Те, кто высказывается в пользу того, чтобы не препятствовать быстро развивающимся исследованиям в области синтетической биологии, таких, например, как эксперименты Дрю Энди из Стэнфордского университета и Тодда Куйкена из Международного центра поддержки ученых Вудро Вильсона (последний является одним из лидеров ширящегося самостийного международного движения в области биологии), настаивают на том, что внимание нужно уделять не только угрозам, исходящим от синтетической биологии, но и открывающимся перспективам. По мнению Энди, доля генной инженерии и синтетической биологии в экономике США уже равна двум процентам, причем данный сектор растет на 12 процентов ежегодно. Возглавляемая им кафедра биоинженерии Стэнфордского университета ежегодно получает бюджетное финансирование в размере полумиллиарда долларов. Энди предсказывает, что синтетическая биология в ближайшем будущем породит экономический и технологический бум, как в самом начале нынешнего века это сделали Интернет и социальные медиатехнологии.
За несколько прошедших лет исследования в области синтетической биологии относительно удешевились и упростились. В 2003 году в рамках проекта “Геном человека” было завершено первое полное секвенирование ДНК человека. Стоимость проекта составила несколько миллиардов долларов, при этом в проекте участвовали тысячи ученых и техников из более 160 лабораторий, продолжительность проекта – более десяти лет. А уже десять лет спустя стало возможным купить секвенатор, выложив за него всего несколько тысяч долларов, и провести секвенирование генома в домашних условиях менее чем за 24 часа. Еще меньше понадобится времени частным компаниям для расшифровки генома на коммерческих условиях, причем цены на эту услугу продолжают снижаться, затраты упали настолько, что оборудование для секвенирования уже стало не выгодно размещать в развитых странах, и в результате значительную его часть перебазировали в Китай. В огромных лабораториях под Пекином, Шанхаем и Шэньчжэнем автоматизированные секвенаторы сейчас вовсю расшифровывают ДНК, а объемы информации, загружаемой ежемесячно в базы данных, намного превосходит весь суммарный ее объем, накопленный с 1953 года, когда Дж. Уотсон и Ф. Крик открыли ДНК, по 2003 год, когда Вентер синтезировал геном phi-X174.
геном phi-X174
Чтобы понять, чем занимается современная синтетическая биология, обратимся к примеру. Вот, скажем, перед нами стоит такая задача: как обнаружить мышьяк, содержащийся в загрязненных месторождениях грунтовых вод? А теперь представьте, что можно будет создавать безвредные бактерии, которые начнут светиться в воде, загрязненной мышьяком, – как вам такая идея? Нет-нет, таких существ в природе нет, но есть же существа которые люминесцируют (светлячки и некоторые виды рыб). В некоторых случаях эти организмы светятся только когда спариваются или чувствуют угрозу – это своеобразные биологические переключатели. Существуют также и другие микроорганизмы, которые могут реагировать на присутствие мышьяка. К тому же существует бесчисленное множество безвредных для человека бактерий, с которыми можно спокойно проводить эксперименты.
Итак, нам требуется существо с нужными свойствами, для этого необходимо установить программу на своем ноутбуке и, подключившись к коммерческим базам данных, найти требуемые части ДНК, отвечающие за люминесценцию и за реакцию на мышьяк. После чего заказчику остается только купить эти безвредные бактерии. Затем вы просто должны вставить полученный код в ДНК бактерии, а потом убедиться в том, что с бактерии живы и способны себя самовоспроизводить. Теперь осталось только взять загрязненную мышьяком бутылку воды, добавить туда несколько искусственных бактерий и встряхнуть ее: если вода начнет светиться, значит, мышьяк обнаружен. (Здесь мы в сжатом виде описали опыты, которые на самом были деле проведены командой из Университета Эдинбурга на Международных соревнованиях по синтетической биологии (IGEM) в 2006 году). Самая сложная часть задачи заключается в том, чтобы вставить фрагменты ДНК в последовательность, но скоро и эта задача перестанет быть трудной. В области биосинтеза все больше используется 3-D печать. Теперь ученые могут загрузить нуклеотиды в 3-D “биопринтер”, генерирующий геномы. К тому же возможна научная кооперация на глобальном уровне. Скажем, одна команда ученых проектирует генетическую последовательность на компьютере в одной части земного шара и отправляют данный код на принтер, расположенный где-нибудь в другой точке Земли у совсем другого пользователя, подключенного к интернету. Но полученный код может быть использован как в благих целях, например, для создания лекарства или вакцины, так и в преступных. В последнем случае, представьте, что окажется возможным превратить вирус phi-X174, с которым Вентер работал десять лет назад, в микроорганизм, убивающий клетки человеческого организма, или изготовить какие-нибудь опасные бактерии, устойчивые к антибиотикам, а то и вовсе создать новый штамм вируса.
