Биотехнологический риск - Biotechnology risk - Wikipedia

Биотехнологический риск это форма экзистенциальный риск которые могут поступать из биологических источников, таких как генно-инженерный биологические агенты.[1][2] Возникновение патогена с такими серьезными последствиями могло быть преднамеренным высвобождением (в виде биотерроризм или же биологическое оружие ), случайный выброс или естественное событие.

Глава о биотехнологии и биозащита был опубликован в Ник Бостром антология 2008 г. Глобальные катастрофические риски, которые покрывали риски, в том числе как вирусные агенты.[3] С тех пор новые технологии, такие как CRISPR и генные диски были введены.

В то время как способность сознательно создавать патогены была ограничена высококлассными лабораториями, управляемыми ведущими исследователями, технологиями для достижения этой цели (и другими удивительными подвигами биоинженерия ) быстро дешевеет и получает все большее распространение. К таким примерам относится снижение стоимости секвенирования человеческий геном (от 10 миллионов до 1000 долларов), накопление больших массивов генетической информации, открытие генные диски, и открытие CRISPR.[4] Таким образом, биотехнологический риск является надежным объяснением Парадокс Ферми.[5]

Увеличение функциональных мутаций

Исследование

Смотрите также: Генетически модифицированный вирус

Патогены могут быть намеренно или непреднамеренно генетически модифицированный изменять их характеристики, в том числе вирулентность или же токсичность.[2] Когда преднамеренно эти мутации может служить для адаптации патогена к лабораторным условиям, понимания механизма передачи или патогенеза или для разработки терапевтических средств. Такие мутации также использовались при развитии биологическое оружие, и двойное использование риск продолжает вызывать озабоченность при исследовании патогенов.[6] Наибольшую озабоченность часто вызывает усиление функциональных мутаций, которые придают новые или повышенные функциональные возможности, а также риск их высвобождения.

Оспа мыши

Группа Австралийский исследователи непреднамеренно изменили характеристики мышиная оспа вирус при попытке разработать вирус для стерилизации грызунов как средство биологическая борьба с вредителями.[2][7][8] Модифицированный вирус стал смертельным даже в вакцинированный и естественно устойчивый мышей.[9]

Грипп

В 2011 г. две лаборатории опубликовали отчеты о мутационном скрининге птиц. грипп вирусы, идентифицирующие варианты, которые передаются по воздуху между хорьки. Эти вирусы, кажется, преодолевают препятствие, ограничивающее глобальное воздействие природных H5N1.[10][11] В 2012 году ученые провели дополнительный скрининг точечных мутаций H5N1 геном вируса для выявления мутаций, позволивших распространиться по воздуху.[12][13] Заявленная цель этого исследования заключалась в улучшении эпиднадзора и подготовке к вирусам гриппа, которые представляют особый риск, вызывая пандемия,[14] были серьезные опасения, что сами лабораторные штаммы могут ускользнуть.[15] Марк Липсич и Элисон П. Гальвани соавтор статьи в PLoS Медицина утверждая, что эксперименты, в которых ученые манипулируют вирусами птичьего гриппа, чтобы сделать их передаваемыми среди млекопитающих, заслуживают более тщательного изучения того, перевешивают ли их риски их преимущества.[16] Липсич также назвал грипп самым пугающим «потенциальным патогеном пандемии».[17]

Регулирование

В 2014 г. Соединенные Штаты ввел мораторий на усиление функциональных исследований в грипп, MERS, и ОРВИ.[18] Это было ответом на особый риск, который представляют собой переносимые по воздуху патогены. Однако многие ученые выступили против моратория, утверждая, что это ограничивает их способность к развитию. противовирусное средство терапии.[19] Ученые утверждали, что необходимо усиление функциональных мутаций, таких как адаптация MERS к лабораторные мыши так что его можно было изучить.

В Национальный научный консультативный совет по биобезопасности также установил правила для предложений по исследованиям, использующих интересующие вас исследования прироста функции.[20] Правила определяют, как эксперименты оценивать на предмет рисков, мер безопасности и потенциальных выгод; до финансирования.

