Penyelidikan keuntungan fungsi: Adakah hubungan antara penyelidikan biologi, keselamatan dan masyarakat memerlukan pemikiran semula?

• Pengarang
• Nama pengarang

  Quantumrun Foresight
• April 11, 2022

Ringkasan cerapan

Penyelidikan Gain-of-Function (GOF), penerokaan yang menarik ke dalam mutasi yang mengubah fungsi gen, telah menjadi alat penting dalam memahami penyakit dan membangunkan langkah pencegahan, tetapi ia juga memberikan kebimbangan keselamatan dan keselamatan yang ketara. Aplikasi luas GOF, daripada mengubah sisa plastik kepada bahan api sintetik kepada potensi penciptaan penyakit yang sangat disasarkan sebagai bioweapon, mendedahkan kedua-dua peluang yang menjanjikan dan risiko yang membimbangkan. Walau bagaimanapun, implikasi jangka panjang penyelidikan ini memerlukan pertimbangan yang teliti dan pengurusan yang bertanggungjawab oleh kerajaan dan industri.

Konteks keuntungan fungsi

GOF meneliti mutasi yang mengubah fungsi atau corak ekspresi gen atau protein. Pendekatan yang berkaitan, dipanggil kehilangan fungsi, memerlukan penindasan gen dan memerhati apa yang berlaku kepada organisma tanpanya. Mana-mana organisma boleh mengembangkan kebolehan atau sifat baharu atau memperoleh fungsi melalui pemilihan semula jadi atau eksperimen saintifik. Walau bagaimanapun, walaupun berguna dalam pembangunan vaksin dan ubat generasi akan datang, eksperimen saintifik GOF juga boleh mengemukakan kebimbangan keselamatan dan keselamatan yang ketara.

Untuk konteks, saintis mengubah suai organisma menggunakan beberapa teknik berdasarkan kebolehan organisma dan hasil yang diingini. Kebanyakan pendekatan ini terdiri daripada mengubah kod genetik organisma secara langsung, manakala yang lain mungkin melibatkan organisma yang diletakkan dalam keadaan yang menggalakkan fungsi yang dikaitkan dengan perubahan genetik. 

Penyelidikan GOF pada mulanya menarik perhatian umum secara meluas pada Jun 2012, apabila dua kumpulan penyelidik mendedahkan bahawa mereka telah mengubah suai virus selesema burung menggunakan kejuruteraan genetik dan evolusi berpandu supaya ia boleh dihantar ke dan antara ferret. Sesetengah bahagian orang ramai takut bahawa publisiti penemuan itu akan sama dengan menyediakan pelan tindakan untuk menghasilkan pandemik bencana. Pada tahun-tahun sejak itu, pembiaya penyelidikan, ahli politik dan saintis telah membahaskan sama ada kerja sedemikian memerlukan pengawasan yang lebih ketat untuk mengelakkan pembebasan wabak ciptaan makmal secara tidak sengaja atau sengaja. 

Agensi pembiayaan AS, yang menyokong penyelidikan yang dijalankan di negara lain, akhirnya mengenakan moratorium pada 2014 ke atas penyelidikan GOF yang melibatkan virus selesema burung (HPAIV) yang sangat patogenik sambil membangunkan protokol baharu untuk mengkaji risiko dan faedah. Moratorium telah ditarik balik pada Disember 2017. Penyelidikan GOF telah kembali menjadi tumpuan, berikutan pandemik SARS-CoV-2 (COVID-19) dan asal usulnya yang dipertikaikan. Beberapa saintis dan ahli politik berpendapat bahawa wabak itu mungkin berasal dari makmal, dengan wabak itu menimbulkan isu penting mengenai penyelidikan GOF. 

Kesan yang mengganggu

Kajian GOF dalam agen berjangkit mempunyai implikasi yang mendalam untuk memahami penyakit dan membangunkan langkah pencegahan. Dengan menyelidiki sifat asas interaksi hos-patogen, saintis boleh mendedahkan cara virus berkembang dan menjangkiti hos. Pengetahuan ini membantu dalam penciptaan strategi untuk mencegah atau merawat penyakit pada manusia dan haiwan. Tambahan pula, penyelidikan GOF boleh menilai potensi pandemik organisma berjangkit yang muncul, membimbing kesihatan awam dan usaha penyediaan, termasuk penciptaan tindak balas perubatan yang berkesan. Walau bagaimanapun, adalah penting untuk menyedari bahawa penyelidikan ini mungkin datang dengan risiko biokeselamatan dan biosekuriti khusus, yang memerlukan penilaian risiko dan strategi mitigasi yang unik.