Информацию, пожалуйста!
По мнению экспертов в области национальной безопасности и правоохранительной деятельности, внимательно наблюдающих за биологической революцией, на первый план выходит следующая проблема – информация. С одной стороны, практически все ныне действующее законодательство в этой области, как отдельных стран, так и международное, определяет правовой режим операций с патогенными микроорганизмами (например, с вирусом Эбола) и осуществляет их мониторинг, однако отследить всю информацию практически невозможно. Информацию о генетическом коде можно спрятать где хочешь, например, боевики Аль-Каиды скрыли инструкции по осуществлению террористических актов внутри порнокассет, а с помощью невинных твит-сообщений можно перенаправить получателя в какую-нибудь нелегальную область интернета, где хранятся геномные коды, всегда готовые к загрузке на 3-D принтере. Получается, что совсем неожиданно проблема биологии стала вдруг проблемой информационной безопасности.
В феврале 2013 года на второй саммит ВОЗ, посвященный исследованиям двойного назначения (DURC), около трети ученых и правительственных чиновников прибыли из Соединенных Штатов. Они представляли не менее 15 различных организаций вроде ФБР, Центра по контролю и профилактике болезней, Министерство обороны и Управление торгового представителя США. Хотя на саммите были представлены и остальные страны, все же сигнал, посланный администрацией Обамы, был ясным и недвусмысленным – обеспокоенность.
Каждая страна-участница Конвенции о биологическом оружии должна наделить полномочиями одну из своих организаций, обязав ее нести ответственность за обеспечение соблюдения положений конвенции. С американской стороны такой организацией является ФБР, которая взаимодействует с научным сообществом и пытается выявлять исследования двойного назначения (DURC). Правда, небольшой офис ФБР несколько ужался в результате недавно проведенных Конгрессом сокращений бюджета и секвестра. Но, в отличие от биологов, ФБР не обладает таким же опытом и научными знаниями, и поэтому на практике для осуществления контроля ФБР должно полагаться на мнение ученых – а эта ситуация, очевидно, проблематичная.
Другие страны пытались решить проблему контроля исследований DURC другими способами. Например, в Дании существует процедура лицензирования как государственных, так и частных научных исследований. При этом перед выполнением экспериментов исследователи обязаны официально информировать о своих реальных целях, а государственные органы должны сначала проверять, насколько лаборатории и персонал соответствуют требованиям безопасности, и только после этого выдавать лицензии, в которых определяется режим их работы. Некоторые заявки и лицензии получают гриф секретности, обеспечивая тем самым коммерческую тайну в частном секторе. Однако масштабы биологических исследований в стране очень небольшие: в настоящее время всего выдано менее 100 лицензий.
С помощью закона об экспортном контроле правительство Нидерландов стремилось не допустить публикации работы Фушье, посвященной модификации вируса H5N1, поскольку информация, содержащаяся в этой работе, считается товаром, требующим особого режима распространения. Хотя после первого саммита ВОЗ правительство и сняло запрет на публикацию, некоторое время спустя окружной суд постановил, что работа Фушье нарушает законодательство ЕС. Однако Фушье решил обжаловать решение суда, что, несомненно, серьезно повлияет на характер обмена информацией о подобных исследованиях во всей Европе. Один из выводов, который США извлекли для себя после всем известных утечек информации, заключается в том, что установить надежный контроль над передачей цифровой информации между сторонами может оказаться невозможным, если вовлеченные стороны действуют решительно и изобретательно.