Чтобы ограничить доступ и минимизировать риск легкого доступа к генетическому материалу от патогенов, включая вирусы, члены Международного консорциума по синтезу генов проверяют заказы на регулируемые патогены и другие опасные последовательности.[21] Заказы на патогенную или опасную ДНК проверяются на личность клиента, исключая клиентов из государственных списков наблюдения, и только для учреждений, «явно участвующих в законных исследованиях».

CRISPR

Смотрите также: CRISPR

После удивительно быстрого прогресса в CRISPR редактирование, на международном саммите в декабре 2015 года было объявлено «безответственным» продолжать редактирование генов человека до тех пор, пока не будут решены вопросы безопасности и эффективности.[22] Один из механизмов, которым CRISPR может вызвать экзистенциальный риск, заключается в следующем: генные диски, которые, как говорят, могут "произвести революцию" управление экосистемой.[23] Генные драйвы - это новая технология, которая может способствовать распространению генов среди диких популяций, как лесной пожар. У них есть потенциал для быстрого распространения генов устойчивости к малярии, чтобы дать отпор малярия паразит P. falciparum.[24] Эти генные диски были первоначально разработаны в январе 2015 года Итаном Биром и Валентино Ганцем - это редактирование было вызвано открытием CRISPR-Cas9. В конце 2015 г. DARPA начали изучать подходы, которые могли бы остановить генные движения, если бы они вышли из-под контроля и угрожали биологическим видам.[25]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Экзистенциальные риски: анализ сценариев вымирания человечества». Nickbostrom.com. Получено 3 апреля 2016.
  2. ^ а б c Али Существительное; Кристофер Ф. Чиба (2008). «Глава 20: Биотехнология и биозащита». В Бостроме, Ник; Циркович, Милан М. (ред.). Глобальные катастрофические риски. Издательство Оксфордского университета.
  3. ^ Бостром, Ник; Циркович, Милан М. (29 сентября 2011 г.). Глобальные катастрофические риски: Ник Бостром, Милан М. Чиркович: 9780199606504: Amazon.com: Книги. Amazon.com. ISBN  978-0199606504.
  4. ^ «FLI - Институт будущего жизни». Futureoflife.org. Получено 3 апреля 2016.
  5. ^ Сотос, Джон Г. (15 января 2019 г.). «Биотехнология и время существования технических цивилизаций». Международный журнал астробиологии. 18 (5): 445–454. arXiv:1709.01149. Дои:10,1017 / с 1473550418000447. ISSN  1473-5504.
  6. ^ Клобленц, GD (2012). «От биозащиты к биозащите: стратегия администрации Обамы по противодействию биологическим угрозам». Int Aff. 88 (1): 131–48. Дои:10.1111 / j.1468-2346.2012.01061.x. PMID  22400153. S2CID  22869150.
  7. ^ Джексон, Р. Рамшоу, я (январь 2010 г.). «Опыт мышиной оспы. Интервью с Рональдом Джексоном и Яном Рэмшоу об исследованиях двойного назначения. Интервью Майкла Дж. Селгелида и Лорны Вейр». EMBO отчеты. 11 (1): 18–24. Дои:10.1038 / embor.2009.270. ЧВК  2816623. PMID  20010799.
  8. ^ Джексон, Рональд Дж .; Рамзи, Алистер Дж .; Кристенсен, Карина Д.; Битон, Сандра; Холл, Диана Ф .; Рамшоу, Ян А. (2001). «Экспрессия мышиного интерлейкина-4 рекомбинантным вирусом эктромелии подавляет цитолитические реакции лимфоцитов и преодолевает генетическую устойчивость к мышиной оспе». Журнал вирусологии. 75 (3): 1205–1210. Дои:10.1128 / jvi.75.3.1205-1210.2001. ЧВК  114026. PMID  11152493.