Dalam konteks kesihatan masyarakat, penyelidikan GOF berfungsi sebagai alat penting untuk menjangkakan perubahan dalam virus yang diketahui. Dengan menyerlahkan kemungkinan mutasi, ia membolehkan pengawasan yang lebih baik, membolehkan komuniti mengenali dan bertindak balas terhadap perubahan ini dengan segera. Menyediakan vaksin sebelum wabak menjadi satu kemungkinan, yang berpotensi menyelamatkan nyawa dan sumber. Namun, potensi risiko penyelidikan GOF tidak boleh diabaikan. Ia mungkin membawa kepada penciptaan organisma yang lebih berjangkit atau ganas daripada organisma induknya, atau bahkan organisma yang tidak dapat dikendalikan oleh kaedah dan rawatan pengesanan semasa.

Kerajaan mungkin perlu melabur dalam infrastruktur dan pendidikan untuk memastikan penyelidikan GOF dijalankan dengan selamat dan beretika. Syarikat yang terlibat dalam penjagaan kesihatan dan farmaseutikal boleh memanfaatkan penyelidikan ini untuk membangunkan produk dan perkhidmatan baharu tetapi mungkin perlu menavigasi landskap pengawalseliaan dan etika dengan berhati-hati. Individu, terutamanya mereka dalam komuniti yang terjejas, mendapat manfaat daripada pencegahan dan rawatan penyakit yang dipertingkatkan tetapi juga mesti menyedari potensi risiko dan perdebatan masyarakat yang mengelilingi pendekatan saintifik yang berkuasa ini. 

Implikasi perolehan fungsi

Implikasi GOF yang lebih luas mungkin termasuk:

• Para saintis dalam bidang biosains yang luas dapat menjalankan ujian lanjutan untuk pelbagai teori saintifik, yang membawa kepada pemahaman yang lebih mendalam tentang proses kehidupan dan potensi penemuan baharu dalam bidang perubatan, pertanian dan sektor penting lain.
• Pembangunan teknologi baharu dan rawatan perubatan untuk pelbagai aplikasi penjagaan kesihatan, yang membawa kepada hasil pesakit yang lebih baik, penjagaan yang lebih diperibadikan dan potensi penjimatan kos dalam sistem penjagaan kesihatan.
• Kejuruteraan genetik organisma untuk manfaat alam sekitar, seperti mengubah suai E. coli untuk mengubah sisa plastik menjadi bahan api sintetik atau komoditi lain, yang membawa kepada kaedah pengurusan sisa baharu dan penyelesaian tenaga yang berpotensi.
• Rejim dan organisasi penyangak membiayai pembangunan penyakit yang sangat disasarkan dan tahan dadah untuk digunakan sebagai bioweapon, yang membawa kepada peningkatan risiko keselamatan global dan keperluan untuk kerjasama antarabangsa dalam biokeselamatan.
• Peningkatan keupayaan untuk mengubah suai bahan genetik, membawa kepada perdebatan etika dan potensi perundangan di sekitar kejuruteraan genetik manusia, bayi pereka, dan potensi akibat ekologi yang tidak diingini.
• Pertumbuhan perubatan yang diperibadikan melalui analisis genetik dan rawatan yang disesuaikan, yang membawa kepada terapi yang lebih berkesan tetapi juga menimbulkan kebimbangan mengenai privasi, diskriminasi dan kebolehcapaian untuk semua kumpulan sosioekonomi.
• Potensi biosains menyumbang kepada pertanian mampan melalui pembangunan tanaman tahan kemarau dan racun perosak mesra alam, yang membawa kepada peningkatan keselamatan makanan dan mengurangkan kesan alam sekitar.
• Risiko akses yang tidak sama rata kepada teknologi dan rawatan biosains termaju merentas rantau dan kumpulan sosioekonomi yang berbeza, yang membawa kepada jurang kesihatan yang semakin meluas dan potensi pergolakan sosial.
• Penyepaduan biosains dengan teknologi maklumat, membawa kepada penciptaan industri baharu dan peluang pekerjaan tetapi juga memerlukan latihan semula tenaga kerja yang ketara dan penyesuaian kepada permintaan pasaran buruh baharu.

Soalan yang perlu dipertimbangkan

• Adakah anda berpendapat bahawa risiko penyelidikan GOF melebihi manfaatnya?
• Adakah anda percaya syarikat swasta harus mengekalkan keupayaan mereka untuk menjalankan penyelidikan GOF, atau patutkah penyelidikan GOF dihadkan kepada makmal kerajaan negara, atau diharamkan terus?