Оценив перспективность биологического конструирования, многие биологи теперь относятся к своей работе в области геномики как к «штрихкодированию». Подобно производителям, которые ставят штрихкоды на товарах, чтобы при сканировании продемонстрировать идентичность продукта и цены, биологи точно так же хотят секвенировать генетические последовательности растений, животных, рыб, птиц и микроорганизмов, существующих в мире, и каждому из этих существ сопоставить свою последовательность ДНК – можно сказать, уникальный для данного вида «штрихкод». И тогда можно будет каждому синтезированному организму и каждому организму, подвергшемуся GOF-мутациям, сопоставить свой «штрихкод». В результате спецслужбы и органы здравоохранения смогут отслеживать перемещение, использование и создание искусственных или измененных организмов. Такой подход уже применяют в отношении генетически модифицированных семян и сельхозпродукции, с таким же успехом его можно использовать для исследований двойного назначения (DURC). При этом право проставления штрихкодов должно закрепляться лишь за исследователями, а не потенциальными террористами. В общем, у данной проблемы нет быстрых и простых технологических решений.
От ВОЗа до Хаджа
В 2013 году на саммите Всемирной организации здравоохранения не удалось достичь каких-либо значимых договоренностей по исследованиям двойного назначения (DURC). ВОЗ, испытывающая финансовые проблемы, не смогла изыскать ресурсы, чтобы выполнить рекомендации, разработанные на саммите. Хуже того, участники саммита даже не смогли заложить общий фундамент под обсуждаемый вопрос, а слаборазвитые страны поняли, что данный вопрос не стоит в числе приоритетных. К тому же африканские представители посетовали на то, что их страны не обладают нужными ресурсами для проведения в жизнь мер, обеспечивающих биологическую безопасность. Как заявил на условиях анонимности некий представитель одной африканской страны,
«именно мы – вот кто на самом деле страдает от всех этих болезней. Именно мы нуждаемся в этих исследованиях, но не можем их проводить. У нас нет средств. У нас нет ресурсов. А теперь, в связи с обеспокоенностью по поводу исследований двойного назначения, наши люди из соображений безопасности не могут попасть в ваши лаборатории, чтобы работать там [в Соединенных Штатах или Европе]. Вольно или невольно, все эти опасения по поводу DURC-исследований нас тормозят».
Крупные развивающиеся страны вроде Бразилии, Китая, Индии и ЮАР на этой трехдневной конференции практически не были заметны. Их интересовал лишь вопрос о том, кто будет выдавать патенты на продукты, созданные в ходе DURC-исследований, они настаивали на необходимости передачи технологий или же нудно рассказывали о том, насколько строго в их странах контролируется исследовательская работа. В частности, китайские делегаты уверяли собравшихся в том, что в Китае предприняты все необходимые меры для обеспечения биологической безопасности. Через два месяца после встречи группа ученых из китайской Национальной проверочной лаборатории по выявлению птичьего гриппа при Харбинском институте ветеринарных исследований использовала GOF-методы для синтезирования 127 форм вируса гриппа, все они основаны на штамме гриппа H5N1 в сочетании с генетическими атрибутами, найденными у десятков других типов гриппа. Китайцы опирались в основном на работы Фушье и Каваоки, несколько их модифицировав. Пять из синтезированных ими искусственных штаммов опаснейшей разновидности гриппа оказались способны заражать морских свинок воздушно-капельным путем, приводя к летальному исходу.
Около десяти лет назад вирусологи разных стран забили тревогу. Им стало известно, что американские ученые решили вставить в вирус оспы специальный ген, благодаря которому раствор, зараженный оспой, окрашивался в зеленый цвет. Инновационное изобретение американских ученых, предназначенное для выявления смертельного вируса, назвали «преступлением против человечности».
