2017 -ci ilin noyabr ayında İngilis İnternet nəşri The Independent ABŞ Müdafiə Departamentinin qabaqcıl tədqiqat layihələri agentliyinin (DARPA) qabaqcıl bitki texnologiyaları (APT) yeni sintetik biologiya proqramı ilə bağlı bir məqalə dərc etdi. Hərbi şöbə, ənənəvi texnologiyaların istifadəsinin qeyri-mümkün olduğu şəraitdə məlumat toplamaq üçün özünü təmin edən sensorlar kimi çıxış edə bilən geni dəyişdirilmiş yosunlar yaratmağı planlaşdırır. Bu nə dərəcədə realdır və insanlığı necə təhdid edir?
Bitkilərin təbii qabiliyyətlərindən müvafiq kimyəvi maddələri, zərərli mikroorqanizmləri, radiasiya və elektromaqnit siqnallarını aşkar etmək üçün istifadə edilə biləcəyi güman edilir. Eyni zamanda, genomlarının dəyişdirilməsi ordunun təkcə ətraf mühitin vəziyyətinə nəzarət etməsinə imkan verəcək. Bu da öz növbəsində mövcud texniki vasitələrdən istifadə edərək bitkilərin reaksiyasını uzaqdan izləməyə imkan verəcək.
İtaətkar viruslar
APT Proqram Meneceri Blake Bextine görə, bu vəziyyətdə DARPA -nın məqsədi, geniş ssenarilərə tətbiq oluna bilən yüksək uyğunlaşma qabiliyyətinə malik müxtəlif bioloji platformaların dizaynı, birbaşa yaradılması və sınaqdan keçirilməsi üçün səmərəli təkrar istifadə edilə bilən bir sistem hazırlamaqdır.
Sintetik biologiyanın inkişafını fəal şəkildə təşviq edən amerikalı alimlərə və ABŞ hərbi departamentinə hörmət edək. Eyni zamanda, qeyd edirik ki, gözlənilən nəticələri bəşəriyyətin xeyrinə yönəlməli olan son illərin əhəmiyyətli irəliləyişi, nəticələrinin gözlənilməz və gözlənilməz olduğu tamamilə yeni bir problem yaratdı. Məlum oldu ki, ABŞ indi təbii şəraitdə olmayan süni (sintetik) mikroorqanizmlərin dizaynı üçün texniki qabiliyyətə malikdir. Bu o deməkdir ki, söhbət yeni nəsil bioloji silahdan (BW) gedir.
Xatırlayırsınızsa, keçən əsrdə ABŞ -ın BW inkişafı ilə bağlı apardığı intensiv araşdırmalar həm dəyişmiş xassələrə malik insanlarda təhlükəli yoluxucu xəstəliklərin törədicilərinin suşlarını əldə etməyə (spesifik toxunulmazlığı, poliantibiotik müqavimətini, patogenliyini artırmağı) və inkişaf etdirmək məqsədi daşıyırdı. onların müəyyən edilməsi və mühafizə tədbirləri vasitələri. Nəticədə, geni dəyişdirilmiş mikroorqanizmlərin göstərilməsi və identifikasiyası üsulları təkmilləşdirilmişdir. Bakteriyaların təbii və dəyişdirilmiş formalarından qaynaqlanan infeksiyaların qarşısının alınması və müalicəsi üçün sxemlər hazırlanmışdır.
Rekombinant DNT -nin texnika və texnologiyalarının istifadəsi ilə bağlı ilk təcrübələr 70 -ci illərdə həyata keçirilmiş və bakteriyaların xüsusiyyətlərini dəyişə biləcək tək genləri genomuna daxil etməklə təbii suşların genetik kodunun dəyişdirilməsinə həsr olunmuşdu. Bu, elm adamlarına bioyanacaq, bakteriya elektrik enerjisi, dərmanlar, diaqnostik dərmanlar və çox diaqnostik platformalar, sintetik peyvəndlər və s. İstehsalı kimi vacib problemləri həll etmək üçün imkanlar açdı. rekombinant DNT ehtiva edən və sintetik insulin istehsal edən …
Ancaq başqa bir tərəfi də var.1918 -ci ildə on milyonlarla insanın həyatına son qoyan İspan qripinin patogeninə bənzərləri də daxil olmaqla 2002 -ci ildə canlı polioviruslar süni şəkildə sintez edildi. Baxmayaraq ki, bu cür süni suşlara əsaslanan təsirli peyvəndlər yaradılır.
