Pananaliksik sa Gain-of-function: Nangangailangan ba ng muling pag-iisip ang kaugnayan sa pagitan ng biological na pananaliksik, seguridad, at lipunan?

• May-akda:
• pangalan Author

  Quantumrun Foresight
• Abril 11, 2022

Buod ng pananaw

Ang pananaliksik sa Gain-of-Function (GOF), isang kamangha-manghang pag-explore sa mga mutasyon na nagbabago sa paggana ng isang gene, ay naging isang mahalagang tool sa pag-unawa sa mga sakit at pagbuo ng mga hakbang sa pag-iwas, ngunit nagpapakita rin ito ng makabuluhang mga alalahanin sa kaligtasan at seguridad. Ang malawak na aplikasyon ng GOF, mula sa pagpapalit ng mga basurang plastik sa sintetikong panggatong hanggang sa potensyal na paglikha ng mga lubos na na-target na sakit bilang bioweapons, ay nagpapakita ng parehong mga promising na pagkakataon at nakababahala na mga panganib. Gayunpaman, ang pangmatagalang implikasyon ng pananaliksik na ito ay nangangailangan ng maingat na pagsasaalang-alang at responsableng pamamahala ng mga pamahalaan at industriya.

Konteksto ng Gain-of-function

Tinitingnan ng GOF ang mga mutasyon na nagbabago sa function o pattern ng expression ng gene o protina. Ang isang kaugnay na diskarte, na tinatawag na loss-of-function, ay nangangailangan ng pagsugpo sa isang gene at pagmamasid kung ano ang nangyayari sa mga organismo kung wala ito. Anumang organismo ay maaaring bumuo ng mga bagong kakayahan o katangian o magkaroon ng isang function sa pamamagitan ng natural selection o siyentipikong mga eksperimento. Gayunpaman, bagama't kapaki-pakinabang sa pagbuo ng mga susunod na henerasyong bakuna at gamot, ang mga pang-agham na eksperimentong GOF ay maaari ding magpakita ng makabuluhang mga alalahanin sa kaligtasan at seguridad.

Para sa konteksto, binabago ng mga siyentipiko ang mga organismo gamit ang ilang mga diskarte batay sa mga kakayahan ng organismo at ang nais na mga resulta. Marami sa mga pamamaraang ito ay binubuo ng direktang pagbabago sa genetic code ng isang organismo, habang ang iba ay maaaring may kinalaman sa mga organismo na inilalagay sa mga kondisyon na nagtataguyod ng mga function na nauugnay sa mga pagbabagong genetic. 

Ang pananaliksik ng GOF sa una ay nakakuha ng malawakang atensyon ng publiko noong Hunyo 2012, nang ibunyag ng dalawang grupo ng pananaliksik na binago nila ang isang avian influenza virus gamit ang genetic engineering at guided evolution upang ito ay mailipat sa at sa pagitan ng mga ferrets. Ang ilang mga seksyon ng publiko ay natatakot na ang pagsasapubliko ng mga natuklasan ay katumbas ng pagbibigay ng blueprint para sa paggawa ng isang sakuna na pandemya. Sa mga nakalipas na taon, pinagtatalunan ng mga tagapondo ng pananaliksik, mga pulitiko, at mga siyentipiko kung ang naturang gawain ay nangangailangan ng mas mahigpit na pangangasiwa upang maiwasan ang hindi sinasadya o sinasadyang paglabas ng isang salot na nilikha ng lab. 

Ang mga ahensya ng pagpopondo ng US, na sumusuporta sa pananaliksik na isinagawa sa ibang mga bansa, ay nagpataw ng moratorium noong 2014 sa pananaliksik ng GOF na kinasasangkutan ng mga highly pathogenic avian influenza virus (HPAIV) habang gumagawa ng mga bagong protocol upang suriin ang mga panganib at benepisyo. Inalis ang moratorium noong Disyembre 2017. Bumalik sa spotlight ang pananaliksik ng GOF, dahil sa pandemya ng SARS-CoV-2 (COVID-19) at sa pinagtatalunang pinagmulan nito. Ipinagtanggol ng ilang siyentipiko at pulitiko na ang pandemya ay maaaring nagmula sa isang lab, na ang pandemya ay naglalabas ng mahahalagang isyu tungkol sa pananaliksik ng GOF. 

Nakakagambalang epekto

Ang pag-aaral ng GOF sa mga nakakahawang ahente ay may malalim na implikasyon para sa pag-unawa sa mga sakit at pagbuo ng mga hakbang sa pag-iwas. Sa pamamagitan ng pagsusuri sa pinagbabatayan ng mga pakikipag-ugnayan ng host-pathogen, matutuklasan ng mga siyentipiko kung paano umuusbong ang mga virus at nakahahawa sa mga host. Ang kaalamang ito ay nakakatulong sa paglikha ng mga estratehiya upang maiwasan o gamutin ang mga sakit sa mga tao at hayop. Higit pa rito, maaaring suriin ng pananaliksik ng GOF ang potensyal na pandemya ng mga umuusbong na nakakahawang organismo, na gumagabay sa kalusugan ng publiko at mga pagsisikap sa paghahanda, kabilang ang paglikha ng mga epektibong medikal na tugon. Gayunpaman, mahalagang kilalanin na ang pananaliksik na ito ay maaaring may partikular na biosafety at biosecurity na mga panganib, na nangangailangan ng natatanging pagtatasa ng panganib at mga diskarte sa pagpapagaan.