И, наоборот, в начале нынешнего года, когда в Китае появился новый тип птичьего гриппа H7N9, вирусологи стали уповать на GOF-исследования, подчеркнув их важность для здравоохранения. После изучения генетической структуры этого вируса, Фушье вместе с Каваокой заявили о его опасности, отметив, что те же самые генетические изменения, которые они внесли в вирус H5N1, уже присутствуют в штамме H7N9. В августе нынешнего года группа Фушье опубликовала результаты экспериментов, которые показали, что вирус H7N9 способен инфицировать хорьков и заражать животных воздушно-капельным путем. Фушье, Каваока и еще 20 других вирусологов призвали к проведению обстоятельной серий GOF-экспериментов с вирусом H7N9, чтобы синтезировать генетическую разновидность гриппа, создав из птичьего гриппа штамм, способный заражать человека воздушно-капельным путем, а это позволит вирусологам лучше подготовиться к борьбе с ним.
Пока власти соответствующих стран, регулирующие подобные исследования в области здравоохранения, обсуждают просьбу ученых провести опыты с вирусом H7N9, другие микроорганизмы также начинают создавать проблемы, которые могут быть решены с использованием GOF методов. В июне 2012 года в Саудовской Аравии, как гром среди ясного неба, появился «ближневосточный респираторный синдром» (MERS), и уже к сентябрю 2013 года от этого вируса пострадали 132 человека, половина из которых погибла. Хотя MERS и напоминает ОРВИ (т.е. «тяжёлый острый респираторный синдром» – SARS), о его происхождении многое по-прежнему неизвестно. Наблюдались многочисленные случаи передачи вируса MERS от человека к человеку, особенно в больницах, дошло до того, что власти Саудовской Аравии подняли тревогу по поводу возможного распространения MERS во всем исламском мире. Заметим, что ни вакцина, ни другое лекарство от MERS на сегодняшний день не найдено. Если будет разрешено проводить эксперименты по определению заражающего воздействия вируса H7N9, то почему бы ученым не попросить такое же разрешение на проведение экспериментов с MERS, чтобы изучить его заразную форму, дабы предотвратить ее распространение, скажем, среди паломников во время хаджа?
Когда в начале 1980-х появился ВИЧ, никто не знал достоверно о том, как именно этот вирус передается. Многие медики полагали, что 99-процентную заболеваемость с летальным исходом можно снизить, если полностью исключить контакт с заразившимися людьми. Во всех школах США запретили появляться ученикам, у которых выявлена положительная реакция на ВИЧ, а большинство спортивных лиг запретили играть зараженным спортсменам (все это происходило до тех пор, пока звезда NBA Мэджик Джонсон официально не заявил о том, что он тоже заражен, в результате чего возникло движение против изоляции ВИЧ-инфицированных людей). Если бы это было технически возможно, может нужно было модифицировать этот вирус, придав ему способность распространяться воздушно-капельным путем или через случайное прикосновение, чтобы потом его изучать?
Что теперь делать?
Ученые и эксперты по безопасности вряд ли придут к согласию по вопросу о рисках, связанных с исследованиями двойного назначения (DURC) в области синтетической биологии. Спустя почти тридцать пять лет после того, как была ликвидирована оспа, все еще бушуют споры – уничтожать или нет последние из оставшихся образцов этого вируса?
Какие выгоды могут принести исследования в синтетической биологии? Трудно сказать. Сторонники считают, что эта область биологии преобразит мир подобно революции в области информационных технологий, однако противники настроены скептически. Боязнь возможных отрицательных последствий DURC-исследований лишь помешает развитию науки. Власти США, например, принялись бы плести огромную бюрократическую паутину, учреждая органы регулирования и надзора, – здесь они несомненно бы преуспели больше остальных стран, но в этом случае американские научные программы затормозились бы, а самые инновационные исследовательские проекты ушли бы в другие государства. Односторонние действия любого правительства обречены на провал.
