Синтетическая биология и биоинженерия: возможности и риски

Стремительное развитие синтетической биологии и связанных с ней инструментов, включая широкодоступные методы редактирования генов (например, CRISPR/Cas9), значительно расширило возможности биоинженерии. Международная группа экспертов под руководством докторов Бонни Уинтл и Кристиана Р. Бёма из Кембриджского университета выделила ключевые проблемы этой области в ближайшей, среднесрочной и долгосрочной перспективе.

Наиболее актуальные проблемы (ближайшие 5 лет)

• Искусственный фотосинтез и улавливание углерода для производства биотоплива могут способствовать созданию устойчивых источников химикатов и топлива.
• Усиленный фотосинтез для повышения продуктивности в сельском хозяйстве и решения проблем продовольственной безопасности.
• Синтетические ген-драйвы для распространения нужных генетических признаков в популяциях (например, у малярийных комаров). Существует риск непреднамеренного изменения экосистем.
• Редактирование генома человека с помощью технологий вроде CRISPR/Cas9. Помимо этических дилемм, это может привести к появлению стратегических преимуществ у будущих поколений в зависимости от финансовых возможностей.
• Исследования агентств обороны в области биоинженерии несут риск «двойного использования». Например, технология использования насекомых для распространения модифицированных вирусов растений с целью защиты урожая может быть использована и для причинения вреда.

Проблемы на горизонте 5–10 лет

• Регенеративная медицина: 3D-печать органов и тканевая инженерия. Помимо помощи пациентам, это может создать чрезмерную нагрузку на системы здравоохранения и новые социально-экономические классы, если доступ будет ограничен стоимостью.
• Терапия на основе микробиома для лечения болезней (Паркинсон, рак, диабет 2-го типа). Существует риск распространения ДНК генетически модифицированных микробов в организме человека или окружающей среде.
• Пересечение информационной безопасности и биоавтоматизации. «Облачные лаборатории», преобразующие цифровую информацию в ДНК, открывают возможности для новых угроз: подделка последовательностей ДНК для создания вредоносных организмов, саботаж производства вакцин.

Долгосрочные проблемы

• Новые производители на фармацевтическом рынке: сообщества био-лабораторий и стартапы с открытыми бизнес-моделями могут создавать терапии для региональных болезней, но это грозит нарушением рынков, проблемами с регулированием и контролем качества.
• Платформенные технологии для борьбы с пандемиями и биотерроризмом, позволяющие быстро разрабатывать вакцины и производить антитела в растениях.
• Изменение моделей владения в биотехнологиях. Распространение инструментов с истекшим сроком патента и открытых технологий может помочь странам с низким уровнем дохода развивать биоэкономику, но также усугубить неравенство в доступе к технологиям.

Ключевой вывод: Для получения преимуществ от биоинженерии, таких как решение проблем продовольственной безопасности и болезней, необходимо обеспечить общественное доверие, принятие и соответствующие меры безопасности. Игнорирование этого может нанести ущерб всей области.