2007 -ci ildə J. Craig Venter Araşdırma İnstitutunun (JCVI, ABŞ) alimləri ilk dəfə olaraq bir bakteriya növünün (Mycoplasma mycoides) bütün genomunu digərinə (Mycoplasma capricolum) köçürə bildilər və yeni bir mikroorqanizmin canlılığını sübut etdilər.. Bu cür bakteriyaların sintetik mənşəyini təyin etmək üçün adətən su nişanı adlanan markerlər genomuna daxil edilir.
Sintetik biologiya gen mühəndisliyinin inkişafında keyfiyyətcə yeni bir addımı təmsil edən intensiv inkişaf edən bir sahədir. Orqanizmlər arasında bir neçə genin köçürülməsindən tutmuş, "proqramlaşdırılmış" funksiya və xüsusiyyətlərə malik olan təbiətdə olmayan bənzərsiz bioloji sistemlərin dizaynına və qurulmasına qədər. Üstəlik, genom sıralaması və müxtəlif mikroorqanizmlərin tam genomları haqqında məlumat bazalarının yaradılması laboratoriyada istənilən mikrobun DNT sintezi üçün müasir strategiyalar hazırlamağa imkan verəcəkdir.
Bildiyiniz kimi, DNT ardıcıllığı və tərkibi canlı orqanizmlərin bioloji xüsusiyyətlərini təyin edən dörd əsasdan ibarətdir. Müasir elm, hüceyrədə işləməsi üçün əvvəlcədən proqramlaşdırılması çox çətin olan sintetik genoma "qeyri -təbii" əsasların daxil edilməsinə imkan verir. Və naməlum funksiyası olan DNT ardıcıllığının süni genomuna "daxil edilməsinə" dair bu cür təcrübələr artıq xaricdə aparılır. ABŞ, Böyük Britaniya və Yaponiyada sintetik biologiya ilə məşğul olan çoxşaxəli mərkəzlər yaradılmışdır; orada müxtəlif ixtisaslar üzrə tədqiqatçılar işləyir.
Eyni zamanda, müasir metodoloji üsulların istifadəsinin tamamilə yeni patogenlik faktorları ilə bəşəriyyətə məlum olmayan bioloji silahların kimerik agentlərinin "təsadüfən" və ya qəsdən istehsal olunma ehtimalını artırdığı göz qabağındadır. Bu baxımdan əhəmiyyətli bir cəhət ortaya çıxır - bu cür tədqiqatların bioloji təhlükəsizliyinin təmin edilməsi. Bir sıra mütəxəssislərin fikrincə, sintetik biologiya yeni canlı mikroorqanizmlərin qurulması ilə əlaqədar yüksək riskli fəaliyyət sahəsinə aiddir. Laboratoriyada yaradılan həyat formalarının test tüpündən qaçaraq bioloji silahlara çevrilə biləcəyini istisna etmək olmaz və bu, mövcud təbii müxtəlifliyi təhdid edəcək.
Təəssüf ki, başqa bir vacib problemin sintetik biologiya, yəni süni şəkildə yaradılmış bakteriya genomunun sabitliyinin qorunması ilə bağlı nəşrlərdə əks olunmamasına xüsusi diqqət yetirilməlidir. Mikrobioloqlar, hüceyrə xüsusiyyətlərinin dəyişməsinə səbəb olan bakteriya və virus genomunda bir genin dəyişməsi və ya itməsi (silinməsi) səbəbiylə meydana gələn spontan mutasiyalar fenomenini yaxşı bilirlər. Ancaq təbii şəraitdə belə mutasiyaların baş vermə tezliyi azdır və mikroorqanizmlərin genomu nisbi sabitliklə xarakterizə olunur.
