Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Биотехнологический риск - это форма экзистенциального риска, который может исходить от биологических источников, таких как генно-инженерные биологические агенты. [1] [2] Источником такого серьезного патогена может быть преднамеренный выброс (в форме биотерроризма или биологического оружия ), случайный выброс или естественное событие.

Глава о биотехнологии и биобезопасности была опубликована в антологии Global Catastrophic Risks 2008 года Ника Бострома , в которой рассматривались риски, в том числе вирусные агенты. [3] С тех пор были внедрены новые технологии, такие как CRISPR и генные накопители .

В то время как способность преднамеренно создавать патогены ограничивалась высококлассными лабораториями, управляемыми ведущими исследователями, технология для достижения этой цели (и других удивительных достижений биоинженерии ) быстро становится дешевле и получает все большее распространение. К таким примерам относятся уменьшение стоимости секвенирования генома человека (с 10 миллионов до 1000 долларов), накопление больших наборов данных генетической информации, открытие генов и открытие CRISPR . [4] Биотехнологический риск является надежным объяснением парадокса Ферми . [5]

Усиление функциональных мутаций [ править ]

Основная статья: Исследование прироста функций

Исследование [ править ]

См. Также: Генетически модифицированный вирус

Патогены могут быть намеренно или непреднамеренно генетически модифицированы для изменения их характеристик, включая вирулентность или токсичность . [2] Умышленные мутации могут служить для адаптации патогена к лабораторным условиям, понимания механизма передачи или патогенеза или для разработки терапевтических средств. Такие мутации также использовались при разработке биологического оружия , и риск двойного применения 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. Расширение функциональных исследований вирусов началось с 1970-х годов и стало известно после того, как вакцины от гриппа были последовательно переданы животным-хозяевам, что часто наделяло их достаточно повышенной вирулентностью, чтобы их можно было считать потенциально пандемическими патогенами. [7]

Мышиная оспа [ править ]

Группа австралийских исследователей непреднамеренно изменила характеристики вируса оспы мышей , пытаясь разработать вирус для стерилизации грызунов в качестве средства биологической борьбы с вредителями . [2] [8] [9] Модифицированный вирус стал очень летальным даже для вакцинированных и естественно устойчивых мышей . [10]

Грипп [ править ]

В 2011 году две лаборатории опубликовали отчеты о мутационном скрининге вирусов птичьего гриппа , выявив вариант, который передается через воздух между хорьками . Эти вирусы, кажется, преодолевают препятствие, ограничивающее глобальное воздействие природного H5N1 . [11] [12] В 2012 году ученые провели дополнительный скрининг точечных мутаций в геноме вируса H5N1 для выявления мутаций, которые способствовали распространению по воздуху. [13] [14] Хотя заявленная цель этого исследования заключалась в улучшении эпиднадзора и подготовке к вирусам гриппа, которые представляют особый риск возникновения пандемии , [15]были серьезные опасения, что сами лабораторные штаммы могут ускользнуть. [16] Марк Липсич и Элисон П. Гальвани выступили соавторами статьи в журнале PLoS Medicine, утверждая, что эксперименты, в которых ученые манипулируют вирусами птичьего гриппа, чтобы они передавались млекопитающим, заслуживают более тщательного изучения того, перевешивают ли их риски их преимущества. [17] Липсич также охарактеризовал грипп как наиболее пугающий «потенциальный пандемический патоген». [18]

Регламент [ править ]

В 2014 году Соединенные Штаты ввели мораторий на расширение функциональных исследований гриппа , MERS и SARS . [19] Это было ответом на особый риск, который представляют собой переносимые по воздуху патогены. Однако многие ученые выступили против моратория, утверждая, что это ограничивает их возможности по разработке противовирусных препаратов. [20] Ученые утверждали, что необходимо усиление функциональных мутаций, таких как адаптация MERS к лабораторным мышам, чтобы его можно было изучить.

Национальный консультативный совет по науке Biosecurity также учредили правила для исследовательских предложений с использованием коэффициента усиления функции исследований концерна. [21] 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. [22] Заказы на патогенные или опасные ДНК проверяются на личность клиента, исключая клиентов из государственных списков наблюдения, и только для учреждений, «явно участвующих в законных исследованиях».

CRISPR [ править ]

См. Также: CRISPR

После удивительно быстрого прогресса в редактировании CRISPR 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. [23] Один из механизмов, который CRISPR может вызвать экзистенциальный риск, - это генные двигатели , которые, как говорят, могут «революционизировать» управление экосистемами . [24] Генные драйвы - это новая технология, которая может способствовать распространению генов среди диких популяций, как лесной пожар. Они могут быстро распространять гены устойчивости к малярии, чтобы дать отпор малярийному паразиту P. falciparum . [25]Эти генные накопители были первоначально созданы в январе 2015 года Итаном Биром и Валентино Ганцем - это редактирование было вызвано открытием CRISPR-Cas9 . В конце 2015 года DARPA начало изучать подходы, которые могут остановить генные движения, если они выйдут из-под контроля и станут угрожать биологическим видам. [26]

См. Также [ править ]

  • Глобальный катастрофический риск
  • Вымирание человека
  • Биологическая война