  9. ^ Сандберг, Андерс. «Пять самых больших угроз человеческому существованию». theconversation.com. Получено 13 июля 2014.
  10. ^ Имаи, М; Ватанабэ, Т; Хатта, М; Дас, Южная Каролина; Одзава, М; Шинья, К; Чжун, G; Hanson, A; Кацура, Н; Ватанабэ, S; Ли, С; Каваками, Э; Ямада, S; Кисо, М; Сузуки, Y; Maher, EA; Neumann, G; Каваока, Y (2 мая 2012 г.). «Экспериментальная адаптация HA гриппа H5 передает респираторно-капельную передачу реассортантному вирусу H5 HA / H1N1 у хорьков». Природа. 486 (7403): 420–8. Дои:10.1038 / природа10831. ЧВК  3388103. PMID  22722205.
  11. ^ «Риск супервирусов - европейский». Theeuropean-magazine.com. Получено 3 апреля 2016.
  12. ^ Херфст, S; Schrauwen, EJ; Линстер, М.; Чутинимиткул, S; de Wit, E; Мюнстер, VJ; Соррелл, EM; Bestebroer, TM; Берк, Д. Ф.; Смит, диджей; Rimmelzwaan, GF; Остерхаус, AD; Фушье, РА (22 июня 2012 г.). «Передача вируса гриппа A / H5N1 воздушным путем между хорьками». Наука. 336 (6088): 1534–41. Дои:10.1126 / наука.1213362. ЧВК  4810786. PMID  22723413.
  13. ^ «Пять мутаций вызывают появление H5N1 в воздухе». The-scientist.com. Получено 3 апреля 2016.
  14. ^ «Размышляя над опасностью». Ученый. 1 апреля 2012 г.. Получено 28 июля 2016.
  15. ^ Коннор, Стив (20 декабря 2013 г.). "'Гнев неправдивых заявлений по поводу работы по повышению опасности вируса птичьего гриппа H5N1 для человека ». Независимый. Получено 28 июля 2016.
  16. ^ Липсич, М; Гальвани, AP (май 2014 г.). «Этические альтернативы экспериментам с новыми потенциальными патогенами пандемии». PLOS Медицина. 11 (5): e1001646. Дои:10.1371 / journal.pmed.1001646. ЧВК  4028196. PMID  24844931.
  17. ^ «Вопросы и ответы: когда лабораторные исследования угрожают человечеству». Гарвард Т. Чан. Получено 28 июля 2016.
  18. ^ Кайзер, Джоселин; Малакофф, Дэвид (17 октября 2014 г.). «США прекращают финансирование новых исследований рискованных вирусов, призывают к добровольному мораторию». Наука. Получено 28 июля 2016.
  19. ^ Кайзер, Джоселин (22 октября 2014 г.). «Исследователи выступают против моратория на опасные вирусные эксперименты». Наука. Получено 28 июля 2016.
  20. ^ Кайзер, Джоселин (27 мая 2016 г.). «Американские советники подписывают план рассмотрения рискованных вирусных исследований». Наука. Получено 28 июля 2016.
  21. ^ «Международный консорциум по синтезу генов (IGSC) - согласованный протокол скрининга - последовательность генов и скрининг клиентов для обеспечения биобезопасности» (PDF). Международный консорциум по синтезу генов. Архивировано из оригинал (PDF) 19 августа 2016 г.. Получено 28 июля 2016.
  22. ^ «Ученый призывает к мораторию на редактирование генома человека: опасность использования CRISPR для создания« младенцев-конструкторов »: LIFE: Tech Times». Techtimes.com. 6 декабря 2015 г.. Получено 3 апреля 2016.
  23. ^ ""Генные двигатели "И CRISPR может революционизировать управление экосистемами - сеть блогов Scientific American". Blogs.scientificamerican.com. 17 июля 2014 г.. Получено 3 апреля 2016.
  24. ^ "'Комары генного драйва созданы для борьбы с малярией - Nature News & Comment ». Nature.com. 23 ноября 2015 г.. Получено 3 апреля 2016.
  25. ^ Бегли, Шэрон (12 ноября 2015 г.). «Почему ФБР и Пентагон боятся генного драйва». Стат. Получено 3 апреля 2016.

Веб ссылки