Kasım 2017'de İngiliz İnternet yayını The Independent, ABD Savunma Bakanlığı İleri Araştırma Projeleri Ajansı'nın (DARPA), Gelişmiş Bitki Teknolojileri'nin (APT) yeni sentetik biyoloji programı hakkında bir makale yayınladı. Askeri departman, geleneksel teknolojilerin kullanılmasının imkansız olduğu koşullarda bilgi toplamak için kendi kendine yeten sensörler olarak hareket edebilen genetiği değiştirilmiş algler yaratmayı planlıyor. Bu ne kadar gerçekçi ve insanlığı nasıl tehdit ediyor?
Bitkilerin doğal yeteneklerinin ilgili kimyasalları, zararlı mikroorganizmaları, radyasyonu ve elektromanyetik sinyalleri tespit etmek için kullanılabileceği varsayılmaktadır. Aynı zamanda, genomlarını değiştirmek, ordunun sadece çevrenin durumunu değil, aynı zamanda çevrenin durumunu da kontrol etmesine izin verecek. Bu da, mevcut teknik araçları kullanarak bitkilerin reaksiyonunu uzaktan izlemeyi mümkün kılacaktır.
itaatkar virüsler
APT Program Yöneticisi Blake Bextine'e göre, DARPA'nın bu durumda hedefi, çok çeşitli senaryolara uygulanabilen yüksek düzeyde uyarlanabilir yeteneklere sahip çeşitli biyolojik platformları tasarlamak, doğrudan oluşturmak ve test etmek için verimli bir yeniden kullanılabilir sistem geliştirmektir.
Sentetik biyolojinin gelişimini aktif olarak destekleyen Amerikalı bilim adamlarına ve ABD askeri departmanına haraç ödeyelim. Aynı zamanda, beklenen sonuçları insanlığın yararına hedeflenmesi gereken son yıllardaki önemli ilerlemenin, sonuçları öngörülemeyen ve öngörülemeyen tamamen yeni bir sorun yarattığını not ediyoruz. Amerika Birleşik Devletleri'nin artık doğal koşullarda bulunmayan yapay (sentetik) mikroorganizmaları tasarlama teknik yeteneğine sahip olduğu ortaya çıktı. Bu, yeni nesil biyolojik silahlardan (BW) bahsettiğimiz anlamına geliyor.
Hatırlarsanız, geçen yüzyılda, BW'nin gelişimi üzerine yoğun ABD araştırması, hem insanlarda değişen özelliklere sahip (spesifik bağışıklığın üstesinden gelme, poliantibiyotik direnci, artan patojenite) tehlikeli bulaşıcı hastalıklara neden olan ajanların suşlarını elde etmeyi ve geliştirmeyi amaçladı. tanımlama ve koruma önlemleri anlamına gelir. Sonuç olarak, genetiği değiştirilmiş mikroorganizmaların endikasyon ve tanımlama yöntemleri geliştirilmiştir. Doğal ve modifiye edilmiş bakteri formlarının neden olduğu enfeksiyonların önlenmesi ve tedavisi için planlar geliştirilmiştir.
Rekombinant DNA tekniklerinin ve teknolojilerinin kullanımına ilişkin ilk deneyler, 70'lerde gerçekleştirildi ve bakterilerin özelliklerini değiştirebilecek tek genleri genomlarına dahil ederek doğal suşların genetik kodunu değiştirmeye adandı. Bu, bilim adamlarının biyoyakıt üretimi, bakteriyel elektrik, ilaçlar, teşhis ilaçları ve çoklu teşhis platformları, sentetik aşılar vb. gibi önemli sorunları çözme fırsatları yarattı. Bu tür hedeflerin başarılı bir şekilde uygulanmasına bir örnek, bir bakterinin yaratılmasıdır. rekombinant DNA içeren ve sentetik insülin üreten…
Ama başka bir tarafı da var.2002'de, 1918'de on milyonlarca can alan İspanyol gribinin patojenine benzer olanlar da dahil olmak üzere, canlı poliovirüsler yapay olarak sentezlendi. Bu tür yapay suşlara dayalı etkili aşılar oluşturmak için girişimlerde bulunulmasına rağmen.