Это означает следующее: политикам не стоит ожидать, что с самого начала будет полная ясность и полнота информации; им не стоит поспешно налагать ограничения и пренебрегать способностью науки к саморегулированию. Вместо этого политики должны признать, что революция в сфере синтетической биологии будет продолжаться, и поэтому они должны внимательно за ней следить и принимать адекватные меры для предотвращения самых очевидных и реальных рисков, таких как случайные утечки опасных биоорганизмов или же их преднамеренное распространение.
Первым шагом в этом направлении должно стать укрепление органов эпидемиологического надзора на национальном и глобальном уровне. В Соединенных Штатах надзорные институты были ослаблены из-за сокращения бюджета и бюрократических проблем на федеральном уровне, а также на уроне штата и на более низком уровне. Казалось бы, Центры по контролю за заболеваниями и Министерство сельского хозяйства США – это первая линия обороны, призванная защитить людей, растения и скот от микробиологических угроз, но расходы на оба эти учреждения были сокращены по максимуму. С 2010 года бюджет Центров по контролю и профилактике заболеваний уже был сокращен на 25 процентов, а недавно его урезали еще на пять процентов из-за секвестра, в том числе было сокращено финансирование работы 50-ти тысяч государственных, территориальных, городских и окружных инспекторов общественного здравоохранения. Однако, Конгрессу ничего не стоит это финансирование возобновить и предоставить иную помощь этим людям, обеспечивающим функционирование общественного здравоохранения США.
В то же время Центры по контролю за заболеваниями и Министерство сельского хозяйства США должны совершенствовать эффективность своей работы. Наступает эпоха, когда будут появляться новые, доселе неизвестные микроорганизмы, и поэтому здесь не нужно ограничиваться лишь небольшим списком патогенов и ядовитых организмов типа вируса Эбола, сибирской язвы, ботулизма, вселяя в себя ложное чувство безопасности. Теперь, видимо, уже недостаточно, как недавно предложили, включить вирус H5N1 в Национальный реестр особо опасных патогенов (NSAR), в который вносятся опасные возбудители болезней и токсины, теперь уже придется зачислять в неприятели и обычные бактерии типа кишечной палочки, населяющей кишечник каждого человека, ведь и ее теперь могут превратить [с помощью методов синтетической биологии – прим. перев.] в бактерию-убийцу, которая намного может превзойти любой из патогенных микроорганизмов реестра NSAR.
Теперь перед нами стоят такие вопросы:
- какие микроорганизмы на сегодняшний день нужно отслеживать?
- Как их обнаруживать?
Решение этих вопросов потребует объединения интеллектуальных сил разных государств и специалистов различных областей. В Соединенных Штатах руководители таких организаций, как Центры по контролю и профилактике заболеваний, ФБР, Министерство здравоохранения и социальных служб, Министерство обороны вместе со спецслужбами должны будут осуществлять сотрудничество, обмениваясь информацией и опытом. На международном уровне многосторонние группы, такие как ВОЗ, продовольственные и сельскохозяйственные организации, должны будут взаимодействовать с агентствами и учреждениями типа Интерпола, Ассоциации государств Юго-Восточной Азии, Панамериканской организации здравоохранения и Африканского союза.
Процесс подписания Конвенции о биологическом оружии может служить основой для многостороннего диалога по исследованиям двойного назначения (DURC). Эта конвенция представляет собой нейтральную платформу, открытую почти для любого государства. Но в настоящее время этот процесс находится в вялотекущей стадии, в рамках данной конвенции пока что нельзя обеспечить контроль, сравнимый с тем, который обеспечивается в рамках системы контроля над ядерным и химическим оружием. Международные институты в настоящее время сталкиваются с проблемами и, по сути, не в состоянии самостоятельно урегулировать вопрос по DURC-исследованиям. Так, например, Всемирная организация здравоохранения уже третий год подряд сталкивается с жесткими бюджетными ограничениями, и поэтому ее размеры и влияние сократились, а также возможности по эпидемиологическому надзору и реагированию снизились.
