A The Independent című brit internetes kiadvány 2017 novemberében publikált egy cikket az amerikai védelmi minisztérium fejlett kutatási projektek ügynökségének (DARPA), az Advanced Plant Technologies (APT) új szintetikus biológiai programjáról. A katonai minisztérium géntechnológiával módosított algák létrehozását tervezi, amelyek önfenntartó szenzorként működhetnek, hogy információkat gyűjtsenek olyan körülmények között, ahol a hagyományos technológiák alkalmazása lehetetlen. Mennyire reális ez és hogyan fenyegeti az emberiséget?
Feltételezzük, hogy a növények természetes képességei felhasználhatók a releváns vegyi anyagok, káros mikroorganizmusok, sugárzás és elektromágneses jelek kimutatására. Ugyanakkor a genomjuk megváltoztatása lehetővé teszi a katonaság számára, hogy ellenőrizze a környezet állapotát, és nem csak. Ez pedig lehetővé teszi az üzemek reakciójának távoli nyomon követését a meglévő technikai eszközök segítségével.
Engedelmes vírusok
Blake Bextine, az APT programmenedzsere szerint a DARPA célja ebben az esetben egy hatékony, újrafelhasználható rendszer kifejlesztése különböző biológiai platformok tervezésére, közvetlen létrehozására és tesztelésére, nagymértékben alkalmazkodó képességekkel, amelyek széles körben alkalmazhatók.
Adjunk hálát az amerikai tudósoknak és az amerikai katonai osztálynak, amely aktívan támogatja a szintetikus biológia fejlődését. Ugyanakkor megjegyezzük, hogy az elmúlt évek jelentős előrehaladása, amelynek várható eredményeit az emberiség javára kell irányítani, teljesen új problémát hozott létre, amelynek következményei kiszámíthatatlanok és kiszámíthatatlanok. Kiderült, hogy az Egyesült Államoknak most megvan a technikai képessége a természetes körülmények között hiányzó mesterséges (szintetikus) mikroorganizmusok tervezésére. Ez azt jelenti, hogy a biológiai fegyverek (BW) új generációjáról beszélünk.
Ha emlékszel, a múlt században a BW kifejlesztésére irányuló intenzív amerikai kutatások célja az volt, hogy a veszélyes fertőző betegségek kórokozójainak törzseit megszerezzék az emberekben, megváltozott tulajdonságokkal (specifikus immunitás leküzdése, poliantibiotikus rezisztencia, fokozott patogenitás), és azonosítási és védelmi intézkedéseiket. Ennek eredményeként javultak a géntechnológiával módosított mikroorganizmusok indikációs és azonosítási módszerei. A baktériumok természetes és módosított formái által okozott fertőzések megelőzésére és kezelésére vonatkozó rendszereket dolgoztak ki.
A rekombináns DNS technikáinak és technológiáinak alkalmazására vonatkozó első kísérleteket még a 70 -es években végezték, és a természetes törzsek genetikai kódjának módosításával foglalkoztak, olyan egyedi gének beépítésével a genomjukba, amelyek megváltoztathatják a baktériumok tulajdonságait. Ez lehetőséget adott a tudósoknak olyan fontos problémák megoldására, mint a bioüzemanyagok, a bakteriális áram, a gyógyszerek, a diagnosztikai gyógyszerek és a több diagnosztikai platformok, a szintetikus vakcinák stb. rekombináns DNS -t tartalmaz, és szintetikus inzulint termel …
De van egy másik oldala is.2002 -ben mesterségesen szintetizáltak életképes poliovírusokat, köztük a spanyol influenza kórokozójához hasonlóakat, amelyek 1918 -ban több tízmillió ember életét követelték. Bár próbálnak hatékony oltóanyagokat létrehozni ilyen mesterséges törzsek alapján.
2007 -ben a J. Craig Venter Research Institute (JCVI, USA) tudósai először tudták egyik baktériumfaj (Mycoplasma mycoides) teljes genomját egy másikba (Mycoplasma capricolum) szállítani, és bebizonyították egy új mikroorganizmus életképességét. Az ilyen baktériumok szintetikus eredetének meghatározásához általában markereket, úgynevezett vízjeleket vezetnek be a genomjukba.
A szintetikus biológia intenzíven fejlődő terület, amely minőségileg új lépést jelent a géntechnológia fejlődésében. A számos gén szervezetek közötti átvitelétől az egyedi, a természetben nem létező, "programozott" funkciókkal és tulajdonságokkal rendelkező biológiai rendszerek megtervezéséig és kivitelezéséig. Ezenkívül a genomikus szekvenálás és a különböző mikroorganizmusok teljes genomjainak adatbázisainak létrehozása lehetővé teszi a laboratóriumban található bármely mikroba DNS -szintézisére vonatkozó modern stratégiák kidolgozását.
