Клонирање и синтетизирање вируси: Побрз начин за спречување на идни пандемии

• автор:
• име на авторот

  Quantumrun Foresight
• Септември 29, 2022

Резиме на увид

Вирусни болести доведоа до напредок во клонирањето на вирусот за брза идентификација и развој на вакцини. Додека неодамнешното истражување вклучува иновативни методи како користење на квасец за репликација на САРС-КоВ-2, загриженоста за безбедноста и биолошката војна опстојува. Овие случувања, исто така, би можеле да поттикнат напредок во персонализираната медицина, земјоделството и образованието, обликувајќи ја иднината со подобро подготвени здравствени и биотехнолошки сектори.

Контекст на клонирање и синтетизирање на вируси

Вирусните болести постојано претставуваат закана за човечките суштества. Овие високо патогени инфекции предизвикаа многу страдања низ историјата, честопати играјќи клучна улога во исходот на војните и другите светски настани. Сметки за вирусни епидемии, како што се големи сипаници, мали сипаници, ХИВ (вирус на хумана имунодефициенција), САРС-КоВ (тежок акутен респираторен синдром коронавирус), вирусот на грип од 1918 година и други, ги документираат разорните ефекти на овие болести. Овие вирусни епидемии ги наведоа научниците ширум светот да клонираат и синтетизираат вируси за брзо да ги идентификуваат и да произведат ефективни вакцини и противотрови. 

Кога избувна пандемијата COVID-19 во 2020 година, глобалните истражувачи користеа клонирање за да го проучат генетскиот состав на вирусот. Научниците може да зашијат фрагменти од ДНК за да реплицираат вирусен геном и да ги внесат во бактерии. Сепак, овој метод не е идеален за сите вируси - особено коронавируси. Бидејќи коронавирусите имаат големи геноми, ова им отежнува на бактериите ефикасно да се реплицираат. Покрај тоа, делови од геномот може да бидат нестабилни или токсични за бактериите - иако причината сè уште не е целосно разбрана. 

Спротивно на тоа, клонирањето и синтетизирањето на вирусите ги унапредуваат напорите за биолошка војна (BW). Биолошката војна ослободува микроорганизми или отрови кои имаат намера да го убијат, онеспособат или преплашат непријателот, а истовремено ги уништуваат националните економии во мали дози. Овие микроорганизми се класифицирани како оружје за масовно уништување бидејќи дури и мали количини може да предизвикаат многу жртви. 

Нарушувачко влијание

Во 2020 година, во трката за развој на вакцина или третман за СОВИД-19, научниците од швајцарскиот универзитет во Берн се свртеа кон необична алатка: квасец. За разлика од другите вируси, SARS-CoV-2 не може да се одгледува во човечки клетки во лабораторија, што го прави предизвик за проучување. Но, тимот разви брз и ефикасен метод за клонирање и синтеза на вирусот користејќи клетки од квасец.

Процесот, опишан во трудот објавен во научното списание Nature, користел рекомбинација поврзана со трансформација (TAR) за да ги спои кратките фрагменти на ДНК во цели хромозоми во клетките на квасецот. Оваа техника им овозможи на научниците брзо и лесно да го реплицираат геномот на вирусот. Методот е искористен за клонирање на верзија на вирусот што шифрира флуоресцентен репортер протеин, дозволувајќи им на научниците да ги прегледаат потенцијалните лекови за нивната способност да го блокираат вирусот.

Иако ова откритие нуди многу предности во однос на традиционалните методи на клонирање, исто така има и ризици. Клонирањето на вирусите во квасецот може да доведе до ширење на габични инфекции кај луѓето, а постои ризик инженерски вирус да избега од лабораторија. Сепак, научниците веруваат дека процесот на клонирање нуди моќна алатка за брзо реплицирање на вирусите и развој на ефективни третмани или вакцини. Дополнително, истражувачите ја истражуваат имплементацијата на TAR за клонирање на други вируси, вклучувајќи го МЕРС (Блискоисточен респираторен синдром) и Зика.

Импликации од клонирање и синтетизирање на вируси

Пошироки импликации на клонирање и синтетизирање на вируси може да вклучуваат: 

• Продолжување на истражувањето на новите вируси, овозможувајќи им на владите да се подготват за потенцијални епидемии или пандемии.
• Развој и производство на лекови за брзо следење на Биофарма против вирусни заболувања.
• Зголемената употреба на клонирање на вируси за да се идентификува биолошкото оружје. Сепак, некои организации може да го сторат истото за да развијат подобри хемиски и биолошки отрови.
• Владите се сè под притисок да бидат транспарентни во врска со нивните јавно финансирани студии за вирусологија и репликацијата што се прави во нивните лаборатории, вклучувајќи ги и плановите за вонредни ситуации за кога/ако овие вируси избегаат.
• Поголеми јавни и приватни инвестиции во истражување за клонирање вируси. Овие проекти може да доведат до зголемување на вработеноста во секторот.
• Проширување во полето на персонализирана медицина, приспособување на третмани на индивидуални генетски профили и зголемување на ефикасноста на вирусните терапии.
• Развој на попрецизни методи на земјоделска биоконтрола, потенцијално намалување на зависноста од хемиски пестициди и поттикнување одржливо земјоделство.
• Образовните институции инкорпорираат напредна биотехнологија во наставните програми, што доведува до поквалификувана работна сила во вирологијата и генетиката.

Прашања што треба да се разгледаат

• Како инаку мислите дека клонирањето вируси може да ги забрза студиите за вирусни заболувања?
• Кои се другите можни опасности од репродукција на вируси во лабораторија?