В октябре прошлого года, правительство США приостановило финансирование научных исследований по птичьему гриппу («gain-of-function»). Этот вид исследований предполагал создание в лаборатории более заразных форм высоко патогенного птичьего гриппа, чтобы определить, какие генетические изменения необходимы для штамма гриппа, вызывающего пандемию. Мораторий на финансирование исследований «gain-of-function» связан с решением экспертного совета по оценке соотношения «выгода – риск». По нашим сведениям, впервые Вашингтон приостановил текущую программу, чтобы обсудить целесообразность такого рода исследований.

Главный вопрос заключается в том, перевешивают ли научные знания, полученные в результате открытия новых более заразных штаммов вируса гриппа, риски несчастных случаев в лаборатории или вследствие непреднамеренного неправильного обращения, которое может привести к вспышке этих расширенных вирусов. Оценить риски и выгоды всегда нелегко, и мнения ученых и экспертов по этому вопросу резко разделились. Одни считали, что преимущества новых исследований малы и риски не могут быть оправданы, когда существуют куда более безопасные альтернативные пути для подготовки к пандемии. Другие отчаянно не соглашались.

Тем не менее, эти вопросы возникают снова и снова, благодаря технологическим достижениям в области генной инженерии. Поэтому решение правительства США по поводу исследования «gain-of-function», кажется еще более значительным. Спор о вирусе гриппе дает возможность правительству и научному сообществу установить эффективный прецедент по такому сложному и спорному вопросу.

Риски и преимущества

Возможность ученых управлять генами живых организмов расширяется впечатляющими темпами. Система редактирования генов в живом организме с помощью CRISPR/Cas9 технологии является важным открытием, к тому же дешевым, эффективным и простым в использовании. Она открывает перспективу излечения генетических заболеваний человека, создания комаров, резистентных к переносу малярии, получение зимостойких зерновых культур с высокими показателями урожайности, и т.д.

Потенциальные преимущества огромны. Но это также и огромные риски. В генетике человека, кроме всего прочего, это связано с глубочайшими этическими проблемами, возникающими из-за возможности редактирования генов человека таким образом, что они смогут передаваться из поколения в поколение.

Новые методы стимулирования млекопитающих перестановкой генов с помощью этой технологии, упакованный в вирусе, поднимает другие проблемы. Дыхательный трансмиссивный агент, спроектированный, чтобы произвести рак легких как средство оценки новых методов лечения, может стать бактериологическим оружием в чужих руках.

Еще одно приложение, которое позволяет преднамеренно распространить конкретный генетический материал в популяции растений и животных – генные диски на CRISPR-основе – могут привести к случайному распространению нежелательных свойств дикого животного или агрокультуры.

Генные диски и развитие микробов, более вирулентных и более заразных повышают проблему биобезопасности.

В этом случае опасен не только риск распространения через самого ученого из-за несчастного случая или через тесный контакт. Случайное высвобождение возбудителя может привести к постоянной передаче, который в последующем будет влиять на все человеческие популяции.

Учитывая эти риски, вопросы безопасности приобретают решающее значение. Несчастные случаи происходят, даже в лабораториях экстра-класса. Одной из причин решения правительства приостановить исследования по изучению расширенных штаммов гриппа явилась волна неудач в федеральных лабораториях прошлым летом. В Национальном институте здравоохранения в неиспользуемом помещении для хранения были обнаружены забытые флаконы оспы и других опасных микробов. Десятки сотрудников в центрах по контролю и профилактике заболеваний (CDC) были потенциально подвержены опасности заражения сибирской язвой после того как образцы не были должным образом уничтожены. А «птичий грипп» высокой вирулентности по ошибке был отправлен из CDC в другую лабораторию. Несмотря на шумиху вокруг этих инцидентов, неудачи в лабораториях с высоким уровнем защиты продолжились, включая вирус Эболы в CDC, туляремию в Тулейнском университете и, последний случай, когда была произведена неумышленная отгрузка вируса живой сибирской язвы – из американской армейской лаборатории в сотни других лабораторий по всему миру.

К счастью, ни один из этих несчастных случаев не привел к детектируемым инфекциям человека. Но они подчеркивают вероятность допущения ошибки даже в самых безопасных лабораториях и не только в Соединенных Штатах. В лабораториях высокой герметичности Соединенного Королевства в последние годы было допущено более 100 промахов. И детали происшествий обычно не разглашаются, как правило, оправдывая это сомнительными заявлениями, что разглашение даже минимальной информации представляет угрозу безопасности. Голландский Национальный институт общественного здравоохранения и окружающей среды отметил, что цифры об авариях в лабораториях занижаются по всему миру.

Учитывая эти данные, правительство посчитало разумным приостановить финансирование данного исследования.