США и другие страны не могут не быть заинтересованы в том, чтобы установить эффективную систему эпидемиологического надзора и реагирования ВОЗ и действовать в соответствии с положениями Международных медико-санитарных правил. Понятно, что американских инспекторов-эпидемиологов не во всех странах ждут с распростертыми объятиями в отличие, скажем, от представителей ВОЗ. Именно по этой причине Конгресс должен напрямую оказать поддержку системе эпидемиологического надзора и реагирования ВОЗ, выделяя этой организации по 100 млн. долл. ежегодно в течение пяти лет. И чтобы убедить ВОЗ в реальности своих намерений, Вашингтон мог бы дать понять Всемирной ассамблее здравоохранения (руководящий орган ВОЗ), что часть американской финансовой поддержки нужно направить на построение системы эпидемиологического надзора в развивающихся странах, которая бы могла соответствовать Международным медико-санитарным правилам. Если же американские законодатели опасаются, что такая финансовая поддержка ВОЗ превратится вдруг в еще одну многолетнюю расточительную программу финансовой помощи за счет американских налогоплательщиков, тогда можно предложить такой план: Вашингтон начинает финансирование в начале 2014 года и к 2019 году постепенно снижает суммы выплат до нуля, по мере того как другие страны-доноры будут увеличивать свою финансовую помощь, а страны-реципиенты постепенно смогут опираться на свои силы. Кроме того, Конгрессу следует продолжить проект PREDICT, запущенный Агентством США по международному развитию. Задача проекта – выявление новых эпидемиологических угроз. На сегодняшний день в рамках проекта подготовлено 1500 человек по всему миру, а также обнаружено 200 ранее неизвестных вирусов.
Любые глобальные программы по эпидемиологическому надзору потребуют выработки согласованных стандартов, поскольку в настоящее время отсутствуют какие-либо стандарты по биобезопасности лабораторий и по другим вопросам, в частности, по исследованиям неоморфных мутаций (GOF) и исследованиям двойного назначения (DURC). Для согласования и уточнения стандартов, а также ради содействия их распространению, ключевые агентства США должны работать в тесном сотрудничестве со своими зарубежными коллегами. За образец можно взять Пищевой кодекс (Codex Alimentarius), принятый Продовольственной и сельскохозяйственной организацией ООН и Всемирной организацией здравоохранения в 1963 году и регулирующий глобальную стандартизацию всех правил в области безопасности пищевых продуктов.
В наше время информацию о геноме можно спокойно передавать без всяких пробирок – прямо по электронной почте. Одновременно с этим стало труднее определять четкие границы экспорта и регулировать его. В основе DURC-исследований главной проблемой является, скорее, информация, а не микроорганизмы. Избыточная регламентация информационных потоков тормозит науку и мешает проведению международных исследований. Чтобы справиться с этой проблемой, Министерство торговли США, Департамент животноводства и фитосанитарной инспекции (APHIS) Министерства сельского хозяйства США и Управление торгового представителя США должны создать соответствующую нормативно-правовую базу для регулирования DURC-исследований. При выработке модели регулирования пригодится опыт Международной конвенции по защите растений, APHIS и Управления услуг и инвестиций Торгового представителя США. Если говорить о передаче геномов по Интернету, то здесь многие распределительные центры нуклеотидов уже осуществляют мониторинг “опасных последовательностей”, запрашивают информацию о лицах, которые разыскивают генетические части патогенных микроорганизмов. Эта сфера деятельности должна контролироваться правительствами.
