Nauka i technika

Publikowanie kodu genetycznego wirusów może spowodować katastrofę

  • 6 kwietnia, 2023
  • 9 min read
Publikowanie kodu genetycznego wirusów może spowodować katastrofę


TWedług danych opublikowanych w 2022 roku przez The Lancet, całkowicie syntetyczne szczepionki mRNA przeciwko Covid-19 uratowały prawie 20 milionów istnień ludzkich w ciągu zaledwie pierwszego roku ich stosowania. Ten sukces jest najlepszym przykładem potęgi biologii syntetycznej, dziedziny, której możliwości ekscytują mnie od czasu, gdy po raz pierwszy usłyszałem ten termin ponad 15 lat temu. W miarę jak naukowcy zyskują coraz większą zręczność w manipulowaniu podstawowymi elementami życia, opracowują nie tylko inne syntetyczne szczepionki, ale także terapie na raka, łagodne alternatywy dla paliw kopalnych, a nawet nowatorskie podejście do ochrony zagrożonych gatunków.

Niektóre z tych wysiłków zakończą się sukcesem, inne z pewnością zakończą się niepowodzeniem. Ale nie jest przesadą nazywanie tego, co dzieje się w laboratoriach na całym świecie, rewolucją w biologii.

Postęp technologiczny nie przychodzi jednak bez ceny. I z reguły im większy zaliczka, tym większe ryzyko, które jej towarzyszy. W świecie, w którym biologia porusza się z prędkością światła, ryzyko to może wymknąć się spod kontroli. Wpływ — przypadkowy lub celowy — może być znacznie bardziej rujnujący niż jakiekolwiek zagrożenie, jakie do tej pory sobie wyobrażaliśmy. Wyobraź sobie skutki, gdyby wirus bardziej śmiercionośny niż nawet SARS-CoV-2 rozprzestrzenił się po całym świecie.

„Jeśli symulujesz detonację największego obecnie działającego międzykontynentalnego pocisku balistycznego nad dużym miastem – Nowym Jorkiem, Pekinem, Moskwą, Londynem – szacunkowa liczba ofiar wynosi około 3 milionów. SARS-CoV-2 zabił znacznie więcej ludzi niż to” – powiedział mi niedawno Kevin Esvelt. Esvelt prowadzi grupę Sculpting Evolution w MIT Media Lab (a dla pełnej informacji prowadzę tam z nim kurs o nazwie Safeguarding the Future).

Wszyscy słyszeliśmy, że gdzieś w jakimś zakątku internetu można się nauczyć, jak zrobić bombę, a nawet broń nuklearną, jeśli ma się do tego ogromne zasoby. Istnieje jednak wiele praw i traktatów, których celem jest uniemożliwienie ludziom odniesienia sukcesu. To niebezpieczne informacje.

Nie ma prawie żadnych takich zasad, jeśli chodzi o publikowanie podstawowych planów potrzebnych do stworzenia lub zmiany wirusa za pomocą narzędzi biologii syntetycznej. Istnieją już tysiące ludzi, którzy mogliby użyć łatwo dostępnych protokołów odwrotnej genetyki, sekwencji genomu i syntetycznego DNA do wytworzenia zakaźnego wirusa. Ponieważ cena mocy obliczeniowej komputerów i syntetycznego DNA spada, liczba osób zdolnych do pracy z tymi planami może tylko rosnąć.

Warto przeczytać!  Szpiegowanie transgenicznych mrówek ujawnia, jak ich mózgi reagują na alarmujące zapachy

Przez plany mam na myśli kod genetyczny – sekwencję DNA, która tworzy ospę, polio lub SARS-CoV-2. Te sekwencje są swobodnie dostępne w Internecie. Sekwencje niszczycielskich wirusów grypy, które uderzyły w latach 1889, 1918, 1957 i 1968, są również łatwe do znalezienia. Ale nawet bardziej śmiercionośne wirusy — Marburg, Lassa i Ebola — też tam są.