2007 yılında, J. Craig Venter Araştırma Enstitüsü'nden (JCVI, ABD) bilim adamları ilk kez bir bakteri türünün (Mycoplasma mycoides) tüm genomunu diğerine (Mycoplasma capricolum) taşıyabildiler ve yeni bir mikroorganizmanın canlılığını kanıtladılar.. Bu tür bakterilerin sentetik kökenini belirlemek için, filigranlar olarak adlandırılan işaretler genellikle genomlarına eklenir.
Sentetik biyoloji, genetik mühendisliğinin gelişiminde niteliksel olarak yeni bir adımı temsil eden, yoğun bir şekilde gelişen bir alandır. Organizmalar arasında çeşitli genlerin transferinden, doğada var olmayan, "programlanmış" işlev ve özelliklere sahip benzersiz biyolojik sistemlerin tasarımı ve inşasına kadar. Ayrıca, genomik dizileme ve çeşitli mikroorganizmaların tam genomlarının veri tabanlarının oluşturulması, laboratuvarda herhangi bir mikropun DNA sentezi için modern stratejiler geliştirmeyi mümkün kılacaktır.
Bildiğiniz gibi DNA, dizisi ve bileşimi canlı organizmaların biyolojik özelliklerini belirleyen dört bazdan oluşur. Modern bilim, hücrede işleyişini önceden programlamanın çok zor olduğu sentetik genoma "doğal olmayan" bazların girmesine izin verir. Ve işlevi bilinmeyen DNA dizilerinin yapay genomuna "yerleştirme" üzerine bu tür deneyler halihazırda yurt dışında gerçekleştiriliyor. ABD, Büyük Britanya ve Japonya'da sentetik biyoloji ile ilgilenen çok disiplinli merkezler kuruldu; çeşitli uzmanlık araştırmacıları orada çalışıyor.
Aynı zamanda, modern metodolojik tekniklerin kullanımının, tamamen yeni bir dizi patojenite faktörü ile insanlık tarafından bilinmeyen kimerik biyolojik silah ajanlarının "kazara" veya kasıtlı olarak üretilmesi olasılığını arttırdığı açıktır. Bu bağlamda, önemli bir husus ortaya çıkıyor - bu tür çalışmaların biyolojik güvenliğini sağlamak. Bazı uzmanlara göre, sentetik biyoloji, yeni canlı mikroorganizmaların inşasıyla ilişkili yüksek risklere sahip faaliyet alanına aittir. Laboratuvarda yaratılan canlıların test tüpünden kaçıp biyolojik silahlara dönüşebileceği ve bunun mevcut doğal çeşitliliği tehdit edeceği göz ardı edilemez.
Ne yazık ki, sentetik biyoloji ile ilgili yayınlara, yani yapay olarak oluşturulmuş bakteri genomunun stabilitesinin korunmasına ilişkin yayınlara yansımamış olan bir diğer önemli soruna özellikle dikkat edilmelidir. Mikrobiyologlar, bakteri ve virüs genomundaki bir genin değişmesi veya kaybolması (silinmesi) nedeniyle hücrenin özelliklerinde bir değişikliğe yol açan spontan mutasyonlar olgusunun çok iyi farkındadır. Bununla birlikte, doğal koşullar altında, bu tür mutasyonların meydana gelme sıklığı düşüktür ve mikroorganizmaların genomu, göreceli stabilite ile karakterize edilir.
