В 2011 эксперименты, позволившие потенциально смертельному вирусу гриппа H5N1 распространяться между млекопитающими, зажгли интенсивные дискуссии о том, должно ли такое исследование быть сделано вообще, намного меньше изданное. Но большинство дебатов произошло после того, как исследование было выполнено.Кеннет Ой, социолог в Массачусетском технологическом институте в Кембридже, думает, что обсуждение должно иметь место, прежде чем работа лаборатории начинается. В статье, кажущейся онлайновыми сегодня в Науке, он и девять коллег обрисовали в общих чертах то, что они думают, что потребности сделаны о появляющейся технологии, названной генным двигателем.
Джин-Драйв включает наследование стимулирования, на которое оказывают влияние, определенных генов для изменения всех популяций организмов. Это было сначала предложено больше чем десятилетие назад, и исследователи развивали генные подходы двигателя для изменения москитов для замедления распространения малярии и лихорадки денге.
Несмотря на то, что прогресс был довольно медленными, недавними трансгрессиями в генном редактировании, мог привести к быстродействующему применению генных подходов двигателя к другим разновидностям, Ой и его коллеги предсказывают. Для предотвращения повторения сенсации H5N1 Ой говорит, “то, что мы действительно хотели бы видеть, является хорошим, хорошо осведомленным обсуждением преимущества и потенциальных рисков, определенных для определенного применения, разновидностей и контекста. … Мы должны сделать это, прежде чем люди получат это горячее об этом”.Oye не является одним в призыве к правительственным учреждениям, ученым и широкой публике, чтобы выяснить, как отрегулировать выпуск москитов и других организмов с генными изменениями двигателя. В июне, КТО Специальная Программа для Исследования и Обучения при тропических болезнях выпустила рекомендации для оценки генетически модифицированных москитов.
Годом ранее Европейское ведомство по безопасности пищевых продуктов выпустило протокол с шестью шагами для экологических оценок всех генетически модифицированных организмов. “Люди начинают продумывать эти проблемы”, говорит Остин Берт, эволюционный генетик в Имперском колледже Лондона.Берт вел идею использовать генный двигатель для пользы человечеству.
Исследователи уже показали, что определенные «эгоистичные» гены могли увеличиться в частоте в каждом поколении, и Берт предложил, чтобы было возможно создать эгоистичный ген, который, например, сделал бы москита стойким к заражению паразитом малярии или вызвал бы производство только потомков мужского пола. (Меньше женщин имеет в виду меньше кровососущих насекомых и, впоследствии, более низкие показатели передачи малярии.)Введение этих генетически модифицированных москитов в дикую местность должно, в течение долгого времени, заставлять измененный ген распространяться всюду по популяции и передаче малярии перерыва. Он и исследователи приблизительно в 10 учреждениях работают над идеей, но он говорит, что они – по крайней мере 5 лет от испытания ее в области.Одно благо было быстродействующим распространением нового редактирующего ген метода под названием CRISPR-Cas9.
Это работало хорошо на удаление, добавление или изменение генов во всех 20 разновидностях, проверенных до настоящего времени, включая людей, говорит Джордж Черч Гарвардского университета, соавтор, хотящий использовать CRISPR, чтобы лечить человеческое заболевание и улучшить зерновые культуры. Работая с Черчем, Кевин Эсвелт Гарварда и коллеги используют CRISPR для улучшения генной технологии двигателя.Национальный научный фонд, работающий с Международным центром поддержки ученых Вудро Вильсона, финансировал несколько мастер-классов, в которых Ой объединяет разнообразные группы для размышления о появляющихся технологиях. Среди этих трех дюжин участников кого-то от экологической группы защиты интересов Друзья Земли могли бы располагаться рядом с представителем Института Родной матери Дж.
Крэйга, развивающего измененные организмы для диапазона заявлений. Ой надеется, что статья Science выставит еще много ученых идее генной технологии двигателя. Кроме того, в iLife сегодня, группа церкви описывает потенциал CRISPR для ускорения генной технологии двигателя, а также возможных ограничений генных подходов двигателя. “В случае [g] ene двигатели, это – вредители, спроектированные, и раствор распространяется автоматически”, заявляет церковь.
Работа не представляет результатов, но церковь говорит, что Esvelt хорошо в испытание CRISPR-сгенерированных генных подходов двигателя в дрожжах, нематодах и москитах. Цель состоит в том, чтобы проверить потенциал измененных генов для распространения к другим разновидностям и другим популяциям. “Мы хотим быть абсолютно уверенными прежде, чем выпустить [генный двигатель изменил организмы], что он не собирается сбегать из разновидностей, в которые мы помещаем его”, говорит Берт.Также существуют другие проблемы, говорит Джеймс Коллинз, эволюционный эколог в Университете штата Аризона, Темпе, кто совместно организовал семинары с Oye и другой соавтор в научной работе. Технология Джин-Драйв может однажды позволить вести агрессивные разновидности к исчезновению или сделать гербицид – или стойкие к пестициду вредители восприимчивый снова.
Но несмотря на максимальные усилия ученых улучшить здоровье и сельское хозяйство, Коллинз говорит, “мы узнали, что для развития все еще возможно взять систему в направлении, это не планируется”. Для предотвращения такого бедствия он добавляет, “нам все еще нужно основное понимание генома и как гены перемещаются через экосистемы и основное понимание того, что потеря разновидностей значит для сообщества”.Он и управления финансирования надежды Oye поддержат исследование, нацеленное на нахождение ответов на тех и другие важные вопросы, прежде чем первые генные москиты двигателя возьмут к небу.
*Разъяснение, 18 июля, 13:24: Эта статья была обновлена, чтобы разъяснить, что Международный центр поддержки ученых Вудро Вильсона играл роль в семинарах.Наука собрала некоторые свои недавние научно-исследовательские работы, комментарии и новостные статьи о CRISPR и ее последствиях в специальной коллекции.