Mint tudják, a DNS négy bázisból áll, amelyek sorrendje és összetétele meghatározza az élő szervezetek biológiai tulajdonságait. A modern tudomány lehetővé teszi a "természetellenes" bázisok bevezetését a szintetikus genomba, amelyek működését a sejtben nagyon nehéz előre programozni. Az ismeretlen funkciójú, ismeretlen DNS -szekvenciák mesterséges genomjába történő "beillesztésre" irányuló ilyen kísérleteket pedig már külföldön is végeznek. Az USA -ban, Nagy -Britanniában és Japánban multidiszciplináris központokat hoztak létre, amelyek szintetikus biológiával foglalkoznak, különböző szakterületek kutatói dolgoznak ott.
Ugyanakkor nyilvánvaló, hogy a modern módszertani technikák alkalmazása növeli annak valószínűségét, hogy az emberiség számára ismeretlen biológiai fegyverek kiméra hatóanyagait "véletlenül" vagy szándékosan állítják elő teljesen új kórokozó tényezőkkel. E tekintetben fontos szempont merül fel - az ilyen vizsgálatok biológiai biztonságának biztosítása. Számos szakember szerint a szintetikus biológia az életképes mikroorganizmusok építésével járó magas kockázatú tevékenységi körbe tartozik. Nem zárható ki, hogy a laboratóriumban létrehozott életformák kiszökhetnek a kémcsőből, biológiai fegyverekké válhatnak, és ez veszélyezteti a meglévő természeti sokféleséget.
Különös figyelmet kell fordítani arra, hogy a szintetikus biológiáról szóló publikációkban sajnos még egy fontos probléma nem tükröződött, nevezetesen a mesterségesen létrehozott baktériumgenom stabilitásának megőrzése. A mikrobiológusok jól ismerik azt a jelenséget, hogy a baktériumok és vírusok genomjában egy gén megváltozása vagy elvesztése (törlése) következtében spontán mutációk lépnek fel, amelyek a sejt tulajdonságainak megváltozásához vezetnek. Természetes körülmények között azonban az ilyen mutációk előfordulási gyakorisága alacsony, és a mikroorganizmusok genomját viszonylagos stabilitás jellemzi.
Az evolúciós folyamat évezredek óta alakította a mikrobiális világ sokszínűségét. Ma a családok, nemzetségek és baktérium- és vírusfajok teljes osztályozása a genetikai szekvenciák stabilitásán alapul, amely lehetővé teszi azok azonosítását és meghatározza a specifikus biológiai tulajdonságokat. Ezek voltak a kiindulópontjai olyan modern diagnosztikai módszerek megalkotásának, mint a mikroorganizmusok fehérje- vagy zsírsavprofiljának meghatározása MALDI-ToF tömegspektrometria vagy króm-tömegspektrometria segítségével, az egyes mikrobákra jellemző DNS-szekvenciák azonosítása PCR-elemzéssel stb. Ugyanakkor a "kiméra" mikrobák szintetikus genomjának stabilitása jelenleg ismeretlen, és lehetetlen megjósolni, hogy mennyire tudtuk "becsapni" a természetet és az evolúciót. Ezért nagyon nehéz megjósolni az ilyen mesterséges mikroorganizmusok véletlen vagy szándékos behatolásának következményeit a laboratóriumon kívül. Még a létrehozott mikrobák "ártalmatlansága" mellett is, "laboratóriumtól teljesen eltérő körülmények között" "fénybe kerülése" fokozott mutáltsághoz és ismeretlen, esetleg agresszív tulajdonságú új változatok kialakulásához vezethet. Ennek az álláspontnak a szemléletes példája egy mesterséges cynthia baktérium létrehozása.
Halál a palackon
A Cynthia (Mycoplasma laboratorium) a mikoplazma laboratóriumi eredetű szintetikus törzse. Független reprodukcióra képes, és külföldi sajtóhírek szerint a Mexikói -öböl vizeiben bekövetkezett olajkatasztrófa következményeinek megszüntetésére volt hivatott a szennyezés elnyelésével.
2011 -ben baktériumokat bocsátottak az óceánokba, hogy elpusztítsák a Föld ökológiáját veszélyeztető olajszennyezést. Ez a kiütés és rosszul kiszámított döntés hamarosan súlyos következményekkel járt - a mikroorganizmusok kiszabadultak az ellenőrzés alól. Szörnyű betegségről számoltak be, amelyet újságírók kék pestisnek neveztek, és amely a Mexikói -öböl állatvilágának kihalását idézte elő. Ugyanakkor minden publikáció, amely pánikot kelt a lakosság körében, a folyóirathoz tartozik, míg a tudományos publikációk inkább hallgatnak. Jelenleg nincs közvetlen tudományos bizonyíték (vagy szándékosan rejtve vannak) arra vonatkozóan, hogy az ismeretlen halálos betegséget Cynthia okozza. Tűz nélkül azonban nincs füst, ezért a Mexikói -öbölben bekövetkezett ökológiai katasztrófa megállapított változatai alapos odafigyelést és tanulmányozást igényelnek.