Evrimsel süreç, binlerce yıldır mikrobiyal dünyanın çeşitliliğini şekillendirdi. Bugün, bakteri ve virüslerin familyalarının, cinslerinin ve türlerinin tüm sınıflandırması, genetik dizilerin stabilitesine dayanmaktadır, bu da onların tanımlanmasına izin verir ve spesifik biyolojik özellikleri belirler. MALDI-ToF kütle spektrometrisi veya kromo-kütle spektrometrisi kullanılarak mikroorganizmaların protein veya yağ asidi profillerinin belirlenmesi, PCR analizi kullanılarak her bir mikroba özgü DNA dizilerinin tanımlanması vb. gibi modern teşhis yöntemlerinin oluşturulması için başlangıç noktasıydılar. Aynı zamanda, "kimerik" mikropların sentetik genomunun kararlılığı şu anda bilinmemektedir ve doğayı ve evrimi ne kadar "aldatabildiğimizi" tahmin etmek imkansızdır. Bu nedenle, bu tür yapay mikroorganizmaların laboratuvar dışına kazara veya kasıtlı olarak girmesinin sonuçlarını tahmin etmek çok zordur. Yaratılan mikrobun "zararsızlığı" ile bile, laboratuvardan tamamen farklı koşullarla "ışığa" bırakılması, değişkenliğin artmasına ve bilinmeyen, muhtemelen agresif özelliklere sahip yeni varyantların oluşumuna yol açabilir. Bu pozisyonun canlı bir örneği, yapay bir bakteri cynthia'nın yaratılmasıdır.
Şişedeki ölüm
Cynthia (Mycoplasma labatorium), laboratuvar kaynaklı sentetik bir mikoplazma suşudur. Bağımsız üreme yeteneğine sahiptir ve yabancı basında çıkan haberlere göre, kirliliği emerek Meksika Körfezi sularındaki petrol felaketinin sonuçlarını ortadan kaldırmayı amaçlamıştır.
2011 yılında, Dünya'nın ekolojisine tehdit oluşturan petrol sızıntılarını yok etmek için okyanuslara bakteriler fırlatıldı. Bu acele ve kötü hesaplanmış karar kısa sürede korkunç sonuçlara dönüştü - mikroorganizmalar kontrolden çıktı. Gazeteciler tarafından mavi veba olarak adlandırılan ve Meksika Körfezi'ndeki faunanın yok olmasına neden olan korkunç bir hastalığın raporları vardı. Aynı zamanda toplumda paniğe neden olan tüm yayınlar süreli yayınlara aitken, bilimsel yayınlar sessiz kalmayı tercih ediyor. Şu anda, bilinmeyen ölümcül hastalığa Cynthia'nın neden olduğuna dair doğrudan bir bilimsel kanıt yoktur (veya kasıtlı olarak gizlenmiştir). Bununla birlikte, ateş olmayan duman yoktur, bu nedenle Meksika Körfezi'ndeki ekolojik felaketin belirtilen versiyonları yakın dikkat ve çalışma gerektirir.
Petrol ürünlerini emme sürecinde, cynthia'nın "diyet"e hayvansal proteinleri dahil ederek beslenme gereksinimlerini değiştirdiği ve genişlettiği varsayılmaktadır. Balıkların ve diğer deniz hayvanlarının vücudunda mikroskobik yaralara girerek, kan yoluyla tüm organ ve sistemlere yayılarak kısa sürede yoluna çıkan her şeyi kelimenin tam anlamıyla aşındırır. Sadece birkaç gün içinde, mühürlerin derisi ülserlerle kaplanır, sürekli kanar ve sonra tamamen çürür. Ne yazık ki, ölümcül hastalık vakaları (aynı semptom kompleksi ile) ve Meksika Körfezi'nde yüzen insanlar bildirilmiştir.
Önemli bir nokta, sintiya durumunda hastalığın bilinen antibiyotiklerle tedavi edilememesidir, çünkü "filigranlara" ek olarak, bakteri genomuna antibakteriyel ilaçlara direnç genleri eklenmiştir. İkincisi soruları ve sürprizleri gündeme getiriyor. İnsanlarda ve hayvanlarda hastalıklara neden olamayan orijinal saprofitik mikrop neden antibiyotik direnç genlerine ihtiyaç duyar?