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Экзистенциальные риски: анализ сценариев вымирания человечества» . Nickbostrom.com . Проверено 3 апреля 2016 года .
  2. ^ a b 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 . Проверено 3 апреля 2016 года .
  5. ^ Sotos, Джон Г. (15 января 2019). «Биотехнология и время существования технических цивилизаций». Международный журнал астробиологии . 18 (5): 445–454. arXiv : 1709.01149 . Bibcode : 2019IJAsB..18..445S . DOI : 10.1017 / s1473550418000447 . ISSN 1473-5504 . S2CID 119090767 .  
  6. ^ Kloblentz, GD (2012). «От биозащиты к биозащите: стратегия администрации Обамы по противодействию биологическим угрозам». Int Aff . 88 (1): 131–48. DOI : 10.1111 / j.1468-2346.2012.01061.x . PMID 22400153 . S2CID 22869150 .  
  7. ^ Сироткин, Карл; Сироткин, Дан (2020). «Может ли SARS-CoV-2 возникнуть при последовательном прохождении через животное-хозяина или клеточную культуру?» . BioEssays . 42 (10): 2000091. DOI : 10.1002 / bies.202000091 . ISSN 1521-1878 . PMC 7435492 . PMID 32786014 .   
  8. ^ Джексон, R; Рэмшоу, I (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 Reports . 11 (1): 18–24. DOI : 10.1038 / embor.2009.270 . PMC 2816623 . PMID 20010799 .  
  9. ^ Джексон, Рональд Дж .; Рамзи, Алистер Дж .; Кристенсен, Карина Д.; Битон, Сандра; Холл, Диана Ф .; Рэмшоу, 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. DOI : 10.1128 / jvi.75.3.1205-1210.2001 . PMC 114026 . PMID 11152493 .  
  10. ^ Сандберг, Андерс. «Пять самых больших угроз человеческому существованию» . theconversation.com . Проверено 13 июля 2014 года .
  11. ^ 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 вызывает респираторно-капельную передачу реассортантного вируса HA / H1N1 у хорьков» . Природа . 486 (7403): 420–8. Bibcode : 2012Natur.486..420I . DOI : 10,1038 / природа10831 . PMC 3388103 . PMID 22722205 .  
  12. ^ «Риск от супер-вирусов - европейский» . Theeuropean-magazine.com . Проверено 3 апреля 2016 года .
  13. ^ 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. Bibcode : 2012Sci ... 336.1534H . DOI : 10.1126 / science.1213362 . PMC 4810786 . PMID 22723413 .  
  14. ^ "Пять мутаций делают H5N1 воздушно-капельным" . The-scientist.com . Проверено 3 апреля 2016 года .
  15. ^ "Обдумывая опасность" . Ученый. 1 апреля 2012 . Проверено 28 июля +2016 .
  16. ↑ Коннор, Стив (20 декабря 2013 г.). « Гнев « неправдивых заявлений »по поводу работы, направленной на то, чтобы сделать вирус птичьего гриппа H5N1 БОЛЕЕ опасным для людей» . Независимый . Проверено 28 июля +2016 .
  17. ^ Липсич, М; Гальвани, А.П. (май 2014 г.). «Этические альтернативы экспериментам с новыми потенциальными патогенами пандемии» . PLOS Medicine . 11 (5): e1001646. DOI : 10.1371 / journal.pmed.1001646 . PMC 4028196 . PMID 24844931 .  
  18. ^ «Q & A: Когда лабораторные исследования угрожают человечеству» . Гарвард TH Chan . Проверено 28 июля +2016 .
  19. ^ Кайзер, Джоселин; Малакофф, Дэвид (17 октября 2014 г.). «США прекращают финансирование исследований новых рискованных вирусов, призывают к добровольному мораторию» . Наука . Проверено 28 июля +2016 .
  20. ↑ Кайзер, Джоселин (22 октября 2014 г.). «Исследователи выступают против моратория на опасные вирусные эксперименты» . Наука . Проверено 28 июля +2016 .
  21. ↑ Кайзер, Джоселин (27 мая 2016 г.). «Американские советники подписывают план рассмотрения рискованных вирусных исследований» . Наука . Проверено 28 июля +2016 .
  22. ^ «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 оригинального (PDF) 19 августа 2016 года . Проверено 28 июля +2016 .
  23. ^ «Ученый призывает к мораторию на редактирование генома человека: опасности использования CRISPR для создания« дизайнерских младенцев »: ЖИЗНЬ: Tech Times» . Techtimes.com . 6 декабря 2015 . Проверено 3 апреля 2016 года .
  24. ^ « « Генные двигатели »и CRISPR могут революционизировать управление экосистемами - сеть блогов Scientific American» . Blogs.scientificamerican.com . 17 июля 2014 . Проверено 3 апреля 2016 года .
  25. ^ « „ Gene диск“комары инженерии для борьбы с малярией - Nature News & комментарий» . Nature.com . 23 ноября 2015 . Проверено 3 апреля 2016 года .
  26. ↑ Бегли, Шарон (12 ноября 2015 г.). «Почему ФБР и Пентагон боятся генного драйва» . Стат . Проверено 3 апреля 2016 года .

Веб-ссылки [ править ]

  • Отчет Инициативы по ядерной угрозе о предотвращении глобальных катастрофических биологических рисков (сентябрь 2020 г.)
  • Профиль проблемы 80 000 часов по снижению глобальных катастрофических биологических рисков (март 2020 г.)