Что же должны искать правительства и прочие учреждения? Их задача – находить свидетельства того, что кто-то нелегально ведет работы по изменению биологических форм жизни, пытаясь сделать из некоего живого существа опасный микроорганизм, а если такие противозаконные исследования ведутся при разрешении и поддержке правительства, то последние считаются нарушителями Конвенции о биологическом оружии. И не хотелось бы, чтобы в этом обвиняли США, поскольку эта страна – мировой лидер по объемам финансирования фундаментальной науки и мировой локомотив, стимулирующий исследования в биологии. Необходимо законодательно потребовать, чтобы данные о любых исследованиях в области биологии обнародовались в обязательном порядке. Госдепартамент США совместно с Управлением глобальной политики при Министерстве здравоохранения и социальных служб должны разработать информационные материалы для дипломатического персонала, в которых бы содержались ответы на вопросы: что такое синтетическая биология, неоморфные мутации (GOF) и исследования двойного назначения (DURC). Таким способом можно будет одновременно поддержать имидж США как передового центра биомедицинских исследований и снять озабоченность по поводу создания искусственных возбудителей. Госдепартамент должен содействовать сотрудничеству по выявлению и контролю в сфере DURC и предотвращению глобального риска несанкционированного распространения синтетических болезнетворных микроорганизмов; необходимо также оказать поддержку программам помощи, направленным на повышение безопасности лабораторий в других странах и усиление контроля за ними.
Выявление новых форм ДНК и новых форм микроорганизмов должно немедленно осуществляться как на добровольной, так и на обязательной основе. Частные биотехнологические компании и дистрибьюторы компонентов ДНК должны в целях биозащиты специальным образом маркировать свою продукцию. Коммерческие операции с геномами должна быть прозрачны и постоянно отслеживаться; в целях мониторинга необходимо предоставлять информацию о нуклеотидных последовательностях. Промышленный сектор, конструирующий геномы, должен за свой счет осуществлять необходимый мониторинг и внедрять стандарты, регулирующие биоинженерную деятельность, а также в случае нарушения правил биобезопасности лабораторий и других форс-мажорных обстоятельств разрешать государственным органам проводить инспекции.
В прошлом году международная сеть организаций по защите окружающей среды «Друзья Земли», Международный центр по оценке технологий и ETC Group совместно опубликовали доклад под названием “Принципы контроля над синтетической биологией”. В докладе рекомендуется внедрять в искусственные организмы (в частности, в те, что были получены в результате неоморфных мутаций) гены, способные приводить к самоуничтожению этих организмов, т.е. имплантировать в них части генома, активирующиеся при некотором изменении окружающей среды, в которой эти организмы существуют, с целью прекращения их функционирования. Хотя на данном этапе такую операцию осуществить сложно технически, тем не менее в ходе DURC-исследований эту задачу нужно все-таки попытаться решить. Три вышеперечисленные организации также призвали промышленные компании самостоятельно выделять средства на покрытие ущерба и страхование при проведении исследований в области синтетической биологии и создании синтетических биопродуктов – что ж, вполне понятные и разумные меры предосторожности. А тем временем Фонд BioBricks, являясь на сегодняшний день самым активным сторонником синтетической биологии, провозглашает свою миссию следующим образом: «гарантировать, чтобы методы инженерии в биологии применялись на основе принципов открытости, этичности и на благо всего человечества и всей нашей планеты…. Мы считаем, что синтетическая биология – это одна из мировых сил добра». Только научные организации вроде BioBricks, которые соблюдают нравственные принципы, способны надежно информировать о ситуации в синтетической биологии, не умалчивая о проблемах, и быстро взаимодействовать с научными кругами, только такие организации имеют право говорить от имени общества, выражая его обеспокоенность, а потому их деятельность должна поощряться и расширяться.
Прошло четыре года, с тех пор как в 2010 году Вентер объявил о том, что его команда создала искусственную форму жизни, назвав ее «первым самовоспроизводящимся биологическим видом на планете, родителем которого является компьютер». За это время уже успели возникнуть противоречия и проблемы, касающиеся исследований двойного назначения (DURC). Перед тем, как группа Вентера решила, подражая Всевышнему, создать искусственный организм, она отправилась в Белый дом на прием к Обаме и проинформировала высших должностных лиц страны о политических и этических вопросах, которые возникают в связи с созданием искусственных форм жизни. Поначалу администрация Обамы подумывала засекретить проект Вентера, обеспокоившись серьезными проблемами, к которым данный проект потенциально может привести. Однако потом, к радости Вентера, Белый дом разрешил публиковать результаты. «Должно быть, на философском уровне произошло какое-то гигантское изменение нашего способа восприятия жизни», – сказал Вентер на пресс-конференции в Вашингтоне, неуверенно пожимая плечами. Но Вентер ничуть не сомневался в том, что синтетическая биология, представляющая собой «очень мощный набор инструментов», приведет к созданию вакцины против гриппа, а, возможно, и против СПИДа. И недалёк тот день, когда микроорганизмы, способные потреблять углекислый газ и выделять энергию, создадут безопасную альтернативу традиционному ископаемому топливу. Теперь, когда синтетическая биология начинает прочно укореняться, наша задача состоит в том, чтобы будущие поколения считали ее скорее благом, чем проклятьем.
