ekki enn að fullu skilin. 

Aftur á móti eru klónun og myndun vírusa að efla líffræðilegan hernað (BW) viðleitni. Líffræðilegur hernaður losar um örverur eða eitur sem ætla að drepa, óvirkja eða hræða óvininn á sama tíma og eyðileggja þjóðarbúið í örsmáum skömmtum. Þessar örverur eru flokkaðar sem gereyðingarvopn vegna þess að jafnvel lítið magn gæti valdið miklu mannfalli. 

Truflandi áhrif

Árið 2020, í kapphlaupinu um að þróa bóluefni eða meðferð við COVID-19, sneru vísindamenn frá háskólanum í Bern í Sviss að óvenjulegu tæki: ger. Ólíkt öðrum vírusum er ekki hægt að rækta SARS-CoV-2 í frumum manna á rannsóknarstofunni, sem gerir það krefjandi að rannsaka. En teymið þróaði hraðvirka og skilvirka aðferð til að klóna og búa til vírusinn með því að nota gerfrumur.

Ferlið, sem lýst er í grein sem birt var í vísindatímaritinu Nature, notaði umbreytingartengda endurröðun (TAR) til að sameina stutta DNA búta í heila litninga í gerfrumum. Þessi tækni gerði vísindamönnum kleift að endurtaka erfðamengi veirunnar fljótt og auðveldlega. Aðferðin hefur verið notuð til að klóna útgáfu af veirunni sem kóðar flúrljómandi fréttaprótein, sem gerir vísindamönnum kleift að skima hugsanleg lyf með tilliti til getu þeirra til að hindra veiruna.

Þó að þessi uppgötvun bjóði upp á marga kosti fram yfir hefðbundnar klónunaraðferðir, þá hefur hún einnig áhættu. Klónun vírusa í ger getur leitt til útbreiðslu gersýkinga í mönnum og hætta er á að vélræn veira gæti sloppið úr rannsóknarstofu. Engu að síður telja vísindamenn að klónunarferlið bjóði upp á öflugt tæki til að endurtaka vírusa fljótt og þróa árangursríkar meðferðir eða bóluefni. Að auki eru vísindamenn að rannsaka innleiðingu TAR til að klóna aðrar vírusar, þar á meðal MERS (Miðausturlönd öndunarfæraheilkenni) og Zika.

Afleiðingar klónunar og myndun vírusa

Víðtækari áhrif klónunar og myndun vírusa geta verið: 

• Áframhaldandi rannsóknir á nýjum vírusum, sem gerir stjórnvöldum kleift að búa sig undir hugsanlega farsótta eða heimsfaraldur.
• Biopharma flýtir fyrir þróun og framleiðslu lyfja gegn veirusjúkdómum.
• Aukin notkun vírusklónunar til að bera kennsl á sýklavopn. Hins vegar gætu sumar stofnanir gert það sama til að þróa betri efna- og líffræðileg eitur.
• Sífellt meiri þrýstingur er á stjórnvöld að vera gagnsæ um veirufræðirannsóknir sínar sem eru fjármögnaðar af almenningi og afritun sem er gerð í rannsóknarstofum þeirra, þar á meðal viðbragðsáætlanir um hvenær/ef þessar veirur sleppa.
• Stærri opinberar og einkafjárfestingar í rannsóknum á klónun vírusa. Þessar framkvæmdir geta leitt til aukinnar atvinnu í greininni.
• Stækkun á sviði einstaklingsmiðaðrar læknisfræði, sníða meðferðir að einstökum erfðafræðilegum sniðum og auka virkni veirumeðferða.
• Þróun nákvæmari lífvarnaraðferða í landbúnaði, sem gæti hugsanlega dregið úr neyslu á efnafræðilegum skordýraeitri og stuðlað að sjálfbærri búskap.
• Menntastofnanir taka háþróaða líftækni inn í námskrár, sem leiðir til hæfara vinnuafls í veirufræði og erfðafræði.

Spurningar sem þarf að íhuga

• Hvernig heldurðu annars að klónun vírusa geti flýtt fyrir rannsóknum á veirusjúkdómum?
• Hverjar eru aðrar hugsanlegar hættur við að fjölga sér vírusa á rannsóknarstofunni?