Так что же делать ученым?

Во-первых, дебаты по поводу экспериментов по повышению заразности гриппа у млекопитающих касаются известного возбудителя инфекции – гриппа, с известными биологическими свойствами. Экспериментаторы намеренно пытались усилить только одно из этих свойств, – заразность, для того, чтобы лучше понять его. Тем не менее, даже когда ученые думают, что знают объект, с которым они имеют дело, результаты могут быть неожиданными, поскольку генетические изменения иногда приводят к непредвиденным дополнительным свойствам.

Такие риски, как эти, не поддаются количественному определению. И они будут становиться только сложнее: будущие исследования в генной инженерии и синтетической биологии будут приводить к созданию организмов с генетическими компонентами из разных источников, или из компонентов, которые абсолютно неизвестны в природе. Ученые не знают точно, как в целом будут развиваться риски с расширением технологических возможностей.

Во-вторых, это исследование финансируется правительством и проходит в университетах и государственных лабораториях. Решение о финансировании из государственного бюджета обычно связано с балансом между рисками и потенциальными выгодами. Политика финансирования проведения экспериментов с высоким риском, выполняемых в университетах и национальных лабораториях, определяется эффективными и относительно простыми средствами контроля. Но на сегодняшний день в синтетической биологии и генной инженерии набирают обороты так называемые исследования «сделай сам», когда снижение затрат на биологическое исследование и возможность ценных инвестиций используются альтернативными участниками в своих целях. Если потенциально опасное исследование продолжить без бюджетного финансирования или государственного контроля, то возможность государственного регулирования такого эксперимента существенно снижается.

В-третьих, противостояние вокруг гриппа включает разногласия между общественными рисками несчастных случаев и общественными выгодами в случае положительного результата. Фармацевтические и другие компании проявляли относительно небольшой интерес к этим исследованиям. Другие области синтетической биологии и разработки генома обещают прибыль частным компаниям через патенты и возможность получения новых, коммерчески прибыльных, формы жизни.

Как интересы компаний, стремящихся извлечь прибыль, и ученых, заинтерсованных в продолжении исследований, будут сбалансированы с рисками случайной утечки для широкой общественности? Военные тоже проявили растущий интерес к этой области, понимая возможную опасность и секретность исследования, где риски и выгоды не могут быть оценены публично.

Хотя ученые продолжают разрабатывать новые технологии, которые в будущем могут принести значительную пользу науке и обществу, вне стен лаборатории некоторые из них могут неизбежно представлять угрозу для популяций человека, животного и растений.

Ученые, инвесторы и правительства должны сделать все возможное для торможения развития таких потенциально опасных технологий и оценивания их рисков на самой ранней стадии.

Для оценки этических, эпидемиологических, и экологических рисков новых экспериментальных методов потребуется кросс-обучение биологов в этих областях. Ученые должны признать, что существуют некоторые эксперименты, которые не должны выполняться, если риски превышают потенциальные выгоды от выбора альтернативных методик.

Споры вокруг гриппа – это рядовой случай, но он предоставляет возможность для развития международных норм сознательной безопасности, ответственного обсуждения среди ученых, работающих в этих областях, и других заинтересованных лиц. В этом случае, заинтересованные стороны – это специалисты по биоэтике, эксперты общественного здравоохранения и врачи; в случае, когда существуют риски для сельскохозяйственных культур или природных популяций – это популяционные биологи и специалисты сельского хозяйства. Обнадеживающим является тот факт, что разработчики CRISPR/Cas9 прикладывают значительные усилия по повышению осведомленности общественности о рисках такой технологии, с целью достижения рационального регулирования. Ученые также играют ведущую роль в обеспечении фактической и доступной информацией для противодействия опасным технологиям, таким как выращивание генетически модифицированных культур, где риски явно преобладают над выгодой. Нормы должно быть чувствительными к научным оценкам рисков и выгод.

Будущее биологического исследования требует новый подхода к управлению, большему осознанию риска и инструментов для идентификации и регулирования определенных классов опасных экспериментов, представляющих угрозу для всего человечества, флоры и фауны.

Кроме того, широкие области науки не должны быть закрыты от общественности. Напротив, эффективное управление, укрепит научное предприятие. Лаборатории должны сообщать о несчастных случаях, чтобы риски дальнейшей работы могли быть должным образом оценены, и чтобы лаборатории могли узнавать об ошибках коллег. Инвесторы научных исследований должны поддерживать работы по снижению рисков. Правительства должны развить процесс рассмотрения достижений науки и техники, который должен являться упреждающим и включать периодическую переоценку исследований, поскольку соотношение «выгоды – риск» некоторых видов работ меняется с течением времени.