Təkamül prosesi minilliklər boyu mikrob dünyasının müxtəlifliyini formalaşdırdı. Bu gün ailələrin, nəsillərin və bakteriya və virus növlərinin bütün təsnifatı, onların eyniləşdirilməsinə imkan verən və xüsusi bioloji xassələri təyin edən genetik ardıcıllığın sabitliyinə əsaslanır. MALDI-ToF kütlə spektrometriyasından və ya xromo-kütlə spektrometriyasından istifadə edərək mikroorqanizmlərin protein və ya yağ turşusu profillərinin təyin edilməsi, PCR analizindən istifadə edərək hər bir mikrop üçün spesifik DNT ardıcıllığının müəyyən edilməsi kimi müasir diaqnostik metodların yaradılmasının başlanğıc nöqtəsi idi. Eyni zamanda, "kimerik" mikrobların sintetik genomunun sabitliyi hazırda bilinmir və təbiəti və təkamülü nə qədər "aldada" bildiyimizi proqnozlaşdırmaq mümkün deyil. Buna görə də, bu cür süni mikroorqanizmlərin laboratoriyadan kənarda təsadüfən və ya qəsdən nüfuz etməsinin nəticələrini proqnozlaşdırmaq çox çətindir. Yaradılmış mikrobun "zərərsizliyi" ilə belə, laboratoriyadan tamamilə fərqli şərtlərlə "işığa" çıxması, dəyişkənliyin artmasına və naməlum, bəlkə də aqressiv xüsusiyyətlərə malik yeni variantların meydana gəlməsinə səbəb ola bilər. Bu mövqeyin canlı bir nümunəsi, süni bir bakteriya olan cynthia'nın yaradılmasıdır.
Şüşə üzərində ölüm
Cynthia (Mycoplasma laboratorium), mikoplazmanın laboratoriya mənşəli sintetik suşudur. Müstəqil çoxalma qabiliyyətinə malikdir və xarici KİV -lərin yazdığına görə, Meksika körfəzinin sularında baş verən neft fəlakətinin nəticələrini çirklənməni udmaqla aradan qaldırmaq məqsədi daşıyırdı.
2011 -ci ildə Yerin ekologiyasına təhlükə yaradan neft sızıntılarını məhv etmək üçün okeanlara bakteriyalar atıldı. Bu tələsik və zəif hesablanmış qərar tezliklə dəhşətli nəticələrə çevrildi - mikroorqanizmlər nəzarətdən çıxdı. Jurnalistlərin mavi vəba adlandırdığı və Meksika körfəzində faunanın yox olmasına səbəb olan dəhşətli bir xəstəlik barədə məlumatlar var idi. Eyni zamanda əhali arasında çaxnaşma yaradan bütün nəşrlər dövri mətbuata aiddir, elmi nəşrlər isə susmağa üstünlük verir. Hal -hazırda, bilinməyən ölümcül xəstəliyin Cynthia səbəb olduğuna dair birbaşa elmi dəlil yoxdur (və ya qəsdən gizlədilir). Ancaq atəş olmadan tüstü yoxdur, buna görə də Meksika körfəzindəki ekoloji fəlakətin bildirilən versiyaları yaxından diqqət və araşdırma tələb edir.
Neft məhsullarının udulması prosesində, sinitiyanın heyvan zülallarını "pəhriz" ə daxil etməklə qida tələblərini dəyişdirdiyi və genişləndirdiyi güman edilir. Balıqların və digər dəniz heyvanlarının bədənindəki mikroskopik yaralara girərək, qan dövranı vasitəsilə bütün orqanlara və sistemlərə yayılır və qısa müddətdə yolundakı hər şeyi korlayır. Bir neçə gün ərzində möhürlərin dərisi ülserlərlə örtülür, daim qanaxır və sonra tamamilə çürüyür. Təəssüf ki, xəstəliyin ölümcül hadisələri (eyni simptom kompleksi ilə) və Meksika körfəzində üzən insanların xəbərləri var.
Sintiya vəziyyətində xəstəliyin bilinən antibiotiklərlə müalicə oluna bilməməsi vacib bir məqamdır, çünki "su nişanlarına" əlavə olaraq bakteriya genomuna antibakterial dərmanlara qarşı müqavimət göstərən genlər də daxil edilmişdir. Sonuncu suallar və sürprizlər yaradır. İnsanlarda və heyvanlarda xəstəliklərə səbəb ola bilməyən orijinal saprofit mikrobun antibiotik müqavimət genlərinə niyə ehtiyacı var?