Bu bağlamda, yetkililerin ve bu enfeksiyonun yazarlarının sessizliği en azından garip görünüyor. Bazı uzmanlara göre, trajedinin gerçek boyutu hükümet düzeyinde gizleniyor. Ayrıca, synthia kullanımı durumunda, kıtalararası bir salgının ortaya çıkması tehdidi oluşturan geniş bir etki yelpazesine sahip bakteriyolojik silahların kullanımından bahsettiğimiz de ileri sürülmektedir. Aynı zamanda, paniği ve söylentileri ortadan kaldırmak için Amerika Birleşik Devletleri, mikroorganizmaları tanımlamak için modern yöntemlerin tüm cephaneliğine sahiptir ve bu bilinmeyen enfeksiyonun etiyolojik ajanını belirlemek zor değildir. Tabii ki, hastalığın semptomları bulaşıcı doğasını daha fazla göstermesine rağmen, bunun yağın canlı bir organizma üzerindeki doğrudan etkisinin bir sonucu olduğu göz ardı edilemez. Bununla birlikte, tekrar ettiğimiz soru, açıklık gerektirir.
Pek çok Rus ve yabancı bilim insanının kontrolsüz araştırmalarıyla ilgili doğal endişe. Riski azaltmak için, programlanamayan sonuçlarla gelişmeler için kişisel sorumluluğun getirilmesi, mesleki eğitim düzeyinde bilimsel okuryazarlığın artması ve medya aracılığıyla sentetik biyolojinin başarılarına ilişkin geniş kamuoyu bilincinin getirilmesi gibi çeşitli yönler önerilmiştir. Ancak toplum bu kurallara uymaya hazır mı? Örneğin, bir ABD laboratuvarından şarbon sporlarını alıp zarflara göndermek, kontrolün etkinliği konusunda şüphe uyandırır. Ayrıca, modern olasılıklar göz önüne alındığında, özellikle tehlikeli enfeksiyonların nedensel ajanları, DNA sentez teknikleri, yapay mikrop yaratma yöntemleri de dahil olmak üzere bakteri genetik dizilerinin veritabanlarının mevcudiyeti kolaylaştırılmıştır. Bilgisayar korsanları tarafından bu bilgilere yetkisiz erişim elde edilmesini, daha sonra ilgili taraflara satışla dışlamak mümkün değildir.
Cynthia'yı doğal koşullara "fırlatma" deneyiminin gösterdiği gibi, önerilen tüm önlemler etkisizdir ve çevrenin biyolojik güvenliğini garanti etmez. Ayrıca yapay bir mikroorganizmanın doğaya girmesinin uzun vadeli ekolojik sonuçları olabileceği de göz ardı edilemez.
Önerilen kontrol önlemleri - yaygın medya bilinci ve mikroorganizmaların yapay formlarının yaratılmasında araştırmacıların artan etik sorumluluğu - henüz cesaret verici değil. En etkili olanı, sonuçların kapsamlı, deneysel kanıta dayalı bir çalışmasını içermesi gereken yeni risk değerlendirme sistemine göre, sentetik yaşam formlarının biyolojik güvenliğinin yasal olarak düzenlenmesi ve bunların uluslararası ve ulusal düzeylerde izlenmesi sistemidir. sentetik biyoloji alanı. Olası bir çözüm, ürünlerini kullanma risklerini değerlendirmek için uluslararası bir uzman konseyinin oluşturulması da olabilir.
Analizler, bilimin tamamen yeni sınırlara ulaştığını ve beklenmedik sorunlar ortaya çıkardığını gösteriyor. Şimdiye kadar, tehlikeli ajanların endikasyonu ve tanımlanmasına yönelik şemalar, spesifik antijenik veya genetik belirteçlerin tanımlanmasına dayalı olarak tespit edilmesini amaçlamıştır. Ancak, farklı patojenite faktörlerine sahip kimerik mikroorganizmalar yaratırken, bu yaklaşımlar etkisizdir.
Ayrıca, spesifik ve acil profilaksi için şu anda geliştirilen şemalar, tehlikeli enfeksiyonların etiyotropik tedavisi de, bilinen bir patojen için değiştirilmiş seçenekler kullanılması durumunda bile hesaplandıkları için işe yaramaz hale gelebilir.
İnsanlık, farkında olmadan, sonuçları bilinmeyen biyolojik savaş yoluna girmiştir. Bu savaşın kazananı olmayabilir.