W 1998 roku międzynarodowy zespół naukowców wydobył wirusa grypy z 1918 roku, który zabił aż 50 milionów ludzi, z sześciu zamrożonych zwłok w Arktyce. Próbki z tych zainfekowanych ciał uznano za tak niebezpieczne, że tylko jeden naukowiec mógł z nimi pracować i tylko w bardzo bezpiecznym laboratorium w Centrum Kontroli i Zapobiegania Chorobom.

Ale co z sekwencją genomu znalezionego w tych zwłokach? Magazyn Science opublikował to w numerze z 7 października 2005. To prawda, że ​​było to przed przejściem biologii do świata cyfrowego. A naukowcy wciąż podejmują poważne próby kontrolowania dostępu do niebezpiecznych wirusów w laboratoriach.

Jednak jeśli chodzi o informacje potrzebne do ich wykonania, prawie nie zachowujemy takiej ostrożności. Publikowanie sekwencji odkryć biologicznych jest nie tylko zachęcane. W systemach akademickich i przemysłowych, które mamy dzisiaj, jest to oczekiwane.

Otwartość zawsze była charakterystycznym elementem odkryć naukowych. Idee mają się rozprzestrzeniać. A w demokracji przyjmujemy model nauki oparty na wolności słowa. Naukowcy publikują co roku dziesiątki tysięcy sekwencji genetycznych. Zdecydowana większość nie szkodzi. Szerokie rozpowszechnienie sekwencji wirusa SARS-CoV-2 pomogło naukowcom stworzyć rewolucyjne szczepionki mRNA w rekordowym czasie, oferując tylko jeden przykład korzyści płynących z otwartej wymiany naukowej.

Ale wyprodukowanie śmiercionośnej broni biologicznej nie wymagałoby milionów sekwencji. Upublicznienie sekwencji tylko jednego niebezpiecznego wirusa spowodowałoby zagrożenie informacyjne. A prawdopodobieństwo, że tak się stanie, rośnie szybciej niż jakikolwiek wirus, który infekuje tylko organizm.

Cały ten spór o to, jakie informacje komu i kiedy udostępnić, jest dla mnie trudny. Jestem dziennikarzem od 40 lat. Kiedy dziennikarze odkrywają informacje, publikujemy je. Nie pozwalamy ludziom mówić nam, czego nie pisać. Te zasady mogą być chaotyczne, a czasami mylimy się. Ale z mojego doświadczenia wynika, że ​​próby powstrzymania prasy są prawie zawsze wyrachowane i niebezpieczne. Bez wolności publikowania świat jest prawie zawsze słabszym miejscem.

Warto przeczytać!  Firma Pfizer przedstawia aktualne informacje na temat badania III fazy dotyczącego terapii genowej u ambulatoryjnych chłopców z dystrofią mięśniową Duchenne’a

Analogie sięgają jednak tylko do tej pory. Sekwencje wirusowe mogą poruszać się po Internecie równie łatwo, jak słowa, które teraz czytasz. Ale wirusy to nie słowa. To nawet nie są bomby. Bomba powoduje pojedynczą katastrofę. Wszystko, co replikuje się i mnoży wykładniczo, tak jak robi to wirus, może być gorsze, zwłaszcza jeśli zostało zaprojektowane tak, aby było gorsze.

Wielu polityków, naukowców i urzędników ds. zdrowia publicznego wydaje się być skupionych na tym, jak wirus SARS-CoV-2 przedostał się do ludzi. Nie chcę sugerować, że to nie ma znaczenia. Oczywiście, to ma znaczenie. A wirus mógł przypadkowo uciec z laboratorium. W końcu wycieki z laboratoriów są powszechne — ostatnia osoba, o której wiadomo, że zmarła na ospę, została narażona na taki wyciek. Jednak pomimo tego, co Departament Energii stwierdził z „małym zaufaniem”, większość danych sugeruje, że wirus pojawił się na wolności, tak jak zrobił to SARS, MERS, Ebola i HIV oraz wiele innych.