Автор: Лори Гаррет![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
К эукариотам относится всё, что мы обычно представляем, когда говорим о живых организмах – от амёб и водорослей до животных и высших растений.
Наконец, по многим параметрам бактериальная генетика гораздо совершеннее нашей. Генетика, то есть наука о наследственности и изменчивости, изучает, в сущности, передачу и хранение живыми организмами наследственной информации.
Ещё одна сногсшибательная способность бактерий – это горизонтальный перенос генов. Представьте, что вы плохо переносите алкоголь, но очень не хотите обижать потенциального тестя, который ранжирует женихов дочери по устойчивости к опьянению. Если бы вы были бактерией, то проблемы бы не было: ваш друг бы просто передал вам ген алкогольдегидрогеназы, и вам бы не пришлось искать отговорок.
Открытие скандинавских учёных включает в себя элементы обоих описанных генетических механизмов: мутационной изменчивости и горизонтального переноса генов. Если о способности бактерий «встраивать» целые гены, полученные от других бактерий, было известно давно, то о том, что происходит с гораздо более мелкими фрагментами ДНК, исследователи до сих пор не знали. Отчасти это объясняется сложностью наблюдения за такими маленькими участками: чем меньше фрагмент, тем сложнее определить его источник. Именно по этой причине учёные решили использовать ДНК мамонта. Во-первых, за сорок пять тысяч лет она сильно деградировала и в основном представляла собой небольшие фрагменты с разрывами и случайными химическими модификациями. Во-вторых, ДНК мамонта довольно сильно отличается от ДНК человека и других потенциальных загрязнителей эксперимента, что позволяет исключить ложные результаты.
С другой стороны, исследование скандинавских учёных заставляет в принципе задуматься о природе информации в биологических системах. Уже горизонтальный перенос генов («от друга к другу» вместо «от отца к сыну») сильно затрудняет биологическую систематику. Чего уж говорить о переносе информации от мёртвых к живым! Получается, что мегатонны оседающей в реках и океанах «мёртвой» ДНК – на самом деле огромная база «информационного сырья», которое бактерии могут «воскрешать» и перерабатывать для собственных целей.![[livejournal.com profile]](https://www.dreamwidth.org/img/external/lj-userinfo.gif){kind=small}
Многие студенты-биологи в наше время считают, что генная инженерия существующих в природе форм жизни и создающая новые – это передний край биологии. На ярмарках научных проектов и во время проведения экспериментов студентам некогда задумываться о сущности исследований двойного назначения, они слишком торопятся попасть в будущее. В 2004 году в Массачусетском технологическом институте стартовали Международные соревнования по синтетической биологии (IGEM), на которых студенческие команды соревновались в конструировании новых форм жизни. А недавно к участию в этом конкурсе решено допустить и школьников. В прошлом году к участию в конкурсе были допущены более 190 заявок от молодых исследователей из 34 стран. То, что кажется предыдущим поколениям фантастикой, для молодежи становится повседневностью.
«Этот вирус очень опасен», – заявил Фушье в интервью журналу “Scientific American”, после чего задал риторический вопрос: «А нужно ли вообще проводить эти эксперименты?» – и сам же ответил утвердительно. По его мнению, такие эксперименты могут помочь с выявлением наиболее опасных из существующих в природе штаммов гриппа, а потом разработать вакцину с нужными характеристиками и предупредить мир о том, что вирус H5N1 вполне вероятно способен передаваться воздушно-капельным путем.
