Политолог о пробелах в регулировании оценки воздействия "генного драйва"
Представьте метод, который изменяет гены комаров, делая их неспособными переносить малярию. Ученые добились заметного прогресса в редактировании геномов организмов, позволяя распространять определенные варианты генов по всей популяции. Хотя такие изменения могут принести пользу, также возможны непреднамеренные негативные последствия.
Кеннет Ойе, доцент политологии и инженерных систем, изучающий госрегулирование и возглавляющий Программу MIT по новым технологиям, — ведущий автор статьи в Science, в которой утверждается, что правительству США и международным группам необходимо адаптировать процедуры для более надежного обсуждения и оценки в этой области.
Что такое "генный драйв"?
Гены у организмов с половым размножением обычно имеют 50% шанс быть унаследованными. Некоторые природные гены эволюционно повысили эти шансы: такие "эгоистичные гены" могут увеличивать свою частоту в популяции, даже снижая вероятность размножения организма. Эти "генетические драйвы" могут распространиться по всей популяции животных или растений. Геномы почти всех видов с половым размножением содержат либо активный генный драйв, либо его остатки.
Десять лет назад Остин Бёрт из Имперского колледжа Лондона предположил, что генный драйв можно целенаправленно создавать для изменения природных популяций путем добавления, удаления или редактирования генов у целевых видов, например, комаров. Но практические проблемы, особенно сложность точного редактирования геномов, мешали реализации этой идеи. Теперь ситуация меняется. Недавняя разработка мощного инструмента редактирования генома CRISPR/Cas9 позволяет ученым вставлять, заменять, удалять или регулировать гены у многих видов.
Применение CRISPR/Cas9, вероятно, позволит создать целенаправленные генетические драйвы в ближайшие годы. Потенциальные применения включают:
- Перепрограммирование насекомых для ограничения малярии и других болезней;
- Обращение устойчивости к пестицидам и гербицидам;
- Контроль инвазивных видов.
Каковы регуляторные проблемы для такой технологии?
Проще говоря, созданные генетические драйвы не вписываются в существующие регуляторные рамки.
- Применение к животным попало бы под юрисдикцию FDA как "ветеринарные лекарства". Требование FDA демонстрировать безопасность конструкции для животного неясно сочетается с предполагаемым использованием драйвов для локального подавления инвазивных видов.
- Гипотетический сценарий безопасности: теоретически,
генный драйв можно разработать для вреда коммерческим животным и
растениям. Однако разработка таких драйвов не подпадает
под:
- Политику США по исследованиям двойного назначения, вызывающим озабоченность;
- Текущие правила экспортного контроля США;
- Рекомендации Австралийской группы по биобезопасности. Все они опираются на списки инфекционных бактериальных и вирусных агентов, а не на растения и животных с половым размножением.
- Воздействие на окружающую среду может быть глобальным. Но США и Канада не являются сторонами применимых инструментов, включая Картахенский протокол по биобезопасности.
Перспектива разработки генетических драйвов подчеркивает необходимость пересмотра и реформы регулирования на национальном и международном уровнях.
Как лучше решать потенциальные риски?
Мы выступаем за раннее вовлечение в оценку рисков, чтобы дать время на исследования, реформу регулирования и обсуждение.
- Исследования и меры предосторожности: Наша статья в Science рекомендует 10 действий до выпуска драйвов, включая исследования для лучшего понимания свойств и эффектов драйвов, меры по снижению выявленных рисков и "страховку" на случай ошибки в первоначальных оценках.
- Реформа регулирования безопасности: Правила должны выйти за рамки списков инфекционных агентов к функционально определенному подходу. Угроза со стороны селективных агентов серьезна, но существующие рамки не подходят для оценки рисков генного драйва и других передовых биотехнологий.
- Неформальные партнерства: Эффективное управление рисками требует не только официального регулирования. Наши семинары объединяли синтетических биологов, эволюционных экологов, аналитиков рисков и социологов из MIT, Гарварда, Агентства по охране окружающей среды, Национального научного фонда, НКО и биотех-компаний. Такие междисциплинарные партнерства могут играть конструктивную роль.
- Открытое обсуждение: Модель жесткого контроля обсуждения выгод и рисков — неверна. Последствия разработки и использования генного драйва выходят далеко за пределы академии. Мы рассматриваем нашу статью в Science как открытое приглашение к более широкой публичной дискуссии, а не как последнее слово.