Feltételezzük, hogy a kőolajtermékek felszívódásának folyamatában a cynthia megváltozott és kibővítette a táplálkozási igényeket azáltal, hogy az állati fehérjéket az „étrendbe” is bevonta. Mikroszkopikus sebekbe kerülve a halak és más tengeri állatok testén a véráramon keresztül elterjed minden szervre és rendszerre, szó szerint rövid időn belül korrodál mindent. Alig néhány nap múlva a fókák bőrét fekélyek borítják, folyamatosan vérzik, majd teljesen elrothadnak. Sajnos a halálos kimenetelű megbetegedésekről (ugyanazon tünetegyüttesről) és a Mexikói -öbölben úszó emberekről is beszámoltak.
Lényeges szempont az a tény, hogy a szintetia esetében a betegséget nem lehet ismert antibiotikumokkal kezelni, mivel a "vízjelek" mellett az antibakteriális gyógyszerekkel szembeni rezisztencia génjeit is bevezették a bakteriális genomba. Ez utóbbi kérdéseket és meglepetéseket vet fel. Miért van szüksége az antibiotikum -rezisztencia génekre az eredeti szaprofita mikrobának, amely nem képes betegségeket okozni emberekben és állatokban?
E tekintetben a fertőzés tisztviselőinek és szerzőinek hallgatása legalábbis furcsának tűnik. Egyes szakértők szerint kormányzati szinten elrejtik a tragédia valódi mértékét. Az is felvetődik, hogy a szintetizátorok alkalmazása esetén széles spektrumú bakteriológiai fegyverek használatáról beszélünk, ami fenyegetést jelent az interkontinentális járvány megjelenésére. Ugyanakkor a pánik és a pletykák eloszlatása érdekében az Egyesült Államokban megtalálható a mikroorganizmusok azonosítására szolgáló modern módszerek teljes arzenálja, és nem nehéz meghatározni ennek az ismeretlen fertőzésnek az etiológiai kórokozóját. Természetesen nem zárható ki, hogy ez az olaj élő szervezetre gyakorolt közvetlen hatásának eredménye, bár a betegség tünetei inkább utalnak fertőző jellegére. Ennek ellenére a kérdés, ismételjük, egyértelműséget igényel.
Természetes aggodalom sok orosz és külföldi tudós ellenőrizetlen kutatása miatt. A kockázat csökkentése érdekében több irányt javasolnak - személyes felelősségvállalás bevezetése a nem programozható eredményekkel járó fejlesztésekért, a tudományos műveltség növelése a szakmai képzés szintjén, valamint a média révén a közvélemény széles körű tudatossága a szintetikus biológia eredményeiről. De vajon kész -e a közösség betartani ezeket a szabályokat? Például, ha a lépfene spórákat kivesszük egy amerikai laboratóriumból, és borítékban küldjük, kétségbe vonható az ellenőrzés hatékonysága. Sőt, figyelembe véve a modern lehetőségeket, megkönnyítik a baktériumok genetikai szekvenciáinak adatbázisát, beleértve a különösen veszélyes fertőzések kórokozóit, a DNS -szintézis technikáit, a mesterséges mikrobák létrehozásának módszereit. Lehetetlen kizárni, hogy a hackerek jogosulatlan hozzáférést szerezzenek a hackerekhez az ezt követő értékesítéssel az érdekelt felek számára.
Amint azt a Cynthia természetes körülmények között történő „elindításának” tapasztalatai is mutatják, az összes javasolt intézkedés hatástalan, és nem garantálja a környezet biológiai biztonságát. Ezenkívül nem zárható ki, hogy egy mesterséges mikroorganizmus természetbe juttatásának hosszú távú ökológiai következményei lehetnek.
A javasolt ellenőrző intézkedések - a széles körű médiatudatosság és a kutatók fokozott etikai felelőssége a mikroorganizmusok mesterséges formáinak létrehozásában - még nem biztatóak. A leghatékonyabb a szintetikus életformák biológiai biztonságának jogi szabályozása, valamint nemzetközi és nemzeti szintű nyomon követési rendszere az új kockázatértékelési rendszer szerint, amelynek tartalmaznia kell egy átfogó, kísérleti bizonyítékokon alapuló tanulmányt a következményekről szintetikus biológia területe. Lehetséges megoldás lehet egy nemzetközi szakértői tanács létrehozása is, amely felméri termékei használatának kockázatát.
Az elemzés azt mutatja, hogy a tudomány teljesen új határokat ért el, és váratlan problémákat vetett fel. Eddig a veszélyes ágensek jelzésére és azonosítására szolgáló rendszerek célja az volt, hogy kimutassák azokat specifikus antigén vagy genetikai markerek azonosítása alapján. De amikor különböző patogenitási tényezőkkel rendelkező kiméra mikroorganizmusokat hoznak létre, ezek a megközelítések hatástalanok.
Ezenkívül a specifikus és sürgősségi profilaxis, a veszélyes fertőzések etiotrop terápiájának jelenleg kidolgozott rendszerei szintén haszontalannak bizonyulhatnak, mivel ezeket - még módosított lehetőségek alkalmazása esetén is - egy ismert kórokozóra számítják ki.
Az emberiség tudtán kívül ismeretlen következményekkel lépett a biológiai hadviselés útjára. Ebben a háborúban nem lehet győztes.