Wirusy nie dbają o to, skąd pochodzą. Po prostu szukają miejsca do życia. Zamiast marnować tyle złości i energii na tę debatę, czy nie byłoby sensownie skupić się bardziej na tym, czy w ogóle powinniśmy przeprowadzać te eksperymenty? W przeszłości nauka nie działała w ten sposób — ale biologia zasadniczo stała się informacją cyfrową. I musimy przyjrzeć się bliżej, co to oznacza.

Już dawno uznano, że niektórych eksperymentów po prostu nie należy przeprowadzać. Już dawno minął czas na wprowadzenie sposobów ochrony ludzkości przed tymi, które idą nie tak — naturalnie lub poprzez próbę wyrządzenia krzywdy.

Trudno sobie wyobrazić, że gatunek, który potrafi wymyślić, jak pisać, drukować i zmieniać DNA, nie może wymyślić rozsądnego podejścia do jego regulacji. Naukowcy zaproponowali kilka podejść do monitorowania potencjalnie niebezpiecznych znalezisk i bardziej inteligentnego zarządzania nimi. Na przykład moglibyśmy zarejestrować biologów syntetycznych. Nikt nie może prowadzić bez prawa jazdy; być może powinieneś także potrzebować jakiegoś prawnego pozwolenia, aby mieć moc tworzenia śmiercionośnego wirusa. (To byłaby trudna zasada do egzekwowania na całym świecie; to nie znaczy, że nie powinniśmy próbować.) Istnieją już próby sprawdzenia niebezpiecznych sekwencji, które można zamówić online, ale należy je rozszerzyć. Możliwe jest również umieszczanie „znaków wodnych” w DNA sprzedawanym na rynku, coś podobnego do znaków wodnych, które można znaleźć w amerykańskiej walucie. Obecnie naukowcy próbują ustalić, czy pewne pasma światła ultrafioletowego mogą zabijać patogeny bez szkody dla nas lub innych gatunków.

Warto przeczytać!  Genetyczna podróż wspierająca to, co jest możliwe w życiu

Musimy również częściej sekwencjonować ścieki, aby zobaczyć, czy coś nowego mnoży się wykładniczo. Jeśli tak, musielibyśmy działać szybko, aby go zamknąć. Żaden z tych pomysłów nie umożliwiłby nagle zignorowania zagrożeń stwarzanych przez patogeny, ale razem z pewnością utrudniłyby komuś celowe lub nieumyślne spowodowanie poważnych szkód.

Na razie rekord nie jest obiecujący. W 2021 roku USAID zainwestowało 125 milionów dolarów w program, który zasadniczo prosi ekspertów o poszukiwanie wirusów pandemicznych, takich, które mogą przenosić się ze zwierząt. Program ma nieco nieporęczną nazwę: „Discovery & Exploration of Emerging Pathogens – Viral Zoonoses” lub w skrócie „Deep VZN”. Zasadniczo sugeruje to również, aby naukowcy zabrali te potencjalnie śmiercionośne wirusy z powrotem do laboratorium i przeprowadzili testy eksperymentalne na wszystkich składnikach.

Oznacza to, że szczepionkę przeciwko wirusowi można stworzyć tylko wtedy, gdy najpierw pracowało się nad wirusem w laboratorium. To rozumowanie mogło mieć sens, zanim szczepionki mogły być produkowane praktycznie na żądanie. Ale w dobie technologii syntetycznego mRNA prawie na pewno nie jest to wymagane w ten sam sposób.

A co stałoby się z sekwencjami tych nowo poszukiwanych wirusów?

Podobnie jak wszystkie inne, one również będą dostępne. Trzeba będzie tylko sprawdzić w internecie. Lub zapytaj niedyskretnego chatbota. Choć trudno w to uwierzyć, wygląda na to, że nikt nie wziął pod uwagę możliwości wykorzystania tych informacji do krzywdzenia ludzi, zamiast im pomagać.

Michael Specter jest pisarzem personelu w Nowojorczyk oraz wizytujący naukowiec w MIT Media Lab. Jego audiobook, Wyższe zwierzęta: szczepionki, biologia syntetyczna i przyszłość życiazostał właśnie wydany przez Pushkin Industries.




Źródło