Bu baxımdan məmurların və bu infeksiyanın müəlliflərinin susması ən azından qəribə görünür. Bəzi ekspertlərin fikrincə, faciənin əsl miqyası hökumət səviyyəsində gizlədilir. Synthia istifadə edildikdə, qitələrarası bir epidemiyanın ortaya çıxması təhlükəsi yaradan geniş bir fəaliyyət spektrinə malik bakterioloji silahların istifadəsindən bəhs etdiyimiz də irəli sürülür. Eyni zamanda, çaxnaşma və şayiələri aradan qaldırmaq üçün ABŞ -da mikroorqanizmlərin tanınması üçün bütün müasir metodlar arsenalına malikdir və bu naməlum infeksiyanın etioloji agentini müəyyən etmək çətin deyil. Əlbəttə ki, bunun canlı orqanizmə birbaşa təsirinin nəticəsi olduğunu istisna etmək olmaz, baxmayaraq ki, xəstəliyin simptomları onun infeksion xarakterini daha çox göstərir. Buna baxmayaraq, təkrar etdiyimiz sual aydınlıq tələb edir.
Bir çox rus və xarici alimlərin nəzarətsiz araşdırmaları ilə əlaqədar təbii narahatlıq. Riski azaltmaq üçün bir neçə istiqamət təklif olunur - proqramlaşdırıla bilməyən nəticələr üçün inkişafa görə şəxsi məsuliyyətin tətbiqi, peşə hazırlığı səviyyəsində elmi savadlılığın artırılması və kütləvi informasiya vasitələri vasitəsi ilə sintetik biologiyanın nailiyyətləri haqqında geniş ictimaiyyətin məlumatlandırılması. Bəs cəmiyyət bu qaydalara riayət etməyə hazırdırmı? Məsələn, ABŞ laboratoriyasından şarbon sporlarının çıxarılması və zərflərə göndərilməsi nəzarətin effektivliyinə şübhə yaradır. Bundan əlavə, müasir imkanlar nəzərə alınmaqla, xüsusilə təhlükəli infeksiyaların törədiciləri, DNT sintez üsulları, süni mikrobların yaradılması üsulları da daxil olmaqla, bakteriyaların genetik ardıcıllığı haqqında məlumat bazalarının mövcudluğu asanlaşdırılır. Sonradan maraqlı tərəflərə satılaraq hakerlərin bu məlumatlara icazəsiz giriş əldə etməsini istisna etmək mümkün deyil.
Cynthia -nı təbii şəraitə "atmaq" təcrübəsinin göstərdiyi kimi, təklif olunan bütün tədbirlər təsirsizdir və ətraf mühitin bioloji təhlükəsizliyinə zəmanət vermir. Bundan əlavə, süni mikroorqanizmlərin təbiətə daxil edilməsinin uzunmüddətli ekoloji nəticələrinin ola biləcəyini də istisna etmək olmaz.
Təklif olunan nəzarət tədbirləri - kütləvi informasiya vasitələrində məlumatlılıq və tədqiqatçıların mikroorqanizmlərin süni formalarının yaradılmasında artan etik məsuliyyəti - hələ də ürəkaçan deyil. Ən təsirli olan, sintetik həyat formalarının bioloji təhlükəsizliyinin və beynəlxalq və milli səviyyələrdə onların monitorinq sisteminin hüquqi tənzimlənməsidir ki, bu da nəticələrin hərtərəfli, eksperimental sübutlara əsaslanan tədqiqatını özündə ehtiva etməlidir. sintetik biologiya sahəsi. Mümkün bir həll, məhsullarından istifadə risklərini qiymətləndirmək üçün beynəlxalq ekspert şurasının yaradılması ola bilər.
Təhlillər göstərir ki, elm tamamilə yeni sərhədlərə çıxdı və gözlənilməz problemlər yaratdı. İndiyə qədər təhlükəli agentlərin göstərilməsi və eyniləşdirilməsi sxemləri spesifik antijenik və ya genetik markerlərin müəyyən edilməsinə əsaslanaraq onların aşkarlanmasına yönəldilmişdir. Ancaq fərqli patogenlik faktorları olan kimerik mikroorqanizmlər yaradılarkən bu yanaşmalar təsirsiz olur.
Üstəlik, təhlükəli infeksiyaların spesifik və təcili profilaktikası, etiotropik müalicəsi üçün hazırlanan sxemlər də faydasız ola bilər, çünki məlum patogen üçün dəyişdirilmiş variantlardan istifadə edildikdə belə hesablanır.
İnsanlıq, bilmədən, bilinməyən nəticələrlə bioloji müharibə yoluna girdi. Bu müharibədə heç bir qalib ola bilməz.