Sa konteksto ng kalusugan ng komunidad, ang pananaliksik ng GOF ay nagsisilbing isang mahalagang tool para sa pag-asam ng mga pagbabago sa mga kilalang virus. Sa pamamagitan ng pag-highlight ng mga malamang na mutasyon, pinapagana nito ang pinahusay na pagsubaybay, na nagbibigay-daan sa mga komunidad na makilala at tumugon kaagad sa mga pagbabagong ito. Ang paghahanda ng mga bakuna bago ang isang pagsiklab ay nagiging isang posibilidad, na posibleng magligtas ng mga buhay at mapagkukunan. Gayunpaman, ang mga potensyal na panganib ng pananaliksik ng GOF ay hindi maaaring balewalain. Maaari itong humantong sa paglikha ng mga organismo na mas nakakahawa o nakakalason kaysa sa kanilang magulang na organismo, o kahit na mga organismo na hindi kayang hawakan ng mga kasalukuyang pamamaraan at paggamot sa pagtuklas.

Maaaring kailanganin ng mga pamahalaan na mamuhunan sa imprastraktura at edukasyon upang matiyak na ang pananaliksik ng GOF ay isinasagawa nang ligtas at etikal. Maaaring gamitin ng mga kumpanyang kasangkot sa pangangalagang pangkalusugan at mga parmasyutiko ang pananaliksik na ito upang bumuo ng mga bagong produkto at serbisyo ngunit maaaring kailanganing mag-navigate nang mabuti sa mga regulasyon at etikal na tanawin. Ang mga indibidwal, lalo na ang mga nasa apektadong komunidad, ay nakikinabang mula sa pinahusay na pag-iwas at paggamot sa sakit ngunit dapat ding magkaroon ng kamalayan sa mga potensyal na panganib at mga debate sa lipunan na nakapalibot sa makapangyarihang siyentipikong pamamaraang ito. 

Mga implikasyon ng gain-of-function

Maaaring kabilang sa mas malawak na implikasyon ng GOF ang:

• Nagagawa ng mga siyentipiko sa malawak na larangan ng bioscience na magsagawa ng mga advanced na pagsubok para sa maraming teoryang siyentipiko, na humahantong sa mas malalim na pag-unawa sa mga proseso ng buhay at potensyal para sa mga bagong tuklas sa medisina, agrikultura, at iba pang mahahalagang sektor.
• Ang pagbuo ng mga bagong teknolohiya at medikal na paggamot para sa isang hanay ng mga aplikasyon sa pangangalagang pangkalusugan, na humahantong sa pinabuting mga resulta ng pasyente, mas personalized na pangangalaga, at potensyal na makatipid sa mga sistema ng pangangalagang pangkalusugan.
• Ang mga genetically engineering na organismo para sa kapakinabangan ng kapaligiran, tulad ng pagbabago sa E. coli upang gawing synthetic na panggatong o ibang kalakal, na humahantong sa mga bagong paraan ng pamamahala ng basura at mga potensyal na solusyon sa enerhiya.
• Pinopondohan ng mga masasamang rehimen at organisasyon ang pagbuo ng mga sakit na lubos na na-target at lumalaban sa droga para gamitin bilang mga bioweapon, na humahantong sa pagtaas ng mga panganib sa pandaigdigang seguridad at ang pangangailangan para sa internasyonal na kooperasyon sa biosafety.
• Ang tumaas na kakayahang baguhin ang genetic na materyal, na humahantong sa mga debate sa etika at potensyal na batas sa paligid ng genetic engineering ng tao, mga sanggol na taga-disenyo, at ang potensyal para sa hindi sinasadyang mga epekto sa ekolohiya.
• Ang paglago ng personalized na gamot sa pamamagitan ng genetic analysis at mga iniangkop na paggamot, na humahantong sa mas epektibong mga therapy ngunit nagpapataas din ng mga alalahanin tungkol sa privacy, diskriminasyon, at accessibility para sa lahat ng socioeconomic na grupo.
• Ang potensyal para sa bioscience na mag-ambag sa napapanatiling agrikultura sa pamamagitan ng pagpapaunlad ng mga pananim na lumalaban sa tagtuyot at mga pestisidyo sa kapaligiran, na humahantong sa pagtaas ng seguridad sa pagkain at pagbawas ng epekto sa kapaligiran.
• Ang panganib ng hindi pantay na pag-access sa mga advanced na bioscience na teknolohiya at paggamot sa iba't ibang rehiyon at socioeconomic na grupo, na humahantong sa pagpapalawak ng mga pagkakaiba sa kalusugan at potensyal na kaguluhan sa lipunan.
• Ang pagsasama-sama ng bioscience sa teknolohiya ng impormasyon, na humahantong sa paglikha ng mga bagong industriya at mga oportunidad sa trabaho ngunit nangangailangan din ng makabuluhang retraining ng mga manggagawa at pagbagay sa mga bagong pangangailangan sa merkado ng paggawa.

Mga katanungang dapat isaalang-alang

• Sa palagay mo, ang mga panganib ng pananaliksik ng GOF ay mas malaki kaysa sa mga benepisyo?
• Naniniwala ka bang dapat panatilihin ng mga pribadong kumpanya ang kanilang kakayahang magsagawa ng pananaliksik sa GOF, o dapat bang paghihigpitan ang pananaliksik ng GOF sa mga laboratoryo ng pambansang pamahalaan, o ipagbawal nang tahasan?